Многофазный трансфоматор

 

Изобретение относится к электропреобразовательной технике. Цель изобретения состоит в увеличении мощности, приходящейся на единицу массы. Трансформатор содержит витой с центральным прямоугольным вытянутым окном прямоугольный по форме внутренний магннтопровод 1, состыкованный из двух половин. На двух стержнях магнитопровода 1 расположены катушки 4, каждая из которых состоит из двух секций. К двум противоположным торцам внутреннего магнитопровода через зубцы 19 и 20 и немагнитные прокладки примыкают дре части 23 и 24 внешнего магнитопровода, идентичные внутреннему магнитопроводу. При работе трансформатора сдвиг фаз в секциях вторичной обмотки равномерный , причем точность сдвига определяется , в основном, сопротивлениями немагнитных прокладок под зубцами , а поскольку они калиброваны,то сдвиг осуществляется достаточно точно . 4 ил. ffl кэ ю CD . f

СООЗ СОВЕТСНИХ, РЕСПУБЛИН

А1 аа (11) Ю4 Н01 Р 33/02, Н 02И5/14

«и ф:л, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВ ЮРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ? с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 37/3525/24-07 (22) 23.07.84 (46) 07,05.86. Бюл. И 17 (72) Н.Н. Левин, В.И. Мамонтов, А.M. Сухинин и А.В. Якушков (53) 621.314.254 (088.8) (56) Иванов-Смоленский А.В. Электрйческие машины. - M.: Энергия, 1980, с..464-465. . Авторское свидетельство СССР

У 1125бб5, кл. Н 02 М 9/02, 16.12.82.

I (54) МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРИАТОР (57) Изобретение относится к электропреобразовательной технике. Цель изобретения состоит в увеличении мощности, приходящейся на единицу массы. Трансформатор содержит витой с центральным прямоугольным вытянуI ! тым окном прямоугольный по форме внутренний магнитопровод 1, состыко" ванный из двух половин. На двух стержнях магнитопровода 1 расположе- ны катушки 4, каждая из которых состоит из двух секций. К двум противоположным торцам внутреннего магнитопровода через зубцы 19 и 20 и немагнитные прокладки примыкают две части 23 и 24 внешнего магнитопровода, идентичные внутреннему магнитопроводу. При работе трансформатора сдвиг фаз в секциях вторичной обмотки равномерный, причем точность сдвига определяется, в основном, сопротивлениями немагнитных прокладок под sydцами, а поскольку они калиброваны,то сдвиг осуществляется достаточно точно. 4 ил.

1229834

Изобретение относится к области электропреобраэовательной техники, в частности к .трансформаторам,преобразующим переменный ток с одними параметрами в переменный ток той же частоты, но другой его величины, с другим напряжением и числом фаз.

Цель изобретения - увеличение мощности, приходящейся на единицу массы.

На фиг.1 представлена конструк» ция предлагаемого трансформатора общий вид, на фиг. 2 — внутренний магнитопровод с расположенными на нем катушками с секциями обмоток и приставленными зубцами, вид сбоку на фиг.3 - внутренний магнитопровод и одна часть (левая) внешнего магнитопровода; на фиг.4 — схема соединения секций первичной и вторичной ,обмоток.

Трансформатор содержит витой с центральным прямоугольным вытянутым окном прямоугольной по форме внутренний магнитопровод 1, состыкованный и склеенный магнитным клеем из двух

1 половин 2 и 3.

На двух стержнях этого магнитопровода расположены катушки 4, каждая из которых состоит из двух секций. Одна секция 5 принадлежит первичной обмотке 6-8, например ее фазе А-Х, а другая секция 9 — вторичной обмотке 10-18, например фазе а (1О).

С двух противоположных торцов внутреннего магнитопровода через зубцы 19 и 20 и немагнйтные прокладки

21 и 22 примыкают две части 23 и 24 внешнего магнитопровода, необходимого для замыкания магнитного потока внутреннего магнитопровода. По объему, форме, способу навивки стальной ленты сложенные торцами вместе обе части 23 и 24 внешнего магнитопровода абсолютно идентичны внутреннему магнитопроводу. Зубцы 19 выполнены с закругленными краями и шихтованные иэ листов электротехнической стали.

Листы стали в зубцах после установки последних между магнитопроводами оказываются параллельными стенкам образуемых с помощью этих зубцов пазов.

По форме вставные зубцы могут быть и беэ закруглений, т.е. в виде параллелепипедов, что несколько увеличивает их объем. По длине зубцы

19 на собственную их высоту больше, чем толщина навивки магнитопроводов.

4S

При таком удлинении перенасьпценныхи недонасьпценных в магнитном отношении участков в зубцах не создается.

Зубцы 20 располагаются за крайними катушками, размещенными на стержнях внутреннего магнитопровода.

Так как увеличение осевой длины магнитопровода является нежелательным, то длина зубцов 20 выполняется равной толщине навивки. ярма магнитопровода, а их ширина определяется из условия равенства площадей поперечного сечения зубцов 19 и 20. Зубцы

20 также шихтуются иэ листов электротехнической стали, при этом листы стали в них после установки зубцов между магнитопроводами располагаются перпендикулярно направлению навивки ярма магнитопровода.

На обращенных к торцам магнитопроводов противоположных сторонах зубцов 19 и 20 наклеиваются немагнитные прокладки 21 и 22, выполненные, например, из фторопласта 42 или стеклотекстолита. Толщина прокладок выбирается небольшой 0,1-0,5 мм, в зависимости от мощности трансформатора. Определяется она таким образом, чтобы суммарное магнитное сопротивление двух последовательно включенных на пути потока прокладок было бы в 25-30 раз больше сопротивлений участков по стали внутреннего и внешнего магнитопроводов между соседними зубцами .

В правилах, соединения секций обмоток обеспечивается известный для асинхронных электрических машин принцип. Здесь две секции, лежащие на противоположных сторонах магнитопровода, включаются электрически встречно и последовательно, они эквивалентны одной секции обмотки асинхронной машины. Секции первичной трехфаэной обмотки.при компоновке фаз смещаются по зубцам с переходом

1 от одной фазы к другой на вЂ, а для

1 вторичной девятифазной — на — .

Трансформатор работает следующим образом.

При включении первичной обмотки, соединенной в звезду или треугольник, под трехфазное напряжение в соответствующих секциях катушек появляется трехфазный ток . Последний создает МДС и возбуждает магнитный поток. На фиг.3 пунктирными линиями,а

1229834 также точками и крестиками в кружочках показано примерное направление силовых линий магнитного поля для одного из моментов времени. С течением времени кружочки (распределение поля) перемещаются по контуру торца магнитопровода от зубца к зубцу, по которым поток из внутреннего магнитопровода переходит во внешний и обратно..Создается бегущее 10 по зубцам магнитное поле (правая часть внешнего магнитопровода,не показана). Бегущее по контуру торцов магнитное поле наводит в секциях вторичной обмотки многофазную ЭДС. о

Сдвиг фаз равномерный и равен 40

При этом точность сдвига определяет,ся, в основном, сопротивлениями немагнитных прокладок под зубцами, а поскольку они калиброваны, то сдвиг 2б осуществляется достаточно точно с колебаниями не более 5Х. Даже длина участка магнитопровода между зубцами не влияет на равномерность фазового сдвига, так как его магнитное 25 сопротивление гораздо меньше сопротивления зубца и не оказывает существенного влияния на сдвиг и стык между двумя половинками внутреннего магнитопровода. 30

После предварительной шлифовки мест стыка и склеивания их под давлением магнитным клеем, например, на базе эпоксидной смолы и ферромагнитного наполнителя величина зазора в стыке не превышает 0,01-0,02 мм.

Это в 10-20 раз меньше толщины немагнитной прокладки. Учитывая, что площадь стыка значительно превышает площадь немагнитной прокладки под одним зубцом, магнитное сопротивление стыка меньше сопротивления зубца с двумя немагнитными прокладками в 50-40 раэ. Это соотношение вполне достаточно для исключения влияния стыка на симметрию выходных .многофазных напряжений и токов трансформатора.

Техническая реализация предлагаемой конструкции трансформатора не Ж вызывает особых затруднений. Витые магнитопроводы освоены отечественной промышленностью. Сердечник в них навивается иэ ленты электротехнической сталн,в процессе навивки покрывается клеем, затем в горячем состоянии формуется и подвергается сушке до полного эатвердевания клея. Далее внутренний магнитопровод раэрезается на две половины, стыки шлифуются. Шлифовке подвергаются и примыкающие торцовые поверхности магнитопроводов. Отдельно заготавливаются катушки из секций обмоток, заливаются компаундом. Шихтуется, склеивается, высушивается и шлифуется полоса, из которой затем вырубаются (нарезаются) зубцы.

Можно шихтовать, склеивать и шлифовать каждый зубец в отдельности.

Затем к зубцам приклеиваются немагнитные прокладки. Для этого отшлифованные противоположные торцы составленных вместе зубцов покрывают клеем, прижимают к полосам из тонкого немагнитного материала и под усилием сушат. После разрезания полосы между зубцами на сторонах зуб.— цов, обращенных к торцам магнитопроводов, образуются немагнитные прокладки. Ка внутреннем магнитопроводе размещаются катушки, магнитопровод склеивается магнитным клеем.

Катушки раздвигаются, .а между ними немагнитными прокладками к торцам обоих магнитопроводов вклеиваются зубцы. Трансформатор стягивается лентой через свободные торцы внешнего магнитопровода и ярма внутреннего магнитопровода, высушивается.

По необходимой схеме соединяются секции обмоток.

Формула из обре те ния

Многофазный трансформатор, содержащий внутренний и внешний пря1 моугольные магнитопроводы, отделенные один от другого немагнитной прокладкой и зубцами, катушки с секциями первичной и многофазной вторичной обмоток, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения . мощности, приходящейся на единицу массы, внутренний и внешний магнитопроводы выполнены витыми с прямоугольным окном, причем внешний магнитопровод выполнен в виде двух частей, имеющих форму, .одинаковую с внутренним магнитопроводом, секции первичной и многофазной вторичной обмоток размещены на двух стержнях внутреннего магнитопровода, при этом внутренний магнитопровод с обмотками, размещен между двумя частями внешне-, 1229834 го магнитопровода, примыкающими к нему своими торцовыми поверхностями

1 через зубцы .и немагнитные прокладки на противоположных сторонах зубцов.

)И

Толщина иадидк

Торец части Внешнеао моаниякироВо Яи

1229834

Составитель И. Якнмец

Редактор Л. Гратилло Техред И.Попович Корректор А. Обручар

Тирах б43 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений H открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5

Заказ 2455/52

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Укгород, ул. Проектная,4