Преобразовательный трансформатор

 

Изобретение относится к области электротехники, касается трансформаторов , предназначенных для питания многомостовых преобразователей.Цель изобретения состоит в повышении коэффициента полезного действия и надежности . Устройство содержит магнитопровод 1, сетевую обмотку 2, состоящуто из трех параллельных секций, и вентильную обмотку, состоящую из 8

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„137238 0 4 Н 01 F 27/28

g(p" С," 1;. q 13,"., ) 3

ЫЕЛ1! . <

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ll

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2)) 4115570/24-07 (22) 04, 06. 86 (46) 07.02.88. Бюл. У 5 (71) Производственное объединение

"Уралэлектротяжмаш" им. В.И. Ленина (72) В.З. Винник, А.В. Виноградов, И.М. Еланцева и Л.М. Пестряева (53) 621 ° 314.236 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 773758, кл. H 01 F 27/28, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 631996, кл. Н Ol F 27/28, 1977.

1 г (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЬЙ ТРАНСФОРМАТОР (57) Изобретение относится к области электротехники, касается трансформаторов, предназначенных для питания многомостовых преобразователей. Цель изобретения состоит в повышении коэффициента полезного действия и надежности. устройство содержит магнитопровод 1 сетевую обмотку 2 состояЭ Э щую из трех параллельных секций, и вентильную обмотку, состоящую из

1372388 трех секций, каждая иэ которых расщеплена на гальванически не связанные части 3-8, из которых части 3, 6,7 имеют одну схему соединения, например звезду", а части 4,5,8— другую схему соединения, например

"треугольник".Каждые две соседние части 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8 частично переплетены между собой таким образом, что в одной торцовой зоне обмотки расположена группа катушек 9 части 3, соединенной в "звезду", а в другой торцовой зоне — группа катушек 20 части 8, соединенной в "треугольник". В зонах, находящихся на уровне середины высоты каждой секции сетевой обмотки, расположены переплетенные катушки 10 части 3 со схемой "звезда" и катушки 11 части

4 со схемой "треугольник", катушки

14 со ка тушки 15 части 6 со схемой "треугольII ник, катушки 18 части 7 со .схемой

tt II звезда и катушки 19 части 3 со схемой "треугольник.". Удаление друг от друга эон обмотки с переплетенными катушками резко уменьшает индукцию поля рассеяния высших гармонических МДС. 1 нл.

Изобретение относится к электротехнике и касается трансформаторов, предназначенных для питания многомо стовых преобразователей.

Целью изобретения является повью- 5 шение КПД и надежности преобразовательного трансформатора путем снижения добавочных потерь от высших гармоник и электродинамических усилий при аварийных коротких замыканиях.

На чертеже схематически изображена фаза преобразовательного трансформатора для питания, например шестимостового регулируемого преобразователя.

Трансформатор содержит магнитопровод 1, сетевую обмотку 2, состоящую из трех параллельных секций, и вентильную обмотку, состоящую из трех секций, каждая иэ которых расщеплена на гальванически не связанные части 3 — 8, половина которых

3,6 и 7 имеет одну схему соединения, например звезду (У), а другая половина 4, 5 и 8 — другую схему соедине-: ния, например треугольник (D).Части

3-8 вентильной обмотки и параллельные ветви сетевой обмотки 2 расположены по высоте магнитопровода 1.

Каждая часть вентильной обмотки расщеплена на группы катушек: часть

3, соединенная в звезду (У„), — на группы катушек 9 и 10; часть 4, соединенная в треугольник (D ) — на группы катушек 11 и 12; часть 5, соединен 35

2 ная в треугольник (Р ), — на группы катушек 13 и 14; часть 6, соединенная в звезду (Y<), — на группы катушек 15 и 16; часть 7, соединенная в звезду (У ), — на группы 17 и 18; часть 8, соединенная в треугольник (D )t — на группы 19 и 20.

Каждые две соседние части 3 и 4,5 и 6,7 и 8 частично переплетены между собой таким образом, что в одной торцовой зоне обмотки расположена группа катушек 9 части 3, соединенной в звезду У,, а в другой торцовой зоне — группа катушек 20 части 8, соединенной в треугольник D . В зонах, находящихся на уровне середины высоты каждой секции сетевой обмотки, расположены переплетенные катушки 10 части 3 со схемой звезды У, и катушки 11 части 4 со схемой треугольник D<, катушки 14 части 5 со схемой звезды D 1 и катушки 15 части

6 со схемой треугольник Y<, катушки

18 части 7 со схемой звезды У и катушки 19 части 8 со схемой треуГольник D6.

С одной стороны зоны (торцовая зона) переплетенных катушек 10 и 11 расположена группа катушек 9 части со схемой У,, с другой — группа катушек 12 части 4 со схемой D .Äàëåå по высоте магнитопровода расположена группа катушек 13 части со схемой

D>, которая соседствует со следующей второй зоной переплетенных ка1372388 тушек 14 и 15. Между второй и третьей зонами переплетенных катушек расположены группы катушек 16 части со схемой У и 17 части со схемой

7 так, что последняя группа нахо— дится в непосредственной близости к третьей зоне переплетенных катушек.

За последней зоной в торцовой части обмотки расположена группа катушек 20 части со схемой D<.

Таким образом, между зонами с переплетенными катушками расположежа группы катушек частей, имеющих одинаковую схему соединения 12, 13 и 16, 17, причем с разных сторон каж— дой из укаэанных зон расположены группы катушек частей с разными схе— мами соединения.

Катушки 9 и 10 части 3, катушки

11 и 12 части 4, катушки 13 и 14 части 5, катушки 15 и 16 части 6, катушки 17 и 18 части 7, катушки 19 и 20 части 8 соединены между собой параллельно. 25

При укаэанном расположении частей и катушек вентильной обмотки обеспечивается заданная величина магнитной связи между расщепленными частями, а также получают возможно большие .расстояния между переплетными катушками 9 и 12, 13 и 16, 17 и 20 частей с разными схемами соединения.

Удаление друг от друга зон обмотки с непереплетенными катушками резко уменьшает в процессе работы трансформатора индукцию поля рассеяния высших гармонических МДС,что дости-— гается также эа счет паралле ьного соединения катушек части, располо- 40 женных в зонах переплетения частей, с непереплетенными катушками той же части, принуждающего высшие гармонические тока протекать только по переплетенным катушкам частей с раз- 45 ными схемами соединения, где они, находясь в противофазе, практически компенсируются.

Таким образом, добавочные потери на стыке частей вентильной обмотки и параллельных ветвей сетевой обмотки становятся пренебрежительно малы и не учитываются при расчете КПД преобразовательного трансформатора.

Исключаются также опасные местные нагревы катушек, что ведет к повышению надежности трансформатора.

В случае одновременно к.з. частей вентильной обмотки с одинаковой схемо и со едине ния, например 3, 6 и 7, по параллельно соединенным катушкам разомкнутых частей 4, 5 и 8 протекает уравнительный ток. МДС в катушках

11, 14 и 19, переплетенных с катушками 10, 15 и 18, имеют противоположный знак, а МДС в катушках 12, 13 и

20 — совпадающий с МДС короткозамкнутых частей. При этом распределение

МДС по высоте стержня магнитопровода в сетевой и вентильной обмотках становится более равномерным, что при заданной величине напряжения к.э. коммутации ведет к уменьшению электродинамических усилий в опыте к.з. коммутаций и повышает надежность трансформатора.

Формула и э о б р е т е н и я

Преобразовательный трансформатор, содержащий секцию сетевой обмотки, расположенную по высоте магнитопровода, и секцию вентильной обмотки,. расщепленную на гальванически не связанные две части, группа катушек соседних частей расщепленной вентиль. ной обмотки переплетены между собой на уровне середины высоты секции сетевой обмотки, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения

КПД и надежности путем снижения добавочных потерь от высших гармоник и злектродинамических усилий при аварийных коротких замыканиях, он снабжен дополнительными секциями сетевой обмотки и дополнительными секциями вентильной обмотки, каждая из которых расщеплена на две части, количество секций сетевой обмотки нечетное, половина частей вентильной обмотки соединена в звезду, другая половина соединена в треугольник, между двумя переплетенными группами катушек соседних секций вентильной обмотки размещены непереплетенные катушки соседних частей рядом расположенных секций вентильной обмотки, указанные соседние части имеют одинаковую схему соединения, а не переплетенные катушки каждой секции, размещенные по торцам секции, соединены по различной схеме соединения, при этом катушки переплетенной части каждой секции вентильной обмотки соединены с непереплетенными катушками той же части вентильной обмотки параллельно.