Обмотка индукционного устройства

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в силовых трансформаторах. Целью изобретения является увеличение устойчивости обмотки при коротких замыканиях и улучшение охлаждения обмотки. Обмотка индукционного устройства состоит из витков 1, разделенных в осевом направлении дистанцирующими прокладками 2, создающими радиальные охлаждающие каналы. Прокладки 2 имеют V -образную форму. Конец одного из лучей каждой прокладки соедине н с прощивной рейкой 3, установленной на внутренней образующей обмотки, а конец второго луча соединен с пр01иивной рейкой 4, установленной на наружной образующей обмотки. Рейки 3 и 4 образуют из прокладок столбы. Верщины прокладок расположены в средней части радиальных каналов и обра(цены в одну сторону в окружно.м направлении. 5 з.п.ф-лы, 9 ил. У

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК g 4 H 01 Г 27/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ M ОТКРЫТИЙ (21) 3989086/24-07 (22) 6.12.85 (46) 07.09.88. Бюл. ¹ 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт трансформаторостроения (72) В. А. Зайцев и В. И. Лазарев (53) 621.3! 4.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 424242, кл. Н 01 Г 27/32, 1974.

Сапотников А. В. Конструирование трансформаторов. — М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959, с. 127.

Патент США № 2677792, кл. 317 — 208, 1954. (54) ОБМОТКА ИНДУКЦИОННОГО УСТРОЙСТВА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в силовых

„„Я0„„1422251 А I трансформаторах. Целью изобретения является увеличение устойчивости обмотки при коротких замыканиях и улучшение охлаждения обмотки. Обмотка индукционного устройства состоит из витков 1, разделенных в осевом направлении дистанцирующими прокладками 2, создающими радиальные охлаждающие каналы. Прокладки 2 имеют V-образную форму. Конец одного из лучей каждой прокладки соединен с прошивной реикой 3, установленной на внутренней образующей обмотки, а конец второго луча соединен с прошивной рейкой 4, установленной на наружной образующей обмотки. Рейки 3 и 4 образуют из прокладок столбы. Вершины прокладок расположены в средней части радиальных каналов и обра(цены в одну сторону в окружном направлении. 5 з.п.ф-лы, 9 ил.

1422251

20

55

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статических индукционных устройствах, например в силовых трансформаторах.

Цель изобретения — увеличение устойчивости обмотки при коротких замыканиях и улучшение охлаждения обмотки.

На фиг. 1 приведена часть обмотки. в которой вершины всех прокладок направлены в одну сторону, сечение; на фиг. 2 сечение А — -А на фиг. 1; на фиг. 3 — часть обмотки, в которой вершины прокладок в смежных каналах направлены в противоположные стороны, сечение; на фиг. 4 — сечение Б--Б на фиг. 3; на фиг. 5 — часть обмотки, в которой вершины прокладок в смежiIi.Ix слоях, каждого канала направлены в противоположные стороны, сечение; на фиг. б — сечение В В на фиг. 5; на фиг. 7 —— модификация формы прокладки обмотки; на фиг. 8 прокладка, составленная из двух отдельных частей — лучей; на фиг. 9 прокладка, смежная в осевом направлении с прокладкой, составленной из двух частей— лучей.

Обмотка индукционного устройства (фиг. и 2) состоит из витков 1, разделенных в осевом направлении дистанцирующими прокладками 2, создающими радиальные охлаждающие каналы. Прокладки

2 имекл V-образную форму. Конец одного из лучей каждой прокладки соединен с прошивной рейкой 3, установленной на внутренней образующей обмотки, а конец второго луча соединен с прошивной рейкой 4, установленной «а наружной образующей обмотки.

Рейки 3 и 4 образуют из прокладок столбы-. Вершины прокладок расположены в средней части радиальных каналов и обращены в одну сторону в окружном направлении.

Обмотка состоит из витков 1 (фиг. 3 и 4), разделенных в осевом направлении дистанцирующими прокладками 2 и 5. Эти прокладки соединены по концам лучей проснивными рейками 3 и 4. Прокладки 5 расположены в смежных в осевом направлении радиальных каналах по отношению к прокладка vl 2. Вершины всех прокладок 2 обращены в одну сторону в окружном направлении, а вершины всех прокладок 5 — в противоположную сторону. Каждая прошивная рейка соединяет концы лучей одного столба прокладок 2 и одного столба прокладок 5. При этом каждый столб нрокла7ок 2 перекрещивается с двумя соседними столбами прокладок 5 и наоборот каждый столб прокладок 5 перекрещивается с двумя столбами прокладок 2.

В обмотке (фиг. 5 и 6) дистанцирующие прокладки в каждом радиальном канале разбиты на два слоя. В первый слой входят прокладки 2, вершины которых обращены в одну сторону в окружном направлении, а во второй слой — прокладки 5, вершины которых обращены в противопол ож н ую сторон у.

Для повышения динамической стойкости прокладки могут быть скреплены между собой и с проводом, например при помощи лака, пол имер изующегося при термообработке.

Недостатком обмоток, в которых вершины прокладок направлены в разные стороны (фиг. 3--6), является некоторое уменьшение суммарной опорной площади столбов прокладок, т. е. площади перекрещива ни."-. этих столбов между собой. При приведен-. ных на фиг. 4 — 6 размерах эта суммарная площадь составляет около 30% полной суммарной площади прокладок в одном слое.

Для увеличения суммарной опорной площади столбов могут быть использованы специальные прокладки, форма которых прив"-дена на фиг. 7. Такая прокладка имеет усеченную вершину, а концы лучей — в виде полок. Оси этих полок и усеченной час. i вершины прокладки направлены по радиусу обмотки. При использовании таких прокладок суммарная опорная площадь увеличивается до 70Я полной суммарной площади прокладок одного слоя.

С целью упрощения технологии изготовления дистанцирующие прокладки могут быть составлены из двух отдельных частей-— лучей 6 и 7 (фиг. 8 и 9). Часть — луч 6 имеет большхчо длинх, чем часть — луч 7. На фиг. 8 и 9 показаны прокладки, разме. щаемые в смежных в осевом направлении слоях. Таким образом места стыков прокладок в смежных слоях перекрываются.

При протекании по обмотке трансформатора токов короткого замыкания она подвергается воздействик> радиальных и осевых сжимающих сил. Нагрузка от радиальных сил равномерно ра. пределена по окружности обмотки и апериодически изменяется во времени.

Под действием этой нагрузки провода обмотки приходят в колебательное движение в радиальном направлении. Если механические напряжения в проводах превышают некоторое критическое значение, то происходит потеря радиальной устойчивости обмотки, т. е. возникают существенные радиальные изгибнь:е деформации провода.

Наибольшие остаточные радиальные изгибные деформации провода имеют место в пролетах между столоами прокладок по радиусу обмотки, вдоль которого плогцадь сечения провода минимальна. В местах соприкосновения провода со столбами проклгдок под деиствием сил прессовки и осевых сил короткого замыкания происходит зажатие провода. Поэтому в таких местах изгибные радиальные деформации провода минимальны или вообще отсутствуют.

Радиальная устойчивость обмоток и ри увеличении ширины пролета между столбами прокладок уменьшается, а при увели1422251 чении радиального размера провода возрастает по линейному закону.

В обмотке V-образная прокладка своей вершиной входит в радиальный канал. При таком выполнении обмотки секторы последней, в которых для реализации радиальных изгибных деформаций провода вдоль радиуса обмотки необходимо преодолеть сопротивление провода и силы зажатия последнего в столбах прокладок, существенно увеличиваются (фиг. 1, секторы занимают всю окружность обмотки). Соответственно сужаются секторы обмотки, в которых для реализации радиальных изгибных деформаций провода вдоль радиуса обмотки необходимо преодолеть только сопротивление провода (фиг. 1, секторы отсутствуют) . Б первом приближении можно считать, что это эквивалентно уменьшению ширины пролета между столбами прокладок и некоторому увеличению радиального размера провода. что повышает радиальную устойчивос ь обмотки.

Поскольку вершины всех прокладок в одном слое обращены в одну сторону в окружном направлении, радиальная устойчивость обмотки становится более равномерной по окруж ности.

В обмотках (фиг. 3 — 6) для реализации радиальных изгибных деформаций провода требуетс"-: преодолеть не только сопротивление самого провода и сил зажатия его в столбах прокладок, а и сопротивление самих прокладок. Это еще более повышает радиальную устойчивость обмотки при коротких замыканиях. Кроме того, в таких обмотках из-за взаимодействия всех столблов прокладок между собой затрудняется полегание провода от действия осевых сжимающих сил, т. е. повышается и осевая устойчивость обмотки.

Дальнейшее повышение радиальной и осевой устойчивости обмотки может быть получено за счет усиления механической связи между столбами прокладок и проводом. Это достигается путем склейки прокладок между собой и с проводом.

Испытания моделей показывают, что радиальная устойчивость моделей предлагаемых обмоток выше, чем в моделях с традиционной формой прокладок, íà 16% (фиг. 1 и 2), на 60% (фиг. 3 и 4) и на 90% (фиг. 5 и 6). При этом практически не меняется расход проводниковых и изоляционных материалов, а в технологии потребуются лишь новые штампы для изготовления прокладок.

Форл у,1а uçoáðåråíïÿ

1. Обмотка индукционного устройства, содержащая витки, разделенные в осевом

H;=,правлении слоями дистанцирующих прокладок V-образной формы, которые созд310! радиальные охлаждающие каналы и соедиHeHbl г1Р01цив bfx" H Рейка Ill> 06PBB i Ioiff,Hxi H 11 этих прокладок столбы, распределе, 1нь,е Ilo окружности обмстки, Отличаюи аягя тем, по. с елью повышения динамической стойкости сбмотки при коротких замыканиях и улучц1ени я охла жден ия, у каждо " . п рокл ад1с и конец одного луча соединен с прошивной рейкой, установленной на наружном диаметре обмотки, конец второго луча соединен с прошивной рейкой, установленной на внутэ реннем диаметре обмотки. а.:-.ерц1:IHB расположена в средней части радиального ка нала, причем вершины всех грокладок в одном слое последних обращсны в од11у сторону B окружном направлении.

20 2 Обмот а по и. 1, отлн саюма«1г» тем, что верн;ины всех и . окладок BO в cx ра.1иаль«bix vB lf B. 1 B x об ра1цены B o. I II, crof1:I fx B окружном направле«ilil.

3. Обмотка по и. 1, отличающаясятем, что вершины прокладок, расположенны.; B смежных, в осевом направлении радиальных каналах, обращены в противоположные сторо ны, а каждая прошизная рейка соедfl. ÿi . кон1,Ы лучей прокладок двух столбов, в перBo. I из которых Беп п1и н ы Всех rfpoK. i а, !o i

30 обращены в одну сторону, а во втором — - в противоположну10 сторону.

4. Обмотка 110 fl. 1, Отличаютаяся тем, что з каждом радиальном канале вершины прокладок в однох1 слое последних обращены в одну сторону, а в другом слое — в про3 тивоположную с "Орону, B каждая пр01ilив— рейка соед1lняет KoHLlbi л > 1е11 док двуx столбов, в первом из ксторых вершины всех прокладок обращены в одну

ВТОРОМ вЂ” В ную сторону.

5. Обмотка по пп. 1 — 4, отличаюшаяг» тем, что v кахкдой прокладки вершина сечена, а концы лучей BbiifoiHeffbl if ниде I!олок, причем оси этих полок и усечен1гой части вершины напра влен ы по радиус.1 м обмотки.

6. Обмотка по пп. 1 — 6, or Iè÷àþè à»c» тем, что, с целью упрощения технологии изготовления прокладок, V-образная прокладка состоит из двух отдельных частей. причем одна часть выполнена длиннее дру50 гой так, что место стыка частей одной прокладки перекрывается более длинной частьк другой прокладки, смежной с первой в осе вом направлении.

1422251!

42225!

ВНИИПИ Заказ 4432/49 Тираж 746 Подписное

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