Трансформаторный регулятор однофазного напряжения

 

Применение: в электротехнике. Сущность: устройство содержит ярмо 1 средней части магнитопровода, 2,3- крайние части магнитопровода, 4, 5 - полюсные выступы, 6, 7 - катушки первичной обмотки, расположенные на полюсных выступах 4 и 5 на торцах средней части магнитопровода, 8 - катушки первичной обмотки, 9,10- катушки обмоток подмагничивания крайних ярм магнитопровода , неуправляемый и управляемый выпрямители. Четыре катушки первичной обмотки, а также две катушки вторичной обмотки соединены согласно последовательно , отпайки первичной обмотки через неуправляемый выпрямитель соединены с обмоткой подмагничивания противоположного ярма, другие отпайки этой же обмотки через управляемый выпрямитель соединены с другой обмоткой подмагничивания . 2 ил. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 01 F 29/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГО СПАТ Е НТ ССС Р)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4913093/07 (22) 20.02,91 (46) 23.11,92. Бюл. М 43 . (71) Институт электродинамики АН УССР (72) M.М.Красношапка, Г.А.Коваленко и

Д.М. Красношап ка (56) Авторское свидетельство СССР

Nã 1517071, кл. Н 01 F 29/14, 1987.

Бамдас А.М., Шапиро С.В. Трансформаторы, регулируемые подмагничиванием.

М,-Л,: Энергия, 1965, (54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР

ОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Применение; в электротехнике. Сущность: устройство содержит ярмо 1 средней части магнитопровода, 2, 3 — крайние части

„„Я „„1777182 А1 магнитопровода, 4, 5 — полюсные выступы, 6, 7 — катушки первичной обмотки, расположенные на полюсных выступах 4 и 5 на торцах средней части магнитопровода, 8— катушки первичной обмотки, 9, 10 — катушки обмоток подмагничивания крайних ярм магнитопровода, неуправляемый и управляемый выпрямители.. Четыре катушки первичной обмотки, а также две катушки вторичной обмотки соединены согласно последовательно, отпайки первичной обмотки через неуправляемый выпрямитель соединены с обмоткой подмагничивания противоположного ярма, другие отпайки этой же обмотки через управляемый выпрямитель соединены с другой обмоткой подмагничивания. 2 ил.

1777182

Изобретение относи ся к электротехнике и может быть использовано для плавного регулирования в широком диапазоне величины напряжения переменного тока в однофазных электрических цепях. 5

Известно устройство, содержащее четырехстержневой магнитопровод с первичной и вторичной обмотками. а также обмоткой подмагничивания, причем каждая из обмоток располо>кена на своем стержне. 10

Основными недостатками этого устройства являются большая мощность управления при широком регулировании выходного напряжения, низкие коэффициент мощности и КПД, 15

Известно устройство, содер>кащее витой составной магнитопровод с первичной и вторичной обмотками, а так>ке обмотками подмагничивания, охватывающими его ярма. 20

Последнее из указанных выше устройств по технической сущности и по применению является более близким к заявляемому изобретению и взято нами в качестве прототипа. 25

Основными недостатками прототипа яВляются . — повышенный расход обмоточной ме, ди, т,к. витки части первичной Р/1с и части вторичной Wzc обмоток переменного тока 30 одновременно охватывают по два стер>кня, отдаленные друг от друга на расстояние, . равное относительно большой ширине окна. Кроме этого, другие части, первичной и

/ вторичной обмоток располо>кенные на че- 35 тырех стержнях магнитопровода, сцеплены с магнитным потоком в два раза меньшим магнитного потока, проходящего в верхней и нижней частях мвгнитопровода прототипа, поэтому числа витков в обмотках пере- 40 менного тока завышены в два раза. Если бы обмотки переменного тока охватывали верхнее и нижнее ярма магнитопровода, то числа витков в обмотках переменного тока были бы в два раза меньшими. Уменьшение 45 числа витков U1 в первичной обмотке в два раза вызволяет в такой >ке мере уменьшить и необходимую НС и массу меди обмотки подмдгничиВаниЯ, т,к. InWn = 2T1W1, — вторым недостатком прототипа явля- 50 ется то, что через ярма четырехстержневого магнитопровода одновременно замыкаются главный магнитный поток Фг, создаваемый токами первичной и вторичной обмоток, а также магнитный поток Фд, со- 55 здаваемый псстоянным током обмотки подмагничивания. Вследствие этого при увеличении тока в обмотке подма ничивания возрастает магнитное сопротивление для главного потока и величина потребляе1 мого реактивного тока в первичной обмотке, снижающая коэффициент мощности трансформаторного регулятора напряжения; — третьим недостатком прототипа является узкий диапазон регулирования выходного напряжения, не превышающий 02макс

: 02мин = 2:1.

Целью изобретения является устранениеуказанных выше недостатков, а именно: уменьшение расхода обмоточной меди, повышение коэффициента мощности и расширение диапазона регулирования выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве. содержащем витой составной магнитопровод с первичной и вторичной обмотками, а также обмотками подмагничивания, охватывающими его ярма, OH имеет управляемый и неуправляемый выпрямители, магнитопровод выполнен из трех частей, средняя часть. имеет на обоих торцах по два полюсных выступа, на которых располо>кены катушки первичной обмотки, а катушки вторичной обмотки катушки первичной обмотки, а катушки вторичной обмотки расположены только на двух полюсных выступах одного торца, на крайних ярмах расположены катушки обмоток подмагничивания, причем четыре катушки первичной обмотки, а также две катушки вторичной обмотки соединены согласно последовательно, отпайки первичной обмотки через неуправляемый выпрямитель соединены с обмоткой подмагничивания противоположного ярма, другие отпайки этой же обмотки через управляемый выпрямитель соединены с другой обмоткой подмагничивания.

На фиг.1 изображен предлагаемый регулятор в; на фиг.2 — схема соединения его обмоток, Устройство содержит; 1 — ярмо средней части магнитопровода, 2 и 3 — крайние части (ярма) магнитопровода, 4 и 5 — полюсные выступы на средней части магнитопровода, 6 и 7 — катушки первичной обмотки переменного тока, расположенные соответственно на полюсных выступах 4 и 5 на торцах средней части магнитопровода, 8 — катушки вторичной обмотки переменного тока, 9 и 10— катушки обмоток подмагничивания крайних ярм магнитопровода, 11 — неуправляемый выпрямитель, 12 — управляемый выпрямитель, Магнитопровод состоит из трех частей.

На средней части магнитопровода на торцах сделаны прямоугольные пазы, а обе одинаковые крайние части (ярма) сделаны без пазов. Толщины каждой из трех частей магнитопровода одинаковы. Для обеспече

1777182 ния возможности монтажа отдельно изготовленных катушек обмоток подмагничивания на крайних ярмах последние выполнены разрезными. После монтажа катушек обмоток подмагничивания части крайних ярм плотно сжимаются и скрепляются, напрИмер, точечной электросваркой на внешних сторонах или хомутом. Три части магнитопровода после мОнтажа катушек . всех обмоток стыкуются торцовыми поверхностями, плотно сжимаются и закрепляются, например, электросваркой по внешнему периметру, хомутом или другим способом.

Для уменьшения зазора между соприкасающимися поверхностями составного магнитопровода эти поверхности подвергаются шлифовке, Пути прохождения средних линий магнитных потоков Ф1 и Ф2, создаваемых переменным током части первичной обмотки 6, и переменными токами части первичной обмотки 7 и вторичной обмотки

8, а также потоков и, создаваемых выпрямленными токами обмоток подмагничивания

9 и 10, на фиг.1 обозначечы прерывистыми линиями и стрелками, В предлагаемом регуляторе однофазного напряжения, предназначенном для изменения выходного напряжения 02 в широком диапазоне при постоянной или изменяющейся величине напряжения источника питания 01. площади поперечного сечения ярм 1, 2 и 3 одинаковы, а числа витков в обеих частях первичной обмотки 6 и 7 также одинаковы, причем числа витков в частях 6 и 7, расположенных на полюсных выступах

4 и 5, рассчитаны на максимальную ЭДС, РавнУю (0,8 - 0,9 ), 01макс, Число витков во. вторичной обмотКе 8 рассчитывается на максимальное заданное напряжение

02макс.

Максимальная НС обмотки подмагничиваниЯ 10 F16=2F1 = 1,811макс W6. а максимальная НС обмотки подмагничивания 9 Гр=

2lF1 Ы= 1 8ll1uaxc уу6 l2M3Kc 8I 0,2F1o

Питание обмотки подмагничивания 10 осуществляется от части витков обмотки 7 через управляемый выпрямитель 12 или иной регулятор выпрямленного тока (в простейшем случае это может быть неуправляемый выпрямитель с регулируемым резистором в цепи обмоткИ подмагничивания 10), а питание обмотки подмагничивания 9 — от части витков обмотки 6 через неуправляемый выпрямитель 11 (фиг.2).

10

Формула изобретения

Трансформаторный регулятор однофазного напряжения, содержащий витой составНой магнитопровод с первичной и вторичной обмотками, а также обмотками подмагничивания, охватывающими его ярма, отличающийся .тем, что, с целью уменьшения расхода обмоточной меди, повышения коэффициента мощности и расши20 рения диапазона регулирования выходного напряжения, он имеет управляемый и неуправляемый вентили, магнитопровод выполнен из трех частей, средняя часть имеет на обоих торцах по два полюсных выступа, на положены только на двух полюсных выступах одного торца, на крайних ярмах расположены катушки обмоток подмагничивания, причем четыре катушки первичной обмотки, а также две катушки вторичной обмотки соединены согласно последовательно, отпайки первичной обмотки через неуправляемый выпрямитель соединены с обмоткой подмагничивания противоположного ярма, другие отпайки этой же обмотки

40 через управляемый выпрямитель соединены с другой обмоткой подмагничивания. которых расположены катушки первичной

30 обмотки. а катушки вторичной обмотки рас1777182

Фиг. g.

Составитель Г.Коваленко

Техред М.Моргентал Корректор М. Петрова

Редактор

Пооиэводсгвенно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Га(арина. 101

Заказ 4124 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5