Цилиндрическая обмотка индукционного устройства



Цилиндрическая обмотка индукционного устройства
Цилиндрическая обмотка индукционного устройства

 


Владельцы патента RU 2482563:

Общество с ограниченной ответственностью "РОСЭНЕРГОТРАНС" (RU)

Изобретение относится к электротехнике, к трансформаторостроению и может найти применение при производстве многослойных обмоток трансформаторов и реакторов. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей благодаря применению изготовления провода любого сечения (прямоугольного, круглого, квадратного и т.п.), а также уменьшении трудоемкости изготовления вследствие отсутствия необходимости осуществления поворота провода на 90°, что, в свою очередь, приводит к повышению эксплуатационной надежности. Цилиндрическая обмотка содержит k слоев, выполненных k проводами, где k≥2, соединенными параллельно. Верхние и нижние торцевые части слоев расположены на одном уровне по горизонтали. Число витков в ближайшем к оси обмотки слое превышает число витков в каждом из (k-1) слоев. В каждом слое из (k-1) слоев, расположенных следующими за слоем, ближайшем к оси обмотки, выполнен, по крайней мере, один зазор, величину которого выбирают из соотношения: 0,3 a≤h≤5 а, где а - размер провода в осевом направлении; h - размер зазора в осевом направлении обмотки. 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторостроению, и может найти применение при производстве многослойных обмоток трансформаторов и реакторов.

Известна цилиндрическая обмотка, содержащая k слоев, выполненных k проводами прямоугольного сечения, где k≥2, соединенными параллельно, при этом верхние торцевые части слоев расположены на одном уровне по горизонтали, нижние торцевые части слоев также расположены на одном уровне по горизонтали, а число витков в ближайшем к оси обмотки слое превышает число витков в каждом из (k-1) слоев, при этом каждый слой из (k-1) слоев, расположенных следующими за слоем, ближайшем к оси обмотки, выполнен из двух частей, в одной из которых провода расположены вдоль оси обмотки меньшей стороной провода, а в другой части провода расположены вдоль оси обмотки большей стороной провода [Л.1].

Описанная в [Л. 1] цилиндрическая обмотка характеризуется ограниченными функциональными возможностями, обусловленными необходимостью ее изготовления только проводом прямоугольного сечения, а, следовательно, невозможностью применения для изготовления обмотки провода любого другого, отличного от прямоугольного, сечения, например, круглого или квадратного. Кроме того, эта обмотка характеризуется значительной трудоемкостью изготовления, обусловленной необходимостью поворота провода в процессе намотки обмотки на 90°.

Изобретением решается задача создания цилиндрической обмотки индукционного устройства, лишенной указанных выше недостатков, характеризующейся широкими функциональными возможностями благодаря применению для ее изготовления провода любого сечения (прямоугольного, круглого, квадратного и т.п.), а также относительно невысокой трудоемкостью ее изготовления вследствие отсутствия необходимости осуществления поворота провода на 90°, что, в свою очередь, приводит к повышению эксплуатационной надежности обмотки.

Для решения поставленной задачи в цилиндрической обмотке индукционного устройства, содержащей k слоев, выполненных k проводами, где k≥2, соединенными параллельно, при этом верхние торцевые части слоев расположены на одном уровне по горизонтали, нижние торцевые части слоев также расположены на одном уровне по горизонтали, а число витков в ближайшем к оси обмотки слое превышает число витков в каждом из (k-1) слоев, предложено, согласно настоящему изобретению, в каждом слое из (k-1) слоев, расположенных следующими за слоем, ближайшем к оси обмотки, выполнить, по крайней мере, один зазор, величину которого выбирать из соотношения: 0,3 а≤h≤5 а, где а - размер провода в осевом направлении; h - размер зазора в осевом направлении обмотки.

Изобретение поясняется на примере выполнения чертежами - фиг.1 и 2, на которых соответственно изображены: на фиг.1 - схематично представлен осевой разрез цилиндрической обмотки, на фиг.2 - вид перехода между частями обмотки.

Цилиндрическая обмотка содержит пять (k=5) последовательно соединенных слоев 1÷5, выполненных пятью проводами 6÷10, соединенными параллельно.

Верхние торцевые части слоев 1÷5 расположены на одном уровне по горизонтали. Нижние торцевые части слоев 1÷5 также расположены на одном уровне по горизонтали.

Ближайший к оси обмотки 11 слой 1 выполнен из одной части и содержит максимальное по сравнению с числом витков в других слоях обмотки число витков, равное пятнадцати: 12÷26. Слой обмотки 2, следующий за слоем 1, выполнен из двух частей 27 и 28, образованных витками: часть 27 образована витками 29, 30, 31; а часть 28 образована витками 32÷42. При этом общее число витков, образующих второй от оси обмотки слой, равно четырнадцати: 29÷31 и 32÷42. Слой обмотки 3, следующий за слоем 2 в направлении от оси обмотки, выполнен из трех частей 43, 44, 45, образованных витками: часть 43 образована витками 46÷47, часть 44 образована витками 48÷56, а часть 45 образована витками 57÷58, при этом общее число витков, образующих третий от оси обмотки слой 3, равно тринадцати. Слой 4, следующий за слоем 3 в направлении от оси обмотки, выполнен из четырех частей: 59, 60, 61, 62, образованных витками: часть 59 образована витками 63 и 64, часть 60 образована витками 65÷68, часть 61 образована витками 69÷72, а часть 62 образована витками 73 и 74, при этом общее число витков, образующих четвертый от оси обмотки слой 4, равно двенадцати. Слой 5, следующий за слоем 4 в направлении от оси обмотки, также выполнен из четырех частей: 75, 76, 77, 78, образованных витками: часть 75 образована витками 79÷81, часть 76 образована витками 82÷84, часть 77 образована витками 85÷86, а часть 78 образована витками 87÷90, при этом общее число витков, образующих пятый от оси обмотки слой 5, равно двенадцати.

Таким образом, в каждом из слоев, кроме внутреннего, ближайшего к оси обмотки, слоя, число витков меньше числа витков внутреннего слоя и содержится зазор. Например, для круглого провода сечением 240 мм2, имеющего диаметр 19,1 мм, величина зазора может составлять от 0,3·19,1=5,7 мм до 5,0·19,1=95,5 мм, что соответствует диапазону (0,3÷5,0) размера провода в осевом направлении обмотки. Минимальное количество зазоров в конкретном слое принимается равным одному, а максимальное количество зазоров в конкретном слое принимается равным (W-1), где W - число витков в данном слое.

Выполнение зазора осуществляется в процессе создания перехода 91 от одной части обмотки к другой в пределах одного слоя в направлении вертикальной оси обмотки; при этом сам зазор обеспечивается установкой между частями одного слоя обмотки изолирующих прокладок 92 (см. фиг.2), частично заполняющих зазор между частями одного слоя обмотки. При этом частичное заполнение зазоров между частями слоев изолирующими прокладками обеспечивает создание в обмотке радиальных каналов, обеспечивающих высокую эффективность естественного охлаждения за счет более равномерного распределения тепла от более нагретого участка к менее нагретому.

При этом форма сечения провода, приведенного на фиг.1 и 2, которым выполнена обмотка, выполнена круглой. В более общем случае она может иметь как круглую форму, так и прямоугольную или квадратную.

Применение проводов различного сечения значительно расширяет функциональные возможности обмотки, сохраняя при этом ее высокую технологичность вследствие отсутствия необходимости изменения положения сечения провода в процессе изготовления обмотки, в частности поворота на 90°, как это имело место в цилиндрической обмотке по [Л. 1], что позволит повысить эксплуатационную надежность обмотки, а, следовательно, и всего индукционного устройства в целом.

В соответствии с заявляемым решением в ООО «Росэнерготранс», г.Екатеринбург, разработана техническая документация на один из типов токоограничивающего реактора на класс напряжения 35 кВ, номинальный ток 1000 А и индуктивное сопротивление 0,2 Ом, имеющего цилиндрическую обмотку описанной выше конструкции. Проведенные испытания подтвердили работоспособность цилиндрической обмотки и широкие возможности ее практического применения в будущем.

Литература

1. Патент РФ №1376126, МПК6 H01F 27/28, 1988 г.

Цилиндрическая обмотка индукционного устройства, содержащая k слоев, выполненных k проводами, где k≥2, соединенными параллельно, при этом верхние торцевые части слоев расположены на одном уровне по горизонтали, нижние торцевые части слоев также расположены на одном уровне по горизонтали, а число витков в ближайшем к оси обмотки слое превышает число витков в каждом из (k-1) слоев, отличающаяся тем, что в каждом слое из (k-1) слоев, расположенных следующими за слоем, ближайшим к оси обмотки, выполнен, по крайней мере, один зазор, величина которого выбрана из соотношения: 0,3a≤h≤5a, где
а - размер провода в осевом направлении;
h - размер зазора в осевом направлении обмотки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях переменного тока в постоянный ток и в бесконтактных устройствах связи. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах асинхронного электропривода с фазным ротором, содержащим пусковые индукционные резисторы в цепи ротора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве силового трансформатора на подстанциях, в том числе и на тяговых. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во всех конструкциях силовых и измерительных трансформаторов с ферромагнитными обмотками-стержнями.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам с зарядным элементом, предназначенным для бесконтактной передачи электромагнитной энергии множеству электронных приборов.

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным трансформаторам. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во всех конструкциях силовых и измерительных трансформаторов с ферромагнитными обмотками-стержнями.

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным трансформаторам. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, при создании силовых трансформаторов. .

Изобретение относится к электропроводящему проводу, который окружен выполненным из бумаги слоем, для изготовления обмотки, которая может быть расположена в электрическом приборе, и в котором находится масло, которое окружает обмотку и используется в качестве охлаждающей среды, и к способу изготовления провода.

Изобретение относится к электротехнике, к реакторостроению и может быть использовано в производстве токоограничивающих реакторов напряжением 110 кВ и выше

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для согласования высокочастотных радиотехнических устройств, имеющих высокие входное и выходное сопротивления, включенных в низкоомные тракты. Технический результат состоит в повышении коэффициента связи между первичной и вторичной обмотками трансформатора с произвольным и высоким коэффициентом трансформации. Вторичная обмотка выполнена в виде N одинаковых обмоток связи, соединенных параллельно и размещенных поверх первичной обмотки в центральной ее части, где магнитный поток, обусловленный первичной обмоткой, максимален. Витки каждой обмотки связи частично размещены в одной из N диэлектрических трубок соответственно. Причем первые несколько витков и последние несколько витков первичной обмотки частично размещены в первой и второй дополнительных диэлектрических трубках соответственно, расположенных на краях первичной обмотки. Каждая из N+2 диэлектрических трубок расположена в средней части тороидального сердечника, а их длина примерно равна высоте тороидального сердечника. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкциям индукционных генераторов тока, и может быть использовано в электромагнитных установках и электрических машинах, таких как двигатели, генераторы, трансформаторы, в частности, в качестве повышающего трансформатора. Технический результат состоит в повышении эдс на выходе за счет использования импульсных напряжений на вторичной обмотке и осуществления конструкции вторичной обмотки, которая бы позволяла производить непосредственный съем с генератора возникающего импульсного напряжения, и одновременно суммарной мощности первичной и вторичной обмоток. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к элементам электрического оборудования, а именно к изготовлению катушек индуктивности для высоковольтного электрооборудования, силовых низковольтных трансформаторов, трансформаторов распределительных сетей. Катушку изготавливают путем намотки на оправку проводника. Перед намоткой проводника на нем формируют изоляционное покрытие. Намотку проводника на оправку осуществляют последовательным наматыванием витков в заданном количестве, получая из них заданное количество рядов. Используют проводник, который приплюснут со стороны поверхности оправки. Намотку первого ряда осуществляют под заданным углом намотки α, а при переходе к последующему ряду витков производят деформацию проводника в двух плоскостях. В плоскости, перпендикулярной оси намотки, проводник подгибают в направлении от намотанного ряда. В плоскости, параллельной оси намотки, проводник подгибают на величину удвоенного угла намотки. Обеспечивается повышение сопротивляемости электрическому пробою. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 2 ил., 6 пр.

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим реакторам и может быть использовано в схеме питания асинхронного тягового привода вагона метрополитена. Технический результат состоит в повышении эффективности теплоотвода и добротности. Электрический реактор содержит магнитопровод со стержнем, ярмами и обмоткой, которая размещена на стержне магнитопровода и выполнена из двух секций, имеющих одинаковые радиальные размеры и высоту и расположенных по высоте одна над другой. Каждая секция выполнена из нескольких параллельных прямоугольных проводов с отношением сторон 0,32-0,41, с изоляцией из стеклянных нитей толщиной 0,09-0,17 мм, с подклейкой и пропиткой. Каждый провод секции лежит в одной плоскости. Параллельные провода примыкают друг к другу меньшими сторонами. Начала и концы параллельных проводов секций обмотки соответственно объединены и подключены к присоединительным клеммам. Секции обмотки забандажированы слюдинитовой лентой и отделены от магнитопровода узкими стеклотекстолитовыми прокладками. Секции на стержне магнитопровода разделены прокладкой из нескольких слоев стеклотекстолита, разделенных самослипающейся термостойкой резиностеклотканью. 7 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах распределения переменного тока. Технический результат состоит в повышении эффективности за счет снижения потребления индуктивных и емкостных нагрузок и фильтрации помех и скачков переходных процессов. Многообмоточный дроссель для стабилизатора питания цепи переменного тока содержит магнитный сердечник с первым, вторым и третьим магнитными стержнями, параллельными друг другу. Первая обмотка намотана на первый магнитный стержень и заканчивается первым и вторыми выводами на соответствующих концах. Вторая обмотка намотана на второй магнитный стержень и заканчивается первым и вторыми выводами на соответствующих концах. Третья обмотка намотана на третий магнитный стержень и заканчивается первым и вторыми выводами на соответствующих концах. Четвертая обмотка сформирована из ближайшего ко второму выводу участка первой обмотки. Четвертая обмотка намотана на наружной части второго вывода третьей обмотки. Пятая обмотка сформирована из ближайшего ко второму выводу участка третьей обмотки. Пятая обмотка намотана на наружной части второго вывода первой обмотки. В стабилизаторе питания цепи переменного тока использован один или нескольких таких дросселей. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении любых катушек индуктивности или обмоток трансформаторов, наиболее актуально высоковольтных. Технический результат состоит в повышении надежности и уменьшении габаритов. Катушка индуктивности содержит обмотку из провода в изоляции, размещенную на электроизоляционном каркасе. Витки обмотки уложены под углом к оси каркаса. Каждый из витков обмотки содержит два участка, первый из которых основной, расположен в плоскости, перпендикулярной оси каркаса, второй участок переходной, расположен в угловом секторе, достаточном для двух изгибов провода в изоляции в противоположных направлениях и служит для перехода из плоскости основного участка текущего витка в плоскость основного участка следующего витка, расположен под углом от 30° до 60° к плоскостям основных участков соединяемых витков, обеспечивая угол пересечения от 60° до 120°, для предотвращения соскальзывания витков при намотке. Витки каждого слоя, кроме первого, уложены на своем основном участке строго в углублении между витками предыдущего слоя по приведенной в формуле изобретения схеме. Параметры обмотки связаны приведенными в формуле изобретения соотношениями. Провод обмотки содержит на всей наружной поверхности липкий самозатвердевающийся слой. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к импульсным трансформаторам и может быть использовано для создания мощного импульсного источника питания с высокой удельной мощностью. Технический результат состоит в повышении удельной мощности за счет минимизации добавочных потерь в обмотках на высоких частотах, обеспечении высокого коэффициента использования окна магнитопровода при минимальной длине витка, а также за счет обеспечения эффективного охлаждения. Импульсный трансформатор содержит магнитопровод, охлаждающие элементы, теплоотводящие шины и катушки, например, из фольги с межслоевой и межвитковой изоляцией. Магнитопровод выполнен из магнитомягкого материала с высокой магнитной проницаемостью и малыми удельными потерями, разборным, квадратного сечения и разделен на две U-образные половинки. В качестве охлаждающих элементов в трансформаторе использованы охлаждающие плиты. С двух сторон трансформатор жестко зажат между двумя охлаждающими плитами. В местах тепловых контактов, таких как магнитопровод-обмотка, обмотка-охладитель, установлены пластичные электроизоляционные теплопроводящие прокладки. К выступающим частям сердечника трансформатора через теплопроводящие прокладки прижаты теплоотводящие шины, соединенные с охлаждающими плитами. Образованный плитами и дополнительными стенками резервуар заполнен теплопроводящим компаундом. Каждая катушка содержит, по крайней мере, одну первичную обмотку и, по крайней мере, одну вторичную обмотку, с гальванической развязкой между ними. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в катушках индуктивности или обмотках высоковольтных трансформаторов. Технический результат состоит в сокращении времени намотки, снижении массы и габаритов за счет повышения плотности укладки витков и повышении надежности при эксплуатации. Катушка индуктивности содержит изоляционный каркас с центральной осью, разделенный изоляционными перегородками на секции, и обмотку из провода в изоляции, переходящего из секции в секцию. Высота укладки провода в секции равна высоте перегородки плюс один диаметр провода в изоляции. Переход провода из секции в секцию осуществляется его намоткой по перегородке между этими секциями. Число витков в одной секции выбрано таким, чтобы напряжение между любыми двумя витками в одной секции не превышало допустимого пробивного напряжения изоляции провода. Шаг намотки витков постоянный по всей длине обмотки. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в однофазных трансформаторах напряжения внутренней и наружной установки, служащих для учета расхода электроэнергии, измерения напряжения и для обеспечения работы устройств релейной защиты, автоматики и сигнализации. Технический результат состоит в обеспечении универсальности конструкции трансформатора напряжения, позволяющей за счет размещения обмоток учета расхода электроэнергии и измерения напряжения одинаково относительно обмотки высокого напряжения (ВН) обеспечить постоянство значения реактивной составляющей сопротивления короткого замыкания между обмоткой ВН и каждой из них, а также устранить возможность возникновения разницы между этими значениями. Обмотки низкого напряжения учета расхода электроэнергии (5) и измерения напряжения (6) размещены на изоляционном цилиндре (4), выполнены в виде совместной обмотки с по меньшей мере одним слоем, в котором витки из по крайней мере одного провода обмотки учета расхода электроэнергии (5) чередуются с витками из по крайней мере одного провода обмотки измерения напряжения (6). Обе обмотки в каждом слое имеют одинаковое число витков, которые выполнены одной высоты. Слои обмоток низкого напряжения учета расхода электроэнергии (5) и измерения напряжения (6) разделены изоляционными цилиндрами (9), а концы проводов обеих обмоток выполнены с возможностью объединения проводов в начале и в конце каждой из обмоток. 1 ил.
Наверх