Управляемый реактор

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в вентильных преобразователях регулируемых электроприводов широкого класса производственных механизмов. Сущность изобретения состоит в том, что управляемый реактор содержит плоский трехстержневой магнитопровод, на каждом стержне которого размещены обмотки, включенные последовательно, имеющие равное число витков, а направления магнитодвижущих сил обмоток в двух крайних стержнях совпадают между собой. При этом согласно изобретению параллельно обмотке, размещенной на среднем стержне, подключен конденсатор. Технический результат, достигаемый данным изобретением, заключается в повышении коэффициента использования электротехнической стали и в упрощении конструкции и технологии изготовления реактора. 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вентильных (тиристорных и транзисторных) преобразователях регулируемых электроприводов общепромышленных механизмов, транзисторных средств, металлургических агрегатов.

Известны электротехнические устройства, например магнитные усилители, в которых регулируется выходной сигнал в активно-индуктивных цепях с насыщающимися магнитными сердечниками изменением тока подмагничивания, пропускаемого через обмотку управления (Ройзен С.С., Стефанович Т.Х. Магнитные усилители в электроприводе и автоматике. - М.: Энергия, 1970. - 552 с., стр.11-41).

Известны также управляемые реакторы, которые имеют замкнутый магнитопровод, центральный стержень, расположенный внутри замкнутого магнитопровода, обмотку управления, расположенную на центральном стержне, сетевую обмотку и блок управления (см. патент РФ 2348998 C1 МПК H01F 29/14 (2006.01); H02J 3/18 (2006.01)/ А.В. Григорьев, В.А. Малютин, Ф.Т. Исьянов и др. Заявка: 2008103159/09, 31.01.2008; Опубл. 10.03.2009 Бюл. №7).

Однако данную конструкцию реактора следует признать сложной, имеющей большие габариты и сложную настройку.

Между тем, в выходных цепях вентильных преобразователей, как правило, ставится другая задача: необходимо исключить насыщение магнитной системы реактора постоянной (или сравнительно медленно изменяющейся) составляющей тока нагрузки и тем самым добиться эффективного сглаживания переменной (высокочастотной) составляющей.

В основу предлагаемого изобретения положена задача, заключающаяся в реализации возможности повышения степени подавления высокочастотной составляющей выходного напряжения вентильного преобразователя созданием размагничивающей МДС так, чтобы скомпенсировать влияние постоянной (или медленно изменяющейся) составляющей выходного тока на насыщение магнитной системы реактора.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в реакторе, содержащем плоский трехстержневой магнитопровод, на каждом стержне которого размещены обмотки, включенные последовательно и имеющие равное число витков, направления магнитодвижущих сил (МДС) обмоток в двух крайних стержнях совпадают между собой, параллельно обмотке, размещенной на среднем стержне, подключен конденсатор.

Предлагаемое техническое решение имеет следующие основные технические преимущества: простоту конструкции реактора, высокую технологичность его изготовления, бесконтактное исполнение.

Вместе с тем оно отличается существенной простотой, а высокая точность компенсации постоянной составляющей достигается без введения каких-либо дополнительных регулирующих устройств.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:

- на фиг.1 - пример функциональной электрической схемы заявленного реактора;

- на фиг.2 - схематичное расположение обмоток на стержнях магнитопровода реактора, фронтальный вид.

На функциональной электрической схеме (фиг.1) и фронтальном виде (фиг.2) реактор содержит плоский замкнутый магнитопровод, имеющий стержни 1, 2 и 3 и ярма 4 и 5. На крайних стержнях 1 и 3 размещены обмотки (катушки) 6 и 7, соединенные последовательно.

На среднем стержне 2 в рассечке между обмотками 6 и 7 размещена обмотка 8, которая имеет такое же число витков, как и обмотки 6 и 7. Параллельно обмотке 8 подключен конденсатор 9.

Клеммы 10 и 11 предназначены для подключения реактора в разрыв внешней цепи нагрузки, например, вентильного преобразователя.

Реактор работает следующим образом (фиг.2). При подключении реактора к внешней цепи нагрузки ток, которой имеет постоянную и переменную составляющие, МДС катушек 6 и 7 создают магнитный поток 01, который замыкается по контуру «стержень 3 - ярмо 4 - стержень 1 - ярмо 5», но не заходит в стержень 2, так как там МДС обмоток 6 и 7 действуют встречно.

Ток, протекающий через катушку 8, создает МДС, и далее в стержне 2 магнитный поток Ф1, который разветвляется в стержнях 1 и 3 на две составляющие Ф2 и Ф22. При этом состояние участков магнитной цепи, приходящихся на стержни 1 и 3, оказывается неодинаковым, а именно:

стержень 3, в котором Ф1 и Ф2 направлены согласно, насытится и тем значительнее, чем больше постоянная составляющая тока внешней нагрузки, в цепь которой включен реактор, а магнитный поток в стержне 1 из-за встречного направления Ф1 и Ф21 будет равен (или почти равен) нулю. В результате индуктивность катушки 7 резко упадет, а индуктивность катушки 6 останется по-прежнему высокой независимо от величины постоянной составляющей тока вешней нагрузки. Поэтому уровень пульсаций тока внешней нагрузки будет снижаться за счет большого индуктивного сопротивления участка цепи катушки 6.

Встречное (т.е. размагничивающее) взаимное включение катушек 6 и 8, с одной стороны, полезно, так как оно уменьшает суммарный магнитный поток в стержне 1 и удерживает его на линейном (ненасыщенном) участке кривой намагничивания, снижая тем самым уровень пульсаций переменной составляющей тока нагрузки. Но вместе с тем встречное включение катушек 6 и 8 снижает эффективность подавления пульсаций тока внешней нагрузки. Для устранения этого недостатка полезно параллельно одной из катушек (в предлагаемой заявке - это катушка 8) включить конденсатор 9. Он вызывает взаимное несовпадение временных векторов переменных составляющих падения напряжения на катушках 6 и 8 и восстанавливает эффективность подавления пульсаций тока в цепи нагрузки.

В итоге выявляется следующая роль каждой из катушек реактора: катушка 6 является основной рабочей (на ней падает главная доля переменной составляющей напряжения цепи нагрузки), катушка 8 является управляющей (она размагничивает магнитную цепь катушки 6), а катушка 7 выполняет вспомогательную роль, обеспечивая непрерывность контура потока 01.

Промышленная применимость предполагаемого изобретения. Предлагаемый реактор имеет повышенный коэффициент использования электротехнической стали, малые габариты благодаря отсутствию в сердечнике магнитопроводов воздушных зазоров и компенсации постоянной составляющей магнитного потока на рабочем участке магнитной цепи. Простота конструкции, высокая технологичность изготовления, отсутствие необходимости в каких-либо регулировках позволяют рекомендовать предлагаемый реактор для вентильных электроприводов широкого класса производственных механизмов.

Управляемый реактор, содержащий плоский трехстержневой магнитопровод, на каждом стержне которого размещены обмотки, включенные последовательно и имеющие равное число витков, при этом направления магнитодвижущих сил обмоток в двух крайних стержнях совпадают между собой, отличающийся тем, что параллельно обмотке, размещенной на среднем стержне, подключен конденсатор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания однородного переменного магнитного поля. Технический результат состоит в снижении мощности питающего источника для получения заданного уровня магнитного поля в рабочем пространстве устройства.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано как в лабораторной практике, так и в технологических устройствах с применением однородных магнитных полей разных уровней.

Соленоид // 2521867
Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитам, создающим однородные магнитные поля, и может быть использовано в экспериментальной физике. Технический результат состоит в повышении равномерности, повышении однородности магнитного поля и мощности.

Соленоид // 2509386
Изобретение относится к электротехнике, к средствам создания однородного магнитного поля и может быть использовано в экспериментальной физике для создания рабочей области для авторезонансного ускорения или генерации.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания устройств с однородным полем, протяженность которого сравнима или превышает его поперечный размер.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности, в качестве катушки зажигания двигателей внутреннего сгорания, установленной непосредственно на свече зажигания.

Изобретение относится к устройствам индикации и измерения электрических и магнитных полей. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в бытовых электродвигателях, в системах передачи электроэнергии, а также в машиностроении. .

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в обеспечении постоянства воздушного зазора. Индуктивный элемент содержит корпус катушки с сердечником и два выступающих в радиальном направлении фланца, образованных на противоположных торцах сердечника. Один из фланцев предназначен для крепления к печатной плате и по размерам больше, чем другой фланец. С наружной стороны корпус катушки окружен экранирующим кольцом, посаженным на больший из фланцев. Для этой цели экранирующее кольцо на нижнем торце имеет обращенную внутрь ступеньку, одна сторона которой образует опорную поверхность, помещаемую на внутреннюю сторону фланца. Другая сторона ступеньки образует опорную поверхность, упирающуюся в наружную периферию фланца. Ступенька предпочтительно проходит вдоль всей периферии экранирующего кольца. В результате воздушный зазор, образованный между верхним фланцем и внутренней стороной экранирующего кольца, фиксирован в отношении его размеров и положения. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в муфтах вентиляторов транспортных средств. Технический результат состоит в упрощении конструкции. Оппозитный стальной сердечник содержит пазы (12; 13) стального сердечника, расположенные в осевом направлении аналогично обратными сторонами друг к другу на корпусе (11) электромагнитного стального сердечника. Способ изготовления оппозитного стального сердечника включает прямое вытягивание корпуса (11) стального сердечника с образованием пазов стального сердечника, расположенных аналогично обратными сторонами друг к другу, или прямое выдавливание корпуса (11) стального сердечника с образованием пазов стального сердечника, расположенных аналогично обратными сторонами друг к другу. Электромагнитная муфта вентилятора, выполненная с помощью оппозитного стального сердечника, содержит первый рабочий зазор (841) и второй рабочий зазор (842) соответственно на двух сторонах корпуса (11) электромагнитного стального сердечника устройства с оппозитным стальным сердечником. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении производительности. Сердечник катушки индуктивности выполнен из прессованного магнитомягкого порошкового материала и содержит опорный участок сердечника, имеющий первую поверхность и противоположную вторую поверхность; внутренний участок сердечника, продолжающийся от первой поверхности в направлении, поперечном первой поверхности; внешний участок сердечника, продолжающийся в направлении, поперечном первой поверхности, от первой поверхности к торцевой поверхности внешнего участка сердечника. Внешний участок сердечника по меньшей мере частично окружает его внутренний участок, формируя таким образом пространство вокруг внутреннего участка для размещения обмотки. Первая поверхность содержит выемку для размещения соединительного участка обмотки, продолжающуюся на по меньшей мере часть расстояния между внутренним и внешним участками сердечника. Внешний участок имеет щель, продолжающуюся от упомянутой торцевой поверхности до выемки. Вторая поверхность содержит первый выступ, расположенный напротив выемки. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в расширении эксплуатационных возможностей. Сердечник катушки индуктивности содержит проходящий вдоль оси стержневой элемент, проходящий вдоль оси наружный элемент, по меньшей мере, частично окружающий стержневой элемент, таким образом, формирующий пространство вокруг стержневого элемента для размещения обмотки между стержневым элементом и наружным элементом. Дисковый элемент со сквозным отверстием, в котором размещен стержневой элемент. Дисковый элемент представляет собой отдельный элемент от стержневого элемента и наружного элемента, предназначен для сборки со стержневым и наружным элементами. Магнитный поток проходит через стержневой элемент, пластинчатый элемент и наружный элемент. 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении надежности и уменьшении габаритов. Катушка (1) для индуктора (6) состоит из металлического провода (2), намотанного по кругу вокруг центральной оси (С). Провод имеет слой (3) электрической изоляции, изолирующий каждый виток провода в обмотке от соседних витков. Форма всей обмотки, составляющей катушку (1), является по сути тороидальной, имеет по сути эллиптическое поперечное сечение. Теплопроводность составляет выше 1 Вт/(м·К), более предпочтительно - выше 1,2 и наиболее предпочтительно - выше 1,5. Магнитный сердечник (7) для индуктора (6) изготовлен из мягкого магнитного композитного материала, изготовленного из металлических частиц и вяжущего материала. Указанные частицы имеют размер в диапазоне от 1 до 1000 мкм. Частицы размером более 150 мкм покрыты керамической поверхностью для обеспечения электрической изоляции между ними. Объем магнитных металлических частиц к общему объему сердечника составляет от 0,5 до 0,9. Индуктор (6) содержит катушку (1) и сердечник (7). По существу, все указанные частицы в сердечнике магнитно выровнены с магнитным полем катушки. Описан способ изготовления катушки (1) и сердечника (7). 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в вентильных преобразователях регулируемых электроприводов широкого класса производственных механизмов. Сущность изобретения состоит в том, что управляемый реактор содержит плоский трехстержневой магнитопровод, на каждом стержне которого размещены обмотки, включенные последовательно, имеющие равное число витков, а направления магнитодвижущих сил обмоток в двух крайних стержнях совпадают между собой. При этом согласно изобретению параллельно обмотке, размещенной на среднем стержне, подключен конденсатор. Технический результат, достигаемый данным изобретением, заключается в повышении коэффициента использования электротехнической стали и в упрощении конструкции и технологии изготовления реактора. 2 ил.

Наверх