Электроиндукционное устройство



Электроиндукционное устройство
Электроиндукционное устройство
Электроиндукционное устройство
Электроиндукционное устройство
Электроиндукционное устройство

 


Владельцы патента RU 2539358:

Открытое акционерное общество "Айдис групп" (RU)
Открытое акционерное общество "Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы" (RU)
Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" (RU)

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при конструировании и изготовлении силовых трансформаторов и управляемых компенсирующих и шунтирующих реакторов, предназначенных для работы в составе трехфазных источников реактивной мощности. Технический результат состоит в упрощении конструкции, улучшении технологии сборки и повышении надежности. Устройство содержит прямоугольный шихтованный магнитопровод из двух стержней (1) и двух ярм (2), внутреннюю (3) и внешнюю (4) обмотки, коаксиально размещенные на каждом стержне (1) магнитопровода, и четыре шихтованных магнитных шунта (5), закрепленных на ярмах (2) с перекрытием торцов обмоток (1) и (2). Ярма (2) имеют прямоугольные поперечные сечения и снабжены консольными продолжениями (6), ограниченными наружным диаметром обмоток (2). Каждый магнитный шунт (5) охватывает П-образно часть соответствующего ярма (2) вместе с его консольным продолжением (6). Шунт (5) имеет плоские элементы (7), перекрывающие части торцов обмоток (3) и (4), незакрытые ярмами (2) и их консольными продолжениями (6), и расположенные в одной плоскости с нижней гранью соответствующего ярма (2). Внешние поверхности ярм (2) и их консольных продолжений (6) отделены от магнитных шунтов (5) диэлектрическими прокладками (8). Плоскости шихтовки магнитных шунтов и магнитопровода из стержней (1) и ярм (2) взаимно ортогональны. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при конструировании и изготовлении силовых трансформаторов и управляемых компенсирующих и шунтирующих реакторов, предназначенных для работы в составе трехфазных источников реактивной мощности.

Известно электроиндукционное устройство, содержащее прямоугольный шихтованный магнитопровод из двух стержней и двух ярм, внутреннюю и внешнюю обмотки, коаксиально размещенные на каждом стержне магнитопровода, и два шихтованных магнитных шунта, закрепленных на боковых гранях ярм с перекрытием торцов обмоток, при этом грани ярма и закрепленного на нем шунта, обращенные к торцам обмоток, расположены в одной плоскости [пат.RU103971U1, МПК H01F 27/245, 2011].

Недостатком данной конструкции является наличие общих магнитных шунтов, расположенных в непосредственной близости от плоскости ярм магнитопровода и закрывающих торцы обмоток на обоих стержнях устройства. При работе устройств в качестве однофазных реакторов в трехфазной группе, в которой внутренние обмотки реакторов соединены в звезду и треугольник, будут возникать магнитные потоки, направленные ортогонально плоскостям ярм и шунтов, вызывающие добавочные потери и, как следствие, нагревы участков магнитопровода, через которые проходят указанные потоки. Это снижает надежность и срок службы устройства.

Известно выбранное в качестве прототипа электроиндукционное устройство, содержащее прямоугольный шихтованный магнитопровод со стержнями и ярмами, внутреннюю и внешнюю обмотки, коаксиально размещенные на стержнях магнитопровода, и магнитные шунты, закрепленные на ярмах с перекрытием торцов обмоток [пат.RU2221297, МПК H01F 38/02, 29/02, 2004]. Этот аналог выбран в качестве прототипа.

В устройстве-прототипе магнитный шунт состоит из четырех секторов, каждый из которых представляет собой плоскошихтованный пакет стальных листов, закрепленный на внутренней грани ярма, обращенной к торцам обмоток.

Недостаток прототипа - сложность конструкции, обусловленная наличием ярм ступенчатой формы и участков переменного сечения в примыкающих к ним шунтах. Реализация данной конструкции нетехнологична, поскольку требует специальных штампов для ступенчатой вырубки концов листов шунтов, а также прецизионной сборки узлов стыковки шунтов и ярм.

Кроме того, описываемая конструкция обладает пониженной надежностью, поскольку для исключения возможности взаимного замыкания пластин шунтов и ярм между шунтами и ярмами должна быть выполнена изоляция сложной ступенчатой формы. Небольшая неточность изготовления либо сборки указанных узлов может привести к замыканию шихтованных пластин электротехнической стали и локальным перегревам ярм и шунтов.

Раскрытие существа изобретения

Задача изобретения - устранение указанных недостатков.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, - упрощение конструкции, улучшение технологии сборки устройства и повышение его надежности.

Предметом изобретения является электроиндукционное устройство, содержащее шихтованный магнитопровод из двух стержней и двух ярм, внутреннюю и внешнюю обмотки, коаксиально размещенные на каждом стержне магнитопровода, и четыре шихтованных магнитных шунта, закрепленных на ярмах с перекрытием торцов обмоток, отличающееся тем, что ярма имеют прямоугольные поперечные сечения и снабжены консольными продолжениями, ограниченными наружным диаметром внешних обмоток, а каждый шихтованный магнитный шунт П-образно охватывает часть ярма вместе с его консольным продолжением и снабжен плоскими элементами, которые перекрывают части торцов обмоток, незакрытые ярмами и их консольными продолжениями, и расположены в одной плоскости с внутренней гранью соответствующего ярма, при этом внешние грани ярм и их консольных продолжений отделены от магнитных шунтов диэлектрическими прокладками, а шихтовки магнитных шунтов и магнитопровода взаимно ортогональны.

Приведенная совокупность признаков позволяет получить указанный выше технический результат.

Изобретение имеет развитие, уточняющее конструкцию устройства и состоящие в том, что шунты могут быть выполнены из одного или нескольких пакетов электротехнической стали.

Краткое описание фигур

На фиг.1а, 1б и 2 представлены фронтальная, профильная и горизонтальная проекции устройства соответственно. На фиг.3, 4 и 5 - фронтальная, профильная и горизонтальная проекции магнитопровода устройства соответственно.

Осуществление изобретения с учетом его развития

Устройство содержит прямоугольный шихтованный магнитопровод из двух стержней 1 и двух ярм 2, внутреннюю 3 и внешнюю 4 обмотки, коаксиально размещенные на каждом стержне 1 магнитопровода, и четыре шихтованных магнитных шунта 5, закрепленных на ярмах 2 с перекрытием торцов обмоток 1 и 2. Ярма 2 имеют консольные продолжения 6, ограниченные наружным диаметром обмоток 2. Каждый магнитный шунт 5 охватывает П-образно (т.е. с трех сторон) часть соответствующего ярма 2 вместе с его консольным продолжением 6. Шунт 5 имеет плоские элементы 7, которые перекрывают части торцов обмоток 3 и 4, незакрытые ярмами 2 и их консольными продолжениями 6, и расположены в одной плоскости с внутренней гранью соответствующего ярма 2. Внешние грани ярм 2 и их консольных продолжений 6 отделены от магнитных шунтов 5 диэлектрическими прокладками 8. Плоскости шихтовки магнитных шунтов и магнитопровода из стержней 1 и ярм 2 взаимно ортогональны.

Закрепление магнитных шунтов 5 на ярмах 2 и их продолжениях 6 может быть выполнено с помощью стягивающих металлических шпилек и гаек (их расположение условно обозначено на чертежах крестиками и штрихпунктирными линиями).

Стягивающие металлические шпильки устанавливаются в крепежные отверстия, выполненные в шихтованных пакетах магнитопровода и шунтов 5. При этом шпильки изолируются от стальных листов пакета трубками из изоляционного материала.

Шунты 5 могут быть выполнены из одного или из нескольких пакетов электротехнической стали. В последнем случае пакеты стыкуются впереплет под прямым углом, а крепежные отверстия под шпильки выполняются по их краям.

Магнитопровод с обмотками 3 и 4 и магнитные шунты 5 стягиваются друг с другом в единую конструкцию вертикальными стяжными шпильками.

Устройство работает следующим образом (на примере его использования в качестве управляемого реактора).

При работе устройства в составе трехфазных источников реактивной мощности внешние обмотки 4 управляемых реакторов каждой фазы соединяются в звезду и подключаются к электрической сети высокого напряжения. Для образования двенадцатипульсной схемы коммутации, обеспечивающей плавное регулирование реактивной мощности, внутренние обмотки 3 одних стержней 1 соединяются в звезду, а других стержней 1 - в треугольник. К звезде и треугольнику присоединены группы встречно-параллельных тиристоров. При закрытых тиристорах ток через внутренние обмотки устройства не протекает, и последнее работает в режиме холостого хода (х.х.), а при открытых - в режиме короткого замыкания (к.з.). При этих крайних режимах работы оценивают воздействие магнитных потоков рассеяния на металлические элементы конструкции.

В режиме х.х. ток в обмотке 3 отсутствует, а по обмотке 4 протекает лишь ток холостого хода, определяемый потерями в стали магнитопровода при выбранном значении индукции. В этом режиме магнитные потоки рассеяния минимальны, весь магнитный поток сосредоточен в стержнях 1 и ярмах 2, а потери от воздействия полей рассеяния относительно невелики.

В режиме к.з., характеризующемся более высокими дополнительными потерями, по обмоткам 3 и 4 протекают токи короткого замыкания. Магнитный поток, который в режиме х.х. находился в стержне 1, вытесняется из последнего в кольцевой воздушный промежуток между обмотками 3 и 4, который по существу является каналом рассеяния и практически полностью локализуется магнитными шунтами, не попадая на нешихтованные элементы конструкции и стенки масляного бака, в который, как правило, заключено устройство.

Использование отдельных шунтов, закрывающих торцы обмоток каждого стержня, исключают появление нежелательных магнитных потоков как при однофазной работе, так и при работе в составе трехфазных управляемых реакторов, а простота конструкции, не имеющей ступенчатых участков в пакетах магнитопровода и шунтов, и технологии ее изготовления повышают надежность и увеличивают срок службы устройства.

1. Электроиндукционное устройство, содержащее прямоугольный шихтованный магнитопровод из двух стержней и двух ярм, внутреннюю и внешнюю обмотки, коаксиально размещенные на каждом стержне магнитопровода, и четыре шихтованных магнитных шунта, закрепленные на ярмах с перекрытием торцов обмоток, отличающееся тем, что ярма имеют прямоугольные поперечные сечения и снабжены консольными продолжениями, ограниченными наружным диаметром внешних обмоток, а каждый шихтованный магнитный шунт П-образно охватывает часть ярма вместе с его консольным продолжением и снабжен плоскими элементами, которые перекрывают части торцов обмоток, незакрытые ярмами и их консольными продолжениями, и расположены в одной плоскости с внутренней гранью соответствующего ярма, при этом внешние грани ярм и их консольных продолжений отделены от магнитных шунтов диэлектрическими прокладками, а шихтовки магнитных шунтов и магнитопровода взаимно ортогональны.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шунты выполнены из одного или нескольких пакетов электротехнической стали.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трехфазных трансформаторах. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трансформаторостроении. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в силовых масляных трансформаторах. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при изготовлении трансформаторов, дросселей и других устройств с броневыми магнитопроводами.

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к электрическим трансформаторам. .

Изобретение относится к электротехнике и предназначен для изготовления силовых трансформаторов источников вторичного питания, высокочастотных трансформаторов и трансформаторов тока.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в снижении потерь в подшипнике и улучшении эффективности работы осевого канала. Шихтованный сердечник комбинированного радиально-упорного магнитного подшипника изготовлен в виде пакета пластин с покрытием, в каждой из которой выполнен по меньшей мере один радиальный вырез. Эти вырезы предотвращают индуцирование вихревых токов, вызываемых изменениями аксиальных управляющих магнитных потоков, протекающих через центральное отверстие шихтованного пакета. Магнитная симметрия сохраняется за счет поворота каждой пластины шихтованного сердечника относительно предыдущей пластины на определенный угол. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при конструировании и изготовлении силовых трансформаторов и трехфазных источников реактивной мощности. Технический результат состоит в упрощении конструкции, улучшении технологии сборки устройства и повышении его надежности. Устройство содержит прямоугольный шихтованный магнитопровод из двух стержней 1 и двух ярм 2, внутреннюю 3 и внешнюю 4 обмотки, коаксиально размещенные на каждом стержне 1 магнитопровода. Четыре шихтованных магнитных шунта 5 закреплены на ярмах 2 с перекрытием торцов обмоток 3 и 4. Поперечные сечения ярм 2 имеют форму прямоугольника. Внутренние части ярм 2, обращенные к торцам обмоток 3 и 4, снабжены консольными продолжениями 6 прямоугольного сечения, ограниченными наружным диаметром внешних обмоток 4. Каждый магнитный шунт 5 выполнен из двух элементов 7 и 8. Элемент 7 охватывает с трех сторон часть ярма 2. Элемент 8 - консольное продолжение 6. Оба элемента 7 и 8 каждого магнитного шунта шихтованы ортогонально магнитопроводу и имеют плоские части 9, грани которых, обращенные к торцам обмоток 3 и 4, перекрывают торцы обмоток 3 и 4 в тех секторах, которые не перекрыты ярмами 2 и консольными продолжениями 6. Элементы 7 и 8 установлены так, что их плоские части 9 расположены заподлицо с соответствующим ярмом 2. Внешние грани ярм 2 и консольных продолжений 6 отделены от магнитных шунтов 5 диэлектрическими прокладками 10. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.
Наверх