Многослойная цилиндрическая обмотка
Изобретение относится к электротехнике, к трансформаторостроению. Технический результат состоит в выравнивании осевой составляющей магнитного поля рассеяния. Многослойная цилиндрическая обмотка содержит m последовательно соединенных слоев, каждый из которых представляет собой один виток, расположенных в радиальном направлении таким образом, что первый слой расположен ближе других слоев к оси обмотки, а m-й слой наиболее удален от оси. Два дополнительных витка из p параллельных проводов соединены с p проводами m-го слоя. Каждый из них размещен на соответствующем торце в радиальном направлении следующим образом: первый и n-й провода размещены в первом, наиболее близком к оси обмотки, слое, на соответствующих ее торцах. Второй и (n-1)-й провода размещены на соответствующих торцах во втором, следующим за первым слоем, слое, третий и (n-2)-й провода размещены в третьем от оси обмотки слое и т.д. таким образом, что p-й и (n-p+1) провода размещены в p-м слое на соответствующих торцах, где n - любое целое число больше двух; m - любое целое число больше единицы; p - целое число, выбранное из соотношения 1<p<n. 1 ил.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторостроению, и может найти применение при изготовлении обмоток трансформаторов и реакторов.
Известна многослойная цилиндрическая обмотка трансформатора (реактора), содержащая m последовательно соединенных слоев, каждый из которых представляет собой один виток, расположенных последовательно в радиальном направлении таким образом, что первый слой расположен ближе других слоев к оси обмотки, а m-й слой наиболее удален от оси, при этом каждый слой выполнен из n параллельных проводов, размещенных последовательно в осевом направлении таким образом, что первый провод размещен у одного торца обмотки, а n-й провод - у другого ее торца [Л. 1].
Описанная в [Л. 1] многослойная цилиндрическая обмотка характеризуется неравномерным делением тока по параллельным проводам, расположенным в осевом направлении, обусловленным разной величиной эдс витков проводов, расположенных по высоте обмотки, зависящих от конфигурации магнитного поля рассеяния, вследствие того, что у торцов обмотки осевое магнитное поле отклоняется от осевого направления, так как имеет место так называемый «краевой эффект».
Изобретением решается задача создания многослойной цилиндрической обмотки, лишенной отмеченных выше недостатков и характеризующейся возможностью выравнивания осевой составляющей магнитного поля рассеяния, т.е. обеспечивающей возможность выровнять осевую составляющую магнитного поля рассеяния по всей высоте обмотки как у ее торцов, так и в средней части по ее высоте.
Для решения поставленной задачи в многослойной цилиндрической обмотке, содержащей m последовательно соединенных слоев, каждый из которых представляет собой один виток, расположенных в радиальном направлении таким образом, что первый слой расположен ближе других слоев к оси обмотки, а m-й слой наиболее удален от оси, при этом каждый слой выполнен из n параллельных проводов, размещенных последовательно в осевом направлении таким образом, что первый провод размещен у одного торца обмотки, а n-й провод - у другого ее торца, предложено, согласно настоящему изобретению, ввести два дополнительных витка из p параллельных проводов, соединенных с p проводами m-го слоя, при этом каждый из дополнительных витков разместить на соответствующем торце в радиальном направлении следующим образом: первый и n-й провода разместить в первом, наиболее близком к оси обмотки, слое, на соответствующих ее торцах, второй и (n-1)-й провода разместить на соответствующих торцах во втором, следующим за первым слоем, слое, третий и (n-2)-й провода разместить в третьем от оси обмотки слое и т.д. таким образом, что p-й и (n-p+1) провода разместить в p-ом слое на соответствующих торцах,
где n - любое целое число больше двух;
m - любое целое число больше единицы;
p - целое число, выбранное из соотношения 1<p<n.
Изобретение поясняется чертежом (фиг. 1), на котором схематично изображена заявляемая многослойная цилиндрическая обмотка реактора, ее принципиальная схема.
Многослойная цилиндрическая обмотка содержит m последовательно соединенных слоев, каждый из которых представляет собой один виток, обозначенных на чертеже римскими цифрами, соответственно: I, II, III, …, (m-I), m. Слои обмотки, образующие витки, расположены в радиальном направлении таким образом, что первый слой I расположен ближе других слоев к оси обмотки, второй слой II расположен следующим за первым слоем I по мере удаления от оси обмотки, третий слой III расположен следующим за вторым слоем II по мере удаления от оси обмотки, и т.д. наиболее удаленным слоем от оси обмотки располагается слой m, рядом с которым, ближе к оси обмотки расположен слой m-I.
Каждый слой выполнен из параллельных проводов 1, 2, 3, … и т.д., n-1, n, размещенных в осевом направлении таким образом, что провод 1 расположен у одного торца обмотки, за ним в осевом направлении следует провод 2, за проводом 2 следует провод 3 и т.д., а провод n расположен у другого торца обмотки, рядом с ним в осевом направлении расположен провод n-1 и т.д.
Обмотка содержит также два дополнительных витка wд, выполненных из проводов 1, 2, …, p, являющихся продолжением крайних проводов последнего m-го слоя, каждый из которых размещен на ближайшем к этому витку торце обмотки в радиальном направлении. В частности, в приведенном на чертеже варианте реализации изобретения число дополнительных параллельных проводов p равно двум. Они соединены с проводами 1, 2, … n, образующими слои I, II, III, …m, и размещены соответственно: провода 1, 2 на том торце, на котором расположены провода 1, образующие n параллельных проводов, а провода … размещены на том торце, на котором расположены провода …, образующие n параллельных проводов. При этом первый провод 1 и n-й провод размещены в первом слое, второй провод размещен также в первом слое.
Благодаря описанному выше расположению проводов в многослойной цилиндрической обмотке осевое поле рассеяния по всей высоте обмотки выравнивается, эдс параллельно включенных витков выравнивается, а, следовательно, и токи в параллельно включенных проводах выравниваются.
В соответствии с заявляемым решением разработана техническая документация обмотки трансформатора, которая будет изготавливаться на одном из предприятий г. Екатеринбурга.
Литература
1. Тихомиров П.М. «Расчет трансформаторов», «Энергия», Москва, 1976 г., с. 239.
Многослойная цилиндрическая обмотка, содержащая m последовательно соединенных слоев, каждый из которых представляет собой один виток, расположенных в радиальном направлении таким образом, что первый слой расположен ближе других слоев к оси обмотки, а m-й слой наиболее удален от оси, при этом каждый слой выполнен из n параллельных проводов, размещенных последовательно в осевом направлении таким образом, что первый провод размещен у одного торца обмотки, а n-й провод - у другого ее торца, отличающаяся тем, что она содержит два дополнительных витка из p параллельных проводов, соединенных с p проводами m-го слоя, при этом каждый из дополнительных витков размещен на соответствующем торце в радиальном направлении таким образом, что первый и n-й провода размещены в первом, наиболее близком к оси обмотки, слое, на соответствующих ее торцах, второй и (n-1)-й провода размещены на соответствующих торцах во втором, следующим за первым слоем, слое, третий и (n-2)-й провода расположены в третьем от оси обмотки слое и т.д. таким образом, что р-й и (n-p+1) провода расположены в p-м слое на соответствующих торцах,
где n - любое целое число больше двух;
m - любое целое число больше единицы;
p - целое число, выбранное из соотношения 1<p<n.
