Преобразовательный трансформатор

 

Сотоэ Советск ив

Соцнаянстическик

Респубттнн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >858125

Ф

,)б - : .г

l (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22)Заявлено 26. 12. 79 (21) 2886536/24-07 с присоединением заявки J%

Н 01 F 27/28 тЪоударствоиный комитет

СВьР (2;3) П р нори тет ио долом изобретений и открытий

Опубликовано 23. 08. 81. Бвллетень М 31

Дата опубликования описания 25.08.8 1. (53) УДК 621. 314..236(088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Виноградов и В. В. (71) Заявитель (.54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в трансформаторах для питания мостовых преобразовательных агрегатов с двенадцатифазной и более высокой пульсности схемой выпрямления.

Известны преобразовательные трансформаторы, содержащие вентильную обмотку, расщепленную на четное число частей, состоящих из катушек, распо10 ложенных вдоль стержня магнитопровода, при этом половина частей обмотки соединена в звезду, а половина — в треугольник, и катушки частей с разноименными схемами соединения вплетет% ны друг в друга по высоте (1 1.

Недостатком таких трансформаторов является высокая стоимость, обусловленная применением транспонированного провода и большой трудоемкостью из-. готовления вентильных обмоток.

Наиболее близким по технической

1 сущности является преобразовательный трансформатор, содержащий нентильнуи обмотку, расщепленную на четыре части, состоящие иэ параллельно соединенных двойных дисковых катушек, расположен ных вдоль стержня магнитопровода, при этом половина частей обмотки соединена в звезду, а половина — в треугольник, и двойные дисковые катушки частей с разноименными схемами соединения чередуются по высоте (2).

Такие трансформаторы, обладая относительно малой стоимостью, обладают пониженной надежностью, обусловленной тем, что в рекимах к.з. одной из частей двойные дисковые катушки, расположенные в середине обмотки сильно перегружаются по току, что приводит к резкому возрастанию радиальной составляющей поля рассеяния и, соответственно, к росту осевых усилий, а также к резкому снижению динамич ской устойчивости самой катушки как в осевом, так и в радиальном направлениях.

Цель изобретения — повьппение надежности преобразовательного трансг

858125 форм»ора путем улучшения распределения тока.

Указанная цель достигается тем, что, в гробразовательном трансформаторе, содержащем вентилъную обмотку, расщепленную на четыре части, состоящие из параллельно соединенных секций, расположенных вдоль стержня магнитопровода, при этом половина частей соединена в звезду, а половина — 10 в треугольник, в торцевых зонах обмотки расположены секции частей, соединенных в звезду, в средней зоне обмотки расположены секции частей, соединенных в треугольник, между тор. — 15 . цевыми и средней зонами чередуются секции частей, имеющие разные схемы соединения, причем высота секции, распОложенной в средней зоне обмотки, в 1,3-4 раза больше, чем высота сек- 20 ции, расположенной между торцевыми и средней зонами.

Причем средние секции выполнены в виде непрерывных катушечных групп.

Кроме того, секции, расположенные в средней зоне вентильной обмотки, выполнены в виде двухходовых двойных дисковых катушек.

На чертеже приведена схема вентильной обмотки преобразовательного трансформатора.

Обмотка расщеплена на четыре части, из которых части 1 и 2 обмотки соединены на трех стержнях магнитопровода в звезду, а части 3 и 4 — в треуголь- 55 ник. Вдоль магнитопровода 5 расположены параллельно соединенные сек" ции 6-10. Верхняя секция выполнена в виде двухходовой двойной дисковой катушки с транспозицией между ходами. 40

Такое выполнение обусловлено необходимостью снижения плотности тока в крайней катушке, находящейся в "горячем масле". Остальные секции выполне" ны в виде двойных дисковых катушек. 45

Нижняя, соединенная,в звезду, часть обмотки состоит из пяти параллельно соединенных секций 11-15, выполнен" ных в виде двойных дисковых катушек.

Часть 3 состоит из четырех сек- 50 ций 16-.19. Секции 16-18 выполнены в виде двойных дисковых катушек. Секция

l9 выполнена из четырех катушек непрерывного типа тем же проводом, что и секции 16-18, причем для того, чтобы числа витков секций 16-19 были равны, каждая катушка секции 19 имеет число витков в два раза меньшее, а число параллельных проводников в два раза больше, чем катушки секций 16-18.

Аналогично части 3 часть 4 состоит из четырех секций 20-23, причем секция 20 выполнена точно также как секция 19, а секции 21, 22, 23 точно также как секции 16, 17, 18.

Наиболее тяжелым режимом с точки зрения динамической устойчивости является режим частичного к.з. частей, соединенных в треугольник, например, части 3. В этом режиме секция 19 перегружается на 5-77 относительно тока, который протекал бы при равномерном токораспределении, тогда как при выполнении вентильной обмотки по известному трансформатору, перегрузка двойной дисковой катушки, расположенной в середине обмотки достигала 80Х. При изготовлении обмотки по п. 3 формулы перегрузка максимально нагруженного хода стыковой секции составляет 507, а при выполнении транспозиции между ходами аналогично секции 6, также как и в случае выполнения по и. 2 формулы — 5-77. Вы-, полнение обмотки по и. 2 формулы при-. водит к гораздо более существенному снижению динамических усилий в сравнении с выполнением по п. 3 формулы, однако выполнение по и. 2 менее технологично. Снижение тока секции, расположенной в середине вентильной обмотки, приводит к возрастанию напряжения частичного к.з. и, соответственно, к снижению кратности тока при к,з.

Из-за снижения ударного тока и снижения перегрузки стыковой секции уменьшаются осевые усилия в обмотке, повышается динамическая устойчивость перегруженной секции как s осевом, так и радиальном направлении.

При работе трансформатора совместно с преобразователем улучшается токораспределение между частями вентильной обмотки, соединенными в звезду и треугольник. Причиной улучшения токораспределения.является тот факт, что части вентильиой обмотки, соединенные в звезду, занимают большую высоту, чем части, соединенные в треугольник. Сопротивление короткого замыкания коммутации частей, соединенных в звезду, меньше, чем сопротивление к.з. коммутаций частей, соеди-, ненных в треугольник, а так как в большинстве трансформаторов линейное напряжение холостого хода частей.

8581

5 соединенных в треугольник, на IX больше, чем линейное напряжение двадцати частей, соединенных в звезду, то происходит выравнивание распределения тока. Секции 19, 20, расположенные в середине обмотки, резко недогружены по сравнению с остальными секция ми по пятой и седьмой гармонике, что

1 позволяет сделать вывод о том, что дополнительного перегрева секций 10, о

19, 20, 11 обусловленного добавочными потерями от вихревых токов, создаваемых радиальной составляющей поля рассеяния пятой и седьмой гармоник не будет. 1$

Таким образом, надежность предлагаемого трансформатора повышается как в аварийных режимах при внезапных к.з., так и в рабочем режиме при его работе совместно с преобразователем. щ

Формула изобретения

1. Преобразовательный трансформаЮ тор, содержащий вентильную обмотку, расщепленную на четыре части, состоящие из параллельно соединенных секций, расположенных по ьысоте обмотки, при этом половина частей обмотки соединена в звезду, а другая половина— в треугольник, о т л и ч а ю щ и й25 6 с я тем, что, с целью повышения надежности трансформатора путем улучшения распределения тока, в торцевых зонах обмотки расположены секции частей, соединенных в звезду, в средней зоне обмотки расположены секции частей, соединенных.в треугольник, между торцевыми и средней зонами чередуются секции частей, имеющих разные схемы соединения, причем высота секции, расположенной в средней зоне обмотки в 1,3-4 раза больше, чем высота сек" ции, расположенной между торцевыми и средней зонами.

2. Трансформатор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что секции, расположенные в средней зоне вентильной обмотки, выполнены в виде непрерывных катушечных групп.

3. Трансформатор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что секции, рас. положенные в средней зоне вентильной обмотки, выполнены в виде двухходовых двойных дисковых катушек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 631996, кл. Н 01 F 27/28, 1977.

2. Фишпер Я.Л., Урманов P.Н. Преобразовательные трансформаторы. М., "Энергия". 1974, с. 91-93.

858!25

Составитель В. Лисин

Редактор В, Лазаренко Техред А А< корректор

Заказ 7258/86 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l3035 МосКВа Ж-35д Раушская наб. . 4/5

В. Синицкая

4. f6

17

6

2 га

2

12 м ее

s 6

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4