Трансформатор для многофазных полупроводниковых преобразователей

Научно-технические статьи, патенты,
технологии, изобретения, инновации

Трансформатор для многофазных полупроводниковых преобразователей

Патент Российской Федерации RU2115186Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение

Изобретение относится к трансформаторостроению и может быть использовано в многофазных полупроводниковых преобразователях, например в выпрямителях и других многофазных устройствах.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одним из способов создания многофазных трансформаторов является способ, основанный на делении секций вторичной обмотки трехфазного трансформатора на определенное число частей, из которых формируются фазы многофазной системы [1] . Однако конструкция многофазного трансформатора при этом оказывается очень сложной и практически труднореализуемой.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является многофазный трансформатор, содержащий средний витой магнитопровод, два боковых витых магнитопровода, примыкающих к торцам среднего магнитопровода через немагнитные прокладки [2].

Однако в многофазном трансформаторе такой конструкции необходимо выполнять пазы для укладки обмоток как на торцах среднего магнитопровода, так и на торцах боковых магнитопроводов, что приводит к увеличению высоты боковых магнитопроводов, усложнению технологии изготовления, большему расходу электротехнической стали, росту массогабаритных показателей трансформатора. Выполнение фрезерованием пазов в боковых магнитопроводов /помимо среднего/ в указанном прототипе приводит к замыканию между собой листов электротехнической стали и, следовательно, к увеличению вихревых токов в этих магнитопроводах, а также к возрастанию мощности пульсационных и поверхностных потерь в стали, вызванных зубчатостью как среднего, так и двух боковых магнитопроводов.

Кроме того, в данном трансформаторе необходимо обеспечить строгое совмещение пазов среднего и боковых магнитопроводов, так как смещение их друг относительно друга приводит к значительным искажениям формы синусоид вторичных напряжений, к потере мощности, к снижению КПД трансформатора в целом.

Расположение первичной и вторичной обмоток на разных магнитопроводах уменьшает потокосцепление обмоток, поскольку уменьшается коэффициент электромагнитной связи.

Предлагаемое изобретение позволяет решить задачу упрощения конструкции и технологии изготовления трансформатора, уменьшения расхода электротехнической стали на его изготовление, обеспечения симметрии магнитной цепи, а также улучшения качества выходного напряжения, снижения массогабаритных показателей трансформатора и увеличение его КПД.

С этой целью магнитопроводы выполнены тороидальными, боковые магнитопроводы выполнены без пазов, а в одни и те же пазы среднего магнитопровода уложены трехфазная, как правило, первичная и многофазная вторичная обмотки, каждая из которых охватывает средний магнитопровод.

На фиг. 1 показан общий вид многофазного трансформатора, на фиг. 2 - схема соединения одной фазы первичной и вторичной обмоток.

схема соединения одной фазы первичной и вторичной обмоток.

Трансформатор содержит средний витой тороидальной магнитопровод 1, в пазах 2 которого размещены секции трехфазной первичной обмотки 3 (А-х) и многофазной вторичной обмотки 4 (а-х). С двух противоположных торцов к среднему магнитопроводу через немагнитные прокладки 5 примыкают два боковых витых тороидальных магнитопровода 6.

Многофазный трансформатор работает следующим образом

При подключении трехфазной первичной обмотки к питающей сети в среднем магнитопроводе трансформатора создается вращающееся магнитное поле, которое, взаимодействуя с многофазной вторичной обмоткой, наводит в ней систему многофазных ЭДС, сдвинутых друг относительно друга на угол 2/m, , где m - число фаз вторичной обмотки трансформатора. В результате происходит преобразование трехфазной системы напряжений в m-фазную вторичную систему. Причем благодаря абсолютной симметрии магнитной цепи многофазного трансформатора и идентичности параметров его обмоток, системы ЭДС многофазной вторичной обмотки трансформатора отличаются лучшим качеством по сравнению с прототипом и, следовательно, качество выпрямленного напряжения на выходе многофазного преобразователя с таким трансформаторным устройством будет выше.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет в сравнении с прототипом упростить конструкцию и технологию изготовления многофазного трансформатора, уменьшить расход электротехнической стали при его изготовлении, обеспечить симметрию магнитной цепи. Как показал эксперимент и подтвердили расчеты, предлагаемый трансформатор обладает лучшими по сравнению с прототипом массогабаритными показателями на 10-15% и КПД на 5-10%.

Формула изобретения

Трансформатор для многофазных полупроводниковых преобразователей, содержащий средний витой магнитопровод с трехфазной первичной и многофазной вторичной охватывающими его обмотками и два боковых витых магнитопровода, примыкающих к торцам среднего магнитопровода через немагнитные прокладки, отличающийся тем, что магнитопроводы выполнены тороидальными, на торцах среднего магнитопровода выполнены пазы, в которые уложены обмотки, при этом боковые магнитопроводы выполнены без пазов.


Имя изобретателя: Атрощенко В.А., Сингаевский Н.А., Гайтов Б.Х., Сапьян А.А., Пешков В.А., Жуков Ф.И.

Дата начала отсчета действия патента: 26.08.1996

Поделиться статьёй с друзьями:

Другие статьи раздела "Изобретения и технологии":

  1. 27.04.14 Электронная Цифровая Подпись в России
  2. 27.04.14 Трансформатор для многофазных полупроводниковых преобразователей
  3. 09.12.13 Описание конструкции и изготовления магнитного двигателя
  4. 29.10.13 Способ выращивания саженцев
Страницы: 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
Еще: 10