RU113416U1

RU113416U1 - MULTI-PHASE TRANSFORMER

Info

Publication number: RU113416U1
Application number: RU2011133813/07U
Authority: RU
Inventors: Павел Александрович Хлюпин; Сергей Геннадьевич Конесев
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2012-02-10
Also published as: RU113416U8

Abstract

Многофазный трансформатор, содержащий магнитопровод, трехфазную первичную обмотку и многофазную вторичную, отличающийся тем, что магнитопровод набран из шихтованных пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга, соединенных между собой ярмом, секции трехфазной первичной обмотки выполнены в виде одинаковых катушек, пропитанных изоляционным лаком в вакууме, витки которых образованы расщепленным медным проводником, представляющим собой несколько пластин, разделенных между собой диэлектриком, ширина пластин соответствует ширине окна магнитопровода, концы и начала изолированных пластин соединены между собой в выводы, при этом концы пластин соединены в звезду, а начала образуют выводы первичной обмотки, каждая из первичных обмоток представляет собой высоковольтный фильтр на входе многофазного трансформатора, вторичные обмотки каждой из фаз имеют одинаковое количество витков, выполненных из медного расщепленного проводника круглого или прямоугольного сечения, при этом каждая из обмоток охватывает стержень трехстержневого магнитопровода и расположены на промежуточных диэлектрических держателях одна над другой по длине стержня для отдельно взятой фазы, начала вторичных обмоток являются выводами, концы обмоток объединены в звезду с нулевым выводом. A multiphase transformer containing a magnetic circuit, a three-phase primary winding and a multiphase secondary, characterized in that the magnetic circuit is made of laminated electrical steel plates, isolated from each other, connected by a yoke, the sections of the three-phase primary winding are made in the form of identical coils impregnated with insulating varnish in a vacuum , the turns of which are formed by a split copper conductor, which is several plates separated by a dielectric, the width of the plates corresponds to the width of the magnetic circuit window, the ends and beginnings of the insulated plates are connected to each other into terminals, while the ends of the plates are connected to a star, and the beginnings form the terminals of the primary winding , each of the primary windings is a high-voltage filter at the input of the polyphase transformer, the secondary windings of each of the phases have the same number of turns, made of a copper split conductor of round or rectangular cross-section, with each and z windings cover the rod of a three-rod magnetic circuit and are located on intermediate dielectric holders one above the other along the length of the rod for a single phase, the beginning of the secondary windings are leads, the ends of the windings are combined into a star with a zero lead.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, трансформаторостроению и может быть использовано в многофазных статических преобразователях электрической энергии.The utility model relates to electrical engineering, transformer construction and can be used in multiphase static converters of electrical energy.

Известен многофазный трансформатор, содержащий внутренний витой кольцевой магнитопровод, выполненный из двух колец равной высоты, склеенных по торцовым не шлифованным поверхностям, на торцовые шлифованные поверхности которых наклеены шихтованные зубцы прямоугольной формы, два боковых витых кольцевых магнитопровода, шлифованных с одного торца, примыкающих этими шлифованными торцами к зубцам, трехфазную первичную обмотку и многофазную вторичную обмотку, уложенную в пазы между зубцами и охватывающую внутренний магнитопровод, секции трехфазной первичной обмотки выполнены в виде одинаковых катушек, витки которых охватывают зубцы, причем катушки соединены между собой в пределах каждой фазы последовательно таким образом, что величина магнитного потока, создаваемого ими во внутреннем магнитопроводе, равна сумме величин магнитных потоков, создаваемых ими в зубцах /RU, п. №2310939 «Многофазный трансформатор», 2007./.A multiphase transformer is known that contains an inner twisted ring magnetic core made of two rings of equal height glued along non-polished end surfaces, onto which end polished surfaces glued rectangular rectangular teeth, two side twisted ring magnetic wires polished from one end adjacent to these polished ends to the teeth, a three-phase primary winding and a multiphase secondary winding, laid in the grooves between the teeth and covering the internal magnetic circuit, sections t The primary phase windings are made in the form of identical coils, the turns of which cover the teeth, and the coils are interconnected within each phase in series so that the magnitude of the magnetic flux created by them in the internal magnetic circuit is equal to the sum of the magnitudes of the magnetic flux created by them in the teeth / RU , item No. 2310939 "Multiphase transformer", 2007./.

Недостатком устройства является повышенная пульсация напряжения на вторичных обмотках и снижение его качества из-за размещения катушек первичной обмотки на зубцах трансформатора, низкая технологичность изготовления трансформатора, а также возможность влияния нагрузки трансформатора на питающую сеть.The disadvantage of this device is the increased ripple voltage on the secondary windings and a decrease in its quality due to the placement of the primary winding coils on the teeth of the transformer, the low manufacturability of the transformer, as well as the possibility of the influence of the load on the supply network.

Известен многофазный трансформатор, содержащий средний витой кольцевой магнитопровод, выполненный из двух колец равной высоты, склеенных по торцовым нешлифованным поверхностям, на торцовые шлифованные поверхности которых наклеены шихтованные зубцы прямоугольной формы, два боковых витых кольцевых магнитопровода, шлифованных с одного торца, примыкающих этими шлифованными торцами к зубцам, трехфазную первичную обмотку, выполненную в виде катушек, и многофазную вторичную обмотку, уложенную в пазы между зубцами, отличающийся тем, что каждая из m фазных обмоток многофазной вторичной обмотки выполнена в виде одной катушки, при этом все катушки многофазной вторичной обмотки охватывают средний магнитопровод диаметрально, а каждая фазная обмотка трехфазной первичной обмотки выполнена в виде m/3 катушек, при этом одна катушка каждой фазы первичной обмотки охватывает средний магнитопровод диаметрально, а другие катушки той же фазы первичной обмотки охватывают средний магнитопровод по близлежащим хордам справа и слева от упомянутой диаметральной катушки /RU, п. №2401470 «Многофазный трансформатор (варианты) и способ его сборки» 2009/.A multiphase transformer is known, comprising a middle twisted ring magnetic circuit made of two rings of equal height glued along end-ground surfaces, onto which ground polished surfaces glued rectangular rectangular teeth, two side twisted ring magnetic paths, ground from one end, adjacent these ground ends to the ground teeth, a three-phase primary winding made in the form of coils, and a multiphase secondary winding laid in grooves between the teeth, characterized in that each each of the m phase windings of the multiphase secondary winding is made in the form of a single coil, while all the multiphase secondary winding coils cover the middle magnetic circuit diametrically, and each phase winding of the three-phase primary winding is made in the form of m / 3 coils, with one coil of each phase of the primary winding the middle magnetic circuit is diametrical, and other coils of the same phase of the primary winding cover the middle magnetic circuit along the nearby chords to the right and left of the mentioned diametrical coil / RU, item No. 2401470 "Multiphase the first transformer (variants) and its method of assembly "2009 /.

К недостаткам устройства относятся сложная форма вторичной обмотки, низкая технологичность изготовления трансформатора, а также возможность влияния нагрузки трансформатора на питающую сеть.The disadvantages of the device include the complex shape of the secondary winding, the low manufacturability of the manufacture of the transformer, as well as the possibility of the influence of the load of the transformer on the supply network.

Задачей полезной модели является повышение технологичности изготовления многофазного трансформатора, улучшение качества электроэнергии, а также, в случае высоковольтных полупроводниковых коммутационных элементов, защита от влияния токов высоких гармоник на питающую сеть.The objective of the utility model is to increase the manufacturability of manufacturing a multiphase transformer, to improve the quality of electricity, and also, in the case of high-voltage semiconductor switching elements, to protect against the influence of high harmonics currents on the supply network.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве состоящим из сердечника, первичной и вторичной обмоток согласно полезной модели магнитопровод набран из шихтованных пластин электротехнической стали изолированных друг от друга, соединенных между собой ярмом, секции трехфазной первичной обмотки выполнены в виде одинаковых катушек пропитанных изоляционным лаком в вакууме, витки которых образованы расщепленным медным проводником, представляющим собой несколько пластин разделенных между собой диэлектриком, ширина пластин соответствует ширине окна магнитопровода, концы и начала изолированных пластин соединены между собой в выводы, при этом концы пластин соединены в звезду, а начала образуют выводы первичной обмотки, каждая из первичных обмоток представляет собой высоковольтный фильтр на входе многофазного трансформатора, вторичные обмотки каждой из фаз имеют одинаковое количество витков, выполненных из медного расщепленного проводника, круглого или прямоугольного сечения, при этом каждая из обмоток охватывает стержень 3-х стержневого магнитопровода и расположены на промежуточных диэлектрических держателях одна над другой по длине стержня для отдельно взятой фазы, начала вторичных обмоток являются выводами, концы обмоток объединены в звезду с нулевым выводом.The problem is solved in that in the known device consisting of a core, primary and secondary windings according to a utility model, the magnetic circuit is composed of laminated electrical steel plates isolated from each other, interconnected by a yoke, sections of a three-phase primary winding are made in the form of identical coils impregnated with an insulating varnish in vacuum, the turns of which are formed by a split copper conductor, which consists of several plates separated by a dielectric, the width of the plates with Corresponds to the window width of the magnetic circuit, the ends and beginnings of insulated plates are interconnected to the terminals, while the ends of the plates are connected to a star, and the beginnings form the conclusions of the primary winding, each of the primary windings is a high-voltage filter at the input of a multiphase transformer, the secondary windings of each phase have the same number of turns made of a split copper conductor, round or rectangular, with each of the windings covering the core of a 3-core magnetic circuit and p placed on intermediate dielectric holders one above the other along the length of the rod for a single phase, the beginnings of the secondary windings are leads, the ends of the windings are combined into a star with a zero lead.

На фиг.1 приведен многофазный трансформатор, содержащий шихтованный магнитопровод 1, трехфазную первичную обмотку 2, многофазную вторичную обмотку 3, опорные 4 и промежуточные 5 диэлектрические держатели, выводы 6 трехфазной первичной обмотки, выводы 7 многофазных вторичных обмоток, соединение 8 звездой выводов первичной трехфазной обмотки. Первичная 2 и вторичные 3 обмотки крепятся с помощью держателей 4, 5 и при необходимости возможна замена как одной из обмоток, так и целого блока обмоток. Начала первичных обмоток являются выводами трехфазного высокого напряжения, концы объединены в звезду. Начала многофазной вторичной обмотки являются выводами низкого напряжения, концы объединены и образуют нулевой вывод (на фигуре не показано) объединенный с землей. Секции многофазной вторичной обмотки 3 выполнены в виде одинаковых катушек, витки которых охватывают стержни 3-х стержневого магнитопровода. Первичная обмотка 2 закрывает окно сердечника магнитопровода 1 непрерывным проводящим листом, что обеспечивает равномерное распределение электрического поля.Figure 1 shows a multiphase transformer containing a lined magnetic circuit 1, a three-phase primary winding 2, a multiphase secondary winding 3, a supporting 4 and intermediate 5 dielectric holders, terminals 6 of a three-phase primary winding, terminals 7 of a multi-phase secondary windings, an 8 star connection of the terminals of the primary three-phase winding . Primary 2 and secondary 3 windings are attached using holders 4, 5 and, if necessary, it is possible to replace both one of the windings and the whole block of windings. The primary windings are three-phase high voltage leads, the ends are combined in a star. The beginnings of the multiphase secondary winding are low voltage terminals, the ends are combined and form a zero terminal (not shown in the figure) combined with the ground. The sections of the multiphase secondary winding 3 are made in the form of identical coils, the turns of which cover the rods of a 3-core magnetic circuit. The primary winding 2 closes the core window of the magnetic core 1 with a continuous conductive sheet, which ensures uniform distribution of the electric field.

На фиг.2 приведены первичная 2 и вторичная 3 обмотки одной фазы в сборе.Figure 2 shows the primary 2 and secondary 3 windings of one phase assembly.

На фиг.3 приведен разрез первичной обмотки одной фазы состоящей из нескольких пластинчатых проводников, выполненных из медных полос 9 разделенных диэлектриком 10, соединенных электрически в начале и конце обмотки, ширина полос 9 соответствует ширине окна магнитопровода.Figure 3 shows a section of the primary winding of one phase consisting of several plate conductors made of copper strips 9 separated by a dielectric 10, electrically connected at the beginning and end of the winding, the width of the strips 9 corresponds to the width of the window of the magnetic circuit.

На фиг.4 приведена конструкция опорных 5 и промежуточных 4 диэлектрических держателей, с помощью которых крепятся первичная 2 и вторичные 3 обмотки многообмоточного трансформатора.Figure 4 shows the design of the supporting 5 and intermediate 4 dielectric holders, with which the primary 2 and secondary 3 windings of the multi-winding transformer are attached.

Устройство работает следующим образом. При протекании переменного тока в первичной обмотке трансформатора в 3-х стержневом магнитопроводе трансформатора создается магнитное поле, которое наводит в многофазной вторичной обмотке многофазную систему ЭДС. В результате происходит преобразование трехфазной первичной системы напряжений в многофазную вторичную систему с равными напряжениями, при этом первичная обмотка, благодаря конструкции, является фильтром высоких гармоник.The device operates as follows. When alternating current flows in the primary winding of the transformer, a magnetic field is created in the 3-core magnetic core of the transformer, which induces a multiphase EMF system in the multiphase secondary winding. As a result, the three-phase primary voltage system is transformed into a multiphase secondary system with equal voltages, while the primary winding, thanks to the design, is a high harmonic filter.

Claims

A multiphase transformer containing a magnetic circuit, a three-phase primary winding and a multiphase secondary, characterized in that the magnetic circuit is composed of laminated electrical steel plates, isolated from each other, interconnected by a yoke, sections of a three-phase primary winding are made in the form of identical coils impregnated with an insulating varnish in vacuum , the turns of which are formed by a split copper conductor, which consists of several plates separated by a dielectric, the width of the plates corresponds to the width of the magnetic circuit window, the ends and beginnings of insulated plates are interconnected to the terminals, while the ends of the plates are connected to a star, and the beginnings form the terminals of the primary winding, each of the primary windings is a high-voltage filter at the input of a multiphase transformer, the secondary windings of each phase have the same number of turns made of a split copper conductor of round or rectangular cross section, with each of the windings covering the core of a three-core magnetic circuit and located They are located on intermediate dielectric holders one above the other along the length of the rod for a single phase, the beginnings of the secondary windings are leads, the ends of the windings are combined into a star with a zero lead.