Многофазный трансформатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИ БРЕТЕНИ ТВУ ТОРСНОМУ СВ Р 43Сингаевски иг,/(54) (57) МНОГОФАЗЙЫполупроводниковогосодержащий внутреннными пазами и наружмагнитопроводы, тре Преобразователь М.,Высшая 3, рис.3.17.етельство СССР /07, кл,И ТРАНСФОРМАТОР преобразователя ий с прямоугольный шихтованные хфаэную и много,ЯО 112 5 А 3(5 Н Н 01 Р 33/02// Н 02 М 9/02 фазную обмотки, выполненные из катушек, уложенных одной стороной впазы внутреннего магнитопровода иохватывающих пакеты наружного магнитопровода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшениякачества напряжения путем обеспечения синусоидальности и симметриимногофазных выходных ЭДС, он снабжен немагнитными прокладками, причемвнутренний магнитопровод выполненпрямоугольным, наружный магнитопровод - иэ состыкованных внахлестку пакетов, охватывающих внутренниймагнитопровод, а немагнитные прокладки расположены между внутренними наружным магнитопроводами.На Фиг.1 показаны магнитопроводы трансформатора, расположение на них катушек обмоток и особенность стыконки пакетов внешнего магнитопровода 1 на Фиг.2 - соединения катушек одной Фазы первичной и одной фазы вторичной обмоток, а также форма 65 Изобретение относится к электро-технике, а именно к многофаэнымполупроводниковым преобразователям.Известны многофазные полупроводниковые преобразователи переменноготока в постоянный, содержащие несколько трехфазных трансформаторови вентильных схем 13.Недостатком таких преобраэонателей является выполнение трансформаторного устройства в виде нескольких трансформаторов (дроблениетрансформаторного узла), что ухудшает его массогабаритные показатели.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является многофазныйтрансформатор, содержащий шихтованный внутренний магнитопровод с прямоугольными пазами и уложенными вних одной стороной катушками трехфаэной и многофазной обмоток ипримыкающие к нему проходящие внутрикатушек пакеты внешнего магнитопровода 2 3Известная конструкция обладаетлучшими массогабаритными характеристиками, когда она применяется винверторах напряжения. Однако прииспользовании ее н преобразователяхпеременного тока в постоянный, когда выпрямитель включен на зажимымногофазной выходной обмотки, имеетместо искажение формы кривой и симметрии выходных ЭДС и, как следствие,ухудшение качества выпрямленногонапряжения,35Цель изобретения - улучшениекачества выпрямленного напряженияпутем обеспечения синусоидальностии симметрии многофазных выходныхЭДС. 40С этой целью многофазный трансформатор полупроводникового преобразователя, содержащий внутреннийс прямоугол .ными пазами и наружный шихтованные магнитопроводы, 45трехфазную и многофазную обмотки,выполненные из катушек, уложенныходной стороной в пазы внутреннегомагнитопровода и охватывающих пакеты наружного магнитопровода, снабжен немагнитными прокладками, при-.чем внутренний магнитопровод выполнен прямоугольным, наружный магнитопровод - из состыкованных внахлестпакетов, охватывающих внутренниймагнитопровод, а немагнитные проклад ки расположены между, внутренним инаружным магнитопроводами. листов стали внутреннего и внешнего магнитопроводов.Активная часть многофазного транс Форматора ( фиг.1) содержит шихтован. ные листами электротехнической стали внешний 1 и внутренний 2 магнитопроводы. Листы стали внутреннего магни топровода выполнены прямоугольными с прямоугольными пазами 3 по периферии. В пазы внутреннего магнитопровода одной стороной уложены катушки 4 трехфаэной первичной 5 и многофазной вторичной б обмоток с охнатом проходящих внутри катушек пакетов внешнего магнитопровода 1.На фиг.2 н качестве примера показаны схемы соединения катушек, но лишь для одной фазы первичной обмотки 5, занимающей одну треть всех пазов, и одной фазы вторичной обмотки б,. например, девятифазной, занимающей одну девятую часть всех пазов, Активные стороны катушек первичной и вторичной оботок (фиг,2) располагаются н одних и тех же пазах с соблюдением известных для индукционных машин правил.Плоская внутренняя поверхность каждого пакета внешнего магнитопровода 1 отделена от поверхности зубцов 7 внутреннего магнитопронода 2 немагнитной прокладкой 8, изготовленной, например, из фторопластаи имеющей толщину 1,0 0,5 мм.Внешний магнитопровод 1 состоит из четырех шихтованных и состыкованных внахлестку пакетов 9-12, при (этом внешние углы пакетов магнитопровода могут быть выполнены закругленными.Многофазный трансформатор работа.ет следующим образом.При подключении трехфазной пер-вичной обмотки 5 к питающей сетиво внешнем магнитопроводе трансформатора создается бегущее магнитное поле, которое, взаимодействуя с многофазной вторичной, например, денятифазной обмоткой б,наводит в ней ЭДС, сдвинутые однаотносительно другой на угол 2 я/9,т,е. происходит преобразованиетрехфаэной системы напряжений вдевятифазную. Важную роль в процессе такого преобразования играетналичие тонкой и постоянной потолщине немагнитной прокладки 8,отделяющей плоскуювнутреннюю поверхность внешнего магнитопровода1 от зубцов 7 внутреннего магнитопровода 2,. В случае отсутствия немагнитнойпрокладки или при непостоянной еетолщине имеет место насыщение зубцов 7 внутреннего магнитопровода 2,так как магнитный поток стремитсязамкнуться по кратчайшему пути.В результате этого происходит изме1125665 Фиг. аказ 8549/39Подписное ВНИИПИТиражМв нение связей между катушками, иска-жение формы кривой магнитного потока, сцепленного с каждой катушкой/и обмоткой. В спектре вторичной ЭДС появляются большие по величине высшие гармоники, изменяются фазовые сдвиги, возрастают потери в магнитопроводе, падает КПД, уве,личиваются пульсации выпрямленного напряжения. Введение небольшого и постоянного по величине немагнитного промежутка между зубцами и внешним магнитопроводом исключает местные насыщения стали, обеспечивает более равномерное распределение магнитной индукции..При этом преобразование трехфазной системы напряжений в многофазную, например девятифазную, осуществляется с высоким качеством. Многофазная система получается симметричной, форма кривых фазных ЭДС приближается к синусоидальной.Обеспечить постоянство толщины немагнитного промежутка между внешним магнитопроводом 1 и зубцами 7 внутреннего магнитопровода 2 .в конструкции с прямоугольными внутренним магнитопроводом и состыко-. ванными внахлестку пакетами внешнего магнитопровода проще, так какпримыкающие поверхности плоские,одна из, них может шлифоваться, авторая (со стороны пакетов внешне 5 го магнитопровода) формироваться ивыравниваться в процессе шихтовкии стыковки,При этом немагнитные прокладки,например, из фторопластадляупрощения сборки заранее заготавливаются и наклеиваются на внешнююповерхность зубцов внутреннего магитопровода после укладки катушек.1 15 Фторопластнаряду с хорошимидиэлектрическими свойствами несклонен к ползучести, является химостойким хорошо поддается прессованию, литью и наклеиванию на,металл.Таким образом, предлагаемый многофазный трансформатор обеспечиваетсинусоидальвую форму кривой и симметрию мноГофазных вторичных ЭДСи, следовательно, высокое качествовыпрямленного напряжения. в преобразователе переменного тока в постоянный Филиал ППЙ фПатентф,.Ужгород, ул.Проектная