Трансформаторный регулятор однофазного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИРЕСПУБЛИК 177718 Я 2 01 Г 29/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт электродинамики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРйг 1517071, кл, Н 01 Е 29/14, 1987,Бамдас А.М., Шапиро С,В, Трансформаторы, регулируемые подмагничиванием,М,-Л,: Энергия, 1965,(54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОРОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Применение; в электротехнике. Сущность: устройство содержит ярмо 1 среднейчасти магнитопровода, 2, 3 - крайние части магнитопровода, 4, 5 - полюсные выступы, 6, 7 - катушки первичной обмотки, расположенные на полюсных выступах 4 и 5 на торцах средней части магнитопровода, 8 - катушки первичной обмотки, 9, 10 - катушки обмоток подмагничивания крайних ярм магнитопровода, неуправляемый и управляе.мый выпрямители Четыре катушки первичной обмотки, а также две катушки вторичной обмотки соединены согласно последовательно, отпайки первичной обмотки через неуправляемый выпрямитель соединены с обмоткой подмагничивания противоположного ярма, другие отпайки этой же обмотки через управляемый выпрямитель соединены с другой обмоткой подмагничивания. 2 ил.Изобретение относися к электротехнике и может быть использовано для плавного регулирования в широком диапазоне величины напряжения переменного тока в однофазных электрических цепях. 5Известно устройство, содержащее четырехстержневой магнитопровод с первичной и вторичной обмотками. а также обмоткой подмагничивания, причем каждая из обмоток располокена на своем стержне. 10Основными недостатками этого устройства являются большая мощность управления при широком регулировании выходного напряжения, низкие коэффициент мощности и КПД, 15Известно устройство, содержащее витой составной магнитопровод с первичной и вторичной обмотками, а такке обмотками подмагничивания, охватывающими его ярма. 20Последнее из указанных выше устройств по технической сущности и по применению является более близким к заявляемому изобретению и взято нами в качестве прототипа. 25Основными недостатками прототипа я Вля ются.- повышенный расход обмоточной ме, ди, т,к. витки части первичной ЧЧ 1 с и части вторичной Я 2 с обмоток переменного тока 30 одновременно охватывают по два стеркня, отдаленные друг от друга на расстояние, .равное относительно большой ширине окна. Кроме этого, другие части, первичной иГвторичной обмоток расположенные на че тырех стержнях магнитопровода, сцеплены с магнитным потоком в два раза меньшим магнитного потока, проходящего В верхней и нижней частях магнитопровода прототипа, поэтому числа витков в обмотках пере менного тока завышены в два раза. Если бы обмотки переменного тока охватывали верхнее и нижнее ярма магнитопровода, то числа витков в обмотках переменного тока были бы в два раза меньшими. Уменьшение 45 числа витков 01 в первичной обмотке в два раза вызволяет в такой ке мере уменьшить и необходимую НС и массу меди обмотки подмагничивания, т,к. )ВЮ= 2 Т 1 В/1;- вторым недостатком прототипа является то, что через ярма четырехстержневого магнитопровода одновременно замыкаются главный магнитный поток Фг, создаваемый токами первичной и вторичной обмоток, а также магнитный поток Ф 1, со здаваемый псстоянным током обмотки подмагничивания. Вследствие этого при увеличении тока в обмотке подманичивания Возрастает магнитное сопротивление для главного потока и величина потребляемого реактивного тока в первичной обмотке, снижающая коэффициент мощности трансформаторного регулятора напряжения;- третьим недостатком прототипа является узкий диапазон регулирования выходного напряжения, не превышающий О 2 макс : 02 мин = 2:1.Целью изобретения является устранениеуказанных выше недостатков, а именно: уменьшение расхода обмоточной меди, повышение коэффициента мощности и расширение диапазона регулирования выходного напряжения,Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем витой составной магнитопровод с первичной и вторичной обмотками, а также обмотками подмагничивания, охватывающими его ярма, он имеет управляемый и неуправляемый выпрямители, магнитопровод выполнен из трех частей, средняя часть. имеет на обоих торцах по два полюсных выступа, на которых расположены катушки первичной обмотки, а катушки вторичной обмотки катушки первичной обмотки, а катушки вторичной обмотки расположены только на двух полосных выступах одного торца, на крайних ярмах расположены катушки обмоток подмагничивания, причем четыре катушки первичной обмотки, а также две катушки вторичной обмотки соединены согласно последовательно, отпайки первичной обмотки через неуправляемый выпрямитель соединены с обмоткой подмагничивания противоположного ярма, другие отпайки этой же обмотки через управляемый выпрямитель соединены с другой обмоткой подмагничивания.На Фиг.1 изображен предлагаемый регулятор в двух проекциях; на фиг.2 - схема соединения его обмоток,Устройство содержит; 1 - ярмо средней части магнитопровода, 2 и 3 - крайние части (ярма) магнитопровода, 4 и 5 - полюсные выступы на средней части магнитопровода, 6 и 7 - катушки первичной обмотки переменного тока, расположенные соответственно на полюсных выступах 4 и 5 на торцах средней части магнитопровода, 8 - катушки вторичной обмотки переменного тока, 9 и 10 - катушки обмоток подмагничивания крайних ярм магнитопровода, 11 - неуправляемый выпрямитель, 12 - управляемый выпрямитель,Магнитопровод состоит из трех частей.На средней части магнитопровода на торцах сделаны прямоугольные пазы, а обе одинаковые крайние части (ярма) сделаны без пазов, Толщины каждой из трех частей магнитопровода одинаковы. Для обеспечения возможности монтажа отдельно изготовленных катушек обмоток подмагничивания на крайних ярмах последние выполнены разрезными. После монтажа катушек обмоток подмагничивания части крайних ярм плотно сжимаются и скрепляются, напрИмер, точечной электросваркой на внешних сторонах или хомутом. Три части магнитопровода после мОнтажа катушек . всех обмоток стыкуются торцовыми поверхностями, плотно сжимаются и закрепляются, например, электросваркой по внешнему периметру, хомутом или другим способом. Для уменьшения зазора между соприкасающимися поверхностями составного магнитопровода эти поверхности подвергаются шлифовке, Пути прохождения средних линий магнитных потоков Ф 1 и Ф 2, создаваемых переменным током части первичной обмотки 6, и переменными токами части первичной обмотки 7 и вторичной обмотки 8, а также потоков и, создаваемых выпрямленными токами обмоток подмагничивания 9 и 10, на фиг.1 обозначечы прерывистыми линиями и стрелками,В предлагаемом регуляторе однофазного напряжения, предназначенном для изменения выходного напряжения 02 в широком диапазоне при постоянной или изменяющейся величине напряжения источника питания 01, площади поперечного сечения ярм 1, 2 и 3 одинаковы, а числа витков в обеих частях первичной обмотки 6 и 7 также одинаковы, причем числа витков в частях 6 и 7, расположенных на полюсных выступах 4 и 5, рассчитаны на максимальную ЭДС, РавнУю ( 0,8 - 0,9 ) 01 макс. Число витков во. вторичной обмотКе 8 рассчитывается на максимальное заданное напряжение 02 макс.Максимальная НС обмотки подмагни- чиваниЯ 10 Р 1 о=2 Г 1 = 1,811 макс О/6. а макси мальная НС обмотки подмагничивания 9 Гс= 2 Г 1 - Г 21= 1 811 макс О/6 2 макс Ю 8 = 0,2 Е 10 Питание обмотки подмагничивания 10 осуществляется от части витков обмотки 7 через управляемый выпрямитель 12 или иной регулятор выпрямленного тока (в простейшем случае это может быть неуправляемый выпрямитель с регулируемым резистором в цепи обмоткИ подмагничивания 10), а питание обмотки подмагничивания 9 - от части витков обмотки 6 через неуправляемый выпрямитель 11 (фиг.2). 510 1Формула изобретения 15 Трансформаторный регулятор однофазного напряжения, содержащий витой составНой магнитопровод с первичной и вторичной обмотками, а также обмотками подмагничивания, охватывающими его ярма, о т л и ч а ю щ и й с я .тем, что, с целью уменьшения расхода обмоточной меди, повышения коэффициента мощности и расши 20 рения диапазона регулирования выходного напряжения, он имеет управляемый и неуправляемый вентили, магнитопровод выполнен из трех частей, средняя часть имеет на обоих торцах по два полюсных выступа, на положены только на двух полюсных выступах одного торца, на крайних ярмах расположены катушки обмоток подмагничивания, причем четыре катушки первичной обмотки, а также две катушки вторичной обмотки соединены согласно последовательно, отпайки первичной обмотки через неуправляемый выпрямитель соединены с обмоткой подмагничивания противоположного ярма, другие отпайки этой же обмотки 40 через управляемый выпрямитель соединены с другой обмоткой подмагничивания. которых расположены катушки первичной30 обмотки. а катушки вторичной обмотки рас1777182 Реда кто Корректор М.Петров и ГКНТ ССС Госуда Проиэводсгвенно-издательский комбинат Патент", г. У, ул.Гагарина каз 412 ВНИИ Составитель Г,КоваленТехред М.Моргентал Тираж Подписное енного комитета по изобретениям и открытия 13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5