Трехфазный управляемый реактор

ЕАКТОР област етики ачеств уктивлируемого ния широкого класс танного на любое д мощности,рассч ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретениэлектротехникии может быть истрехфазного регного сопротивле пустимое трансформаторное напряжение.Цель изобретения состоит в упрощенииконструкции и технологии изготовления управляемого реактора, увеличении его реактиьной мощности за счетподмагничивания всех участков магнитопровода, а также снижения магнитных потоков рассеяния. Реактор содержит одноярусный пространственный симметричный магнитопровод, состоящийиз двенадцати стержней 1 и двух торцовых ярм 2 и 3. На каждом стержнемагнитопровода расположены концентрично по две катушки 4 и 5 с соотношением чисел витков соответственно1:0,366, которые принадлежат разнымфазам совмещенной обмотки, Совмещенная обмотка имеет по две параллельные ветви в каждой фазе со стороны1252822 30 входных зажимов АВС трехфазного переменного тока и соединена в три параллельные ветви со стороны входныхзажимов + и - постоянного тока,Каждая параллельная ветвь фазы обмотки представляет собой группу катушек,которая состоит из двух катушек 4 сбольшим, но взаиморавным числом витков и двух катушек 5 с меньшим, новзаиморавным числом витков. Указанные четыре катушки 4 и 5 каждой параллельной ветви фазы имеют соотношение чисел витков 0,366:1:1:0,366и расположены на четырех соседнихстержнях так, что две катушки 4 расположены на двух внутренних стержнях,а две катушки 5 - на двух внешних Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может быть использовано в качестве трехфазного регулируемого индуктивного сопротивления широкого класса мощности, рассчитанного на любое допустимое трансформаторное напряжение.Цель изобретения - упрощение конструкции и технологии изготовления управляемого реактора, увеличение его реактивной мощности за счет подмагничивания всех участков магнитопровода, а также снижения магнитных потоков рассеяния.На фиг. 1 изображена схема соединения и расположения на стержнях катушек одной фазы совмещенной обмотки; на фиг. 2 - схема соединения и расположения на стержнях трех фаз совмещенной обмотки; на фиг. 3 - магнитопровод с совмещенной обмоткой, вид сверху с разрезом.Трехфазный управляемый реактор состоит из магнитопровода и совмещенной обмотки, выполняющей функции отдельных трехфазной обмотки и обмотки подмагничивания (фиг,2 и 3). Обмотка изготовляется из проводникового материала или из чередующейся композиции фольга - диэлектрик. Магнитопровод выполнен одноярусным пространственным, симметричным, состоящим из двенадцати стержней 1 и двух тор 5 10 15 20 25 стержнях, 11 ри этом катушки 4 и 5 расположены на двух боковых соседнихстержнях и соединены в левый зигзаг,а другие катушки 4 и 5 расположеныи двух других боковых соседнихстержнях и соединены в правый зигзаг. Правый и левый зигзаги каждойпараллельной ветви фазы соединеныпоследовательно и встречно, Каждаяпара параллельных ветвей соединенамежду собой встречно. Изобретениеобеспечивает уменьшение расходов обмоточных материалов и электротехнической стали, снижается мощность подмагничивания постоянным током принеизменном диапазоне регулирования,3 ил,цовых верхнего 2 и нижнего 3 ярм. Соотношение сечений любого стержня 1 илюбого ярма 2 или 3 составляет приравенстве магнитных индукций в них1:0,518. Магнитопровод может бытьвыполнен также с планарным расположением стержней. На каждом стержнемагнитопровода расположены концентрически по две катушки 4 и 5 с соотношением чисел витков соответственно1:0,366, которые принадлежат разнымфазам совмещенной обмотки. Совмещенная обмотка имеет по две параллельные ветви в каждой фазе со сторонывходных зажимов я ,8, Г трехфазногопеременного тока и соединена в трипараллельные ветви со стороны входных зажимов + и н- постоянноготока (фиг, 1), Каждая параллельнаяветвь фазы обмотки представляет собой группу катушек, которая состоитиз двух катушек 4 с большим, новзаиморавным числом витков, и двухкатушек 5 с меньшим, но взаиморавнымчислом витков. Указанные четыре катушки 4 и 5 каждой параллельной ветви фазы имеют соотношение чисел витков 0,366:1:1:0,366 и расположенына четырех соседних стержнях так,что две катушки 4 с большим числомвитков расположены на двух внутренних стержнях, а две катушки 5 с меньшим числом витков расположены на12528 50 55 3двух внешних стержнях, при этом катушки 4 и 5 расположены на двух боковых соседних стержнях и соединены в левый зигзаг, а другие катушки 4 и 5 расположены на двух других боковых соседних стержнях и соединены в правый зигзаг, Полученные таким образом правый и левый зигзаги каждой параллельной ветви фазы (каждой группы катушек) соединены после- е 0 довательно и встречно посредством соединения начал катушек 5 с меньшим числом витков (на фиг, 1 зажимы, соответствующие началам катушек 5 первой параллельной ветви фазы А - Х,15л и 3обозначены Н 1 и Н 1,а у втоЛА л м крой параллельной ветви фазы Н 2 и Н 2 )Каждая пара параллельных ветвей (групп катушек), расположенных наодвух, сдвинутых на 180 , группах стержней (по четыре соседних стержня в каждой группе), образует одну фазу и соединяется между собой встречно посредством соединения начал катушек 25 4 с большим числом витков левого и правого зигзагов параллельных ветвей (на фиг. 1 зажим, соответствующий началу катушки 4 левого зигзага первой параллельной ветви Фазы, обознал дчен Н 1 , а затем соответствуюкщий началу катушки 4 правого зигзага второй параллельной ветви фазы обоПзначен Н 2 А ). Полученная таким3 кобразом общая точка каждой фазы об 35 разует один из входных зажимов А,В или Г трехфазного переменного тока (Фиг. 1), Начала Н 1 А Н 19 Н 1 Гкатушек 4 с большим чйсломБ квитков трех правых зигзагов трех па 40 раллельных ветвей различных фаз и начала Н 2 С, Н 2 Д Н 2 В. ка ктушек 4 с бопьшим числом витков трех левых зигзагов трех других параллельных ветвей этих же фаз соединяются соответственно между собой, и полученные таким образом две общие точки образуют входные зажимы "+" и "-" постоянного тока (фиг. 2). Трехфазный управляемый реактор работает следующим образом,Подмагничивание магнитопровода постоянным магнитным полем, созданным током 1 (фиг.16), протекающим по катушкам совмещенной обмотки при подсоединении к ее входным зажимам +и и ч-и источника постоянного тока уменьшает магнитную проницаемость 2 4 стали, а следовательно, и индуктивное сопротивление всех фаз совмещенной обмотки, рассматриваемой со стороны входных зажимов А,Р и Г (фиг,2)Изменяя величину постоянного токаподмагничивания 1., протекающего вкатушках обмотки, можно регу.пироватьиндуктивное сопротивление фаз обмотки, вепичину переменного тока 1,(фиг. 1) и величину реактивной (индуктивной) мощности, потребляемойреактором. Переменный регулируемый трехфазный ток 1 (фиг. 1) является практически синусоидальньем. Искпючение гармоник четного спектра из кривой линейного тока обусловлено тем, что они протекают в параллельных ветвях Фаз в противофазе, т.е. находятся в режиме полного короткого замыкания по отношению к параллельным ветвям фаз и не выходят за их пределы. То, что четные гармоники протекают в противофазе, можно видеть из фиг. 1 и 2. Действительно, как видно из сопоставления в стержнях 1-4 (на них расположены катушки первой параллельной ветви фазы А -Х) м.д.с. переменного тока ГЕ,Р и постояееееого тока Р Г;, Е, действуют согласно,Э ра на стержнях 7-10 (на них расположены катушки второй параллельной ветви фазы А -Х) м.д.с. переменного и постоянного токов действуют встречно, Указанное встречное действие приводит к изменению фазы четных гармоник. Отсутствие в линейном токе 5 и 7-й гармоник обусловлено тем, что равны нулю результирующие ЭДС, индуктированные 5 и 7-й гармониками магнитного потока в каждой параллельной ветви фазы, состоящей из четырех встречно и последовательно соединенных катушек 4 и 5 с соотношением чисел витков 1:О,Збб. Отсутствие в линейном токе гармоник, кратным трем,обьясняется тем, что обмотка реактора соединена в звезду со стороны зажимов А,В , С На зажимах и+" и "-" совмещенной обмотки реактора в связи с магнитной симметрией стержней магнитопровода и электрической и полной магнитной симметрией параллельных ветвей фаз не индуктируется переменная ЭДС и при симметричном и при несимметричном трехфазном напряжении, подведен12совмещенной Формула изобретения Трехфазный управляемый реактор, содержащий шихтованный 12-ти стержневой магнитопровод с двумя ярмами, на котором расположена трехфазная обмотка, состоящая из параллельных ветвей, соединенных в две звезды с выведенными нулевыми точками, причем каждая иэ параллельных ветвей состоит из четырех катушек с соотношением 5ном к зажимам М , 8, Гобмотки,Бри использовании предлагаемойконструкции трехфазного управляемогореактора уменьшается расход обмоточных материалов в электротехническойстали, снижается мощность подмагничивания постоянным током при неизменном диапазоне регулирования, усиливается стабилизирующий эффект попеременному регулируемому току и исключается при несимметрии трехфазного напряжения переменная составляющая в постоянном токе,52822 ьчисел витков О,:366: 1:1:0,366, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции и технологии изготовления, увеличения его гсактивной мощности за счет подмагничивания всех участков магнитопровода и эа счет снижения магнитных потоков рассеяния, катушки каждой параллельной ветви расположены по 1 О одной на каждом из четырех соседнихстержней так, что две катушки с большим числом витков размещены на двух внутренних соседних стержнях, а две катушки с меньшим числом витков 15 на двух других стержнях, внешних поотношению к указанным внутренним стержням, фазы обмотки размещены на стержнях так, что на каждом стержне расположены концентрически по две 20 катушки разных фаэ, причем числавитков указанных катушек не равны между собой, каждые две катушки каждой параллельной ветви обмотки включены между собой встречно, а две па раллельные ветви каждой фазы так жевключены встречно.1- я параллельная группа кащушек ) Фь9 Ъ 21252822 в едактор О.Головач Корректо а Заказ 4625/ коми к ушска роектная,4 изводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгор ставитель И.Якимхред О Сопко 1 Тираж б 43НИИПИ Государственног на делам изобретений3035, Москва, Ж, Р Подписнта СССРтийнаб., д.4/