Трехфазный управляемый реактор

(71) Кишиневский политехнический институт им. С.Лазо и Отдел энергетической кибернетики АН МССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 775764, кл. Н 01 Е 29/14. 1980,(54) ТРЕХФАЗНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕАК(57) Изобретение о ферромагнитным ченным для работ щего элемента ст реактивной мощн например, в линия изобретения - ум ных материалов, р тносится к статистическим утройствам, предназнаы в качестве регулируюатических компенсаторов ости, устанавливаемых, х электропередачи. Цель еньшение расхода активасширение диапазона реОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ С гулирования реактора, а также совмещение функций дополнительной обмотки переменного тока с функциями источника постоянного тока, Активная часть реактора состоит из пространственного симметричного трех- стержневого магнитопровода и двух обмоток; основной трехфазной обмотки и совмещенной обмотки, которая выполняет функции дополнительной трехфазной обмотки и обмотки подмагничивания, Катушки совмещенной обмотки расположены на продольных полустержнях 2 каждого стержня, полустержни соединены между собой ферромагнитной перемычкой 3. Катушки 1 охватываются катушкой 4 основной обмотки. К катушкам совмещенной обмотки могут быть подключены тиристоры, При включении основной обмотки в сеть и изменении тока подмагничивания реактивная мощность устройства плавно регулируется, 2 3 и. ф лы, 5 ил,10 15 Изобретение относитс.ч к электротехнике и электроэнергии и может быть использовано в качестве трехфазного регулируемого индуктивного сопротивления.Цель изобретения . - уменьшение расхода активных материалов, расширение диапазона регулирования реактора за счет полного электрического совмещения функций дополнительной обмотки с функциями обмотки подмагничивания, а также совмещение функций дополнительной обмотки переменного тока с функциями источника постоянного тока. реализующее симметричное самсподмагничивание устройства.При симметричном самоподмагничивании (намагничивании) четные гармоники отсутствуют в индукции и в напряженности магнитного поля, что улучшает технико-экономичегкие показатели реактора.На фиг,1 изображена схема симметричного пространственного трехстержневого матнитопровода с расположенной на стержне одной фазой А-Х основной трехфазной обмотки и расположенными на продольных составляющих стержней катушками одной фазы А 2-Х 2 дополнительной трехфазной обмотки, которые электрически полностью совмещены с катушками обмотки подмагничивания (зажимы "+" и "-"); на фиг 2 - то же, с расположенной на стержнях основной трехфазной обмоткой (зажимы А , В 1, С 1) и расположенной на продольных полустержнях дополнительной трехфазной обмоткой (зажимы А 2, В 2, С 2), которая электрически полностью совмещена с обмоткой подмагничивания (зажимы "+" и "-"); на фиг,3 - электрическая схема соединения секции (катушек) основной трехфазной обмотки, которая выполняет и функцию дополнительной трехфазной обмотки и функцию обмотки подмагничивания постоянного то. ка; на фиг,4 - пути замыкания силовых линий постоянного и переменного магнитных полей; на фиг.5- схема симметричного пространственного трехстержневого магнитопровода с расположенной на стержнях основной трехфазной обмоткой(зажимы Ар, В 2, С 2) и зажимы 01 и 02), к катушкам которой подсоединены тиристоры.Трехфазный управляемый реактор содержит трехстержневой пространственный симметричный мвгнитопровод, основную трехфазную обмотку и дополнительную трехфазную обмотку электрически полностью совмещенную с обмоткой подмагничиванюя постоянного тока. Магнитопровод изготавливается, например, из трех 0-образных сердечников 1 так, что каждый стержень состоит из двух продольных 20 25 30 35 40 45 50 55 полустержней 2. Обе продольные составляющие каждого стержня соединены между собой ферромагнитной перемычкой 3, которая расположена посредине длины продольных полустержней 2 (фиг,1 и 2),Перемычки 3 необходимы для замыкания постоянного магнитного потока, силовые линии которого Ф 8 и Фн показаны на фиг.4, Каждая фаза дополнительной обмотки состоит из двух параллельных ветвей, каждая ветвь состоит из двух катушек 4 и 5, которые соединяются между собой последовательно. Эти соединения (они обозначены знаками "+" и "-") используются для подсоединения источника постоянного тока. На каждом из двух полустержней 2 каждого стержня расположена одна катушка 4 и одна катушка 5, причем катушка 4 охватывает полустержень 2 выше перемычки 3, а катушка 5 охватывает этот полустержень 2 ниже перемычки 3 Каждая фаза основной обмотки состоит из одной катушки б, которая охватывает две катушки 4 и две катушки 5, расположенные на полустержнях 2 каждого стержня (фиг.2), Для совмещения функций дополнительной трехфазной обмотки не только с функциями обмотки подмагничивания, но и с функциями источника постоянного тока (т.е, внешний источник постоянного тока становится не нужным), к отводам от части витков каждой пары катушек 4 и к отводам от такой же части витков каждой пары катушек 5 подсоединены тиристоры соответственно 7 и 8 (фиг.5). Причем укаэанные пары катушек 4 расположены на двух продольных полустержнях 2 каждых двух стержней выше перемычки 3, а пары катушек 5 расположены на продольных полустержнях 2 тех же двух стержней нижеперемычки 3.Обе катушки 4 каждого стержня могут бы ь расположены на верхних ярмах 1 и обе катушки 5 каждого стержня могут быть расположены на нижних ярмах 1; В этом случае перемычки б не нужны и полустержни 2 каждого стержня будут соприкасаться по длине их, а силовые линии постоянного магнитного потока будут замыкаться через продольный воздушный зазор-стык между двумя полустержнями 2 каждого стержня (фиг.2 и 4), При этом на каждом стержне будет расположена только одна катушка б основной трехфаэной обмотки. При расположении катушек 4 и 5 соответственно на верхних и нижних ярмах (фиг.2) симметричный пространственный трехстержневой магнитопровод может быть также выполнен иэ трех стержней замкнутых по торцам двумя витыми ярмами. При расположении катушек 4 и 5 совмещенной обм:,ки на этих ярмах по 1658224стоянный магнитный поток б етуд замыкать- же, как и приложенное к этим зажимам нася только в пределах этих я м,Р пряжение постоянного тока от внешнего исУправляемый реактор может быть ис- точника (фиг.2, символом 1- показанпользован и как трансформатор, для этого постоянный ток, обусловленный внешнимнеобходимовыполнитьтрехфазнуювторич источником). Таким образом осуществляетную обмотку, аналогичную первичной об- ся устройством самоподмагничивание. комотке. торое является симметричным.Управляемый реактор работает следующим образом, Формула изобретенияИндуктивное сопротивление трехфаз О 1, Трехфазный управляемый реакто,ной обмотки еакто а ег ли тр р р у руется за счет содержащий пространственный симметричзный управляемый реактор,изменения магнитной п они аемр ц ости маг- ныи трехстержневой магнитопровод, вклюнитопровода путем изменения величины чающий три О-образных сердечника, припостоянного тока в обмотке подмагничива- этом каждый стержень магнитоп овода сония его, При увеличении(уменьшении) тока 15 стоит из двух полустержней, принадлежаподмагчичивания инеиэменномнапряже- щих разным О-об азным ении О, подаваемом на т ехфазн обомнатрехфазнуюобмотку, трехфазные основную и дополнительнуюток (фиг.3), потребляемый из сети, возвра- обмотки переменного тока, соединенныестает(уменьшается), т,е. регистрируется. параллельно, причем одна из обмоток соеРежим самоподмагничивания реактора 20 динена в треугольник. обмотку подмагничи(при этом внешний источник постоянного вания, о тл итличающийся тем.что,сцельютока не нужен, так как он совме ен сщ с допол- уменьшения расхода активных материаловнительной трехфазной обмоткой),о откой), являю- и расширения диапазона регулирования рещийся симметричным, ос е твр, ущ с вляется актора за счет полного электрического соследующим образом, 25 вмещения функций дополнительнойПри угле зажигания (регулирования) ти- обмотки с функциями обмотки подмагниристоов 7 и 8 равном 90 (ти исто( р ры полно- чивания, устройство снабжено отводами,стью закрыты, что равносильно их магнитопровод снабжен тремя ферромаготсутствию) в магнитоп ово е огс тстр д у с вует нитными перемычками, каждая иэ которыхпостоянное мАгнитное поле подмагничива соединяет полусте ну ржни одного стержня пония. ри этом реактор потребляет из сети середине их высоты. ас ты. каждая фаза дополниреактивную неуправляемую мощность хо- тель бтельной о мотки состоит иэ двухй, а каждая параллельлостого хода, переменный ток, потребляе- параллельных ветвей,мый реактором иэ сети, также минимален. ная ветвь состотоит из двух катушек, соедиЭтот ток имеет такой же физический смысл, 35 .ненных последовательно. на каждомкак и ток намагничивания се ийного т ар транс- полустержне расположены по две катушкиформатора. Если же угол зажигания тири- дополнительной обми составляет 0 (ти исть ой о мотки, принадлежащие0 ( р оры разным параллельным ветвям, причем каполностью открыты), то в магнитоп овроводе тушки одной параллельной ветви располоимеется максиимальное постоянное маг жены выше пе емычки, а книтное поле по м гдмагничивания, что обуслав- параллельной ветви - ниже перемыч и.ливает уменьшение индуктивного 2. Рветви - ниже перемычки.еактор по и.1, о т л и ч а ю щ и й с ясопротивления обмоток переменного тока и тем, что отводы выполнены от мест последосоответственно увеличение еактивн йр ной вательного соединения катушек и предназмощности и переменного тока до их макси начены ддля подсоединения независимогомальных значений, При плавном изменении источника посника постоянного тока.угла зажигания тиристоров от 0 до 90 изме. Р еактор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с яняется степень подмагничивания магнита- тем, что,устройство снабжено шестью тирипровода постоянным магнитным полем и сторами,отводми, отводы выполнены от части витковплавно изменяются значения реактивнои 50 каждой из катушек дополнительной обмотмощности и переменного тока оттока от макси- ки, отводы катушек дополнительной обмотмальных значений до минимальных, Нали- ки, расположенные на каждом иачие в магнитоп ово е постмагнитного поля и и нр А оянного О-образных сердечников выше перп емычки,р значениях угла эажи- подключены соответственно кнно к одному изв и не равных (тири трех тиристоров, а отводы катушек дополнисторы открыты) обусловлено тем, что при тельной обмотки, расположенные на кажэтом на парах зажимов 0 и 0и 02 возникает дом из указанных сердечников ниженапряжение (и соответственно и отекпостоянный ток 1= к тр ает перемычки, подключены к каждому иэ ос-), которое деиствует так тальных тиристоров,1658224 Фиг. 4 1:Фиг. 5 8 Составитель Е. ВолковТехред М,Моргентал Корректор М. Кучерявая Редактор А. Мотыль Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 Заказ 1716 Тираж 358 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5