Струмообмежувальний реактор

1. Струмообмежувальний реактор, що містить зібрані в пакет окремі дископодібні котушки, послідовно розташовані уздовж загальної осі і підключені паралельно до струмопровідних шин, який відрізняє ться тим, що котушки, які прилягають до країв пакета, мають більшу кількість витків, ніж центральні котушки пакета. 3 25708 умов, у віддалених від центра пакета котушках розвиваються значно більш високі струми, чим у центральних котушках. Відповідно, у віддалених котушках виділяється більша кількість тепла, а їх температурний режим і є критичним чинником, що обмежує енергію реактора, що запасається. При цьому центральні котушки пакета залишаються недовантаженими, тобто вони використовуються неефективно. Задачею даної корисної моделі є створення струмообмежувального реактора, у якому всі його котушки можуть бути використані з повним навантаженням, а енергія реактора, що запасається, буде більш високою при зіставленні їх ваговогабаритних характеристик. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому струмообмежувальному реакторі, що містить зібрані в пакет окремі дископодібні котушки, які послідовно розташовані уздовж загальної осі і підключені паралельно до струмопровідних шин, котушки, що прилягають до країв пакета, мають більшу кількість витків, чим центральні котушки пакета. Переважно, кількість витків у котушках збільшується в міру віддалення котушки від центру пакета. Для забезпечення повітряного охолодження котушки відділені друг від друга в осьовому напрямку повітряним зазором. Котушки, що прилягають до країв пакета, можуть бути відділені друг від друга більш широкими повітряними зазорами, ніж центральні котушки пакета. При необхідності ширина повітряних зазорів може поступово збільшуватися в міру віддалення котушки від центру пакета. Доцільно кожну з котушок виконати у вигляді спіральне намотаного провідника прямокутного перетину. Більш детально рішення, що заявляється, пояснюється за допомогою прикладених малюнків, на яких схематично показані: на Фіг.1 розріз Б-Б одного з варіантів реалізації струмообмежувального реактора в розрізі; на Фіг.2 вид А реактора, зображеного на Фіг.1; на Фіг.3 вид другого варіанта реалізації струмообмежувального реактора в розрізі. Струмообмежувальний реактор містить зібрані в пакет окремі дископодібні котушки 1-4, що послідовно розташовані уздовж спільної осі пакета (Фіг.1). Котушки з'єднані в пакет за допомогою чотирьох стяжних гвинтів 5 з гайками 6, діелектричних притискних пластин 7 та ізолюючих прокладок 8. Ізолюючі прокладки 8 мають форму брусків і розташовані в двох площинах так, що, по-перше, сприймають навантаження з боку стяжних гвинтів 5 і притискних пластин 7, а по-друге, фіксують котушки 1-4 із зазорами 9 відносно один одного. Входи всіх котушок 1-4 підключені до струмопровідної шини 10, а виходи - до струмопровідної шини 11 (Фіг.2). Котушки 1-4 виконані у вигляді одношарових спіралей із щільно намотаного мідного проводу прямокутного перетину з, наприклад, скляною чи плівковою ізоляцією. У процесі або після намотування котушки просочують полімерною 4 зв'язувальною речовиною так, щоб після полімеризації зв'язувальної речовини котушки мали стійку форму у вигляді диска з отвором у центрі. Розташовані у центрі пакета котушки 1 мають меншу кількість витків, чим котушки 2, що розташовані відразу за ними, які, у свою чергу, мають меншу кількість витків, чим котушки 3, а котушки 3 мають меншу кількість витків, чим котушки 4. Зовнішній діаметр у всіх котушок 1-4 виконаний однаковим, а розміри центрального отвору котушок змінюються в залежності від числа витків котушки. Як видно на Фіг.1, при віддаленні від центру пакета центральний отвір котушок зменшується, тому що кількість витків росте і відповідно збільшується простір, що зайнятий витками. Реактор підключають до електричного ланцюга за допомогою струмопровідних шин 10 і 11. У нормальному режимі роботи через реактор протікає струм навантаження, що розподіляється по котушках 1-4. Для відводу тепла, яке виділяється на котушках 1-4, реактор обдувають потоком повітря, що проходить через зазори 9 між цими котушками. Котушки 1-4 індукують магнітні поля, що складаються в результуюче тороїдальне магнітне поле реактора, напруженість якого по осі реактора має максимальне значення в центрі пакета котушок. При наближенні до країв пакета напруженість магнітного поля має тенденцію до ослаблення в результаті його розсіювання. Однак, при наближенні до країв пакета збільшується кількість витків у розташованих тут котушках, що, з одного боку, приводить до збільшення складових магнітного поля, що індуковані цими котушками, і зменшенню розсіювання, і, з іншого боку, збільшує потокозчеплення цих котушок з результуючим магнітним полем реактора. При оптимальному співвідношенні числа витків у котушках, яке можна визначити розрахунковим або дослідним шляхом, установлюється такий баланс впливу цих факторів, що у всіх котушках реактора незалежно від їх позицій уздовж осі пакета розвиваються струми, при яких і при заданих умовах о холодження котушки будуть мати однакові чи близькі температури. Можна прийняти, що при одношаровому укладанні провідника в котушці і при даному значенні струму, який протікає через неї, як кількість тепла, що виділяє в котушці, так і коефіцієнт тепловіддачі котушки пропорційні довжині покладеного в ній провідника. Тоді переважним буде так підібрати параметри котушок, щоб стр уми, що протікають через котушки, мали приблизно однакові значення. У деяких випадках, наприклад, якщо є обмеження по матеріалоємності реактора або по зовнішньому діаметру котушок, виявляється невигідно або неможливо зменшити тепловиділення в крайніх котушках за рахунок збільшення в них числа витків. Тоді повітряні зазори для охолодження цих котушок виконують більш широкими, що забезпечує більш інтенсивний тепловідвід від них і дозволяє усун ути виникаючий перекіс температур (Фіг.3), хоча і призводить до деякого збільшення осьового розміру реактора. В описаному реакторі температури всіх котушок мають близькі значення, тобто їх функціональні можливості використовуються цілком, у ре 5 25708 зультаті чого енергія реактора, яка запасається, є максимально можливою при даних ваговогабаритних характеристиках. Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 6 Дана корисна модель не обмежується описаними вище прикладами реалізації й охоплює всі можливі втілення, що зрозумілі фахівцю в даній галузі. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601