Трифазний трансформатор

1. Трехфазный трансформатор, содержащий магнитную систему из аморфного сплава, состоящую из четырех или кратного четырем числа витых О-образных элементов прямоугольного се чения, образующих горизонтальные и вертикальные ярма, и стержни под установку вн утренних и наружных обмоток с прокладками, отличающийся тем, что между стыковыми поверхностями О-образных элементов установлены пластины из механически прочного материала, например из маломагнитной стали, при этом между торцами пластин и внутренней поверхностью обмоток, а также между вертикальными ярмами и наружными поверхностями обмоток установлены пакеты изоляционных реек. 2. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что между торцевой поверхностью стержней магнитной системы и поверхностью внутренней обмотки установлены опорные элементы, выполненные либо из изоляционного материала, либо из любого другого материала, покрытого изолирующим слоем. В.Ш. (13) 20401 (11) UA скобами (балками), не связанными с магнитопроводом. Такое решение не только обеспечивает устойчивость обмоток, но и исключает передачу усилий на магнитную систему. Для обеспечения радиальной стойкости обмоток используют в качестве межслоевой изоляции бумагу с клеевым точечным покрытием и опрессовку обмоток в радиальном направлении для обеспечения склейки. Для трансформаторов относительно малой мощности указанные меры достаточны. При мощностях бо лее 400 кВА та кие меры могут быть недостаточны и для обеспечения радиальной стойкости приходится закладывать в обмотку провода большего сечения, чем это необходимо для оптимального трансформатора. Известен трехфазный трансфор матор, содержащий магнитную систему из четырех или кратного четырем числа витых О-образных элементов из аморфного сплава, образующих горизонтальные и вертикальные ярма, и стержни под установку вн утренних и наружных обмоток. Между внутренними и наружными обмотками установлены группы прокладок. Крайние О-образные элементы магнитопровода имеют меньшую ширину окна, но достаточ (19) Изобретение относится к области электротехники, а именно к трехфазным трансформаторам с магнитной системой из аморфных сплавов. Магнитная система может состоять из четырех виты х элементов с прямоугольным окном, составленных вместе, а также из любого другого, кратного четырем числа элементов, в которых парные элементы составлены параллельно друг другу, а се чение стержней увеличено на площадь сечения приставляемых. Каждый из элементов имеет разъем, позволяющий поставить ярмовые участки в одну линию со стержневыми и обеспечить насадку обмоток на стержни. Известно, что магнитопроводы из аморфных сплавов очень чувствительны к механическим нагрузкам, так как при их возникновении не только ухудшаются характеристики холостого хода, но и возникает опасность разрушения сaмой магнитной системы и выхода из строя трансформатора. При этом имеют место осевые и радиальные усилия в обмотках, причем радиальные усилия внутренней обмотки - сжимающие, а наружной - растягивающие. Первые стремятся впрессовывать обмотку в магнитопровод, а вторые - скруглять обмотку. Для обеспечения динамической стойкости в осевом направлении обмотки запрессовывают стяжными C2 ____________________ 20401 ную для размещения блоков обмоток крайних фаз [1]. Недостатком трехфазного трансформатора является то, что для получе ния высокой динамической стойкости, благодаря которой отсутствуют повреждения магнитопровода из аморфной стали и достигаются заданные потери холосто го хода и потери к.з., требуются неоправданные избыточные вложения обмоточных проводов. В основу изобретения поставлена задача разработки трехфазного трансфор матора, обеспечивающего повыше ние динамической стойкости обмоток при минимальном расхо де обмоточного провода. Решение поставленной задачи обеспечивает трехфаз ный трансфoрматор, со держащий магнитную систему из аморфного сплава, состоящую из четырех или кратного четырем числа ВИ ты х О-образных элементов прямоугольного сечения, образующи х го ризонтальные и верти кальные ярма и стержни под установку вн утренних и наружных обмоток с прокладками, за счет то го, что между стыковыми повер хностя ми О-образных элементов установлены пласти ны из механи чески прочного материала, например из маломагнитной стали, при этом между торцами пластин и вн утренней поверхностью обмоток, а также между вер ти кальными ярмами и наружными поверхностями обмоток уста новлены пакеты изоляционных реек. При изго товлении более мощных трехфазных трансформаторов между тор цевой поверхностью стержней магнитной системы и поверхностью внутренней обмотки установлены опорные элементы, вы полненные либо из изоляционного материала, либо любого другого материала, покрытого изолирующим слоем. Сущность изобретения поясняется чертежами, где: фиг. 1 - магнитная систе ма заявляемого трансфор матора с насаженными на стержни обмотками; фиг. 2 - вид сверху по фиг. 1; фиг. 3 - се чение А-А по фиг 1; фиг. 4 - сечение одной фазы с дополнительными опорными элементами для более мощных трансфор маторов. По изобретению трехфазный трансформатор содержит магнитную систему из аморфного сплава, состоящую из кратного четырем числа витых О-образных элементов 1 и 2 прямоугольного сечения, блок обмоток 3, состоящий из внутренней обмотки 4 и наружной - 5. Элементы 1, образующие стержень средней фа зы (обычно фаза В), имеют такую ши рину окна, которая обеспечивает размещение блоков обмоток 3 и этого и соседних стержней. Элементы 2 имеют ширину окна меньше ширины окна элементов 1, но достаточную для размещения блоков обмоток 3 крайних фаз, а свободные их стороны, параллельные крайним обмоткам, образуют вертикальные ярма. Участки О-образных элементов, пе рекрывающие торцы обмоток образуют горизонтальные ярма. В стыках стержней между О-образными элемента ми уста новлены пластины 6, 7, 8, изготовленные из механически прочного материала, например, из стального листового проката. В зависимости от напряженности магнитного поля пластины могут быть либо из обычной конструкционной либо из маломагнитной стали. В местах выхода пластин 6,7,8 на поверхность магнитной системы расположены опорные элементы - пакеты изоляционных прокладок - реек 9,10. При коротких замыканиях вн утренние обмотки 4 через рейки 9,10 передают усилия на пластины 6,7. Аморфный сплав при этом практи чески механическим нагрузкам не подвергается. Наружные обмотки 5 при к.з. испытывают растягивающие радиальные усилия. В большинстве случаев для обеспечения их динамической стойкости достаточно иметь внешнюю опору по малой оси обмотки. Для этого между крайними и средней фазами по большой оси трансформатора (малой оси обмоток) уста навливают рейки 11, на которые обмотки передают усилия встречно, а для вто рой опоры обмоток крайних фаз в окнах О-образных крайних элементов 2 между обмотками и вертикальными ярмами установлены рейки 12, опирающие ся на пластины 8. Все опорные пласти ны 6,7,8 достаточно размещать только в зоне (по высоте) обмоток. Для предотвращения их смещения в процессе работы трансфор матора они могут иметь механическую связь с верхней или нижней балками, служащими для стяжки обмоток и фиксации магнитной системы. Любые связи этих пластин, способные привести к прохождению по ним основного магнитного потока, крайне нежелательны, особенно если они выполнены из ферромагнетиков с относительно большой магнитной проницаемостью. При проектировании трансфор маторов относительно большой мощности может потребоваться более эффективная система опор для внутренних обмоток, чем описанная выше. Для достижения этой цели введены дополнительные опорные элементы 13, расположенные вне окон магнитной системы (см. фиг 4). Усилия от обмотки 4 по ее малой оси воспринимаются пластиной 7 через рейки 10 и торцами опорных элементов 13, усилия от обмотки 4 по ее большой оси воспринимаются пластинами 6 через рейки 9 и опорными элементами 13. Опорные элементы 13 могут быть выполнены либо из изоляционного материала, либо из любого другого материала с изолированной поверхностью. В ЭТО М случае количество пакетов - реек 9 может быть увеличено. Сравнивая систему опор по фиг.3 и 4, легко заметить, что систе ма опор по фиг.4 обеспечивает значительно большую устойчивость, так как длина безопорных участков сокращена вдвое или более того. 2 20401 Фиг. 1 Фиг. 2 Фиг. 3 3 20401 Фиг. 4 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 4