Стрічковий багатострижневий магнітопровід трифазних трансформаторів і реакторів

1 Стрічковий багатострижневий магнітопровід трифазного трансформатора чи реактора містить три стрічкових навитих розрізних стрижневих магнітопроводи, що мають рівні поперечні перерізи стрижнів і ярем, кожний з магнітопроводів складається з двох однакових підковоподібних частин, два малих магнітопроводи мають однакові геометричні розміри, а фронтальні поверхні цих магнітопроводів розташовані в одній площині, стикаючись боковими поверхнями стрижнів, третій великий магнітопровід охоплює два малих магнітопроводи по їх зовнішньому контуру, який відрізняється тим, що в конструкцію стрічкового багатострижневого магнітопроводу трифазного трансформатора чи реактора введено два стрічкових навитих О-подібних сплющених магнітопроводи однакових геометричних розмірів, які розміщені по середині на бокових поверхнях верхнього і нижнього ярем багатострижневого магнітопроводу з фронтальної або тильної сторони магнітопровід трифазного трансформатора чи реактора по п 1, який відрізняється тим, що в конструкцію стрічкового багатострижневого магнітопроводу трифазного трансформатора чи реактора введено ще два стрічкових навитих О-подібних сплющених магнітопроводи, всі чотири О-подібні сплющені магнітопроводи мають однакові геометричні розміри і розміщені по середині на бокових поверхнях верхнього і нижнього ярем багатострижневого магнітопроводу з фронтальної і тильної сторін симетрично 3 Стрічковий багатострижневий магнітопровід трифазного трансформатора чи реактора по пп 12, який відрізняється тим, що О-подібні сплющені магнітопроводи стрічкового багатострижневого магнітопроводу трифазного трансформатора чи реактора мають висоту не меншу за висоту ярма багатострижневого магнітопроводу 4 Стрічковий багатострижневий магнітопровід трифазного трансформатора чи реактора по пп 13, який відрізняється тим, що стрічки середніх ділянок ярем стрижневих магнітопроводів і стрічки сплющених ділянок О-подібних магнітопроводів лежать в одних площинах 5 Стрічковий багатострижневий магнітопровід трифазного трансформатора чи реактора по пп 14, який відрізняється тим, що міжповерхневі проміжки багатострижневого магнітопроводу і Оподібних сплющених магнітопроводів містять магнітодіелектричну пасту 6 Стрічковий багатострижневий магнітопровід трифазного трансформатора чи реактора по пп 15, який відрізняється тим, що міжповерхневі проміжки багатострижневого магнітопроводу і Оподібних сплющених магнітопроводів містять магнітодіелектричний компаунд Винахід може бути використаний в енергетичній та електротехнічній галузях промисловості, особливо в електричних колах невеликих потужностей і відноситься переважно до трифазних трансформаторів і реакторів зі стрічковими багатострижневими магнітопроводами На сучасному рівні техніки відома конструкція магнітної системи трансформатора (Патент Японии 49-42605, кл 56У 102 2/Н 01 27/24, 1974) у який стрижні і ярма сформовані зі стрічкових навитих нерозрізних стрижневих С-подібних магнітопроводів із прямими стиками Магнітопроводам 2 Стрічковий багатострижневий (О ю ю 45561 надається відповідна С-подібна форма і при складанні магнітної системи трансформатора вони встановлюються у стик по відношенню один до одного, причому площа стику дорівнює площі поперечного перерізу стрижня Магнітопроводи сформовані шляхом навивки О-подібних стрічкових стрижневих магнітопроводів, а потім, за рахунок деформації, їм надається С-подібна форма Після просочення лаком чи компаундом С-подібні магнітопроводи стикуються і з'єднуються між собою за допомогою наскрізних шпильок у місцях вигинів яремних ділянок стрижнів Основними перевагами цієї магнітної системи, у порівнянні з подібними їй конструкціями, є наявність всього чотирьох немагнітних зазорів Однак складність технології виготовлення магнітопроводів і необхідність намотування обмоток безпосередньо на стрижні магнітопроводів обмежує використання даної конструкції магнітної системи Відома також конструкція багатострижневого магнітопроводу з розгалуженими зазорами (Патент СССР SU 1836735 A3, кл H01F27/24, БИ №31, 1993), яка має навиті зі стрічкової електротехнічної сталі у напрямку прокатування нерозрізні стрижні і ярма, що стягнуті шпильками Стрижні і ярма виконані сплющеної О-подібної форми з центральними отворами в місцях вигину стрічки Ярма, які розщеплені на полуярма, з двох протилежних сторін стикуються зі стрижнями в місцях вигинів яремних ділянок стрижнів у накладку наскрізними шпильками, які проходять крізь центральні отвори в місцях вигину стрічки Найбільш близьким до конструкції магнітопроводу, що заявляється (прототипом) є стрічковий багатострижневий магнітопровід трифазного трансформатора (Тихомиров П М Расчет трансформаторов - М Энергоатомиздат, 1986 - 528 с ), який містить три стрічкових навитих розрізних стрижневих магнітопроводи, що мають рівні поперечні перерізи стрижнів і ярем Кожний з магнітопроводів складається з двох однакових підковоподібних частин Два малих магнітопроводи мають однакові геометричні розміри, а їх фронтальні поверхні розташовані в одній площині, стикаючись боковими поверхнями стрижнів Третій великий магнітопровід охоплює два малих магнітопроводи по їх зовнішньому контуру До переваг такого багатострижневого магнітопроводу відноситься те, що в ньому магнітна індукція може досягати значень 1,7 1,8Тл, тоді як в магнітопроводах аналогічної шихтованої конструкції магнітна індукція не перевищує 1,65Тл, а також технологічність виготовлення і простота складання багатострижневого магнітопроводу Недоліком є те, що між стрижневими магнітопроводами існує невеликий технологічний зазор і перехід магнітного потоку з одного магнітопроводу в інший поперек стрічки вкрай ускладнений У зв'язку з цим магнітний потік у кожному із трьох магнітопроводів, що утворюють багатострижневии магнітопровід, у "' v /з =1,155 рази більше " і'і' потоку в половині перетину стрижня магнітопроводу шихтованої конструкції, оскільки магнітний потік кожного стрижня стрічкового багатострижневого магнітопроводу є геометричною сумою потоків двох магнітопроводів, що утворюють стрижень (ці потоки зсунуті по фазі на 60 електричних градусів один відносно одного) Це веде до збільшення поперечного перерізу стрижнів багатострижневого магнітопроводу, а отже і до збільшення його маси Технічною задачею винаходу є створення стрічкового багатострижневого магнітопроводу трифазного трансформатора чи реактора, конструкція якого повинна забезпечувати поліпшені масогабаритні характеристики у порівнянні з прототипом Технічним результатом впровадження винаходу є отримання нової конструкції стрічкового багатострижневого магнітопроводу трифазного трансформатора чи реактора, яка забезпечує поліпшені умови переходу магнітного потоку з одних частин стрічкового багатострижневого магнітопроводу трансформатора чи реактора в ІНШІ В порівнянні з прототипом Суть винаходу полягає у тому що, у нових конструкціях стрічкових багатострижневих магнітопроводів трифазних трансформаторів чи реакторів магнітний потік, завдяки О-подібним сплющеним магнітопроводам, безперешкодно переходить з одних частин магнітопроводу в ІНШІ, що знижує масогабаритні показники стрічкових багатострижневих магнітопроводів, в порівнянні з прототипом, де перехід магнітного потоку з одного стрічкового стрижневого магнітопроводу у ІНШІЙ практично відсутній На відміну від прототипу тут не виникає необхідність у збільшенні площі поперечного перерізу стрижнів і ярем стрижневих магнітопроводів у - ' ' V J M J J р а з И О-подібні сплющені магнітопроводи виступають тут, як змішувачі магнітних потоків Перелік фігур креслення На фіг 1 - 3 показаний вид спереду і зверху стрічкового багатострижневого магнітопроводу трифазного трансформатора чи реактора, який містить три стрічкових навитих розрізних стрижневих магнітопроводи, що мають рівні поперечні перерізи стрижнів і ярем Кожний з магнітопроводів складається з двох однакових підковоподібних частин Два малих магнітопроводи 1 мають однакові геометричні розміри, а їх фронтальні поверхні розташовані в одній площині, стикаючись боковими поверхнями стрижнів Третій великий магнітопровід 2 охоплює два малих магнітопроводи 7 по їх зовнішньому контуру В конструкцію багатострижневого магнітопроводу введено два стрічкових навитих О-подібних сплющених магнітопроводи 3 однакових геометричних розмірів, які розміщені по середині на бокових поверхнях верхнього і нижнього ярем багатострижневого магнітопроводу з фронтальної або тильної сторони Три котушки з обмотками 4 трансформаторів чи реакторів, розміщені ВІДПОВІДНО на трьох стрижнях багатострижневого магнітопроводу і мають однакові геометричні розміри На фіг 4 - 6 показаний можливий стрічковий багатострижневий магнітопровід, в конструкцію якого введено ще два стрічкових навитих Оподібних сплющених магнітопроводи 3 Всі чотири О-подібні сплющені магнітопроводи 4 мають однакові геометричні розміри і розміщені по середині на бокових поверхнях верхнього і нижнього ярем багатострижневого магнітопроводу з фронтальної і 45561 тильної сторін симетрично О-подібні сплющені магнітопроводи мають висоту не меншу за висоту ярма багатострижневого магнітопроводу (див фіг 1 - 6) Стрічки середніх ділянок ярем стрижневих магнітопроводів та стрічки сплющених ділянок О-подібних магнітопроводів лежать в одних площинах Міжповерхневі проміжки багатострижневого магнітопроводу і О-подібних сплющених магнітопроводів містять магнітодіелектричну пасту чи магнітодіелектричний компаунд Стрічковий багатострижневий магнітопровід трифазного трансформатора чи реактора є їх конструктивною основою і призначений для передачі магнітних потоків між обмотками, і працює таким чином В трифазному трансформаторі на кожному стрижні багатострижневого магнітопроводу міститься котушка з первинною та вторинною обмотками відповідної фази Первинні обмотки трансформатора підключаються до трифазної мережі змінного електричного струму і напруги, при цьому по цих обмотках тече струм Обумовлені цим струмом магніторушійні сили кожної фази створюють в стрічковому багатострижневому магнітопроводі трансформатора ЗМІННІ магнітні потоки Магнітні потоки безперешкодно переходять з одних частин стрічкового багатострижневого магнітопроводу в ІНШІ завдяки О-подібним сплюще г ним магнітопроводам При цьому магнітні потоки зчіплюються із первинними і вторинними обмотками трансформатора Магнітні потоки, у ВІДПОВІДНОСТІ до закону електромагнітної індукції, наводять в первинних обмотках трансформатора електрорушійні сили (ЕРС) самоіндукції, а у вторинних обмотках трансформатора ЕРС взаємної індукції При підключенні вторинних обмоток до навантаження, в цих обмотках потече змінний струм Так відбувається трансформація електричної енергії В трифазному реакторі, на відміну від трансформатора, в котушках відсутні вторинні обмотки, при цьому реактор виконує роль індуктивного опору, який може змінюватись в залежності від насичення сталі магнітопроводу і величини немагнітних проміжків в магнітопроводі Економічний ефект винаходу досягається зниженням витрат феромагнітного матеріалу стрічкових багатострижневих магнітопроводів трансформаторів чи реакторів у порівнянні з прототипом Джерела інформації 1 Патент Японии 49-42605, кп 56В 102 2/Н 01 27/24, 1974 2 Патент СССР SU 1836735 A3, кл Н 01 F 27/24, БИ №31, 1993 3 Тихомиров П М Расчет трансформаторов - М Энергоатомиздат, 1986 -528 с і ФІГ.1 Фіг.5 4-4 | | Фіг.З І І'1 1 1 Фіг.6 45561 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71