Електромагнітна система з регулюванням підмагнічування магнітопроводу

Реферат: Електромагнітна система з регулюванням підмагнічування містить як мінімум одну силову трифазну обмотку і обмотку поперечного підмагнічування та магнітопровід, що складається з трьох розташованих під кутами 120° стрижнів і ярем, а також додаткових феромагнітних осердь, що встановлені між стрижнями. Осердя виконані з виступами, які містять поверхні сполучення з ділянками поверхонь ярем, а обмотка підмагнічування встановлена між виступами осердь. UA 120831 U (54) ЕЛЕКТРОМАГНІТНА СИСТЕМА З РЕГУЛЮВАННЯМ ПІДМАГНІЧУВАННЯ МАГНІТОПРОВОДУ UA 120831 U UA 120831 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі трансформаторобудування, може бути використана при виробництві трифазних регульованих трансформаторів, реакторів і дроселів з симетричним просторовим магнітопроводом і вирішує задачу зниження матеріаломісткості та зниження втрат активної потужності вказаних індукційних статичних пристроїв. Відомо про конструкцію електромагнітної системи трифазного трансформатора з регулюванням подовжнім підмагнічуванням, що містить силові обмотки і обмотки підмагнічування постійним струмом та магнітопровід, що складається з трьох розташованих під кутами 120° стрижнів і ярем з розділеними проміжками ділянками (а.с. СРСР № 792303, кл. H01F 31/06). Обмотки підмагнічування проходять крізь ділянки ярем та включені зустрічно таким чином, що утворені ними магнітні поля направлені зустрічно для компенсації нелінійних перекручень магнітного потоку та електромагнітних сил силових обмоток. Наявність у вказаній конструкції розділених проміжком ділянок ярем та укладених у згаданих проміжках і зустрічно включених обмоток, значно збільшує матеріаломісткість та витрати і погіршує габаритні і масовартісні показники. Ознаками вказаної конструкції, що співпадають з конструкцією згідно з винаходом, є наявність обмоток - силової і підмагнічування та магнітопроводу, що складається з трьох розташованих під кутами 120° стрижнів та ярем. Також відомо про конструкцію електромагнітної системи з регулюванням підмагнічування, що містить як мінімум одну силову трифазну обмотку і обмотку поперечного підмагнічування та магнітопровід, що складається з трьох розташованих під кутами 120° стрижнів і ярем, а також додаткових феромагнітних осердь, що встановлені між стрижнями (деклараційний патент України № 70866 А, кл. H01F 29/14), яку прийнято за прототип. Котушки обмотки підмагнічування розташовані в центральних отворах та охоплюють середні ділянки стрижневих елементів з тригранними утворюючими контурами, що суміщені гранями по осях стрижнів, які розташовані під кутами 120°. Наявність поперечного підмагнічування вилучає нелінійні перекручення змінного магнітного потоку головного магнітного поля та зменшує матеріаломісткість використанням замість двох зустрічно включених обмоток подовжнього підмагнічування однієї обмотки поперечного підмагнічування магнітопроводу. Однак центральні отвори в стрижневих елементах збільшують розміри зовнішнього контуру стрижнів і підвищують середню довжину витків, матеріаломісткість та втрати силових трифазних обмоток. Ознаками прототипу, що співпадають з винаходом є те, що електромагнітна система містить як мінімум одну силову трифазну обмотку і обмотку поперечного підмагнічування та магнітопровід, що складається з трьох розташованих під кутами 120° стрижнів і ярем, а також додаткових феромагнітних осердь, що встановлені між стрижнями. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення конструкції електромагнітної системи з регулюванням підмагнічування, у якої нова сукупність конструктивних ознак забезпечує зниження матеріаломісткості та втрат активної потужності трифазних регульованих індукційних статичних пристроїв. Поставлена задача вирішується тим, що у електромагнітної системи з регулюванням підмагнічування, що містить як мінімум одну силову трифазну обмотку і обмотку підмагнічування та магнітопровід, що складається з трьох розташованих під кутами 120° стрижнів і ярем, а також додаткових феромагнітних осердь, що встановлені між стрижнями, осердя виконані з виступами, які містять поверхні сполучення з ділянками поверхонь ярем, а обмотка підмагнічування встановлена між виступами осердь. Осердя встановлені аксіально з радіальним розташуванням виступів. Осердя встановлені радіально з аксіальним розташуванням виступів. Сукупність вказаних ознак, тобто виконання електромагнітної системи таким чином, що осердя виконані з виступами, які містять поверхні сполучення з ділянками поверхонь ярем, а обмотка підмагнічування встановлена між виступами осердь, знижує матеріаломісткість та втрати активної потужності. Виконання електромагнітної системи з встановленням осердь аксіально з радіальним розташуванням виступів, знижує матеріаломісткість та втрати активної потужності при розташуванні обмотки підмагнічування у вигляді однієї або декількох котушок над зовнішнім контуром шихтованого або витого трифазного радіального магнітопроводу. Виконання електромагнітної системи з встановленням осердь радіально з аксіальним розташуванням виступів знижує матеріаломісткість та втрати активної потужності при розташуванні двох котушок обмотки підмагнічування концентрично відносно осі радіального або аксіального магнітопроводу в зонах його торцевих поверхонь. Зниження матеріаломісткості та втрат електромагнітної системи при радіальному або аксіальному розташуванні осердь відповідно з аксіальним та радіальним розташуванням виступів досягається зменшенням середньої довжини витків за меншою мірою однієї силової 1 UA 120831 U 5 10 15 20 25 30 обмотки. Вказана довжина зменшується, тому що визначається, як і в нерегульованому трансформаторі або реакторі, периметром площі електротехнічної сталі в поперечному перерізі стрижня. Зменшуються розміри, маса та втрати магнітопроводу. Суть корисної моделі пояснюють креслення. На фіг. 1 та фіг. 3 показані схеми просторової радіальної електромагнітної системи трифазних регульованих індукційних статичних пристроїв з шихтованим та з витим магнітопроводами і аксіальним розташуванням феромагнітних осердь, а на фіг. 2 та фіг. 4 показаний фрагмент подовжнього перерізу електромагнітної системи (фіг. 1 та фіг. 3) в зоні розташування осердя підмагнічування. На фіг. 5 і фіг. 6 та фіг. 7 і фіг. 8 показані схеми і поперечні розрізи радіальної і аксіальної електромагнітних систем регульованих індукційних статичних пристроїв з радіальним розташуванням осердь підмагнічування та відповідно з витим і комбінованим стиковим магнітопроводами. Кожна з електромагнітних систем фіг. 1-8 містить як мінімум одну силову трифазну обмотку 1 і обмотку поперечного підмагнічування 2 постійним струмом та магнітопровід 3, що складається з трьох розташованих під кутами 120° стрижнів 4 і ярем 5, а також додаткових феромагнітних осердь 6, що встановлені між стрижнями 4. Осердя 6 виконані з виступами 7, які містять поверхні сполучення 8 з ділянками поверхонь ярем 5, а обмотка підмагнічування 2 встановлена між виступами 7 осердь 6. В трифазних регульованих індукційних статичних пристроях, що представлені на фіг. 1 та фіг. 3, осердя 6 встановлені аксіально з радіальним розташуванням виступів 7. У 8 трифазних регульованих індукційних статичних пристроях, які представлені на фіг. 5 та фіг. 7, осердя 6 встановлені радіально з аксіальним розташуванням виступів 7. При роботі трифазних регульованих індукційних статичних пристроїв (фіг. 1-8) як трансформатора або реактора силові трифазні обмотки 1 утворюють магнітні потоки головного магнітного поля, що замикаються по стрижнях 4 і ярмах 5. Ці потоки визначаються магнітним опором магнітопроводу 3. Магнітні опори ярем 5 та магнітопроводу 3 в цілому змінюються регулюванням постійного струму обмотки 2, що утворює магнітні потоки поперечного підмагнічування, які замикаються через ярма 5, осердя 6 та виступи 7 осердь 6. Зміна магнітного опору магнітопроводу 3 викликає зміну напруги й індуктивності відповідно трансформатора та реактора. Відносно прототипу заміна поперечного підмагнічування стрижнів на поперечне підмагнічування ярем в конструкціях електромагнітних систем фіг. 5-8 знижує середню довжину витків, а також масу силової обмотки та магнітопроводу. Це забезпечує зниження на 8…12 % матеріаломісткості та зниження втрат активної потужності на 5….8 %. 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 1. Електромагнітна система з регулюванням підмагнічування, що містить як мінімум одну силову трифазну обмотку і обмотку поперечного підмагнічування та магнітопровід, що складається з трьох розташованих під кутами 120° стрижнів і ярем, а також додаткових феромагнітних осердь, що встановлені між стрижнями, яка відрізняється тим, що осердя виконані з виступами, які містять поверхні сполучення з ділянками поверхонь ярем, а обмотка підмагнічування встановлена між виступами осердь. 2. Електромагнітна система за п. 1, яка відрізняється тим, що осердя встановлені аксіально з радіальним розташуванням виступів. 3. Електромагнітна система за п. 1, якавідрізняється тим, що осердя встановлені радіально з аксіальним розташуванням виступів. 2 UA 120831 U 3 UA 120831 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4