Магнітна система реактора

Магнітна система реактора, яка включає стрижень під обмотку, зібраний з дискових блоків, та ярмову систему з складеним із секцій горизонтальним ярмом, блоки та ярмова система виготовлені з пластин анізотропної сталі, яка відрізняється тим, що др уге горизонтальне ярмо теж складене із секцій, причому в секціях, прилягаючих до торців стрижня, не менше ніж в половині пластин напрямок прокатки сталі перпендикулярний до горизонтальної осі ярм. (19) (21) 2000041960 (22) 06.04.2000 (24) 15.05.2001 (33) UA (46) 15.05.2001, Бюл. № 4, 2001 р. (72) Тарчуткін Олександр Леонідович, Кобилецький Анатолій Андрійович, Іванченко Олесь Миколайович (73) Відкрите акціонерне товариство "Український науково-дослідний, проектно-конструкторський та технологічний інститут трансформаторобудування" (ВАТ ВІТ) 37706 В основу винаходу поставлено задачу удосконалення магнітної системи реактора шляхом змін конструкції, які підвищують рівномірність розподілу густини магнітного потоку в ярмах системи з тим, щоб забезпечити отримання технічного результату, який полягає в зменшенні місцевих перегрівів сталі, що підвищує надійність реактора, в зменшенні загальних втрат енергії на перемагнічування сталі та зменшенні звуковипромінювання реактора. Рішення поставленої задачі досягається при застосуванні магнітної системи реактора, яка включає в себе стержень під обмотку, зібраний з дискових блоків, та ярмову систему з складеним із секцій горизонтальним ярмом, блоки та ярмова система виготовлені з пластин анізотропної сталі, за рахунок того, що друге горизонтальне ярмо теж складене із секцій, причому у секцій, прилягаючих до торців стержня, не менше ніж у половині пластин напрямок прокатки сталі перпендикулярний до горизонтальної осі ярм. Ознаки, якими відрізняється об'єкт винаходу від прототипу, такі: друге горизонтальне ярмо теж складене із секцій, причому у секцій, прилягаючих до торців стержня, не менше ніж у половини згаданих пластин напрямок прокатки сталі перпендикулярний до горизонтальної осі ярм. Сукупність ознак, якими відрізняється об'єкт винаходу від прототипу, у взаємодії з відомими ознаками, дозволяє досягнути технічного результату: застосування пластин, у яких напрямок осі легкого намагнічування сталі, співпадаючий з напрямком прокатки полоси сталі, перпендикулярний до горизонтальної осі ярм, дозволяє магнітному потоку розсіювання та потоку із стержня втягуватись по цим пластинам углиб ярма і там розподілятись рівномірно по ширині пластин сталі. Ліквідація концентрації густини потоку біля нижнього обрізу пластин верхнього ярма та верхнього обрізу пластин нижнього ярма значно зменшує місцеві втрати енергії на перемагнічування сталі і, внаслідок, місцеві перегріви сталі. При рівномірному розподілі густини магнітного потоку зменшуються і загальні втрати енергії на перемагнічування сталі в порівнянні з перемагнічуванням, при якому в одній половині пластини густина потоку велика, а в другій мала. Магнітострикційні деформації сталі при нерівномірному розподілі густини магнітного потоку будуть різними зверху і знизу пластин ярма, що призводить до збільшення звуковипромінювання вібруючих пластин, а при рівномірному розподілі густини потоку звуковипромінювання зменшується; розділення на секції обох ярм, причому в кожному ярмі в секціях, що прилягають до торців стержнів, повинні бути пластини, у яких напрямок прокатки перпендикулярний до горизонтальної осі ярм, забезпечує рівномірний розподіл густини магнітного потока в обох ярмах; можливе застосування разом з пластинами, у яких напрямок прокатки перпендикулярний до горизонтальної осі ярм, деякої кількості пластин з традиційним напрямком прокатки удовж осі ярм (наприклад, установка їх в кожному третьому шарі пакета ярма) направлене на енергозбереження, бо в ті моменти часу, коли потік в стержні проходить через нульове значення, потік в ярмі перетинає пластину, прилягаючу до торця стержня, поперек напряму прокатки, а це несприятливо для втрат. В цьому випадку частина пластин з напрямом прокатки удовж осі ярма є провідником потоку. Додаткові пояснення суті винаходу і можливості його реалізації супроводжуються розглядом креслень і подальшим описом. На фіг. 1 показана бронестержнева магнітна система трифазного реактора. На фіг. 2 зображений вид зверху, вид А, магнітної системи, згідно фіг. 1. На фіг. 3 показана бронестержнева магнітна система однофазного реактора. На фіг. 4 показана стержнева магнітна система трифазного реактора. На фіг. 5 показаний розподіл густини магнітного потоку в пластинах магнітної системи в момент часу, коли в середньому стержні магнітний потік переходить через нульове значення. На фіг. 6 показаний розподіл густини магнітного потоку в пластинах магнітної системи в момент часу, коли в середньому стержні магнітний потік максимальний. На фіг. 1 схематично відображена бронестержнева магнітна система трифазного реактора. Кожний стержень 1 зібраний з дискових блоків 2 та оточений обмоткою 3. Горизонтальні ярма 4 та 5 складені із секцій 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, причому, як слідує з формули винаходу, друге (нижнє) ярмо 5 має такі ж секції, як і перше ярмо 4. Блоки 2 відділені один від другого та від ярм 4, 5 дистанційними прокладками 13. Бронестержнева магнітна система, крім горизонтальних ярм 4 та 5, має ще й вертикальні ярмові частини 14, які додатково магнітно замикають кінці крайніх стержнів. Пластини секцій 6¸12 ярм 4 та 5 перешихтовані між собою, тобто кінці пластин одної секції розміщені між кінцями пластин сусідньої секції, це умовно відображено двома пунктирними лініями, які розмежовують секції. Пластини секцій не обов'язково мусять бути прямокутними, вони можуть бути і трапецієвидними. Верхнє і нижнє ярма 4 та 5 стягують стержні 1 при допомозі пресуючих пристроїв 15 та шпильок 16, які розміщені з двох сторін магнітної системи. Технічна можливість реалізації технічного рішення доказана тим, що стр уктура магнітної системи по будові не відрізняється від структури системи-прототипу, окрім того, що друге ярмо складається з секцій, як і перше ярмо. Блоки стержнів такі ж як у прототипа і багатьох други х конструкцій, конструкція стягуючого пристрою та розміщення шпильок також не грає тут принципової ролі. Сукупність відзначних ознак: поділ на секції 612 обох ярм 4 та 5, включення в секції 7, 9, 11, які прилягають до торців стержнів 1, пластин сталі вирізаних і встановлених таким чином, що не менше ніж у половини пластин напрямок прокатки сталі перпендикулярний до горизонтальної осі ярм. На фіг. 1 напрямок осі легкого намагнічування сталі (напрямок прокатки) показаний загальноприйнятою позначкою-стрілкою з двома вістрями 17. На фіг. 2 схематично відображено вид зверху, (вид А) магнітної системи згідно фіг. 1. 2 37706 Опресовка стержнів 1 здійснюється при допомозі пристрою 15, шпильками 16, розміщеними з обох боків магнітної системи. На фіг. 3 показана бронестержнева магнітна система однофазного реактора складена з тих же елементів, що й система на фіг. 1. Стержень 1, складений із блоків 2, оточений обмоткою 3, ярма 4 та 5 складені з секцій 6, 7, 8. Дистанційні прокладки 13 відділяють блоки 2 один від другого та від ярм 4 та 5. Вертикальні пластини ярмової системи 14 замикають магнітне коло системи. Пресуючий пристрій 15 та шпильки 16 забезпечують опресовку стержня 1. Секція 7 ярм 4 та 5 складена з пластин, у яких напрямок прокатки поперечний до горизонтальної осі ярм (позначка 17), а в секціях 6 та 8 напрямок прокатки паралельний горизонтальній осі ярм. На фіг. 4 зображена магнітна система трифазного реактора, у якої відсутні вертикальні ярмові частини (14 згідно з фіг. 1). Стержні 1 зібрані з блоків 2 і оточені обмотками 3, ярма 4 та 5. складені з секцій 7, 8, 9, 10, 11. Дистанційні прокладки 13 розділяють блоки 2 між собою та відділяють їх від ярм 4 та 5. Пресуючі пристрої 15 та шпилька 16 забезпечують опресовку стержнів 1. В пластинах секцій 7, 9, 11, які прилягають до торців стержнів, напрямок прокатки сталі (позначка 17) перпендикулярний до горизонтальної осі ярм, а в пластинах секцій 8 та 10 напрямок прокатки сталі паралельний до горизонтальної осі ярм. Всі конструкції на фіг. 1, 3, 4 мають ознаки зафіксовані в формулі винаходу, а можливість їх реалізації підтверджується порівнянням їх з аналогами та пояснюється кресленнями. На фіг. 5 показаний розподіл густини магнітного потоку в частинах магнітної системи, розрахована та викреслена комп'ютером картина розміщення силових ліній магнітного поля. Картина побудована для моменту часу, коли в середньому стержні 1 магнітний момент переходить через нульове значення. Магнітний потік індуктований при роботі реактора в крайніх стержнях 1 та потік розсіювання в зоні обмоток 3 цих стержнів заходить углиб секцій 7 та 11 і потім розподіляється рівномірно по пластинах інших секцій 6, 8, 9, 10, 12. Через секцію 9 потік проходить поперек напряму прокату. На фіг. 6 картина силових ліній магнітного поля зображена для моменту часу, коли потік в середньому стержні 1 максимальний. Потік з середнього стержня 1 заходить до ярма через секцію 9, рівномірно розподіляється по ширині пластин секцій 8 та 10 і виходить з ярм 4, 5 до крайніх стержнів 1 через секції 7 та 11. В усі х секціях ярм 4, 5 немає концентрації густини магнітного потоку біля нижнього обрізу верхнього ярма 4 і нижнього ярма 5 завдяки тому, що в пластинах секцій 7, 9, 11 напрямок прокатки сталі перпендикулярний до горизонтальної осі ярм. В результаті ліквідуються місцеві перегріви сталі, зменшуються втрати енергії та звуковипромінювання реактора. Джерела інформації. 1. Патент Японії № 6-30306, кл. HOI F 37/00, 1994. 2. Патент Японії № 5-82722, кл. HOI F 27/24, 1993 (прототип). Фіг. 1 3 37706 Фіг. 2 Фіг. 3 4 37706 Фіг. 4 Фіг. 5 5 37706 Фіг. 6 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6