МНОГОФАЗНЫЙ ТРАСНФОРМАТОР

Полезная модель относится к электротехнике, трансформаторостроению и может быть использовано в многофазных статических преобразователях электрической энергии.
Известен многофазный трансформатор, содержащий внутренний витой кольцевой магнитопровод, выполненный из двух колец равной высоты, склеенных по торцовым не шлифованным поверхностям, на торцовые шлифованные поверхности которых наклеены шихтованные зубцы прямоугольной формы, два боковых витых кольцевых магнитопровода, шлифованных с одного торца, примыкающих этими шлифованными торцами к зубцам, трехфазную первичную обмотку и многофазную вторичную обмотку, уложенную в пазы между зубцами и охватывающую внутренний магнитопровод, секции трехфазной первичной обмотки выполнены в виде одинаковых катушек, витки которых охватывают зубцы, причем катушки соединены между собой в пределах каждой фазы последовательно таким образом, что величина магнитного потока, создаваемого ими во внутреннем магнитопроводе, равна сумме величин магнитных потоков, создаваемых ими в зубцах /RU, п. №2310939 «Многофазный трансформатор», 2007./.
Недостатком устройства является повышенная пульсация напряжения на вторичных обмотках и снижение его качества из-за размещения катушек первичной обмотки на зубцах трансформатора, низкая технологичность изготовления трансформатора, а также возможность влияния нагрузки трансформатора на питающую сеть.
Известен многофазный трансформатор, содержащий средний витой кольцевой магнитопровод, выполненный из двух колец равной высоты, склеенных по торцовым нешлифованным поверхностям, на торцовые шлифованные поверхности которых наклеены шихтованные зубцы прямоугольной формы, два боковых витых кольцевых магнитопровода, шлифованных с одного торца, примыкающих этими шлифованными торцами к зубцам, трехфазную первичную обмотку, выполненную в виде катушек, и многофазную вторичную обмотку, уложенную в пазы между зубцами, отличающийся тем, что каждая из m фазных обмоток многофазной вторичной обмотки выполнена в виде одной катушки, при этом все катушки многофазной вторичной обмотки охватывают средний магнитопровод диаметрально, а каждая фазная обмотка трехфазной первичной обмотки выполнена в виде m/3 катушек, при этом одна катушка каждой фазы первичной обмотки охватывает средний магнитопровод диаметрально, а другие катушки той же фазы первичной обмотки охватывают средний магнитопровод по близлежащим хордам справа и слева от упомянутой диаметральной катушки /RU, п. №2401470 «Многофазный трансформатор (варианты) и способ его сборки» 2009/.
К недостаткам устройства относятся сложная форма вторичной обмотки, низкая технологичность изготовления трансформатора, а также возможность влияния нагрузки трансформатора на питающую сеть.
Задачей полезной модели является повышение технологичности изготовления многофазного трансформатора, улучшение качества электроэнергии, а также, в случае высоковольтных полупроводниковых коммутационных элементов, защита от влияния токов высоких гармоник на питающую сеть.
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве состоящим из сердечника, первичной и вторичной обмоток согласно полезной модели магнитопровод набран из шихтованных пластин электротехнической стали изолированных друг от друга, соединенных между собой ярмом, секции трехфазной первичной обмотки выполнены в виде одинаковых катушек пропитанных изоляционным лаком в вакууме, витки которых образованы расщепленным медным проводником, представляющим собой несколько пластин разделенных между собой диэлектриком, ширина пластин соответствует ширине окна магнитопровода, концы и начала изолированных пластин соединены между собой в выводы, при этом концы пластин соединены в звезду, а начала образуют выводы первичной обмотки, каждая из первичных обмоток представляет собой высоковольтный фильтр на входе многофазного трансформатора, вторичные обмотки каждой из фаз имеют одинаковое количество витков, выполненных из медного расщепленного проводника, круглого или прямоугольного сечения, при этом каждая из обмоток охватывает стержень 3-х стержневого магнитопровода и расположены на промежуточных диэлектрических держателях одна над другой по длине стержня для отдельно взятой фазы, начала вторичных обмоток являются выводами, концы обмоток объединены в звезду с нулевым выводом.
На фиг.1 приведен многофазный трансформатор, содержащий шихтованный магнитопровод 1, трехфазную первичную обмотку 2, многофазную вторичную обмотку 3, опорные 4 и промежуточные 5 диэлектрические держатели, выводы 6 трехфазной первичной обмотки, выводы 7 многофазных вторичных обмоток, соединение 8 звездой выводов первичной трехфазной обмотки. Первичная 2 и вторичные 3 обмотки крепятся с помощью держателей 4, 5 и при необходимости возможна замена как одной из обмоток, так и целого блока обмоток. Начала первичных обмоток являются выводами трехфазного высокого напряжения, концы объединены в звезду. Начала многофазной вторичной обмотки являются выводами низкого напряжения, концы объединены и образуют нулевой вывод (на фигуре не показано) объединенный с землей. Секции многофазной вторичной обмотки 3 выполнены в виде одинаковых катушек, витки которых охватывают стержни 3-х стержневого магнитопровода. Первичная обмотка 2 закрывает окно сердечника магнитопровода 1 непрерывным проводящим листом, что обеспечивает равномерное распределение электрического поля.
На фиг.2 приведены первичная 2 и вторичная 3 обмотки одной фазы в сборе.
На фиг.3 приведен разрез первичной обмотки одной фазы состоящей из нескольких пластинчатых проводников, выполненных из медных полос 9 разделенных диэлектриком 10, соединенных электрически в начале и конце обмотки, ширина полос 9 соответствует ширине окна магнитопровода.
На фиг.4 приведена конструкция опорных 5 и промежуточных 4 диэлектрических держателей, с помощью которых крепятся первичная 2 и вторичные 3 обмотки многообмоточного трансформатора.
Устройство работает следующим образом. При протекании переменного тока в первичной обмотке трансформатора в 3-х стержневом магнитопроводе трансформатора создается магнитное поле, которое наводит в многофазной вторичной обмотке многофазную систему ЭДС. В результате происходит преобразование трехфазной первичной системы напряжений в многофазную вторичную систему с равными напряжениями, при этом первичная обмотка, благодаря конструкции, является фильтром высоких гармоник.