РЕАКТОР КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Полезная модель относится к элементам электрического оборудования, в частности к реакторам компенсаторов реактивной мощности и может быть использована на электровозах и электропоездах, получающих питание от контактной сети однофазного переменного тока.
Известен однофазный реактор стержневого типа, содержащий 2-х стержневую магнитную систему, обмотки расположенные на стержнях с немагнитными зазорами в стержнях (л.1, стр.14, рис.1-1, ж), который является прототипом предлагаемой полезной модели.
Недостатками прототипа являются:
- сложность технологии сборки магнитопровода, т.к. стержень состоит из большого числа ферромагнитных элементов-вставок;
- повышенные вибрации и шум из-за электромагнитных сил, действующих на вставки;
- повышенный нагрев реакторов;
- сниженные технико-экономические показатели реактора.
Указанные недостатки проявились в ходе опытной эксплуатации электровоза ВЛ 85 (Л.2 стр.56) и испытаниях электровоза ЭП 200 (Л.3 стр.100) при использовании реакторов в составе компенсаторов реактивной мощности.
Целью предлагаемой полезной модели является устранение этих недостатков, а, именно, упрощение технологии сборки магнитопровода, снижение вибрации, шума и нагрева реактора, повышение технико-экономических показателей.
Поставленная цель достигается тем, что магнитная система выполнена из тонколистовой холоднокатаной анизотропной электротехнической стали с электроизоляционным термостойким покрытием с рассредоточенным немагнитным зазором в виде набора изоляционных прокладок между вставками стержней и стыковой сборкой стержней с ярмами при помощи вертикальных стяжек установленных между прессовочными балками ярем с 3-х сторон относительно стержней, стяжки и балки изготовлены из немагнитного материала, на охваченных стяжками стержнях установлены по две одинаковых катушки, включенные по схеме - начала катушек одного стержня соединены с концами катушек другого стержня и точки их соединения выведены на шины присоединения сети, причем катушки намотаны через промежуточные рейки на изоляционный цилиндр с высокой электрической и механической прочностью, который фиксируется на стержнях при помощи изоляционных распорных профилей.
Реактор поясняется следующими чертежами:
на фиг.1 приведены два вида реактора в сборе; на фиг.2 -магнитная система реактора; на фиг.3 приведены обмотка одного стержня реактора.
Реактор (фиг.1) имеет 2-х стержневую магнитную систему 1, обмотку 2 и шинный вывод 3.
Магнитная система 1 (фиг.2) состоит из нижнего 3 и верхнего 4 ярем с прессующими балками 5 и 6, двух стержней 7, выполненных в виде вставок 8 с изолирующими прокладками 9.
Ярма 3, 4 (прямоугольного сечения) и вставки 8 (имеющие в сечении ступенчатую форму) собираются отдельно из соответствующих размеров листов тонколистовой холоднокатаной анизотропной электротехнической стали с электроизоляционным термостойким покрытием.
Для сборки ярем 3, 4 используются прессующие балки 5, 6 и стяжные шпильки 10, вынесенные за пределы магнитной системы.
Сборка пластин 11, 12, 13, 14 вставок 8 осуществляется на клею в спецприспособлении с последующей полимеризацией клея при высокой температуре в печи.
Ярма 3, 4 и вставки 8 стержней 7, собранные отдельно, при общей сборке устанавливаются встык и скрепляются посредством 6-ти стяжек 15 (по три на каждый стержень 7) через прессующие балки 5, 6.
Прессующие балки 5, 6 и стяжки 15 изготавливаются из немагнитного материала.
Сетевая обмотка 2 выполнена из 4-х одинаковых катушек 16 (фиг.3). Две катушки 16 одного стержня наматывают из медного провода с изоляцией класса F(H) через промежуточные рейки 14 на изоляционный цилиндр 18 с высокой электрической и механической прочностью. Цилиндр 18 совместно с 2-мя катушками 16 устанавливается на стержень 7 и по внутреннему диаметру 19 центрируется относительно его вертикальной оси с помощью изоляционных распорных профилей 20, создавая монолитную конструкцию: обмотка 2 - магнитопровод 1.
Фиксация обмоток 2 относительно продольной оси стержня 7 осуществляется через опорные изоляционные прокладки 21 (фиг.1), установленные на нижних и верхних прессовочных балках 5, 6 посредством опрессовочных узлов 22 (фиг.1), расположенных на прессующих балках 6 верхнего ярма 4.
Начало катушек 16 одного стержня 7 соединены с концами катушек другого стержня 7 посредством шинных перемычек 23, 24 и являются точками присоединения сети. Шинные перемычки 23, 24 через промежуточные изоляторы 25, 26 закреплены на прессующей балке 5 нижнего ярма 3.
В предложенной конструкции упрощается технология сборки, благодаря применению трех стяжек на каждый стержень, которые обеспечивают фиксацию вставок относительно продольной оси стержней и ярем дросселя. Использование клея при сборке пластин с последующей его
полимеризацией устраняет вибрации и шум реактора. Применение тонколистовой холоднокатаной анизотропной электротехнической стали, в сочетании с немагнитными материалами для стяжек и прессующих балок, снижает потери в реакторе и его нагрев.
Таким образом, предложенная конструкция повышает надежность реактора в различных режимах работы компенсатора реактивной мощности и повышает технико-экономические показатели.
Источники информации
1. Л.В.Лейтес. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов. - М.: Энергия, 1981.
2. В.А.Кучумов, В.Б.Похель. Компенсация реактивной мощности на электроподвижном составе переменного тока. - М. Интекст, 2001, - 88 с.
3. Электрическая тяга на рубеже веков. Сб. научн. тр. ВНИИЖТа. Под редакцией А.Л.Лисицына - М.: Интекст, 2000 - 256 с.