МНОГОСЛОЙНАЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ОБМОТКА
MULTI-LAYER CYLINDRICAL WINDING

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторостроению, и может найти применение при изготовлении обмоток трансформаторов и реакторов.
Известна многослойная цилиндрическая обмотка трансформатора (реактора), содержащая m последовательно соединенных слоев, каждый из которых представляет собой один виток, расположенных последовательно в радиальном направлении таким образом, что первый слой расположен ближе других слоев к оси обмотки, а m-й слой наиболее удален от оси, при этом каждый слой выполнен из n параллельных проводов, размещенных последовательно в осевом направлении таким образом, что первый провод размещен у одного торца обмотки, а n-й провод - у другого ее торца [Л. 1].
Описанная в [Л. 1] многослойная цилиндрическая обмотка характеризуется неравномерным делением тока по параллельным проводам, расположенным в осевом направлении, обусловленным разной величиной эдс витков проводов, расположенных по высоте обмотки, зависящих от конфигурации магнитного поля рассеяния, вследствие того, что у торцов обмотки осевое магнитное поле отклоняется от осевого направления, так как имеет место так называемый «краевой эффект».
Изобретением решается задача создания многослойной цилиндрической обмотки, лишенной отмеченных выше недостатков и характеризующейся возможностью выравнивания осевой составляющей магнитного поля рассеяния, т.е. обеспечивающей возможность выровнять осевую составляющую магнитного поля рассеяния по всей высоте обмотки как у ее торцов, так и в средней части по ее высоте.
Для решения поставленной задачи в многослойной цилиндрической обмотке, содержащей m последовательно соединенных слоев, каждый из которых представляет собой один виток, расположенных в радиальном направлении таким образом, что первый слой расположен ближе других слоев к оси обмотки, а m-й слой наиболее удален от оси, при этом каждый слой выполнен из n параллельных проводов, размещенных последовательно в осевом направлении таким образом, что первый провод размещен у одного торца обмотки, а n-й провод - у другого ее торца, предложено, согласно настоящему изобретению, ввести два дополнительных витка из p параллельных проводов, соединенных с p проводами m-го слоя, при этом каждый из дополнительных витков разместить на соответствующем торце в радиальном направлении следующим образом: первый и n-й провода разместить в первом, наиболее близком к оси обмотки, слое, на соответствующих ее торцах, второй и (n-1)-й провода разместить на соответствующих торцах во втором, следующим за первым слоем, слое, третий и (n-2)-й провода разместить в третьем от оси обмотки слое и т.д. таким образом, что p-й и (n-p+1) провода разместить в p-ом слое на соответствующих торцах,
где n - любое целое число больше двух;
m - любое целое число больше единицы;
p - целое число, выбранное из соотношения 1<p<n.
Изобретение поясняется чертежом (фиг. 1), на котором схематично изображена заявляемая многослойная цилиндрическая обмотка реактора, ее принципиальная схема.
Многослойная цилиндрическая обмотка содержит m последовательно соединенных слоев, каждый из которых представляет собой один виток, обозначенных на чертеже римскими цифрами, соответственно: I, II, III, …, (m-I), m. Слои обмотки, образующие витки, расположены в радиальном направлении таким образом, что первый слой I расположен ближе других слоев к оси обмотки, второй слой II расположен следующим за первым слоем I по мере удаления от оси обмотки, третий слой III расположен следующим за вторым слоем II по мере удаления от оси обмотки, и т.д. наиболее удаленным слоем от оси обмотки располагается слой m, рядом с которым, ближе к оси обмотки расположен слой m-I.
Каждый слой выполнен из параллельных проводов 1, 2, 3, … и т.д., n-1, n, размещенных в осевом направлении таким образом, что провод 1 расположен у одного торца обмотки, за ним в осевом направлении следует провод 2, за проводом 2 следует провод 3 и т.д., а провод n расположен у другого торца обмотки, рядом с ним в осевом направлении расположен провод n-1 и т.д.
д
Обмотка содержит также два дополнительных витка w, выполненных из проводов 1, 2, …, p, являющихся продолжением крайних проводов последнего m-го слоя, каждый из которых размещен на ближайшем к этому витку торце обмотки в радиальном направлении. В частности, в приведенном на чертеже варианте реализации изобретения число дополнительных параллельных проводов p равно двум. Они соединены с проводами 1, 2, … n, образующими слои I, II, III, …m, и размещены соответственно: провода 1, 2 на том торце, на котором расположены провода 1, образующие n параллельных проводов, а провода … размещены на том торце, на котором расположены провода …, образующие n параллельных проводов. При этом первый провод 1 и n-й провод размещены в первом слое, второй провод размещен также в первом слое.
Благодаря описанному выше расположению проводов в многослойной цилиндрической обмотке осевое поле рассеяния по всей высоте обмотки выравнивается, эдс параллельно включенных витков выравнивается, а, следовательно, и токи в параллельно включенных проводах выравниваются.
В соответствии с заявляемым решением разработана техническая документация обмотки трансформатора, которая будет изготавливаться на одном из предприятий г. Екатеринбурга.
Литература
1. Тихомиров П.М. «Расчет трансформаторов», «Энергия», Москва, 1976 г., с. 239.