ВЕНТИЛЬНАЯ ОБМОТКА ТРЁХСТЕРЖНЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к трансформаторостроению и может найти применение в трехстержневых трансформаторах, содержащих вентильные обмотки, предназначенные для обеспечения "n" пульсности, где n - кратно шести.
Известна вентильная обмотка трехстержневого трансформатора, содержащая суммарное число частей "n", кратное шести, с равным числом частей на стержнях, размещенных в одинаковых количествах на трехстержневом магнитопроводе, при этом одна часть соединена в треугольник, а остальные (n-1) частей соединены в треугольники с продолженными сторонами [Л.1].
Недостатками описанной в [Л. 1] конструкции вентильной обмотки многофазного трансформатора являются:
- повышенная трудоемкость изготовления частей вентильной обмотки;
- сложность конструкции обмотки, обусловленная большим разнообразием сочетаний количества витков в частях обмотки и разным сечением проводов в «треугольнике» и в продолженных сторонах, так как величины токов в них отличаются в V 3 раз.
Полезной моделью решается задача создания вентильной обмотки многофазного трансформатора, лишенной указанного выше недостатка, характеризующейся сведенной к минимуму трудоемкости изготовления вентильной обмотки, а также упрощению конструкции вентильной обмотки вследствие равенства сечений всех ее частей благодаря равенству токов во всех частях обмотки.
Для решения поставленной задачи в вентильной обмотке трехстержневого трансформатора, предназначенного для обеспечения "n" пульсности. где n - целое число, кратное шести, содержащей в каждой фазе равное число частей, размещенных в одинаковых количествах на стержнях магнитопровода, при этом одна из частей имеет соединение «треугольник», предложено согласно настоящей полезной модели, оставшиеся (n-1) части соединить в шестиугольники, вписанные в окружность, диаметром 2R, где R - радиус этой окружности, диаметр окружности которой выбирать в зависимости от напряжения части, соединенной в треугольник, параллельные стороны многоугольников являются частями, расположенными на одном стержне, а величины напряжений этих сторон пропорциональны их длинам.
Полезная модель поясняется на примере выполнения чертежами, на которых соответственно схематично изображены: на фиг. 1 принципиальная схема питания двигателя от вентильной обмотки трехфазного трансформатора по [Л. 1]; на фиг. 2 - принципиальная схема соединений заявляемой вентильной обмотки на всех трех стержнях магнитопровода; на фиг. 3 - принципиальная схема питания двигателя от заявляемой вентильной обмотки.
В приведенном примере реализации полезной модели представлена вентильная обмотка, обеспечивающая пульсность, равную тридцати (n=30) трансформатора.
В представленной на фиг. 2 схеме соединений обмоток параллельные линии схематично отражают части вентильной обмотки, расположенные на одном стержне магнитопровода.
В частности, параллельные линии 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9 отражают расположенные на одном стержне магнитопровода части вентильной обмотки, параллельные линии 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 и 18 отражают расположенные на втором стержне магнитопровода части вентильной обмотки, параллельные линии 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 и 27 отражают расположенные на третьем стержне магнитопровода части вентильной обмотки.
Сплошными линиями на фиг. 2 представлены схемы соединений «треугольник», а также - «шестиугольники», каждый из которых, как «треугольник», так и шестиугольники», вписаны в окружность диаметром 2R. При этом параллельные стороны указанных многоугольников (как треугольников, так и шестиугольников) являются частями, расположенными на одном стержне магнитопровода, а величины напряжений этих сторон пропорциональны их длинам.
Штрихпунктирными линиями на фиг. 2 изображены условно вписанные в окружность 28 диаметром 2R треугольники, сдвинутые относительно друг друга на 12°, что обеспечивает пульсность выпрямленного тока равной тридцати.
При этом представленные на фиг. 3 обозначения "а", "b", "с", а также "х", "у", "z" с соответствующими индексами 1, 2, 3, 4, 5 соответствуют общепринятым в электротехнике обозначениям фаз (а, b, с) и (х, у, z) трехфазной обмотки.
Указанные слева от соответствующего многоугольника числовое значение угла, например 12°, свидетельствуют о сдвиге угла относительно соседнего многоугольника (фазы), в данном случае 12°.
Из представленной на фиг. 2 и 3 схемы питания обмоток двигателя 29 следует, что подключение фаз вентильной обмотки к двигателю 29 осуществляется при помощи групп преобразователей 30, 31 и 32.
При этом каждая фаза двигателя 29 через указанные преобразователи подключена к пяти частям вентильной обмотки многофазного трансформатора.
Так фаза "а" двигателя 29 питается от частей вентильной обмотки 33, 34, 35, 36 и 37. При этом одна из перечисленных выше частей вентильной обмотки, в частности часть 36, имеет схему соединения «треугольник», а остальные части вентильной обмотки (33, 34, 35 и 37) соединены в шестиугольники.
Фаза "b" двигателя 29 питается от частей вентильной обмотки 38, 39, 40, 41 и 42, При этом одна из перечисленных выше частей вентильной обмотки, в частности часть 40, имеет схему соединения «треугольник», а остальные части вентильной обмотки (38, 39, 41 и 42) соединены в шестиугольники.
Фаза "с" двигателя 29 питается от частей вентильной обмотки 43, 44, 45, 46 и 47. При этом одна из перечисленных выше частей вентильной обмотки, в частности часть 45, имеет схему соединения «треугольник», а остальные части вентильной обмотки (43, 44, 46 и 47) соединены в шестиугольники
При работе многофазного трансформатора сдвиг между одноименными фазами в пределах каждой пятерки частей схемы, питающей соответствующую фазу двигателя 29, составляет 12°, что обеспечивает пульсность, равную 30 (360°/12°=30).
При этом все части вентильной обмотки выполняются из одного типа провода, не требуют пайки отростков, служащих необходимым элементом в схеме «треугольник с продолженными сторонами» (см. фиг. 1).
Все сказанное выше позволит в конечном итоге существенно снизить трудоемкость изготовления вентильной обмотки многофазного трансформатора, упростив процесс ее изготовления, не увеличивая расход проводов по сравнению с известной аналогичной вентильной обмоткой трехстержневого трансформатора.
Благодаря существенным преимуществам по сравнению с известными аналогичными многослойными обмотками заявляемая вентильная обмотка трехстержневого трансформатора имеет широкие возможности ее практического применения в будущем.
Литература:
1. Журнал «Новости электротехники», №2 (32), 2005 г., «Высоковольтные преобразователи для частотно-регулируемого электропривода. Построение различных систем». Автор Григорий Лазарев, к.т.н., член-корр. АЭН РФ, зав. лабораторией электропривода ОАО «Научно-исследовательский институт электроэнергетики» (ОАО «ВНИИЭ»), г. Москва.