ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕАКТОР С ПОДМАГНИЧИВАНИЕМ

Область техники, к которой относится изобретение
Полезная модель относится к электротехнике и энергетике, в частности к ферромагнитным устройствам, управляемым подмагничиванием.
Уровень техники
Известны электрические реакторы с подмагничиванием, содержащие магнитную систему с ярмами и стержнями, основную обмотку в виде катушек, обмотку управления, размещенную ортогонально катушкам основной обмотки, шихтованный магнитопровод стержня выполнен в виде бронестержневого сердечника с боковыми ярмами расположенными перпендикулярно оси основной обмотки, ярма отделены от стержней немагнитными зазорами [1, 3 и 4]. Недостатком этих устройств является значительные габаритные размеры и значительные потери электроэнергии из-за различной магнитной проводимости магнитопроводов в зоне стыка стержней и ярем, обусловленной направлением проката электротехнической стали.
Известен также электрический реактор [2], содержащий катушки основной обмотки, обмотки управления, размещенные ортогонально катушкам основной обмотки, шихтованный магнитопровод с ярмами и стержнями, поверх которых размещены катушки основной обмотки, ярма отделены от стержней немагнитными зазорами а стержни выполнены в виде замкнутых сердечников, на которых размещены катушки обмотки. Эти сердечники выполнены двухстержневыми, на каждом стержне размещена катушка обмотки управления, каждое ярмо магнитопровода выполнено расщепленным на две равные части, расположенные по обеим сторонам боковых участков катушек обмотки управления.
Сущность полезной модели
Наиболее близким по существу к предлагаемой полезной модели электрический реактор, описанный [2]. Целью полезной модели является уменьшение размеров магнитной системы, расхода активных материалов, габаритных размеров и снижения потерь электроэнергии магнитопроводов в зоне стыка стержней и ярем.
Перечень фигур, чертежей и иных материалов
На фиг. изображен общий вид предлагаемого реактора.
Краткое описание и сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели
Предлагаемый реактор по фиг. содержит катушки рабочей (основной) обмотки 1, магнитную систему с расщепленными ярмами 2, выполненными в виде С-образных скоб из шихтованных листов электротехнической стали, расположенных вдоль линии проката. Катушки обмотки управления 3, размещены на двухстержневом сердечнике, стержни и ярма сердечника выполнены шихтованными в виде описываемого многоугольника. Оси этих стержней и катушек обмотки управления расположены ортогонально осям катушек основной обмотки. Катушки обмоток управления в поперечном сечении выполнены ступенчато и вместе с ярмами сердечников 4 представляют описанный многоугольник.
Расщепленные ярма 2 магнитной системы реактора примыкают к торцевой части стержня, образуя замкнутую магнитную систему реактора.
Реактор работает следующим образом. Катушки основной обмотки 1 подключаются к источнику переменного напряжения - в рассечку нейтрали силового трансформатора. Переменный ток, циркулирующий в основной обмотке, создает переменный магнитный поток, циркулирующий по стержням, выполненным в виде замкнутых двухстержневых сердечников с катушками обмотки управления 3, и ярмам 2 магнитопровода. Обмотка управления подключается к регулируемому источнику постоянного тока. При протекании тока по виткам обмотки управления создается постоянный магнитный поток в замкнутых двухстержневых сердечниках. При увеличении тока в обмотке управления, увеличивается соответственно напряженность постоянного магнитного поля в этих сердечниках, а магнитная проницаемость их уменьшается. Поскольку через ярма сердечников 4, свободных от обмоток управления, циркулирует переменный магнитный поток основной обмотки, то при уменьшении магнитной проницаемости последних увеличивается магнитное сопротивление на пути переменного потока и соответственно возрастает ток в основной обмотке. Таким образом, изменяя ток в обмотке управления, можно менять величину тока в основной обмотке.
Выполнение сечений двухсержневых сердечников в виде описанного многоугольника приводит к уменьшению размеров магнитной систем и расхода магнитных материалов. Это позволяет выполнить обмотку управления в виде концентрической окружности со ступенчатым поперечным сечением и уменьшить длину витков, а соответственно и расход обмоточных материалов для обмотки управления.
Выполнение катушек обмоток управления вместе с ярмами сердечников 4 в поперечном сечении ступенчато в виде описанного многоугольника позволяет минимизировать габаритные размеры реактора по ширине и длине, а также длину витков основной обмотки. Это в свою очередь уменьшает расход активных материалов - электротехнической стали и обмоточной меди.
Снижение потерь электроэнергии достигается выполнением ярем виде С-образных скоб из шихтованных листов электротехнической стали расположенных вдоль линии проката. При этом по сравнению с прототипом уменьшаются потери электроэнергии на создании дополнительной намагничивающей силы, вызванной неравной магнитной проводимостью магнитопроводов в области стыка стержней и ярем реактора.
Литература.
1 Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №547852. Б.И. №7 1977 г.
2 Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1020871. Б.И. №20 1983 г.
3 Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1721646. Б.И. №11 1992 г.
4 Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №2037224. Б.И. 1995 г.