РЕГУЛИРУЕМЫЙ ТРАНСФОРМАТОР
ADJUSTABLE TRANSFORMER

Изобретение относится к области электротехники, а более точно - к силовым трансформаторам, и предназначено для электроснабжения железных дорог и промышленных предприятий.
Известен регулируемый трансформатор, содержащий магнитопровод с первичными и вторичными обмотками, содержащие по несколько катушек (см. например, а.с. СССР №146860, мкл. H01F 29/14, 1961).
Недостатком данного трансформатора является сложность конструкции.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному является регулируемый трансформатор, содержащий магнитопровод с первичными и вторичными, содержащие по несколько катушек, связанных с коммутирующими устройствами (см. а.с. СССР №987693, МПК H01F 29/04, H01F 29/14, 1983). Сложность конструкции и невозможность регулирования мощности равными частями - недостатки прототипа.
Технической задачей настоящего изобретения является устранение отмеченного недостатка в разработанной конструкции регулируемого трансформатора.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в регулируемом трансформаторе, содержащем магнитопровод с первичными и вторичными обмотками, содержащими по несколько катушек, связанных с коммутирующим устройством, согласно изобретению катушки первичных и вторичных обмоток размещены на магнитопроводе, состоящем из сердечника, все стержни которого имеют одинаковые площади поперечных сечений, причем все катушки обмоток высшего и низшего напряжения имеют соответственно равные числа витков. Размещение нескольких катушек первичной обмоток и вторичной обмоток на магнитопроводе, состоящем из сердечника, все стержни которого имеют одинаковые площади поперечных сечений, соответственно одинаковые числа витков катушек обмоток высшего и низшего напряжений - эти признаки определяют новизну данного технического решения.
В дальнейшем изобретение поясняется примером его конкретного выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг.1 изображает общий вид регулируемого трансформатора (схематически);
фиг.2 - схему подключения катушек обмоток к источнику напряжения. Регулируемый трансформатор (фиг.1), содержит магнитопровод 1, состоящий из стержней 2, соединенных ярмами 3. На стержнях 2 размещены катушки 4 обмотки высшего напряжения и катушки 5 обмотки низшего напряжения, имеющие соответственно равные числа витков.
На фиг.2 показана схема подключения катушек 4 обмотки высшего напряжения к источнику напряжения коммутирующими устройствами 6, 7 и 8. Катушки 5 обмотки низшего напряжения подключаются коммутирующими устройствами 9, 10 и 11 к нагрузке 12. Остальные обозначения на фиг.2 те же, что и на фиг.1.
Рассмотрим принцип действия данного регулируемого трансформатора. При подключении катушек 4 обмотки высшего напряжения регулируемого трансформатора коммутирующими устройствами 6, 7 и 8 к источнику высшего напряжения, например к линии электропередач (ЛЭП), все катушки 4 соединяются параллельно (фиг.2). Катушки 5 обмотки низшего напряжения коммутирующими устройствами 9, 10 и 11 параллельно подключаются к общей нагрузке 12 (фиг.2). Так регулируемый трансформатор электромагнитным путем преобразует электроэнергию высшего напряжения в период, когда мощность нагрузки 12 близка к номинальной мощности трансформатора. В периоды, когда значение нагрузки трансформатора снижается, например, если регулируемый трансформатор установлен на тяговой подстанции электрифицированной железной дороги и поезда следуют по участку с малой интенсивностью и регулируемый трансформатор работает с нагрузкой, не превышающей 30% от номинальной, коммутирующие устройства 6 и 7 отключают от ЛЭП две катушки 4 обмотки высшего напряжения и мощность трансформатора снижается в три раза. При таком снижении мощности регулируемого трансформатора снижается значение магнитной индукции в магнитопроводе и соответственно потери холостого хода трансформатора (потери в стали). Расчеты показывают, что потери холостого хода при снижении мощности регулируемого трансформатора в три раза снижаются более чем в пять раз. Это приводит к тому, что уменьшение потерь холостого хода, не зависящие от нагрузки, будут снижаться и снизятся затраты на эксплуатацию регулируемого трансформатора.
Для уменьшения электрических потерь в регулируемом трансформаторе одновременно коммутирующими устройствами 9 и 10 (фиг.2) отключают от нагрузки две катушки 5 обмотки низшего напряжения.
По сравнению с прототипом упрощена конструкция регулируемого трансформатора и достигнута возможность изменения его мощности равными частями с сохранением значений высшего и низшего напряжений, достигнута, кроме того, возможность экономии электроэнергии в период малых нагрузок трансформатора.