ТРАНСФОРМАТОР С РЕГУЛИРОВАНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к трансформаторостроению и может найти применение в трансформаторах с регулированием напряжения под нагрузкой.
Известен трансформатор с регулированием напряжения, содержащий размещенные, по крайней мере, на трех концентрах обмотки, одна из которых регулировочная, имеющая n ступеней, размещена на отдельном концентре, а другие обмотки, по меньшей мере, высокого и низкого напряжения, одна из которых подключена к регулировочной обмотке [Л. 1].
Недостатком описанной в [Л. 1] конструкции трансформатора с регулированием напряжения является повышенный расход активных материалов, также повышенные потери холостого хода и короткого замыкания, обусловленные размещением всех ступеней (витков) регулировочной обмотки на наружном концентре.
При номинальном режиме, когда половина регулировочных витков включена (например, при регулировании ±n×Δ%, где n - число ступеней, а Δ - глубина регулирования ступени в %), потери, зависящие от расхода активных материалов, значительные, так как регулировочные витки имеют большой вес. Из-за расположения всех регулировочных витков на наружном слое наружный диаметр регулировочной обмотки достаточно большой, что приводит к увеличенному межосевому размеру магнитопровода и повышенным потерям холостого хода.
Полезной моделью решается задача создания трансформатора с регулированием напряжения, лишенного указанных выше недостатков, характеризующегося сведенными к минимуму массо-габаритными показателями при минимизации потерь, зависящих от расхода активных материалов.
Для решения поставленной задачи в трансформаторе с регулированием напряжения, содержащем размещенные, по крайней мере, на трех концентрах обмотки, одна из которых регулировочная, имеющая, по крайней мере, одну часть, содержащую k ступеней регулирования, размещенную на отдельном концентре, а другие обмотки, по меньшей мере, соответственно высокого и низкого напряжения, одна из которых подключена к указанной части регулировочной обмотки, предложено согласно настоящей полезной модели, в регулировочную обмотку ввести вторую часть, размещенную на том же концентре, что и обмотка, подключенная к регулировочной обмотке,
где
k - любое целое число, k≥1.
Полезная модель поясняется на примере выполнения чертежом, на котором схематично представлен заявляемый трансформатор с регулированием напряжения.
Трансформатор содержит три концентра 1, 2, 3. На этих трех концентрах размещены три обмотки: на концентре 1 размещена обмотка низкого напряжения, на концентре 2 размещены: обмотка высокого напряжения и подключенная к ней часть 4 регулировочной обмотки, содержащая k=9 ступеней регулирования, на концентре 3 размещена часть 5 регулировочной обмотки, содержащая также k=9 ступеней регулирования, т.е. число ступеней регулирования в каждой части регулировочной обмотки равно девяти, и, следовательно, регулировочная обмотка содержит две части с равным числом ступеней регулирования, а общее число ступеней регулирования обеих частей регулировочной обмотки равно восемнадцати.
В принципе число ступеней регулирования в частях регулировочной обмотки может быть как равным, так и не равным между собой, а часть 4 регулировочной обмотки, может быть размещена на одном концентре как с обмоткой высокого напряжения, так и с обмоткой низкого напряжения, и с этой обмоткой соединена.
По другому варианту реализации данной полезной модели часть 4 регулировочной обмотки может быть выполнена в виде грубой ступени и соединена с обмоткой высокого напряжения через переключающее устройство.
Трансформатор с регулированием напряжения работает следующим образом.
При минимальном числе витков, когда напряжение минимально, включены только витки обмотки высокого напряжения, так как все регулировочные витки выключены. При номинальном режиме включены все витки концентра 2.
Так как витки в этом режиме расположены не на концентре 3, а концентре 2, то потери короткого замыкания будут меньше, чем в случае, если бы включенные витки были бы расположены на концентре 3.
Когда напряжение максимально и включены все регулировочные витки, потери, по крайней мере, меньше потерь короткого замыкания в трансформаторе, в котором все регулировочные витки расположены на концентре 3.
В соответствии с заявляемым решением в ООО «Росэнерготранс» разработана техническая документация трансформатора с регулированием напряжения. Изготовлен и испытан опытный образец трансформатора. Проведенные испытания подтвердили работоспособность трансформатора с регулированием напряжения и широкие возможности его практического применения в будущем.
Литература:
1. Чертеж 6БП.610.985 СБ (Остов с обмотками) трансформатора ТДН-16000/110У1, выпускаемого заводом «Уралэлектротяжмаш» с 1989 года.