ТРЕХФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ПИТАНИЯ ДВУХ НАГРУЗОК

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к трансформаторостроению и может найти применение в трансформаторах, предназначенных для железнодорожного транспорта.
Известен трехфазный трансформатор для питания двух нагрузок, содержащий трехстержневой магнитопровод, на всех трех стержнях которого размещены обмотки на трех концентрах таким образом, что одна обмотка предназначена для подключения к трехфазной сети, расположена на среднем концентре, а каждая из двух других обмоток, расположенных по обе стороны от нее, является фазой обмотки, предназначенной для подключения соответствующей нагрузки, и, таким образом, каждая из обмоток, предназначенных для подключения к соответствующей нагрузке, выполнена трехфазной. [Л.1].
Описанное в [Л.1] выполнение трехфазного трансформатора для питания двух нагрузок обеспечивает симметричные трехфазные системы напряжений, питающих нагрузки, соединенные также в трехфазную группу.
Однако довольно часто от трехфазной системы напряжения питают однофазные нагрузки. В частности, электроснабжение железнодорожного транспорта на переменном токе осуществляется таким образом, что одна фаза трехфазной системы вторичной обмотки трансформатора, соединенной в треугольник, питает одну нагрузку, а вторая фаза - другую нагрузку.
Эта система имеет недостаток: появление токов обратной последовательности в питающей трансформатор трехфазной сети.
Полезной моделью решается задача создания трехфазного трансформатора для питания двух нагрузок, лишенного указанных выше недостатков, позволяющего исключить токи обратной последовательности в трехфазной сети при подключении двух однофазных нагрузок.
Известно, что указанного выше недостатка не имеет система, при которой вектора напряжений, питающих две разные нагрузки, сдвинуты относительно друг друга на 90 электрических градусов (эффект Скотта) [Л.2].
Для решения поставленной задачи в трехфазном трансформаторе для питания двух нагрузок, содержащем трехстержневой магнитопровод, на стержнях которого размещены обмотки, при этом, по крайней мере, на одном из стержней обмотки расположены на трех концентрах таким образом, что обмотка, предназначенная для подключения к трехфазной сети, расположена на среднем концентре, а каждая из двух других обмоток, расположенных по обе стороны от нее, является фазой обмотки, предназначенной для подключения соответствующей нагрузки, предложено, согласно настоящей полезной модели, каждую из обмоток, предназначенных для подключения к соответствующей нагрузке, выполнить двухфазной таким образом, что одну из обмоток соединить в прямую неполнофазную звезду, а другая - в обратную неполнофазную звезду, при этом каждое из указанных соединений образовать обмотками, занимающими одинаковое расположение на стержне магнитопровода в радиальном направлении.
Полезная модель поясняется на примере выполнения чертежами, представляющими собой: фиг.1 - схематичное изображение активной части заявляемого трехфазного трансформатора для питания двух нагрузок; фиг.2 - векторные диаграммы напряжений, в частности, фиг.2а - векторную диаграмму напряжений и подключение нагрузок известного трехфазного трансформатора для питания двух нагрузок, фиг.2б - векторную
диаграмму напряжений и подключение нагрузок заявляемого трехфазного трансформатора для питания двух нагрузок.
Трехфазный трансформатор содержит магнитопровод 1 с тремя стержнями: 2, 3, 4.
На стержне 2 расположены фазы обмоток 5, 6, 7, занимающие три концентра, на стержне 3 расположены фазы обмоток 8, 9, занимающие два концентра, на стержне 4 расположены фазы обмоток 10, 11, занимающие также два концентра.
Кроме того, трехфазный трансформатор содержит сетевую обмотку, имеющую вводы 12, 13, 14. Первая обмотка, предназначенная для подключения к нагрузке, имеет вводы 15, 16, а вторая обмотка, предназначенная для подключения к нагрузке, имеет вводы 17, 18.
Фаза обмотки 6, расположенная на стержне 2, соединена с фазой обмотки 9, расположенной на среднем концентре стержня 3, а также с фазой обмотки 10, расположенной на стержне 4, образуя соединение в треугольник.
К вводам 15 и 16 подсоединены начала фаз обмоток 5 и 8, к вводам 17 и 18 подсоединены концы фаз обмоток 7 и 11, образуя соответственно прямую и обратную неполнофазную звезды.
1
1
Для обеспечения этого условия ко вторичной обмотке известного трехфазного трансформатора для питания двух нагрузок, векторная диаграмма которого представлена на фиг.2а, подключаются обмотки заявляемого трансформатора. К линейному концу а, например, подсоединена обратная неполнофазная звезда, а к концу b - прямая неполнофазная звезда. Благодаря этому вектор напряжения «b» - вторичного напряжения, питающего нагрузку 1, сдвигается на 15 электрических градусов по часовой стрелке, а вектор напряжения «с», питающего нагрузку 2 - на 15 электрических градусов против часовой стрелки (см. фиг.2б).
При этом условии в первичной обмотке трансформатора присутствуют только составляющие прямой последовательности, что обеспечивает хорошее качество электроэнергии питающей сети.
Такое выполнение трехфазного трансформатора для питания двух нагрузок позволит обеспечить угол сдвига векторов напряжений и нагрузок - 90 электрических градусов и тем самым исключить в питающей сети токи обратной последовательности.
Литература:
1. Трансформаторное оборудование для преобразовательных установок / Я.Л.Фишлер, Р.Н.Урманов, Л.М.Пестряева, Энергоатомиздат, 1989 г., с. 142, рис. 3-4, с. 197, рис. 4-2в.
2. Электрические машины / И.П.Копылов, Энергоатомиздат, 1986г., с. 141.