CS244880B1

CS244880B1 - Low loss air choke for large cylindrical wind currents

Info

Publication number: CS244880B1
Application number: CS848409A
Authority: CS
Inventors: Josef Richtr
Original assignee: Josef Richtr
Priority date: 1984-11-05
Filing date: 1984-11-05
Publication date: 1986-08-14
Also published as: CS840984A1

Abstract

Nízkoztrátová vzduchová tlumivka slou- • ží k filtrování vyšších harmonických zařízení hromadného dálkového ovládání a velkých spotřebičů s polovodičovými usměrňovači a měniči frekvence. Je využitelná i v případě dvou cívek vsouvaných do sebe. Proti dosud používaným tlumivkám má shodné elektrické parametry jednotlivých paralelních vodičů a tím zamezí vzniku dalších přídavných ztrát. Dosáhne to tím, že vinutí tlumivky je vinuto z geometricky a elektricky zcela shodných vodičů posunutých proti sobě o úhel fí ■ 360/n C°J , když n je počet paralelních vodičů. Tyto paralelní vodiče jsou napojeny na přípojnicové prstence přívodu a odvodu pomocí přípojů uspořádaných obdobně jako paralelní vodiče na cívce.The low-loss air choke is used to filter higher harmonics in mass remote control devices and large appliances with semiconductor rectifiers and frequency converters. It can also be used in the case of two coils inserted into each other. Unlike the chokes used so far, it has identical electrical parameters of the individual parallel conductors and thus prevents the occurrence of additional losses. This is achieved by winding the choke from geometrically and electrically completely identical conductors shifted towards each other by an angle of φ ■ 360/n C°J , where n is the number of parallel conductors. These parallel conductors are connected to the supply and output busbar rings using connections arranged similarly to the parallel conductors on the coil.

Description

(54) Nfzkoztrátová vzduchová tlumivka pro velké proudy s válcovým vinutím(54) High current low-loss choke with cylindrical winding

Nízkoztrátová vzduchová tlumivka slou• ží k filtrování vyšších harmonických zařízení hromadného dálkového ovládání a velkých spotřebičů s polovodičovými usměrňovači a měniči frekvence. Je využitelná i v případě dvou cívek vsouvaných do sebe. Proti dosud používaným tlumivkám má shodné elektrické parametry jednotlivých paralelních vodičů a tím zamezí vzniku dalších přídavných ztrát. Dosáhne to tím, že vinutí tlumivky je vinuto z geometricky a elektricky zcela shodných vodičů posunutých proti sobě o úhel fí 360/n C°J , když n je počet paralelních vodičů. Tyto paralelní vodiče jsou napojeny na přípojnicové prstence přívodu a odvodu pomocí přípojů uspořádaných obdobně jako paralelní vodiče na cívce.The low-loss air choke is used to filter higher harmonic devices of mass remote control and large appliances with semiconductor rectifiers and frequency converters. It can also be used with two coils inserted into each other. Compared to the chokes used so far, it has the same electrical parameters of the individual parallel conductors and thus prevents further additional losses. This is achieved by the fact that the coil winding is wound from geometrically and electrically identical conductors displaced against each other by an angle β 360 / n ° C when n is the number of parallel conductors. These parallel conductors are connected to the inlet and outlet busbar rings by means of connections arranged in a manner similar to the parallel conductors on the coil.

Vynález se týká nízkoztrátové vzduchové tlumivky pro velké proudy s válcovým vinutím. Tyto tlumivky se používají v energetice k filtrování vyšších harmonických zařízení hromadného dálkového ovládání a velkých spotřebičů s polovodičovými usměrňovači a měniči frekvence, které jsou zdrojem proudů s vyššími harmonickými.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low-loss high current air choke with cylindrical winding. These chokes are used in power engineering to filter higher harmonic devices of mass remote control and large appliances with semiconductor rectifiers and frequency converters, which are sources of higher harmonic currents.

V současné době se zavádí v energetice hromadné dálkové ovládání, které využívá sítí energetiky k přenosu impulsů s tónovým kmitočtem superponovaným na základní harmonickou s kmitočtem 50 Hz.At present, a mass remote control is being introduced in the energy sector, which uses energy networks to transmit pulses with a tone frequency superimposed on a fundamental harmonic with a frequency of 50 Hz.

Současně průmysl zahájil výrobu pohonů s výkonem od několika kW až po desítky MW s. polovodíčovými usměrňovači a tyristorovými měniči, které jsou zdrojem proudů vyšších harmonických tekoucích do sítí energetiky.At the same time, industry has started producing drives ranging from several kW to tens of MW with semiconductor rectifiers and thyristor converters, which are the source of higher harmonic currents flowing into power networks.

K odstranění nebo zmírnění vlivu těchto zařízení se používají sériové nebo paralelní LC obvody, kde jsou kladeny vysoké požadavky na malé ztráty při přiměřené zkratuvzdornosti_tto znamená, že tyto obvody musí mít vysoký činitel jakosti.To eliminate or mitigate the effect of these devices are used in series or parallel LC circuit, where high demands are placed on a small loss at a reasonable _t Short-circuit resistance, this means that these circuits have a high quality factor.

Dnešní praxe je taková, že se tlumivky vinou z několika paralelních vodičů, které během výroby tlumivky mění svou polohu nebo se používají speciální svazkové vodiče Drilleiter, které mají vystřídání provedeno již při výrobě.Today's practice is that chokes are caused by several parallel wires that change their position during choke production, or special Drilleiter harnesses are used, which have been replaced at the factory.

Nedostatkem tohoto řešení je skutečnost, že intenzita magnetického pole v prostoru cívky se mění nejen co do velikosti, ale i do směru a přes vystřídání vodičů se nedosáhne shodných elektrických parametrů jednotlivých paralelních vodičů, čímž vznikají další přídavné ztráty.A disadvantage of this solution is the fact that the magnetic field intensity in the coil space varies not only in size but also in the direction and despite the alternation of the conductors, the same electrical parameters of the individual parallel conductors are not achieved, thus creating additional additional losses.

Uvedené nedostatky jsou v podstatě odstraněny nízkoztrátovou vzduchovou tlumivkou pro velké proudy s válcovým vinutím a větším počtem paralelních vodičů podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že vinutí tlumivky je provedeno nejméně v jedné vrstvě s geometricky a elektricky zcela shodnými paralelními vodiči, které jsou proti sobě po obvodu cívky posunuty o úhel fí = 360/n t°J, když n je počet paralelních vodičů.These drawbacks are substantially overcome by the low-current high current air choke with a cylindrical winding and a plurality of parallel conductors according to the invention. It is based on the fact that the coil winding is carried out in at least one layer with geometrically and electrically identical parallel conductors, which are offset against each other along the coil circumference by an angle φ = 360 / n t ° J when n is the number of parallel conductors.

Začátky jednotlivých paralelních vodičů vinutí tlumivky jsou vyvedeny podél vinutí tlumivky přípoji k přípojnicovému otevřenému kruhovém prstenci přívodu a jejich konce obdobnými přípoji k přípojnicovému otevřenému kruhovému prstenci odvodu.The beginnings of the individual parallel choke coil conductors are led along the choke coil to the connection to the busbar open ring of the supply and their ends similar to the connections to the busbar open ring of the discharge.

Tyto prstence jsou vzdáleny od bližšího konce cívky nejméně o jednu třetinu průměru cívky a mají střed v ose cívky a průměr nejvýše shodný s průměrem nosného válce cívky.These rings are spaced from the proximal end of the coil by at least one third of the coil diameter and have a center in the coil axis and a diameter at most equal to the diameter of the coil support cylinder.

K otevřeným koncům přípojnicových prstenců přívodu i odvodu jsou připojeny shodné přípoje zvoleného paralelního vodiče. Další přípoje od paralelních vodičů vinutí tlumivky k prstenci přívodu a k prstenci odvodu jsou proti sobě posunuty o stejný úhel fí jako paralelní vodiče vinuti tlumivky.Identical connections of the selected parallel conductor are connected to the open ends of the inlet and outlet busbars. Further connections from the parallel choke wires to the feed ring and the discharge ring are offset by the same angle phi as the parallel choke wires.

Výhodou vynálezu je podstatné snížení přídavných ztrát, protože paralelní vodiče mají naprosto shodné elektrické parametry. Další výhodou je, že řešení je použitelné i při dvou cívkách vsouvaných do sebe.An advantage of the invention is a substantial reduction in additional losses because the parallel conductors have exactly the same electrical parameters. Another advantage is that the solution can also be used with two coils inserted into each other.

Příklad provedení nízkoztrátové vzduchové tlumivky pro velké proudy s válcovým vinutím je schematicky nakreslen na připojeném výkrese.An exemplary embodiment of a low-loss high current air choke with a cylindrical winding is shown schematically in the attached drawing.

Vinutí 2 tlumivky je provedeno v jedné nebo více vrstvách na-sobě geometricky a elektric ky zcela shodných paralelními vodiči 2 cívky, které jsou proti sobě na obvodu cívky posunuty o úhel fí = 360/n L°J, když n je počet paralelních vodičů.The choke winding 2 is provided in one or more layers superimposed geometrically and electrically identical in parallel with the coil conductors 2, which are offset against each other on the coil circumference by an angle φ = 360 / n L ° J when n is the number of parallel conductors.

Připojení paralelních vodičů 2 vinutí 2 tlumivky je provedeno podél vinutí 2 tlumivky přípoji £ rotačně symetrickými s osou cívky a to tak, že začátky paralelních vodičů 2 jsou připojeny k přípojnicovému otevřenému kruhovému prstenci 2 odvodu.The parallel conductor 2 of the choke winding 2 is connected along the choke winding 2 by a connection 5 rotationally symmetrical with the coil axis, so that the starts of the parallel conductor 2 are connected to the busbar open ring 2 of the drain.

Tyto prstence 2< 2 přívodu a odvodu jsou vzdáleny od bližšího konce cívky nejméně o jednu třetinu průměru cívky tlumivky se středem v ose cívky. Připojení přípojů 2 k prstencům 2> 2 přívodu a odvodu je provedeno po jejich obvodu se vzdáleností o stejný úhel fí a ve stejném smyslu otáčení, jako jsou paralelní vodiče 2 na obvodu cívky tlumivky. K otevřeným koncům prstenců T_, 8 přívodu a odvodu jsou připojeny shodné přípoje 2 paralelních vodičů 2.These inlet and outlet rings 22 are spaced from the proximal end of the coil by at least one third of the coil diameter centered on the coil axis. The connection of the connections 2 to the inlet and outlet rings 2 ' Identical connections 2 of the parallel conductors 2 are connected to the open ends of the inlet and outlet rings.

Jednotlivé vodiče jsou zcela geometricky shodné, pouze proti sobě po obvodu natočené, takže každá jejich část na kterékoliv obvodové kružnici se středem v ose cívky se nachází ve stejném magnetickém poli, které je navíc osově symetrické, čímž jak elektrické, tak i dynamické namáhání vinutí je minimální a přídavné ztráty proti jiným cívkám podstatně nižší.The individual conductors are completely geometrically identical, only facing each other circumferentially, so that each part of them on any circumferential circle centered in the coil axis is in the same magnetic field, which is additionally axially symmetrical, whereby both electrical and dynamic winding stress is minimum and additional losses over other coils substantially lower.

Využití vynálezu, který byl již odzkoušen a jehož výroba byla zahájena, bude v energetice při hromadném dálkovém ovládání odběru elektrické energie.The use of the invention, which has already been tested and whose production has begun, will be in the power industry with mass remote control of power consumption.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Low-loss high current air choke with cylindrical winding and a plurality of parallel conductors, characterized in that the winding (1) of the choke is made in at least one layer with geometrically and electrically identical parallel conductors (2) which are opposite each other on the coil circumference offset by an angle φ = 360 (n ° C) when n is the number of parallel conductors (2), wherein the starts of the individual parallel conductors (2) of the winding (1) of the choke are led along the winding (1) of the choke of the inlet ring (7) ^and their ends similar to the connections (6) to the open ring busbar (8), said rings (7, 8) being at least one third of the coil diameter from the proximal end of the coil and centered on the coil axis; the diameter at most equal to the diameter of the coil support cylinder, with the inlet and outlet to the open ends of the busbar rings (7, 8) The same connections (6) of the selected parallel conductor (2) are connected to the outlet and the other connections (6) are connected from the parallel conductors (2) of the winding (1) to the ring (7) of the inlet and to the ring (8). These are parallel wires (2) of the winding (1) of the choke.