CS244881B1

CS244881B1 - Low loss air choke for large cylindrical winding currents

Info

Publication number: CS244881B1
Application number: CS848410A
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: CS841084A1

Abstract

Nízkoztrátová vzduchová tlumivka slouží k filtrování vyšších harmonických zařízení hromadného dálkového ovládání a velkých spotřebičů s polovodičovými usměrňovači a měniči frekvence. 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 paralelních vodičů posunutých proti sobě o úhel fí = 360/n [°J, když n je počet paralelních vodičů. Jejich začátky jsou spojeny do uzlu přívodu a konce do uzlu odvodu radiálními spoji a oba tyto uzly jsou v ose vinutí tlumivkyThe low-loss air choke is used to filter higher harmonics of mass remote control devices and large appliances with semiconductor rectifiers and frequency converters. Compared to the chokes used so far, it has identical electrical parameters of individual parallel conductors and thus prevents the occurrence of additional losses. This is achieved by winding the choke from geometrically and electrically completely identical parallel conductors shifted towards each other by an angle of φ = 360/n [°J, where n is the number of parallel conductors. Their beginnings are connected to the supply node and their ends to the drain node by radial connections and both of these nodes are in the axis of the choke winding

Description

Vynález se týká nízkoztrátové vzduchová 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 supreponovaným 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 supreponed to the fundamental harmonic with a frequency of 50 Hz.

Současně průmysl zahájil výrobu pohonů s výkonem od několika kw až po desítky MW s polovodičovými usměrňovači a tyristorovými měniči, které jsou zdrojem proudů vyšších harmonických tekoucích do sítí energetiky.At the same time, industry has started manufacturing drives ranging from a few 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, to znamená, že tyto obvody musí mít vysoký činitel jakosti.To eliminate or mitigate the effects of these devices, serial or parallel LC circuits are used where high demands are made on low losses with adequate short-circuit resistance, that is, these circuits must 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 specielní svazkové vodiče Drilleiter které mají vystřídání provedeno již při výrobě.Today's practice is that the chokes are caused by several parallel wires that change their position during choke production, or special Drilleiter harness wires are used that 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 high current low loss air choke with cylindrical winding and multiple parallel conductors of the invention. It is based on the fact that the coil winding is provided in at least one layer with geometrically and electrically identical parallel conductors, which are offset by an angle [phi] with respect to one another around the coil circumference. 360 / n t ° J when n is the number of parallel conductors.

Začátky jednotlivých paralelních vodičů tlumivky jsou spojeny do uzlu přívodu a konce do uzlu odvodu radiálními spoji. Uzel přívodu i uzel odvodu jsou v ose vinutí tlumivky.The starts of the individual parallel choke wires are connected to the inlet node and the ends to the outlet node by radial connections. The inlet and outlet nodes are in the coil axis.

Výhodou vynálezu je podstatné snížení přídavných ztrát, protože paralelní vodiče mají naprosto shodné elektrické parametry.An advantage of the invention is a substantial reduction in additional losses because the parallel conductors have exactly the same electrical parameters.

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

Vinutí tlumivky je provedeno na jedné cívce s geometricky a elektricky zcela shodnými paralelními vodiči 2.. Tyto paralelní vodiče 2_ mohou být v jedné nebo více vrstvách a jsou proti sobě po obvodu cívky posunuty o úhel fí = 360/n C°J, když n je počet paralelních vodičů 2.The coil is wound on one coil with geometrically and electrically identical parallel conductors 2. These parallel conductors 2 may be in one or more layers and are offset by an angle φ = 360 / n C ° J when n is the number of parallel wires 2.

Začátky jednotlivých paralelních vodičů 2 vinutí £ tlumivky jsou spojeny do uzlu 2 přívodu a jejich konce do uzlu £ odvodu radiálními spoji £. Přitom uzel 3 přívodu i uzel £ odvodu je umístěn v ose vinutí £ tlumivky.The starts of the individual parallel conductors 2 of the choke coil 4 are connected to the feed node 2 and their ends to the feed node 4 by radial connections 4. The feed node 3 and the discharge node 4 are respectively located in the coil winding axis 4.

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

Low-loss high current air choke with a cylindrical winding and a plurality of parallel conductors, characterized in that the coil winding (1) is provided in at least one layer with geometrically and electrically identical parallel conductors (2) which are opposite one another around the coil offset by an angle φ = 360 / n L ° J when n is the number of parallel conductors (2), the starts of the individual parallel conductors (2) of the winding (1) of the choke being connected to the feed node (3) and end to the node (4) the radial joints (5), when both the feed node (3) and the feed node (4) are in the coil axis (1).