EA012485B1 - Трансформатор с тороидальными сердечниками - Google Patents

Abstract

Многофазный трансформатор (101) имеет несколько расположенных в ряд в осевом направлении тороидальных сердечников (102). Тороидальные сердечники (102) имеют при этом фазные обмотки с разными фазами. Места присоединений фазных обмоток двух соседствующих между собой тороидальных сердечников (102) расположены в направлении окружности со смещением друг относительно друга, причем смещение или геометрический угол между местами присоединений фазной обмотки двух соседствующих между собой тороидальных сердечников (102) примерно соответствует сдвигу фаз или электрическому углу сдвига фаз между сигналами напряжения этих тороидальных сердечников (102).

Description

Изобретение относится к трансформатору с тороидальными сердечниками, в частности к многофазному трансформатору с несколькими тороидальными сердечниками, расположенными в ряд в осевом направлении, причем каждые соседствующие между собой тороидальные сердечники имеют соответственно фазные обмотки с разными фазами.

С многофазными трансформаторами с соседствующими между собой обмотками тороидальных сердечников связана проблема, заключающаяся в том, что между отдельными фазными обмотками имеются большие разности потенциалов напряжения, а потому нужны дорогостоящие меры по изоляции для предотвращения пробоев, например при попадании брызг, образовании конденсата или льда, и обеспечения надежности работы многофазного трансформатора. В определенных случаях в многофазном трансформаторе нужно даже предусмотреть обогрев, чтобы предотвратить, например, пробои между отдельными фазными обмотками при обледенении.

Меры по изоляции обходятся очень дорого. К тому же эти меры требуют определенных габаритов многофазного трансформатора, в результате чего увеличивается потребность в площади для него.

Из европейского патента ΌΕ 69110273 Т2 известен трехфазный трансформатор, у которого тороидальные сердечники расположены рядом друг с другом в осевом направлении и имеют соответственно разные фазы.

Такой трансформатор с тороидальными сердечниками предусмотрен для работы на низком напряжении. При применении в области среднего напряжения это привело бы к большим разностям потенциалов как в области присоединений, так и в области самих обмоток и тем самым к пробоям.

Поэтому задачей предложенного изобретения является разработка трансформатора с тороидальными сердечниками названного типа, который требует лишь незначительных мер по изоляции и имеет небольшие габариты. Кроме того, при небольших габаритах должна быть высокая плотность мощности на единицу поверхности.

Согласно изобретению решение этой задачи заключается в том, что места подсоединений фазных обмоток двух соседствующих между собой тороидальных сердечников расположены со смещением друг относительно друга в направлении окружности.

Этим устраняется или уменьшается фазовый сдвиг между отдельными фазными обмотками многофазного трансформатора. Благодаря этому сокращается разность потенциалов между смежными участками обмотки разных фаз, так что соответственно требуется меньше мер по изолированию соседних фазных обмоток друг от друга, и таким образом также сокращаются расходы на проведение этих мер. Благодаря уменьшенной разности потенциалов между фазными обмотками соседствующих между собой тороидальных сердечников последние можно разместить на незначительном расстоянии друг от друга, в результате чего уменьшаются габариты самого многофазного трансформатора.

Особенно хорошая форма выполнения предусматривает то, что смещение или геометрический угол между местами присоединений фазных обмоток двух соседних тороидальных сердечников соответствует фазовому сдвигу или электрическому углу сдвига фаз между сигналами напряжения этих тороидальных сердечников. Между непосредственно соседними участками обмотки двух тороидальных сердечников практически нет больше разности потенциалов. В трехфазной системе места присоединений трех фазных обмоток расположены со смещением соответственно на 120° с тем, чтобы механически компенсировать угол сдвига фаз между отдельными фазами.

Так как между отдельными тороидальными сердечниками обычно для механической стабилизации и фиксации предусмотрен разделительный элемент, то между двумя соседними фазными обмотками можно допустить незначительную разность потенциалов, так что в отношении электрического фазового сдвига достаточно незначительного механического поворачивания тороидальных сердечников, чтобы избежать пробоев напряжения между фазными обмотками, даже когда приняты незначительные меры по изоляции или вовсе не приняты.

Благодаря этому снижаются требования к точности при изготовлении многофазного трансформатора, а само изготовление упрощается.

Один из примеров выполнения заявленного трансформатора с тороидальными сердечниками предусматривает то, что имеется корпус предпочтительно, по существу, цилиндрической формы, соответствующий конструктивной форме трансформаторов с тороидальными сердечниками, и что предпочтительно на осевом конце корпуса предусмотрен вентилятор или другое подобное воздуходувное устройство. Тороидальные сердечники с фазными обмотками защищены в корпусе от загрязнений и повреждений. С помощью вентилятора устройство охлаждается и предотвращается температурная перегрузка многофазного трансформатора.

Корпус с предусмотренными мерами по охлаждению способствует компактной конструкции трансформатора при высокой плотности мощности. В частности, в многофазном трансформаторе согласно п.1 или 2 формулы изобретения это сказывается благоприятно, так как благодаря этим мерам получается компактная конструкция, которая делает необходимым соответствующее охлаждение.

Для охлаждения многофазного трансформатора в области тороидальных сердечников можно разместить полые проводники для охлаждающего агента и выполнить предпочтительно корпус трансформатора как теплообменник и соединить его с полыми проводниками. При этом корпус можно выполнить с

- 1 012485 двойными стенками для особенно хорошего выведения теплоты наружу. Охлаждающий агент можно закачивать при помощи насоса через полые проводники и корпус.

Особенно замечательная форма выполнения изобретения предусматривает то, что на корпусе снаружи предусмотрены радиаторы или другие подобные выступающие элементы для увеличения поверхности корпуса или что корпус имеет профилированную поверхность. Благодаря увеличенной поверхности теплота выводится лучше и можно избежать температурных перегрузок.

Катушки трансформатора можно по отдельности залить литьевой смолой, причем литьевая смола образует для каждой катушки корпус. При этом дополнительно к желаемым радиаторам или ребрам охлаждения можно предусмотреть литейную форму с тем, чтобы таким образом непосредственно при заливке катушек получить желаемый внешний контур с выступающими элементами для увеличения поверхности. Благодаря заливке катушек достигается, во-первых, механическая стабилизация фазной обмотки и непосредственная термическая связь между обмоткой и корпусом, образованным при помощи литьевой смолы. Во-вторых, с помощью заливки достигается высокая электрическая прочность на пробой.

Поверхность корпуса, вначале ровную, можно увеличить подходящим способом, например травлением или пескоструйной обработкой, придав ей шероховатость, изменив структуру или профиль.

Предпочтительно поверхность имеет такую структуру, при которой теплоту можно лучше отводить. Следует еще упомянуть, что разделительные или изолирующие элементы можно отлить одновременно с заливкой катушек трансформатора.

Другая возможность охлаждения трансформатора с тороидальными сердечниками заключается в том, что предусмотрен приемный резервуар с охлаждающей средой для частичного или полного размещения трансформатора.

Особенно выгодная форма выполнения предусматривает, что тороидальные сердечники многофазного трансформатора, имеющие соответствующие фазные обмотки, выполнены в виде модулей и что предусмотрено фиксирующее устройство для удержания и установки друг против друга тороидальных сердечников в виде модулей. Несколько модулей можно объединить в электрическом смысле таким образом, что повысится мощность трансформатора. Таким образом, можно создать трансформаторы с мощностью свыше 100 МВт. Кроме того, благодаря модульной конструкции трансформатор может продолжать работать и при повреждении одного из модулей, если при необходимости временно подключить сменный модуль, т.е. в целом трансформатор остается работоспособным.

Таким образом, нет необходимости держать наготове целый резервный трансформатор, на который можно переключиться в случае поломки. Благодаря этому имеет место экономия средств и незначительная потребность в занимаемой площади для резервного модуля по сравнению с потребностью в площади для целого резервного трансформатора.

Отдельные модули удерживают при помощи фиксирующего устройства и устанавливают в их положении друг относительно друга. На фиксирующем устройстве также можно предусмотреть изолирующие элементы для изоляции фазных обмоток, в частности в направлении наружу. В осевом направлении между соседствующими тороидальными сердечниками или их фазными обмотками можно предусмотреть лишь удерживающие или опорные элементы в виде подставок для тороидальных сердечников для удерживания тороидальных сердечников в их положении и во избежание их сдвига. Каких-то особых мер по изоляции при этом не требуется благодаря механическому закручиванию мест присоединений фазных обмоток в соответствии с электрическим положением по фазе в соответствующих фазных обмотках и достигнутым благодаря этому и описанным выше выгодам.

Каркас для крепления на нем обмотки состоит предпочтительно из двух высокопрочных полусфер с боковыми фланцами, которые снабжены соединенным внахлестку устройством введения в канавку, или шарниром и соединенным внахлестку устройством введения в канавку, которые прочно соединяются перед собственно процессом намотки вокруг замкнутого тороидального сердечника в один круглый конструктивный узел предпочтительно при помощи специального клея для возможности обеспечения электрической прочности на пробой по сравнению с обмоткой низшего напряжения.

Другая форма выполнения каркаса для обмотки предусматривает то, что вокруг замкнутого тороидального сердечника укладывают разделяемую литейную форму, с помощью которой можно изготовить каркас для обмотки прямо на замкнутом тороидальном сердечнике, например методом пластификации под давлением, и после удаления литейной формы он может находиться как одно целое вокруг тороидального сердечника и на нем можно выполнять обмотку. Каркас для обмотки имеет по меньшей мере в одном боковом фланце изолированное полое пространство в отличие от обмоточного пространства, причем на нижнем конце полого пространства находится отверстие, ведущее к обмоточному пространству каркаса для обмотки для введения нижнего начала обмотки сбоку мимо обмотки вверх. Этот каркас для обмотки имеет шесть выгодных функций: первая - обеспечение электрической прочности на пробой при основном напряжении в отличие от низшего напряжения; вторая - фиксация обмотки высшего напряжения; третья - возможность процесса намотки; четвертая - возможность создания дистанции между сегментами при помощи разделительных элементов; пятая - реализация заданного расстояния до обмотки низшего напряжения; шестая - возможность изоляции нижнего начала обмотки благодаря изолирован

- 2 012485 ному полому пространству по сравнению с обмоткой в каркасе для обмотки на наименьшем пространстве вверх. Для разных областей применения трансформаторов с тороидальными сердечниками для распределительных сетей и для обеспечения электрической прочности на пробой каркасы для обмотки с сегментами обмотки высшего напряжения можно заполнить одним изолирующим материалом или несколькими изолирующими материалами. Например, литьевой смолой при атмосферных условиях, наполнителем из литьевой смолы в условиях вакуума, литьевой смолой методом пластификации под давлением или при герметичном заполнении газообразными или жидкими изоляционными материалами, например азотом или подходящим маслом. При необходимости каркасы для обмотки могут быть выполнены с покрытием для изоляции, герметичности или против повреждения. Следующий пример выполнения предусматривает, что каркас для обмотки можно выполнить электропроводящим наружу, с учетом того, что вокруг тороидального сердечника не будет ни одного замкнутого витка. Этот электропроводящий слой можно, при необходимости, заземлить или установить определенный потенциал.

С помощью каркаса для обмотки высшего напряжения трансформатора с тороидальными сердечниками для распределительной сети можно реализовать электрическую прочность на пробой, а с помощью намоточного устройства можно выполнять обмотку высшего напряжения для трансформатора с тороидальными сердечниками за сравнительно короткое время.

В другом примере выполнения изобретения предусмотрен трансформатор, в частности обмотка высшего напряжения трансформатора с тороидальными сердечниками высокой мощности, а также способ ее изготовления, причем каркас для обмотки заполняют твердым, жидким или газообразным изолирующим материалом после или во время укладывания обмотки высшего напряжения.

В следующем примере выполнения предусмотрен трансформатор, при котором по меньшей мере один боковой фланец каркаса для обмотки выполнен с изолированным полым пространством, причем на нижнем конце полого пространства находится отверстие, ведущее в обмоточное пространство каркаса для обмотки для проведения вверх лежащего внизу начала наматываемого проводникового материала обмотки высшего напряжения.

Еще в одном примере выполнения предусмотрен трансформатор, причем вокруг замкнутого тороидального сердечника уложена разделяемая литейная форма, с помощью которой каркас для обмотки можно изготовить прямо на замкнутом тороидальном сердечнике, например способом пластификации под давлением, и он после удаления литейной формы как одно целое может окружать тороидальный сердечник и его можно обматывать.

В другом примере выполнения предусмотрен трансформатор, при котором каркас для обмотки состоит по меньшей мере из двух частей с боковыми фланцами, которые снабжены, по меньшей мере, выполненным внахлестку устройством введения в канавку, или шарниром и выполненным внахлестку устройством введения в канавку, которые перед собственно процессом намотки соединяют вокруг замкнутого тороидального сердечника в одну круглую конструктивную единицу, предпочтительно при помощи специального клея, изготовленного с электрической прочностью на пробой клея.

В следующем примере выполнения предусмотрен трансформатор, при котором каркас для обмотки состоит из нескольких изоляционных материалов и причем каркас для обмотки имеет фиксаторы для обмотки высшего напряжения, и причем боковые фланцы каркаса для обмотки имеют поверхность, выполненную с фрикционным замыканием или замыканием геометрического контура, и причем каркас для обмотки имеет разделительные элементы для установки определенной дистанции между сегментами, и причем каркас для обмотки имеет фиксаторы для установки определенного расстояния до обмотки низшего напряжения.

В другом примере выполнения предусмотрен трансформатор, при котором каркас для обмотки заполнен литьевой смолой при атмосферных условиях, наполнителем из литьевой смолы в условиях вакуума, наполнителем из литьевой смолы способом пластификации под давлением или при плотном заполнении газообразными или жидкими изоляционными веществами, например азотом или изоляционным маслом, во время или после процесса намотки.

Еще в одном примере выполнения предусмотрен трансформатор, при котором каркас для обмотки выполнен с электропроводностью наружу, с учетом того, что вокруг самого тороидального сердечника не возникнет никакого замкнутого витка, этот электропроводящий слой можно заземлить или можно установить определенный потенциал.

Существует задача изготовления вокруг замкнутого тороидального сердечника обмотки низшего напряжения с электрическим проводником большого поперечного сечения и создания для трансформатора замкнутого многоступенчатого тороидального сердечника высокой прочности и стабильности, который имеет электрическую изоляцию наружу, с тем, чтобы иметь возможность выпускать такие трансформаторы с тороидальными сердечниками для распределительной сети.

Согласно изобретению решение этой задачи заключается в том, что виток обмотки низшего напряжения из электропроводящего материала заранее сформирован из двух половин, эти две половины электрически соединяют между собой вокруг замкнутого тороидального сердечника, причем по меньшей мере одна половина имеет один ярус, чтобы на замкнутом тороидальном сердечнике получилась обмотка в виде спирали, состоящая из нескольких витков, для тороидального сердечника наматывают тонкий

- 3 012485 электромагнитный материал для получения многоступенчатого замкнутого тороидального сердечника трансформатора, между электромагнитным материалом находится клей, который изолирует материал с двух сторон (в целях избежания вихревых токов), а тороидальный сердечник укрепляют и добиваются электрической изоляции от обмотки низшего напряжения при помощи разделительных колец или разделительных элементов из материала, не проводящего электричество. Для повышения прочности и стабильности и для электрической изоляции наружу сердечник трансформатора можно залить литьевой смолой высокой прочности, не проводящей электричество.

Витку обмотки низшего напряжения заранее придана форма из двух половин с электропроводящим материалом, например из алюминия с поперечным сечением 1500 мм². По меньшей мере одна половина имеет один ярус, чтобы из отдельных половин получился виток, а из витков - беспрерывная обмотка в виде спирали, причем форма яруса задает расстояние для изоляции витков друг от друга. Отдельные половины можно свинчивать и/или сваривать.

В предпочтительном примере выполнения предусмотрен трансформатор, причем в ступенчатое устройство тороидального сердечника прочно вставлены по меньшей мере три разделительных кольца или соответственно три разделительных элемента на один виток.

В предпочтительном примере выполнения предусмотрен трансформатор, причем тороидальный сердечник покрыт лаком для изоляции и защиты от коррозии.

В предпочтительном примере выполнения предусмотрен трансформатор, причем тороидальный сердечник трансформатора заполнен высокопрочной литьевой смолой.

В предпочтительном примере выполнения предусмотрен трансформатор, причем электромагнитный материал имеет аморфную структуру.

Ниже изобретение описывается более подробно со ссылками на следующие фигуры.

Фиг. 1 представляет схематичное изображение бокового сечения заявленного многофазного трансформатора с тремя тороидальными сердечниками, следующими друг за другом в ряд в осевом направлении.

Фиг. 2 показывает схематичное изображение примера выполнения каркаса для обмотки и процесса намотки согласно предложенному изобретению.

Фиг. 3а и 3Ь представляют пятиступенчатый тороидальный сердечник согласно примеру выполнения предложенного изобретения.

На фиг. 1 представлен многофазный трансформатор, обозначенный в целом цифрой 101 и имеющий три тороидальных сердечника 102, расположенных в осевом направлении друг над другом. Каждые соседствующие между собой тороидальные сердечники 102 имеют при этом фазные обмотки с разными фазами, причем фазные обмотки размещены кольцеобразно на тороидальных сердечниках 102 в виде окружающих каркасов катушки 103. При этом каркасы катушки 103 могут располагаться попеременно с первичными и вторичными обмотками рядом друг с другом или друг над другом. Также возможно, чтобы на одном каркасе катушки 103 вместе располагались первичная и вторичная обмотки.

Тороидальные сердечники 102 расположены в удерживающем устройстве 104, которое имеет наружные и внутренние направляющие планки 105а, 105Ь для образования области 106 для приема тороидальных сердечников 102. Направляющие планки 105а, 105Ь состоят из изолирующего материала, так что тороидальные сердечники 102 или фазные обмотки на каркасе катушки 103 тороидальных сердечников 102 изолированы сбоку в направлении наружу.

Удерживающее устройство 104 имеет с нижней стороны основание 107, которое также выполнено из изолирующего материала. На основании 107 предусмотрены изолирующие подставочные элементы 108 для нижних тороидальных сердечников 102. При этом можно предусмотреть несколько разнесенных между собой подставочных элементов 108, или в качестве подставочного элемента предусмотрено одно сквозное кольцо. Между отдельными тороидальными сердечниками 102 предусмотрены соответствующие разделительные элементы 109, с помощью которых тороидальные сердечники 102 или каркасы катушек 103, соответствующие тороидальным сердечникам 102, зафиксированы в своем положении друг относительно друга. Над верхним тороидальным сердечником 102 так же предусмотрены изолирующие подставочные элементы 108, на которых лежит накрывающий их элемент 110, и тороидальные сердечники 102 изолированы также и сверху.

Представленный на фиг. 1 многофазный трансформатор 101 выполнен как трехфазный трансформатор. Не изображенные здесь места присоединений отдельных фазных обмоток тороидальных сердечников 102 или каркасов катушек 103 расположены со смещением друг относительно друга соответственно на 120°. Благодаря этому фазные обмотки смещены в пространстве друг относительно друга на угол, который соответствует электрическому фазовому сдвигу или электрическому фазовому углу между сигналами напряжения этих фазных обмоток.

В частности, в области разделительных элементов 109, т.е. там, где соседствующие между собой тороидальные сердечники имеют между собой самое малое расстояние, в двух находящихся друг против друга областях двух тороидальных сердечников 102 или каркасов катушек 103 практически нет разности потенциалов. Пробои напряжения между соседними тороидальными сердечниками 102 невозможны также и тогда, когда тороидальные сердечники 102 тесно примыкают друг к другу. Многофазный транс

- 4 012485 форматор 101 можно сделать, таким образом, компактным и не требующим много места. К тому же между отдельными тороидальными сердечниками 102 в области разделительных элементов 109 не нужно принимать никаких мер по изоляции или нужно предпринять лишь незначительные меры, благодаря чему можно сэкономить расходы и упростить конструкцию.

Тороидальные сердечники 102 со своими каркасами катушек 103 выполнены в виде модулей. При выходе из строя одного такого модуля можно заменить его другим или испорченный модуль отделить, а заменяющий модуль временно присоединить к многофазному трансформатору 101. Таким образом, не требуется держать наготове в качестве запасного прибора целый трансформатор, а достаточно иметь в качестве запасного модуля тороидальный сердечник с каркасами катушек, имеющими фазные обмотки. Это ведет к экономии расходов и снижению потребности в площади для запасного прибора.

На фиг. 2 представлен пункт намотки, обозначенный в целом позицией 201 и предназначенный для наматывания обмотки на каркас 202. Пункт намотки для наматывания обмотки на каркас 202 с обмоточным материалом 204а, 204Ь, имеющимся на катушках 203а с запасом обмоточного материала, имеет два пункта намотки 205, расположенных друг относительно друга под углом 90° на едва обозначенном тороидальном сердечнике 206. Пункты намотки 205 имеют соответствующие несущие рамы 207 с удерживающей и вращающейся опорой 208 для соответствующих каркасов для обмотки 202. Каркасы для обмотки 202 расположены соответственно концентрично вокруг тороидального сердечника 206, причем между тороидальным сердечником 206 и каркасами для обмотки имеется воздушный зазор 209. Для этого тороидальный сердечник 206 удерживается в изображенном положении при помощи не представленного здесь фиксирующего устройства.

Удерживающая и вращающаяся опоры 208 имеют три катушки 210, каждая из которых расположена с возможностью вращения вокруг оси 212 соответственно на держателе для катушки 211 и выполнена как обкатный элемент, от которого нагрузка поступает на каркас для обмотки 202. При этом две катушки 210 подпирают каркас для обмотки 202 снизу и образуют, таким образом, стабильную подставку, а третья катушка 210 опирается на каркас для обмотки 202 сверху, так что каркас для обмотки 202 практически зажат тремя катушками, что предотвращает освобождение по недоразумению каркаса для обмотки 202 из удерживающей и вращающейся опоры 208. Катушки 210 соединены с приводным и тормозным устройством (здесь не представлено), с помощью которого катушки вращаются в направлении, указанном стрелкой. Между катушками 210 и каркасом для обмотки 202 предусмотрено приводное и тормозное устройство, выполненное с фрикционным замыканием, так что при вращении катушек 210 по часовой стрелке каркас для обмотки 202 также вращается, но в противоположном направлении. Благодаря вращательному движению каркаса для обмотки 202 обмоточный материал 204а, 204Ь сматывается с вращающихся катушек с запасом обмоточного материала 203а, 203Ь и наматывается на каркас для обмотки 202. При этом намотку на каркасы для обмотки 202 отдельных пунктов намотки 205 можно выполнять одновременно.

Каркасы 202 состоят из высокопрочного изоляционного материала и выполнены в виде катушек с обмоточным пространством 213 и с ограничивающими его с боков фланцами 214. Изоляционный материал нужен для создания электрической прочности на пробой, в частности в отношении обмотки низшего напряжения. Высокая прочность нужна для процесса намотки, а также для удержания относительно тяжелого обмоточного материала. Наружные края этих боковых фланцев 214 служат при этом в качестве опорных поверхностей для катушек 210. Обмоточный материал 204а, 204Ь можно направлять при этом между боковыми фланцами 214 по каркасу для обмотки 202, при этом подача обмоточного материала 204а, 204Ь происходит беспрепятственно со стороны катушек 210. К тому же боковые фланцы 214 создают изоляцию от соседних каркасов для обмотки, а также ограничение сбоку для обмоточного материала 204а, 204Ь.

Катушки 210 пружинят в своих держателях 211 с демпфированием колебаний. Благодаря этому катушки 210 могут раздвигаться в удерживающей и вращающейся опоре 208, чтобы каркас для обмотки 202 можно было вставить в удерживающую и вращающуюся опору 208 и снова удалить. К тому же можно выполнять намотку на каркасы для обмотки разных размеров.

В каждом пункте намотки 205 предусмотрены, соответственно, первая катушка с запасом обмоточного материала 203а (проводникового материала 204а), а также вторая катушка с запасом обмоточного материала 203Ь (изоляционного материала 204Ь) для одновременного послойного наматывания проводникового и изоляционного материала на каркас для обмотки 202.

На фиг. 3а и 3Ь представлен замкнутый тороидальный сердечник 301, имеющий пять ступеней 302, 303, 304, 305 и 306. Ступени предпочтительны для получения приблизительно круглого поперечного сечения. Чем больше ступеней, тем выше степень заполнения электромагнитным материалом. Ступени состоят из тонких металлических листов, посаженных на клей для изоляции и прочности. Для того чтобы получилось круглое поперечное сечение, изоляция от внешних воздействий и высокая прочность, тороидальный сердечник залит литьевой смолой 307. Еще одно преимущество такой литьевой смолы заключается в том, что никакие острые края уже не могут повредить обмотку трансформатора.

Claims (14)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Трансформатор с тороидальными сердечниками, в частности многофазный трансформатор (101), имеющий несколько тороидальных сердечников (102), расположенных в ряд в осевом направлении, причем каждые соседствующие между собой тороидальные сердечники (102) имеют фазные обмотки с разными фазами, отличающийся тем, что места присоединения фазных обмоток двух соседствующих между собой тороидальных сердечников (102) расположены со смещением друг относительно друга в направлении окружности.
2. 2. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что смещение или геометрический угол между местами присоединений фазных обмоток двух соседствующих между собой тороидальных сердечников (102) соответствует фазовому сдвигу или электрическому фазовому углу между сигналами напряжения этих тороидальных сердечников (102).
3. 3. Трансформатор по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что корпус для тороидальных сердечников (102), соответствующий конструктивной форме выполнения трансформаторов с тороидальными сердечниками, имеет предпочтительно, по существу, цилиндрическую форму и предусмотрен с фазными обмотками, и что предпочтительно на осевом конце корпуса предусмотрен вентилятор или воздуходувное устройство.
4. 4. Трансформатор по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что в области тороидальных сердечников (102) расположены полые проводники для охлаждающего агента и предпочтительно корпус трансформатора (101) выполнен как теплообменник и соединен с полыми проводниками.
5. 5. Трансформатор по одному из пп.3 или 4, отличающийся тем, что на корпусе снаружи предусмотрены радиаторы или другие подобные выступающие элементы для увеличения поверхности корпуса, что корпус, в частности, имеет профилированную поверхность.
6. 6. Трансформатор по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что предусмотрен приемный резервуар с охлаждающей средой для частичного или полного размещения трансформатора (101).
7. 7. Трансформатор по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что тороидальные сердечники (102) многофазного трансформатора (101) со своими соответствующими фазными обмотками выполнены в виде модулей и что предусмотрено удерживающее устройство (104) для фиксирования и установки друг относительно друга тороидальных сердечников (102) в виде модулей.
8. 8. Трансформатор по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что катушки трансформаторов залиты литьевой смолой по отдельности и имеют предпочтительно внешнее профилирование для увеличения поверхности.
9. 9. Трансформатор по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что по меньшей мере один боковой фланец (214) каркаса для обмотки (202) имеет изолированное полое пространство, причем на нижнем конце полого пространства находится отверстие, ведущее в обмоточное пространство каркаса для обмотки (202) для введения вверх лежащего внизу начала обмоточного проводящего материала обмотки высшего напряжения.
10. 10. Трансформатор по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что каркас для обмотки (202) состоит по меньшей мере из двух частей с боковым фланцем (214) и части имеют по меньшей мере одно выполненное внахлестку устройство для введения в канавку или один шарнир и одно выполненное внахлестку устройство для введения в канавку.
11. 11. Трансформатор по п.10, отличающийся тем, что по меньшей мере две части каркаса для обмотки (202) склеены между собой для образования круглой конструктивной единицы.
12. 12. Трансформатор по одному из пп.1-11, отличающийся тем, что каркас для обмотки (202) состоит из нескольких изоляционных материалов, имеет фиксаторы для обмотки высшего напряжения, боковые фланцы (214) каркаса для обмотки (202) имеют поверхность, выполненную с фрикционным замыканием и/или с замыканием геометрического контура, каркас для обмотки (202) имеет разделительные элементы для установки определенного расстояния между сегментами и фиксаторы для установки определенного расстояния до обмотки низшего напряжения.
13. 13. Трансформатор по одному из пп.1-12, отличающийся тем, что каркас для обмотки (202) заполнен литьевой смолой, наполнителем из литьевой смолы или газообразными или жидкими изолирующими веществами.
14. 14. Трансформатор по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что каркас для обмотки (202) выполнен с электрической проводимостью наружу.