LV13752B - Modular transformer - Google Patents

Modular transformer Download PDF

Info

Publication number
LV13752B
LV13752B LV080071A LV080071A LV13752B LV 13752 B LV13752 B LV 13752B LV 080071 A LV080071 A LV 080071A LV 080071 A LV080071 A LV 080071A LV 13752 B LV13752 B LV 13752B
Authority
LV
Latvia
Prior art keywords
transformer
modules
voltage
modular
plate
Prior art date
Application number
LV080071A
Other languages
Latvian (lv)
Inventor
Ilgaitis Prusis
Original Assignee
Innovia Sia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Innovia Sia filed Critical Innovia Sia
Priority to LV080071A priority Critical patent/LV13752B/en
Priority to EP08778963A priority patent/EP2160743A1/en
Priority to PCT/LV2008/000004 priority patent/WO2009131429A1/en
Publication of LV13752B publication Critical patent/LV13752B/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/02—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06—Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F2038/006—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions matrix transformer consisting of several interconnected individual transformers working as a whole

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

The invention refers to the electrical engineering, particularly to the powerful mid- or high-voltage transformers. It is proposed to make transformer as series and/or parallel connected modules, consisting of low-power electronic transformers without intermediate constant current circuit, combining modules according to the necessity in blocks and the blocks in sections, where each section consists at least of one block, at that in case of multi phase, for example, three phase transformer solution each phase is connected to at least one section. To create the transformer with specified parameters, sections, modules and modules in blocks should be connected in appropriate configuration, including star, delta and/or interstar connection. The high-voltage insulation is assured by arranging all mid- or high-voltage circuits on one side, and low-voltage circuits on the other side of the insulated plate. The transformer shell is made of insulating material, with metal, for example copper, buses for mentioned section and outer leads connection to the transformer, embedded in the shell walls. Overall view of the transformer structure variant is shown in the Fig. 1.

Description

Izgudrojuma aprakstsDescription of the Invention

Izgudrojums attiecas uz transformatoriem, kuri pārveido sprieguma lielumu, nemainot tā formu, un nesatur līdzstrāvas starpposmu.The invention relates to transformers which convert the voltage without changing its shape and do not contain a DC link.

Visas minētās funkcijas var veikt elektriska ķēde (patents LV 12933) un transformatora patentpieteikums GB 1261838A, transformators ar līdzstrāvas starpposmu, kas aprakstīts patentā US 7050311B2, un transformators, kas aprakstīts patentā US 4678986 (prototips). Prototipā aprakstītā transformatora moduļi satur tikai transformatora primāros tinumus un atbilstošās magnētiskā materiāla serdes, bet sekundārais tinums visiem moduļiem ir kopējs, t.i., aptver visas serdes ar vienu un to pašu vadu, kura magnētiskajā laukā atrodas visas serdes. Tādēļ prototipa moduļu magnētiskās plūsmas ir savstarpēji cieši saistītas un viena otru ietekmē. Tāda konstrukcija apgrūtina siltuma aizvadīšanu no moduļiem, jo katram modulim brīvi nepiekļūst gaiss. Bez tam tā neļauj izgatavot efektīgu augstsprieguma izolāciju starp primāro un sekundāro tinumiem.All of these functions can be performed by an electrical circuit (patent LV 12933) and a transformer patent application GB 1261838A, a DC transformer described in US 7050311B2 and a transformer described in US 4678986 (prototype). The modules of the transformer described in the prototype contain only the primary windings of the transformer and the corresponding cores of the magnetic material, but the secondary winding is common to all modules, i.e., covers all cores with the same conductor having all the cores in the magnetic field. Therefore, the magnetic fluxes of the prototype modules are closely interconnected and influence each other. This design makes it difficult to remove heat from the modules, since each module does not have free access to air. In addition, it prevents efficient high voltage insulation between primary and secondary windings.

Prototipa un minēto analogu galvenie trūkumi ir:The main disadvantages of the prototype and its analogues are:

- transformatora jauda ir ierobežota ar dzesēšanas iespējām un maksimālais spriegums ir ierobežots ar izmantoto komutācijas elementu caursites spriegumu;- the power of the transformer is limited by cooling capabilities and the maximum voltage is limited by the throughput voltage of the switching elements used;

- konstrukcija nenodrošina pietiekamu izolāciju impulsveida pārslodzes (piemēram, zibens) gadījumos, kas elektrosadales transformatoros var sasniegt 120 kV un vairāk;- the design does not provide sufficient insulation in case of pulsed overload (eg lightning), which in power distribution transformers can reach 120 kV and more;

- nav iespējama neatkarīga elektropiegāde katram patērētājam, jo visi patērētāji pieslēgti paralēli vieniem un tiem pašiem transformatora izvadiem;- independent power supply to each consumer is not possible because all consumers are connected in parallel to the same transformer outputs;

- nav iespējams pieregulēt transformatora izejas spriegumu atbilstoši elektropārvades līnijas garumam (bushing).- it is not possible to adjust the transformer output voltage according to the length of the power line (bushing).

Analogs US 7050311B2 satur ari taisngriežus, uz kuriem krīt spriegums, un tādēļ tādam transformatoram ir palielināti zudumi. Patents GB1261838A var strādāt tikai ar zemiem spriegumiem, jo tajā izmantota prettaktu (push pull) shēma.The analog US 7050311B2 also contains voltage drop rectifiers and therefore such a transformer has increased losses. GB1261838A can only work at low voltages because it uses a push pull scheme.

Izgudrojuma galvenais mērķis ir izgatavot transformatoru, kurā novērsti iepriekš minētie trūkumi un kurš pārveido sprieguma lielumu, nemainot tā formu, un kuru var vienkārši nokomplektēt dažāda lieluma jaudas transformēšanai. Minētos trūkumus šai izgudrojumā konceptuāli piedāvāts novērst, izveidojot transformatoru no atsevišķiem moduļiem, t.i., no nelieliem transformatoriem, kuru jauda ir tāda, ka dzesēšanu nodrošina dabīgā ventilācija un moduļa darba spriegums un strāvas stiprums atbilst komutācijas elementu iespējām. Izgudrojumā izmantotie moduļi atšķirībā no prototipa ir pilnvērtīgi transformatori, t.i., katrs modulis satur gan primāros, gan sekundāros tinumus ar patstāvīgām savstarpēji nesaistītām magnētiskajām plūsmām.The main object of the invention is to make a transformer which eliminates the above disadvantages and which converts the voltage without changing its shape and which can be easily assembled for transforming power of different sizes. The present invention is conceptually proposed to overcome these drawbacks by constructing a transformer from single modules, i.e., small transformers having a power such that cooling is provided by natural ventilation and the operating voltage and current of the module correspond to the capabilities of the switching elements. The modules used in the invention, unlike the prototype, are full-fledged transformers, i.e., each module contains both primary and secondary windings with independent, unrelated magnetic fluxes.

Pievienoto attēlu aprakstsDescription of attached images

Izgudrojuma būtība ir paskaidrota sekojošos attēlos, kur:The essence of the invention is explained in the following figures, where:

• Fig. 1 ir parādīts modulārā transformatora uzbūves viens variants;• Figs. 1 shows one embodiment of a modular transformer;

• Fig.2 ir parādīts trīsfažu transformatora struktūrshēmas viens variants zvaigznes slēgumā;Fig. 2 shows one variant of a three-phase transformer circuit diagram in a star circuit;

• Fig.3 ir parādīts modulārā transformatora sekcijas S viens konstruktīvais variants;Fig. 3 shows one embodiment of the modular transformer section S;

• Fig.4 ir parādīts modulārā transformatora sekcijas struktūrshēmas viens iespējamais konstruktīvais variants saskaņā ar izgudrojumu;Fig. 4 shows one possible embodiment of a block diagram of a modular transformer section according to the invention;

• Fig.5 ir parādīta piedāvātā modulārā transformatora viena moduļa iespējamā principiālā shēma, kurā izmantoti maiņstrāvas tranzistori;Fig. 5 shows a possible principle diagram of one module of the proposed modular transformer using AC transistors;

• Fig.6 ir parādīta modulārā transformatora viena moduļa iespējamā principiālā shēma, kurā izmantoti lauktranzistori (MOSFET).Fig. 6 shows a possible principle diagram of a single module of a modular transformer using MOSFETs.

Attēlā Fig.1 ir parādīta modulārā transfonnatora korpusa KO uzbūve, kurā ir ievietota sekcija S ar moduļiem M. Sekcija S ir pieslēgta augstsprieguma kopnēm K3, kuras savienotas ar augstsprieguma pieslēguma kārbu K1 - un zemsprieguma kopnēm K4, kuras savienotas ar zemsprieguma pieslēguma kārbu K2.Figure 1 shows the structure of the modular transponder body KO, in which the section S with modules M is inserted. The section S is connected to the high voltage buses K3 connected to the high voltage terminal box K1 - and the low voltage buses K4 connected to the low voltage terminal box K2.

Attēlā Fig.2 ir parādīts trīsfažu modulārā transfonnatora struktūrshēmas variants zvaigznes slēgumā, kur transformators sastāv no trim sekcijām Sl, S2 un S3. Transformatora sekcijas ir magnētiski nesaistīti neatkarīgi transformatori. Augstsprieguma vadi ir pieslēgti termināļiem Α, B, C un neitrālei Nl. Zemsprieguma vadi ir pieslēgti termināļiem X, Y, Z un neitrālei N2. Starp augstsprieguma un zemsprieguma ķēdēm ir novietota izolācijas plāksne S0. Augstsprieguma pusē starp fāzes vadiem Α, B un C ir spriegums 20 kV un no jebkura fāzes vada pret neitrāli Nl ir spriegums 11,6 kV. Zemsprieguma pusē starp fāzes vadiem X, Y un Z ir spriegums 400 V un no jebkura fāzes vada pret neitrāli N2 ir spriegums 230 V.Fig. 2 shows a block diagram of a three-phase modular transponder with a star circuit, where the transformer consists of three sections S1, S2 and S3. Transformer sections are magnetically unrelated independent transformers. The high voltage wires are connected to terminals Α, B, C and neutral Nl. Low voltage wires are connected to terminals X, Y, Z and neutral N2. Between the high-voltage and low-voltage circuits is an insulating plate S0. On the high voltage side, there is a voltage of 20 kV between the phase conductors Α, B and C and from each phase conductor to neutral Nl there is a voltage of 11.6 kV. On the low voltage side, there is a voltage of 400 V between phase conductors X, Y and Z and 230 V from any phase conductor to neutral N2.

Attēlā Fig. 3 ir parādīts modulārā transformatora sekcijas S variants, kurā uz izolācijas plāksnes S0 ir uzmontēti 50 moduļi no M01 līdz M50. Izolācijas plāksnei S0 ir kontaktu fiksēšanas ierīces, lai pieslēgtos pie augstsprieguma TI un zemsprieguma T2 kopnēm.In the figure Fig. Figure 3 shows a variant of the modular transformer section S in which 50 modules M01 to M50 are mounted on the insulating board S0. The insulation board S0 has contact locking devices for connection to the high voltage TI and low voltage T2 buses.

Attēlā Fig.4 ir parādīts modulārā transformatora sekcijas struktūrshēmas viens iespējamais variants, sastāvošs no 50 moduļiem, sākot no M01 līdz M50. Transformatora moduļi ir magnētiski nesaistīti neatkarīgi transformatori. Moduļu primārie tinumi ir saslēgti virknē un sekundārie tinumi ir saslēgti paralēli. Visos moduļos starp primārajām un sekundārajām ķēdēm atrodas izolācijas plāksne Sl. Transformatora izejas sprieguma noregulēšanai kalpo slēdži SW11, SW12 un SW 22. Slēdžu SW11, SW12 neitrāli Nl var pieslēgt vai nu modulim M01, vai modulim M02. Pieslēdzot neitrāli Nl modulim M02, sprieguma kritums uz moduļiem pieaug un rezultātā pieaug arī spriegums izejā. Lai modulis M01 nepatērētu tukšgaitas strāvu, to atvieno no zemsprieguma tennināļa ar slēdzi SW22.Figure 4 shows one possible variation of the modular transformer sectional scheme consisting of 50 modules, from M01 to M50. Transformer modules are magnetically unrelated independent transformers. The primary windings of the modules are connected in series and the secondary windings are connected in parallel. In all modules there is an insulating plate Sl between the primary and secondary circuits. Switches SW11, SW12 and SW 22 serve to adjust the output voltage of the transformer. Neutral Nl of switches SW11, SW12 can be connected to either module M01 or module M02. By connecting a neutral Nl to module M02, the voltage drop across the modules increases and, as a result, the output voltage also increases. The module M01 is disconnected from the low voltage terminal with the SW22 switch to prevent the power consumption from idling.

Attēlā Fig. 5 ir parādīta modulārā transformatora viena moduļa iespējamā principiālā shēma, kurā izmantoti maiņstrāvas tranzistori XII, Χ12, Χ21 un Χ22. Starp ieejas un izejas ķēdēm atrodas izolācijas plāksne Sl. Maiņstrāvas tranzistori XII, Χ12 un kondensatori Cll, 02 veido modulatoru pēc pustilta (HB) shēmas. Maiņstrāvas tranzistori Χ21, Χ22 un kondensatori C21, C22 veido demodulatoru pēc pustilta (HB) shēmas. Modulatora un demodulatora sinhronizāciju nodrošina sinhronizācijas ģenerators XI0, kura izejai pieslēgts sinhronizācijas transfonnatora primārais tinums ST L1. Maiņstrāvas tranzistoru XII, Χ12, Χ21 un Χ22 sinhronu pārslēgšanos nodrošina sinhronizācijas transformatora sekundārie tinumi ST_L11, ST_L12, ST_L21 un ST_L22. Maiņstrāvas tranzistoru barošanu nodrošina strāvas transformators AT, kura primārie tinumi AT_L1 un AT_L2 ieslēgti virknē ar pustilta kondensatoriem Cl 1 un C12 un sekundārie tinumi no AT L11 līdz AT L14 pieslēgti attiecīgo maiņstrāvas tranzistoru inžektoriem. Enerģijas pārnesei no primārās puses uz sekundāro kalpo sprieguma transformators, kura tinumi VT_L1 un VTJL2 ir attiecīgi ieslēgti modulatora un demodulatora pustiltu diagonālēs. Transformējamais spriegumu ir pieslēgts izvadiem Tl 1, T12 un transformētais spriegums tiek noņemts no izvadiem T21, T22. Starp ieejas un izejas ķēdēm atrodas izolācijas plāksne Sl.In the figure Fig. Figure 5 shows a possible principle diagram of a single module of a modular transformer using AC transistors XII, Χ12, Χ21 and Χ22. Between the input and output circuits is an insulating plate Sl. The AC transistors XII, Χ12 and the capacitors Cll, 02 form a modulator in the half-bridge (HB) circuit. The AC transistors Χ21, Χ22 and capacitors C21, C22 form a demodulator according to the Half Bridge (HB) scheme. The synchronization between the modulator and the demodulator is provided by the synchronization generator XI0, the output of which is the primary winding ST L1 of the synchronization transponder. The synchronous switching of AC transistors XII, Χ12, Χ21 and Χ22 is provided by the secondary windings ST_L11, ST_L12, ST_L21 and ST_L22 of the synchronization transformer. The AC transistors are powered by a current transformer AT whose primary windings AT_L1 and AT_L2 are connected in series with half-bridge capacitors C1 1 and C12 and the secondary windings AT L11 to AT L14 are connected to the respective AC transistor injectors. Voltage transformer with windings VT_L1 and VTJL2 on the diagonals of the modulator and demodulator halves, respectively, serves to transfer energy from the primary to the secondary. The transformer voltage is connected to terminals T1, T12 and the transformed voltage is removed from terminals T21, T22. Between the input and output circuits is an insulating plate Sl.

Attēlā Fig.6 ir parādīta modulārā transformatora viena moduļa iespējamā principiālā shēma, kurā izmantoti lauktranzistoru (MOSFET) virknes slēgumi, kuri pa pāriem M1M2, M3M4, M5M7 un M6M8 veido maiņstrāvas slēdžus. Starp ieejas un izejas ķēdēm atrodas izolācijas plāksne SO. Maiņstrāvas slēdži M1M2, M3M4 un kondensatori Cll un C12 veido modulatoru pēc pustilta (HB) shēmas. Maiņstrāvas slēdži M5M7 un M6M8 un kondensatori C21 un C22 veido demodulatoru pēc pustilta (HB) shēmas. Modulatora un demodulatora sinhronizāciju nodrošina sinhronizācijas ģenerators X0, kura izejai pieslēgts sinhronizācijas transformatora VS primārais tinums VSJLO. Maiņstrāvas slēdžu sinhronu pārslēgšanos nodrošina sinhronizācijas transformatora sekundārie tinumi VSJLll, VSJL12, VS_L21 un VSJL22. Enerģijas pārnesei no primārās puses uz sekundāro kalpo sprieguma transformators VT1, kura tinumi VT1JL1 un VT1JL2 attiecīgi ieslēgti modulatora un demodulatora pustiltu diagonālēs. Transformējamais spriegumus tiek pieslēgts izvadiem Tll, T12 un transfonnētais spriegums tiek noņemts no izvadiem T21, T22.Figure 6 shows a possible principle diagram of a single module of a modular transformer using a series of field transistors (MOSFETs) which form alternating current switches in pairs M1M2, M3M4, M5M7 and M6M8. Between the input and output circuits there is an insulating plate SO. The alternating current switches M1M2, M3M4 and capacitors C1l and C12 form a modulator by a half-bridge (HB) circuit. The M5M7 and M6M8 AC switches and the C21 and C22 capacitors form a demodulator according to the Half Bridge (HB) scheme. The synchronization between the modulator and the demodulator is provided by the synchronization generator X0, the output of which is connected to the primary winding VSJLO of the synchronization transformer VS. The synchronous switching of the AC switches is provided by the secondary windings VSJLll, VSJL12, VS_L21 and VSJL22 of the synchronization transformer. Voltage transformer VT1 serves the energy transfer from the primary to the secondary, with windings VT1JL1 and VT1JL2 on the diagonals of the modulator and demodulator halves, respectively. The transformed voltages are connected to terminals T11, T12 and the transformed voltage is removed from terminals T21, T22.

Izgudrojuma mērķu izklāsts atkarībā no modulārā transformatora pielietošanas koncepcijasDescription of the objects of the invention depending on the concept of application of the modular transformer

Lai nodrošinātu nepieciešamo jaudu un citus transformatora parametrus, piedāvāts modulāro transformatoru izveidot, vajadzības gadījumā apvienojot moduļus blokos un blokus sekcijās, kur katra sekcija satur vismaz vienu bloku, pie kam daudzfažu, piemēram, trīsfažu, transformatora konstruktīvajā risinājumā katrai fāzei ir pieslēgta vismaz viena sekcija. Lai iegūtu transformatoru ar specifiskiem parametriem, sekcijas, moduļus un to blokus saslēdz atbilstošajā kombinācijā, tai skaitā zvaigznē, trīsstūrī un/vai zigzagslēgumā. Vajadzīgā lieluma darba spriegumu blokam nodrošina, slēdzot moduļu ieejas un/vai izejas virknē. Vajadzīgā lieluma darba strāvas stiprumu blokam nodrošina, slēdzot moduļu ieejas un/vai un izejas paralēli. Vajadzīgā lieluma darba spriegumu sekcijai nodrošina, saslēdzot bloku ieejas un/vai izejas virknē. Vajadzīgā lieluma darba strāvas stiprumu sekcijai nodrošina, slēdzot bloku ieejas vai/un izejas paralēli. Nepieciešamo izolāciju starp moduļu ieejām un izejām nodrošina, novietojot starp minēto moduļu ieejas un izejas ķēdēm, tai skaitā tinumiem, izolācijas plāksni, piemēram, plāksni, kas izgatavota no Duroid tipa vai cita materiāla.In order to provide the required power and other transformer parameters, it is proposed to design a modular transformer by combining modules in blocks and blocks in sections where each section contains at least one block with at least one section connected to each phase in a multiphase transformer. To obtain a transformer with specific parameters, sections, modules and their blocks are connected in the appropriate combination, including a star, triangle and / or zigzag connection. The required operating voltage for the unit is provided by closing the module inputs and / or outputs in series. The required operating current for the unit is provided by closing the module inputs and / or outputs in parallel. The required operating voltage for the section is provided by blocking the block inputs and / or outputs in series. The required current for the section is provided by closing the block inputs and / or outputs in parallel. The required insulation between the module inputs and outputs is provided by placing an insulation board, such as a board made of Duroid or other material, between the input and output circuits of the modules, including windings.

Lai nodrošinātu efektīvu enerģijas pārnesi no modulārā transformatora ieejas uz izeju, minētajā izolācijas plāksnē piedāvāts izveidot atveres, kurās ievietoti elementi, kas pārnes enerģiju, piemēram, ferīta vai cita magnētiska materiāla serdes, ja pārnesi veic magnētiskais lauks, vai pjezokristāli, ja pārnesi veic akustiskas svārstības. Lai novērstu transformatora caursiti pa minētās izolācijas plāksnes atverēm, spraugas starp plāksnes primāro un sekundāro pusi ir aizpildītas ar elastīgu izolācijas kompaundu, kura permitivitāte (dielektriskā konstante) ir daudz lielāka par minētās izolācijas plāksnes permitivitāti, piemēram, kompaunds ir izveidots ar bārija titanāta vai MnZn ferīta piejaukumu.In order to ensure efficient energy transfer from the input to the output of the modular transformer, it is proposed to provide openings in said insulating plate containing elements transmitting energy, such as ferrite or other magnetic material cores when transmitting by magnetic field or piezo crystals when transmitting acoustically. . To prevent the transformer from piercing through the openings in said insulation board, the gaps between the primary and secondary sides of the board are filled with a flexible insulating compound having a permeability (dielectric constant) much greater than the permeability of said insulation board, such as barium titanate or MnZn ferrite admixture.

Lai samazinātu transformatora izgatavošanas izmaksas un atvieglotu transformatora montāžu, tinumus piedāvāts izgatavot iespiestās shēmas veidā, kura sastāv no viena vai vairākiem vadoša materiāla, piemēram, vara, slāņiem ar izolācijas starpkārtām.In order to reduce the cost of manufacturing the transformer and facilitate assembly of the transformer, it is proposed to make the windings in the form of a printed circuit consisting of one or more layers of conductive material, such as copper, with insulating layers.

Lai samazinātu izkliedes induktivitātes un uzlabotu transformatora dzesēšanu, enerģijas pārnešanai no transformatora ieejas uz izeju izmanto planāras vai citas konstrukcijas magnētiska materiāla, piemēram, ferīta, serdes.To reduce the dissipation inductance and to improve the cooling of the transformer, cores of planar or other magnetic materials, such as ferrite, are used to transfer energy from the transformer input to the output.

Lai samazinātu transformatora svaru un izmērus minētos moduļus izgatavo ar augstfrekvences starpposmu, t.i., vispirms ieejas spriegumu ar modulatora palīdzību pārveido par augstfrekvences spriegumu, tad transformē sprieguma lielumu un pēc tam ar demodulatoru atjauno sākotnējo sprieguma formu. Piemēram, par modulatoru un demodulatoru var izmantot sinhroni strādājošus tilta (FB), pustilta (HB) vai cita veida komutatorus. Sprieguma pārveidošanai izmanto aktīvos elementus, kas var strādāt ar maiņspriegumu, piemēram, maiņstrāvas tranzistorus, speciālas lauktranzistoru (MOSFET), IGBT un citu elementu shēmas. Tādēļ līdzstrāvas posms transformatora darbībai nav nepieciešams. Tas samazina transformatora zudumus.In order to reduce the weight and size of the transformer, said modules are made with a high frequency intermediate, i.e. first the input voltage is converted by a modulator to a high frequency voltage, then the voltage is transformed and then the demodulator restores the original voltage form. For example, synchronous bridge (FB), half-bridge (HB) or other switches can be used as modulators and demodulators. Voltage conversion uses active elements that can work with AC voltages, such as AC transistors, special field transistors (MOSFETs), IGBTs, and other element circuits. Therefore, the DC link is not necessary for the operation of the transformer. This reduces transformer losses.

Nolūkā vienkāršot transformatora jaudas izmaiņu, nemainot tā sastāvdaļu konstrukciju, katrai transformatora fāzei ir pieslēgta vismaz viena sekcija, kas veido vienfāzes transformatoru, sastāvošu no moduļiem. Minimālais sekciju skaits ir vienāds ar transformatora fāzu skaitu. Par izpildījuma piemēru var minēt trīsfažu elektrosadales transformatoru, kam nominālais ieejas spriegums starp fāzēm ir 20kV. Pret neitrāli spriegums ir 1,73 reizes mazāks, t.i., 1 l,5kV. Katrai fāzei pieslēgta viena sekcija, kas sastāv no diviem virknē slēgtiem blokiem ar 25 moduļiem katrā. Tad uz katru moduli krīt 230V. Bet, ja ieejas spriegums ir lOkV, tad uz katru no 50 moduļiem kritīs 115V. Tas nozīmē, ka bloku izejas vadi jāslēdz virknē, lai dabūtu 230V. Lai palielinātu transformatora jaudu, paralēli pieslēdz nepieciešamo sekciju skaitu. Uz minētās izolācijas plāksnes var būt novietotas viena vai vairākas sekcijas. Katrā blokā ietilpstošie moduļi uz minētās izolācijas plāksnes var tikt montēti kā pabeigtas konstrukcijas ar saviem izvadiem vai arī moduļos ietilpstošās detaļas var tieši montēt uz minētās plāksnes.In order to simplify the transformer power change without changing the design of its components, at least one section forming a single-phase transformer consisting of modules is connected to each phase of the transformer. The minimum number of sections is equal to the number of transformer phases. An example of an embodiment is a three-phase power distribution transformer with a nominal input voltage of 20kV between phases. The neutral voltage is 1.73 times lower, i.e. 1 l, 5kV. One phase connected to each phase, consisting of two series of closed blocks with 25 modules each. Then 230V falls on each module. But if the input voltage is lOkV, then 115V will drop on each of the 50 modules. This means that the block output wires must be connected in series to get 230V. In order to increase the power of the transformer, the required number of sections is connected in parallel. One or more sections may be placed on said insulation board. The modules included in each block can be mounted on the insulating plate as complete structures with their own outlets, or the components included in the modules can be mounted directly on said plate.

Transformatora sekcija, sastāvoša no 50 moduļiem uz izolācijas plāksnes 6, veido taisnstūrveida matricu 5x10 (Fig.l un Fig.3). Izolācijas plāksnes abas puses pārklātas ar iespiestajām shēmplāksnēm (PCB), kuru virspuse izmantota augstsprieguma ķēdēm un tādēļ moduļu izvadi savienoti virknē. Plāksnes apakšpuse izmantota zemsprieguma ķēdēm un tādēļ moduļu izvadi slēgti paralēli. Vadu platums zemsprieguma pusē atkarīgs no tā, cik moduļu tam pieslēgti, jo proporcionāli moduļu skaitam pieaug caurplūstošās strāvas stiprums. Visplatākie vadi ir pie izvadiem. Augstsprieguma izvadiem K3 un zemsprieguma izvadiem K4 (Fig.l) atbilst ieejas/izejas kontakti Tl un T2 shēmplāksnē (Fig.2). Tas nozīme, ka sekcijas plāksnei augstsprieguma pieslēgšanai ir pavisam četri kontakti: trīs kontakti pieslēgšanai pie līnijas vadiem un ceturtais - neitrālei. Katrā sekcijas plāksnē divus līnijas kontaktus atslēdz, atstājot tikai to kontaktu, kas atbilst dotās sekcijas fāzei. Tādā pašā veidā sekcijas plāksnē ir iebūvēti kontakti pieslēgšanai pie zemsprieguma kopnēm. Ir arī jāatzīmē, ka sekcijas plāksnes SO forma (Fig.3)atbilst transformatora korpusa profilam, bet kontaktu „zobiem” atbilst iedobumi korpusā, kur atrodas kopnes ieeju/izeju pievienošanai pie sekcijas plāksnes.The transformer section consisting of 50 modules on the insulating board 6 forms a rectangular matrix 5x10 (Figs. 1 and 3). Both sides of the insulation board are covered with printed circuit boards (PCBs), the top of which is used for high-voltage circuits and therefore the module outputs are connected in series. The underside of the board is used for low voltage circuits and therefore the module outputs are closed in parallel. The width of the wires on the low voltage side depends on the number of modules connected to it, because the proportion of the number of modules increases the current throughput. The most common wires are at the outlets. The high-voltage outputs K3 and the low-voltage outputs K4 (Fig. 1) correspond to the input / output contacts T1 and T2 in the circuit board (Fig. 2). This means that the section plate for high-voltage connection has a total of four contacts: three for line wiring and a fourth for neutral. In each section plate, the two line contacts are disconnected leaving only the contact corresponding to the phase of the given section. In the same way, the section plate has built-in contacts for connection to low voltage buses. It should also be noted that the SO shape of the sectional plate (Fig. 3) corresponds to the profile of the transformer housing, while the "teeth" of the contacts correspond to the cavities in the housing for connecting the inputs / outputs to the sectional plate.

Lai piedāvāto modulāro transformatoru izmantotu elektrosadales tīklos, kad attālums no transformatora līdz patērētājam var būt tik liels, ka sprieguma kritums uz elektrolīnijas vadiem būtiski ietekmē sprieguma lielumu, ko saņem patērētājs, izgudrojums paredz iespēju pareizi ieregulēt transformatora sekundāro spriegumu un nodrošina arī transformatora izmantošanu stabila augstsprieguma nodrošināšanai, piemēram, rentgeniekārtās, elektronu paātrinātājos u.c.In order to use the proposed modular transformer in power distribution networks where the distance from the transformer to the consumer can be so large that the voltage drop on the power line wires significantly influences the voltage received by the consumer, the invention provides the ability to correctly adjust the transformer secondary voltage such as X-rays, electron accelerators, etc.

Nolūkā nodrošināt nominālo spriegumu katram patērētājam neatkarīgi no attāluma un citiem apstākļiem, katrā minētajā sekcijā ir iestrādāti kontaktori (jumpers), kas ļauj atvienot vai pievienot sekcijai atsevišķus moduļus un/vai to kombinācijas. Piemēram, ja sekcija satur 50 moduļus, tad 1 moduļa atvienošana palielina izejas spriegumu par 2%. Atvienojot 5 moduļu sekciju, izejas spriegums pieaugs par 10%, bet, pievienojot papildus vēl 5 moduļu sekciju, spriegums samazināsies par 9%. Ja nepieciešams nodrošināt stabilu spriegumu uz slodzes, tad par kontaktoriem izmanto relejus ar jebkura tipa, tai skaitā arī pusvadītāju tipa, kontaktiem, kas var komutēt maiņstrāvu. Minētos relejus ieslēdz un izslēdz speciāls vadības bloks atkarībā no sprieguma uz slodzes.In order to provide a nominal voltage for each consumer, regardless of distance and other conditions, jumpers are incorporated in each of these sections, allowing individual modules and / or combinations thereof to be disconnected or added to the section. For example, if a section contains 50 modules, disconnecting 1 module increases the output voltage by 2%. Disconnecting the 5 module section will increase the output voltage by 10%, and adding an additional 5 module section will reduce the voltage by 9%. If it is necessary to provide a stable voltage on the load, relays with contactors of any type, including semiconductor type, which can switch AC current are used as contactors. These relays are switched on and off by a special control unit depending on the voltage on the load.

Nolūkā pasargāt modulāro transformatoru no nelabvēlīgiem ārējās vides faktoriem, piemēram, mitruma, pelējuma un citiem, katru minēto moduli un/vai sekciju var pārklāt ar aizsargājošu slāni, piemēram, izolācijas laku, kompaundu vai iestrādāt izolējošas plastmasas slānī.In order to protect the modular transformer from adverse environmental influences such as humidity, mold and others, each of these modules and / or sections may be covered with a protective layer such as an insulating varnish, compound or embedded in an insulating plastic layer.

Lai samazinātu izgatavošanas izmaksas un svaru, konstrukcijā neizmanto dārgos un smagos augstsprieguma caurvadu izolatorus, bet transformatora korpuss ir izgatavots no izolācijas materiāla, kura sienās iestrādātas metāla, piemēram, vara, kopnes minēto sekciju un transformatora ārējo izvadu pieslēgšanai. Minētajās kopnēs ir iestrādāti jebkura veida pieslēgšanai nepieciešamie montāžas elementi, piemēram, vītņoti urbumi, skrūves vai cita veida kontaktu fiksēšanas ierīces. Lai nodrošinātu pietiekami lielu stiprību pret ārēju mehānisku iedarbību transformatora sienās var būt iestrādāta paaugstinātas stiprības armatūra, piemēram, stikla, oglekļa vai cita veida šķiedra. No ārpuses korpuss var tikt pārklāts (vai arī tas iestrādāts korpusa materiālā) ar aizsargslāni, kas atstaro ultravioletos un/vai infrasarkanos starus, piemēram, ar krāsas vai cita speciāla pigmenta slāni.To reduce manufacturing costs and weight, expensive and heavy high voltage bush insulators are not used in the construction, but the transformer body is made of insulating material with walls, such as copper, in the walls for connecting the sections and the external terminals of the transformer. These trusses incorporate the mounting elements required for any type of connection, such as threaded holes, screws or other types of contact locking devices. To ensure sufficient strength against external mechanical influences, the transformer walls may have embedded reinforcements such as glass, carbon or other fibers. From the outside, the housing may be coated (or embedded in the housing material) with a protective layer that reflects ultraviolet and / or infrared rays, such as a paint or other special pigment layer.

Piedāvātais modulārais lieljaudas transformators uz iepriekš izklāstītās informācijas bāzes izgudrojuma 15 pretenzijās ir strukturēts, akcentējot 1. pretenzijā, ka par transformatora moduļiem ir izmantoti atsevišķi magnētiski nesaistīti tik mazas jaudas transformatori, ka to dzesēšanu nodrošina dabīgā ventilācija, pie kam sprieguma paaugstināšanas nolūkā minēto moduļu tinumi ir saslēgti virknē un/vai strāvas stipruma palielināšanas nolūkā ir saslēgti paralēli, pie tam sprieguma pārveidošanai ir izmantoti tādi aktīvie elementi, kas var strādāt ar maiņspriegumu, kā rezultātā līdzstrāvas posmu piedāvātais modulārais transformators nesatur.Based on the above information, the proposed modular high power transformer in the claims of the present invention is structured by emphasizing in claim 1 that separate magnetically unrelated low power transformers are used as transformer modules to be cooled by natural ventilation, connected in series and / or in parallel for the purpose of increasing current, the active elements which can operate on alternating voltage are used for voltage conversion, as a result of which the DC module offered does not contain.

Piedāvātie izgudrojuma realizācijas varianti, kas izklāstīti 14 atkarīgajās pretenzijās no 2. līdz 15. pretenzijai, izgudrojuma patentspējas un vienotības ekspertīzes gaitā var izrādīties ļoti būtiski, lai izgudrojumu pārstrukturētu ekspertīzes gaitā un kādu no pakārtotām konstruktīvām pazīmēm iekļautu kā ļoti būtisku 1. pretenzijā vai kādā citā neatkarīgajā pretenzijā.The proposed embodiments of the invention set forth in the dependent claims 1 to 2 to 15 may prove to be essential in the process of examining the patentability and unity of the invention to incorporate the invention as an essential element in claim 1 or another independent claim.

Atkarīgo tehnisko pazīmju uzskaitījums, kas iekļautas pretenzijās un tieši vai netieši ir atvasināmas no iepriekš izklāstītās informācijas un pievienotajiem attēliem:List of dependent technical features included in the claims and derived, directly or indirectly, from the above information and attached images:

- paralēli katra moduļa ieejas un izejas izvadiem ieslēgta spriegumu ierobežojoša ierice, piemēram, viens vai vairāki varistori, turklāt minētās ierīces var atrasties gan modulī, gan var būt ārēji pieslēgtas modulim;- a voltage limiting device, such as one or more varistors, which is connected to the inputs and outputs of each module, in addition to which the devices can be both in the module and can be externally connected to the module;

- minētie moduļi ir aprikoti ar modulatoru un demodulatoru, kas nodrošina divkāršu frekvences pārveidošanu, t.i., vispirms elektrotīkla frekvenci paaugstina, tad transformē un pēc tam atkal atjauno sākotnējo tīkla frekvenci;- said modules are provided with a modulator and a demodulator, which provides double frequency conversion, i.e. first increases the mains frequency, then transforms and then restores the original network frequency;

- transformators ir sadalīts sekcijās atbilstoši transformējamās maiņstrāvas fāzu skaitam;- the transformer is divided into sections according to the number of AC phases to be transformed;

- katrā fāzē ir ieslēgtas divas vai vairākas sekcijas, kuras savstarpēji veido paralēlu, trīsstūra, zvaigznes un/vai zigzaga slēgumu;- in each phase, two or more sections which are parallel, triangular, star and / or zig-zag are interconnected;

- minētās sekcijas ir sadalītas divos vai vairāk blokos, kas sastāv no minētajiem moduļiem, pie tam minētie bloki savstarpēji veido virknes, paralēlu, trīsstūra, zvaigznes un/vai zigzaga slēgumu;- said sections are divided into two or more blocks consisting of said modules, said blocks mutually forming a series, parallel, triangle, star and / or zigzag block;

- paralēli ir slēgti tikai minēto sekciju ieejas izvadi, bet katras sekcijas izvadi pieslēgti citam patērētājam;- in parallel, only the inputs of the said sections are closed and the outputs of each section are connected to another consumer;

- minētās sekcijas ir ievietotas izolācijas materiāla korpusā, kura sienās ir iestrādātas metāla kopnes ar kontaktu fiksēšanas ierīcēm minēto sekciju un ārējo izvadu pieslēgšanai;- said sections are housed in a housing of insulating material, the walls of which comprise metal trusses with contact locking devices for connecting said sections and external outlets;

- minētās sekcijas ir izgatavotas uz pietiekami biezas izolācijas plāksnes, pie tam vienā minētās plāksnes pusē izvietoti minēto moduļu vidsprieguma tinumi un otrā pusē zemsprieguma tinumi, pie tam vidsprieguma un zemsprieguma tinumus savstarpēji saistīti ar magnētiska materiāla, piemēram, ferīta, serdeņu palīdzību, turklāt minētie tinumi ir izveidoti, uztinot izolētu stiepli, un/vai arī izgatavoti vienvai vairākslāņu iespiestas shēmas veidā;- said sections are made on a sufficiently thick insulating plate, one side of the said plate being provided with medium voltage windings of the said modules and the other side with low voltage windings, the medium voltage and low voltage windings being interconnected by magnetic cores such as ferrite; be made by winding an insulated wire and / or made in a single-layered printed pattern;

- minētās plāksnes atverēs ievietoti minētie jebkuras formas serdeņi, tai skaitā planāras formas serdeņi, tā, ka minētie tinumi tos aptver, un spraugas starp minēto plāksni un minētajiem serdeņiem ir aizpildītas ar izolējošu elastīgu masu, kuras dielektriskā konstante (permitivitāte) ir daudz lielāka par minētās plāksnes permitivitāti, piemēram, elastīgā masa ir polimērs ar bārijā titanāta vai mangana cinka ferīta piejaukumu;- said apertures of said plate inserting said cores of any shape, including planar cores, such that said windings enclose them and the gaps between said plate and said cores being filled with an insulating elastic mass having a dielectric constant (permittivity) much greater than said permeability of the plate, for example, the elastic mass is a polymer with barium titanate or manganese zinc ferrite admixture;

- minētajos moduļos frekvences pārveidošanai ir izmantoti elektroniskie elementi, kas var komutēt maiņstrāvu, piemēram, maiņstrāvas tranzistorus, turklāt tie ir izgatavoti ar aizsargapvalku vai ari bezkorpusa variantā un uzmontēti tieši uz minētās plāksnes;- said modules use frequency converting electronic elements which can alternate AC, such as AC transistors, and are made with or without casing and mounted directly on said board;

- katra minētā moduļa minētie frekvences pārveidotāji darbojas ar vienu vai vairākām komutācijas taktīm un ir savstarpēji sinhronizēti, pie tam sinhronizāciju nodrošina sinhronizācijas transformators, kura primārais/-ie tinumi ir pieslēgti impulsu ģeneratora izejai un sekundārie ir pieslēgti minēto komutācijas elementu vadības ieejām, turklāt minētie sinhronizācijas transformatora tinumi ir izvietoti minētās plāksnes tajā pusē, kur atrodas atbilstošais komutācijas elements, un tos savstarpēji saista magnētiska materiāla, piemēram, ferīta, magnētvads, kura serdeņi ievietoti minētās plāksnes atverēs tā, ka minētie tinumi tos aptver, turklāt tie var būt jebkuras formas, tai skaitā planāra tipa;- said frequency converters of each of said modules operate with one or more switching strokes and are synchronized with each other, the synchronization being provided by a synchronization transformer whose primary winding (s) is connected to the pulse generator output and the secondary are connected to the control inputs of said switching elements; the transformer windings are disposed on the side of said plate where the respective switching element is located and are interconnected by a magnetic material, such as ferrite, whose cores are inserted in the openings of said plate so that they are of any shape, including the glider type;

- sinhronizācijai ir izmantoti optisko signālu ģeneratori, piemēram, optroni, kuri arī ir izveidoti no diskrētām sastāvdaļām un ir novietoti tā, ka izstarotājs, piemēram, mirdzdiode (LED), atrodas vienā pusē minētai plāksnei un uztvērējs, piemēram, fotodiode, atrodas otrā pusē tai pašai plāksnei, pie tam minētā plāksne ir izgatavota no optiski caurspīdīga materiāla vai arī tai optrona novietošanas vietā starp izstarotāju un uztvērēju izveidots caurspīdīga izolācijas materiāla logs;- optical signal generators, such as optocouplers, which are also made of discrete components and are arranged so that the emitter, such as a LED, is on one side of the plate and a receiver, such as the photodiode, on the other side, are used for synchronization the plate itself, said plate being made of an optically transparent material or a window of transparent insulating material formed thereon at the position of the opton between the emitter and the receiver;

- enerģijas pārnešanai no vienas minētās izolācijas plāksnes puses uz otru ir 10 izmantoti pj ezoelektriskie transfonnatori;10 piezoelectric transducers have been used to transfer energy from one side of said insulating plate to the other;

- minētajās sekcijās ir iebūvēti kontaktori, kas dod iespēju daļu no minētajiem moduļiem atvienot vai pievienot minētai sekcijai papildus moduļus, turklāt par minētajiem kontaktoriem izmantoti jebkura tipa releji, tai skaitā pusvadītāju releji, kurus ieslēdz un izslēdz elektronisks vadības bloks atkarībā no sprieguma uz slodzes.- said sections have built-in contactors which enable a part of the said modules to be disconnected or to add to the said section additional contactors and any type of relay, including semiconductor relays, which are switched on and off by voltage control.

Claims (15)

PretenzijasClaims 1. Modulārs lieljaudas transformators, kas atšķirīgs ar to, ka par 20 transformatora moduļiem izmantoti atsevišķi magnētiski savstarpēji ar magnētvadiem nesaistīti tik mazas jaudas transfonnatori, ka to dzesēšanu nodrošina dabīgā ventilācija, pie kam sprieguma paaugstināšanas nolūkā minēto moduļu tinumi ir saslēgti virknē un/vai strāvas stipruma palielināšanas nolūkā ir saslēgti paralēli un sprieguma pārveidošanai ir izmantoti tādi aktīvie elementi, kas1. Modular high power transformer, characterized in that 20 transformer modules use separate magnetically interconnected low power transformers, which are not connected with magnetic wires, that they are cooled by natural ventilation, whereby, in order to increase the voltage, the windings of these modules are connected in series and / or for the purpose of increasing the strength, the active elements, which 25 var strādāt ar maiņspriegumu, kā rezultātā līdzstrāvas posmu piedāvātais modulārais transformators nesatur.25 can operate on AC voltage, as a result of which the modular transformer offered in the DC section does not contain. 2. Modulārs transformators saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķirīgs ar to, ka paralēli katra moduļa ieejas un izejas izvadiem ieslēgta spriegumu ierobežojoša ierīce, piemēram, viens vai vairāki varistori, turklāt minētās ierīces var atrastiesModular transformer according to claim 1, characterized in that a voltage limiting device, such as one or more varistors, is switched on in parallel to the input and output of each module, and said devices can be located. 30 gan modulī, gan vai būt ārēji pieslēgtas modulim.30 whether or not to be connected externally to the module. 3. Modulārs transformators saskaņā ar 1. un 2. pretenziju, kas atšķirīgs ar to, ka minētie moduļi ir aprīkoti ar modulatoru un demodulatoru, kas nodrošina divkāršu frekvences pārveidošanu, t.i., vispirms elektrotīkla frekvenci paaugstina, tad transformē un pēc tam atkal atjauno sākotnējo tīkla frekvenci.Modular transformer according to claims 1 and 2, characterized in that said modules are provided with a modulator and a demodulator providing double frequency conversion, i.e. first increasing the mains frequency, then transforming and then restoring the original network. frequency. 3535 4. Modulārs transformators saskaņā ar 1., 2. vai 3. pretenziju, kas atšķirīgs ar to, ka tas ir sadalīts sekcijās atbilstoši transformējamās maiņstrāvas fāžu skaitam.Modular transformer according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it is divided into sections according to the number of AC phases to be transformed. 5. Modulārs transformators saskaņā ar 4. pretenziju, kas atšķirīgs ar to, ka katrā fāzē ir ieslēgtas divas vai vairākas sekcijas, kuru tinumi savstarpēji veido paralēlu, trīsstūra, zvaigznes un/vai zigzagslēgumu.Modular transformer according to claim 4, characterized in that in each phase two or more sections whose windings form parallel, triangular, star and / or zigzag connections are interposed. 4040 6. Modulārs transformators, saskaņā ar 4. vai 5. pretenziju, kas atšķirīgs ar to, ka minētās sekcijas ir sadalītas divos vai vairāk blokos, kas sastāv no minētajiem moduļiem, pie tam minēto bloku tinumi savstarpēji veido virknes, paralēlu, trīsstūra, zvaigznes un/vai zigzagslēgumu.Modular transformer according to claim 4 or 5, characterized in that said sections are divided into two or more blocks consisting of said modules, wherein the windings of said blocks form one another in series, parallel, triangle, stars and / or zigzag closure. 7. Modulārs transformators saskaņā ar 4., 5. vai 6. pretenziju, kas atšķirīgs arA modular transformer according to claim 4, 5 or 6, which is different from 45 to, ka paralēli ir slēgti tikai minēto sekciju ieejas izvadi, bet katras sekcijas izejas izvadi ir pieslēgti citam patērētājam.45 that only the inputs of said sections are closed in parallel, while the outputs of each section are connected to another consumer. 8. Modulārs transformators saskaņā ar jebkuru 4. līdz 7. pretenzijai, kas atšķirīgs ar to, ka minētās sekcijas ir ievietotas izolācijas materiāla korpusā, kura sienās ir iestrādātas metāla kopnes ar kontaktu fiksēšanas ierīcēm minēto sekcijuModular transformer according to any one of claims 4 to 7, characterized in that said sections are housed in a housing of insulating material, the walls of which are provided with metal trusses with contact locking devices for said section. 50 un ārējo izvadu pieslēgšanai.50 and external terminals. 9. Modulārs transformators saskaņā ar jebkuru no 4. līdz 6. pretenzijai, kas atšķirīgs ar to, ka minētās sekcijas ir uzmontētas uz pietiekami biezas izolācijas plāksnes, pie tam vienā minētās plāksnes pusē ir izvietoti minēto moduļu vidsprieguma tinumi un otrā pusē ir izvietoti zemsprieguma tinumi, pie tam vidsprieguma un zemsprieguma tinumus savstarpēji saista magnētiska materiāla, piemēram, ferīta, magnētvads, turklāt minētie tinumi ir izveidoti, uztinot izolētu stiepli, un/vai arī izgatavoti vien- vai vairākslāņu iespiestas shēmas veidā.Modular transformer according to any one of claims 4 to 6, characterized in that said sections are mounted on an insulating plate of sufficient thickness, the medium voltage windings of said modules being disposed on one side of the said plate and the low voltage windings on the other side. In addition, the medium and low voltage coils are interconnected by a magnetic wire, such as ferrite, of magnetic material, the coils being formed by winding an insulated wire and / or by a single or multilayer printed circuit. 10. Modulārs transformators saskaņā ar 9. pretenziju, kas atšķirīgs ar to, ka minētās plāksnes atverēs ir ievietoti jebkuras formas magnētvada serdeņi, tai skaitā planāras formas serdeņi, tā, ka minētie tinumi tos aptver, un spraugas starp minēto plāksni un minētajiem serdeņiem ir aizpildītas ar izolējošu elastīgu masu, kuras permitivitāte (dielektriskā konstante) ir daudz lielāka par minētās plāksnes permitivitāti, piemēram, elastīgā masa ir polimērs ar bārijā titanāta vai mangana cinka ferīta piejaukumu.A modular transformer according to claim 9, characterized in that magnetic wire cores of any shape, including planar-shaped cores, are inserted in the openings of said plate so that said windings cover them and the gaps between said plate and said cores are filled. having an insulating elastic mass with a permeability (dielectric constant) much higher than the permittivity of said plate, for example, an elastic mass is a polymer containing barium titanate or manganese zinc ferrite. 11. Modulārs transformators saskaņā ar jebkuru no 2. līdz 10. pretenzijai, kas atšķirīgs ar to, ka minētajos moduļos frekvences pārveidošanai ir izmantoti elektroniskie elementi, kas var komutēt maiņstrāvu, piemēram, maiņstrāvas tranzistori, turklāt tie ir izgatavoti ar aizsargapvalku vai arī bezkorpusa variantā un uzmontēti tieši uz minētās plāksnes.Modular transformer according to any one of claims 2 to 10, characterized in that said modules use frequency converting electronic elements, such as alternating current transistors, for example, in the form of a protective housing or in a casing-free version. and mounted directly on said plate. 12. Modulārs transformators saskaņā ar jebkuru no 3. līdz 11. pretenzijai, kas atšķirīgs ar to, ka katra minētā moduļa minētie frekvences pārveidotāji darbojas ar vienu vai vairākām komutācijas taktīm un ir savstarpēji sinhronizēti, pie tam sinhronizāciju nodrošina sinhronizācijas transformators, kura primārais/-ie tinumi ir pieslēgti impulsu ģeneratora izejai un sekundārie tinumi ir pieslēgti minēto komutācijas elementu vadības ieejām, turklāt sinhronizācijas transformatora tinumi ir izvietoti minētās plāksnes tajā pusē, kur atrodas atbilstošais komutācijas elements, un tos savstarpēji saista magnētiska materiāla, piemēram, ferīta, serdeņi, kuri ievietoti minētās plāksnes atverēs tā, ka minētie tinumi tos aptver, turklāt tie var būt jebkuras formas, tai skaitā planāra tipa.Modular transformer according to any one of claims 3 to 11, characterized in that said frequency converters of each said module operate with one or more switching steps and are synchronized with each other, the synchronization being provided by a synchronization transformer having a primary / - the inputs are connected to the output of the pulse generator and the secondary windings are connected to the control inputs of said switching elements, furthermore, the synchronization transformer windings are located on the same side of said plate as the corresponding switching element and interconnected by cores of magnetic material such as ferrite said plates having openings such that they are surrounded by said windings and may take any shape, including that of the glider. 13. Modulārs transfonnators saskaņā ar jebkuru no 3. līdz 12. pretenzijai, kas atšķirīgs ar to, ka sinhronizācijai izmanto optisku signālu, piemēram, optronus, kuri ir izveidoti arī no diskrētām sastāvdaļām un novietoti tā, ka izstarotājs, piemēram, mirdzdiode (LED), atrodas vienā pusē minētai plāksnei un uztvērējs, piemēram, fotodiode, atrodas otrā pusē tai pašai plāksnei, pie tam minētā plāksne ir izgatavota no optiski caurspīdīga materiāla vai arī tai optrona novietošanas vietā staip izstarotāju un uztvērēju izveidots caurspīdīga izolācijas materiāla logs.A modular transponder according to any one of claims 3 to 12, characterized in that an optical signal, such as an optocoupler, also formed from discrete components and arranged so that the emitter, such as a LED, is used for synchronization , on one side of said plate, and a receiver, such as a photodiode, on the other side of the same plate, said plate being made of optically transparent material or having a window of transparent insulating material formed at the position of the opton. 14. Modulārs transfonnators saskaņā ar jebkuru no 3. līdz 13. pretenzijai, kas atšķirīgs ar to, ka enerģijas pārnešanai no vienas minētās izolācijas plāksnes puses uz otru ir izmantoti pjezoelektriskie transformatori.Modular transponder according to any one of claims 3 to 13, characterized in that piezoelectric transformers are used to transfer energy from one side of said insulating plate to the other. 15. Modulārs transfonnators saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 14. pretenzijai, kas atšķirīgs ar to, ka minētajās sekcijās ir iebūvēti kontaktori, kas dod iespēju daļu no minētajiem moduļiem atvienot vai pievienot minētai sekcijai papildus moduļus, turklāt par minētajiem kontaktoriem izmantoti jebkura tipa releji, tai skaitā pusvadītāju releji, kurus ieslēdz un izslēdz elektronisks vadības bloks atkarībā no sprieguma uz slodzes.A modular transponder according to any one of claims 1 to 14, characterized in that said sections have built-in contactors which enable a part of said modules to be disconnected or to add additional modules to said section, furthermore relays of any type are used as said contactors. , including semiconductor relays, which are switched on and off by an electronic control unit depending on the voltage on the load.
LV080071A 2008-04-22 2008-04-22 Modular transformer LV13752B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LV080071A LV13752B (en) 2008-04-22 2008-04-22 Modular transformer
EP08778963A EP2160743A1 (en) 2008-04-22 2008-07-07 Modular transformer
PCT/LV2008/000004 WO2009131429A1 (en) 2008-04-22 2008-07-07 Modular transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LV080071A LV13752B (en) 2008-04-22 2008-04-22 Modular transformer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
LV13752B true LV13752B (en) 2008-07-20

Family

ID=39925043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LV080071A LV13752B (en) 2008-04-22 2008-04-22 Modular transformer

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2160743A1 (en)
LV (1) LV13752B (en)
WO (1) WO2009131429A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013001434A1 (en) 2011-06-30 2013-01-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Signal and power supply transmission
KR101315840B1 (en) 2013-03-21 2013-10-08 (주)에이스전력 Protecting device for capacitor

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3477016A (en) * 1966-08-15 1969-11-04 George Ioannon Papaleonidas Transformer system including a large number of magnetically independent transformer elements
GB1259576A (en) * 1969-05-08 1972-01-05
US4621298A (en) * 1985-05-31 1986-11-04 General Electric Company Dual voltage distribution transformer with internal varistor surge protection
JPH01205509A (en) * 1987-12-02 1989-08-17 John Fluke Mfg Co Inc Radio frequency power transformer
JP2791291B2 (en) * 1995-03-10 1998-08-27 株式会社荏原製作所 High voltage large capacity DC power supply
US5594402A (en) * 1995-06-02 1997-01-14 International Power Group, Inc. High voltage isolating transformer module
US6108220A (en) * 1998-02-20 2000-08-22 Union Switch & Signal, Inc. Solid state fail-safe control of an AC load utilizing synchronous switching
US6946942B1 (en) * 2004-03-31 2005-09-20 Amphenol Taiwan Corporation Transformer

Also Published As

Publication number Publication date
EP2160743A1 (en) 2010-03-10
WO2009131429A1 (en) 2009-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6470645B2 (en) Power converter and wind power generation system
US9166489B2 (en) Layouts of multiple transformers and multiple rectifiers of interleaving converter
US6353379B1 (en) Magnetic device employing a winding structure spanning multiple boards and method of manufacture thereof
US8614901B2 (en) Inverter employing a boost chopper circuit and a resonant converter circuit
US7692525B1 (en) Power electronic module with an improved choke and methods of making same
CA2400815C (en) Modular power converter
EP3114763B1 (en) Multilevel converter
EP3311476A1 (en) A galvanically isolated resonant power converter assembly
Zhang et al. Design considerations of high-voltage-insulated gate drive power supply for 10 kV SiC MOSFET in medium-voltage application
CN111989756A (en) Transformer, power converter unit and power converter
Dong et al. Design of high-speed H-bridge converter using discrete SiC MOSFETs for solid-state transformer applications
EP3958454A1 (en) Solid-state transformer
Gong et al. Design and implementation of a 40-kV, 20-kJ/s capacitor charger for pulsed-power application
CN112166551A (en) Multiphase motor system and control method
KR100742104B1 (en) Multifunction lead frame and integrated circuit package incorporating the same
Bryan et al. A power dense DC-DC converter for a small electric vehicle
LV13752B (en) Modular transformer
Rizzoli et al. Design of a two-switch flyback power supply using 1.7 kV SiC devices for ultra-wide input-voltage range applications
CN115053305A (en) Power converter with segmented winding
JPH1189247A (en) Power converter
JP2007180435A (en) Electromagnetic induction component and power unit
JPS63157677A (en) Bridge type inverter
Lo et al. Development of a DC-to-DC power converter
US11245335B2 (en) DC/DC converter
EP0405399A2 (en) X-ray generator apparatus