NO330773B1 - Transformator - Google Patents
Transformator Download PDFInfo
- Publication number
- NO330773B1 NO330773B1 NO20093561A NO20093561A NO330773B1 NO 330773 B1 NO330773 B1 NO 330773B1 NO 20093561 A NO20093561 A NO 20093561A NO 20093561 A NO20093561 A NO 20093561A NO 330773 B1 NO330773 B1 NO 330773B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- winding
- leg
- legs
- transformer
- control
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 170
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01F30/12—Two-phase, three-phase or polyphase transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
- H01F29/14—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P13/00—Arrangements for controlling transformers, reactors or choke coils, for the purpose of obtaining a desired output
- H02P13/12—Arrangements for controlling transformers, reactors or choke coils, for the purpose of obtaining a desired output by varying magnetic bias
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
- H01F29/14—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias
- H01F2029/143—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias with control winding for generating magnetic bias
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
En flerfasetransformator (1) som omfatter minst ett første ben (2, 51) og et andre ben (3, 52) av magnetisk materiale er beskrevet. Transformatoren omfatter en enkelt kjerne med ben (2-4, 51-53) og åk (27, 28, 54, 55). En primærvikling (9,15, 21, 56, 60, 62) er innrettet på hvert ben (2-4, 51-53) innrettet til å generere primære magnetiske felt i bena (2-4, 51- 53), en sekundærvikling (12,18, 24, 59, 61,63) er innrettet på hvert ben (2-4, 51-53). Viklingsaksen for primærviklingen (9, 15, 21, 56, 60, 62) og viklingsaksen for sekundærviklingen (12, 18, 24, 59, 61, 63) er i hovedsak parallelle med hverandre på hvert av bena (2-4, 51-53). Transformatoren (1) omfatter også minst en styrevikling (33-35, 45-47, 48, 49, 73-75) innrettet til i hvert av bena (2-4, 51-53) å generere magnetiske felt som er i hovedsak ortogonale med det primære magnetiske feltet i bena (2-4, 51-53).
Description
Transformator
Oppfinnelsens område
Foreliggende oppfinnelse vedrører en transformator og et system for distribusjon av elektrisk kraft som omfatter en slik transformator. Primært, men ikke begrenset til, vedrører foreliggende oppfinnelse en høyspenningstransformator for et distribusjonssystem for elektrisk kraft i form av et offshore-system for elektrisk kraftoverføring fra en kraftforsyning til en forbruker over en kraftoverføringslinje som omfatter en offshore kabelseksjon.
Bakgrunn for oppfinnelsen
Offshoresystemer kan bli brukt til å pumpe olje og/eller gass fra brønner under havbunnen. Slike systemer kan inkludere pumper drevet av elektriske' pumpemotorer for pumping av oljen og/eller gassen. Slike pumper kan være plassert flere hundre kilometer fra kysten og kan bli forsynt med elektrisk kraft fra en landbasert kraftforsyning. Når kraft blir forsynt via kabler med slike lengder, kan det oppstå forskjellige problemer, slik som for eksempel lading av kabelen som fører strøm til pumpen. Lading av kabelen kan føre til overspenning på pumpemotoren, noe som til slutt kan ødelegge pumpemotoren, koblingssystemet, kabling og/eller elektrisk utstyr på overflaten. I tillegg kan lasten på elektromotoren som driver pumpen variere over tid under driften av en pumpe koblet til kraftforsyningssystemet. Reduksjon av lasten vil ytterligere forsterke problemet med lading av kabelen som mater pumpen.
For å løse dette problemet er det ønskelig å skaffe et reguleringsmiddel for å regulere spenningen til pumpemotoren. Reguleringsmiddelet kan være i form av en transformator med regulerbar utgangsspenning. Tradisjonelt er en regulerbar utgangsspenning fra en transformator blitt oppnådd ved å innrette tapper på viklingene, der tappene er ført ut til terminaler slik at antall vindinger på én vikling kan bli endret. Spenning mellom hver tapp er avhengig av antall vindinger mellom hver tapp. Tappene blir koblet til en type av effektbryter kalt trinnkobler. Trinnkoblere er imidlertid mekanisk kompliserte og krever hyppig vedlikehold, hvilket gjør at de ikke egner seg for plassering på havbunnen.
US Patent 6,933,822 til Haugs et al. beskriver en magnetisk påvirket strøm- eller spenningsregulator og en magnetisk påvirket transformator. Problemet med å styre en pumpemotor på havbunnen er også beskrevet. Imidlertid beskriver Haugs et al. kun en énfasetransformatorkonstruksjon. Av mange grunner er det ønskelig å bruke trefase spenning for å drive kraftkrevende utstyr slik som pumpemotorer for pumping av olje fra havbunnen. I patentet er det foreslått å bruke tre identiske, i hovedsak innbyrdes uavhengige énfasetransformatorer til å gi trefase uteffekt.
US Patent 6,137,391 til Mitamura et al. beskriver en trefase fluks-regulert type av variabel transformator. Transformatoren omfatter en første og en andre magnetisk krets og to separate magnetiske kjerner. En styrevikling er innrettet til å indusere et magnetisk felt som er ortogonalt til et primært magnetisk felt som blir tilført ved en primærvikling. Spenningen fra en sekundærvikling kan la seg endre kontinuerlig ved å justere eksiteringsstrømmen som flyter i styreviklingen.Transformatoren som er beskrevet i Mitamura er imidlertid for komplisert til bruk i et offshore kraftdistribusjonssystem, spesielt for plassering av transformatoren på havbunnen.
Sammenfatning av oppfinnelsen
Det er et mål med foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en innretning for å styre spenningen til kraftforbrukere plassert på havbunnen, en innretning som løser problemene ved tidligere teknikk.
Det er et mål med foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en flerfasetransformator som er egnet til å plassere på havbunnen og som det er mulig å regulere utspenningen fra.
Et annet mål med foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe en flerfasetransformator som er robust og ukomplisert mens den fortsatt gir mulighet for å styre utspenningen fra transformatoren.
Et ytterligere mål med foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe en flerfasetransformator som omfatter minst tre primærvikl-inger, tre sekundærviklinger og minst én styrevikling som gjør det mulig å regulere utspenningen på sekundærviklingen, der transformatoren er robust, kompakt og egnet for plassering på havbunnen.
Minst ett av målene nevnt ovenfor blir oppfylt av en transformator i henhold til det uavhengige patentkravet 1.
Ytterligere fordeler med oppfinnelsen er fremskaffet med trekkene i de avhengige patentkravene.
I henhold til et første aspekt ved foreliggende oppfinnelse er en flerfasetransformator fremskaffet som omfatter minst et første ben og et andre ben av magnetisk materiale, der hvert ben omfatter en lengdeakse, en øvre ende og en nedre ende. Transformatoren omfatter også et øvre åk som er i kontakt med øvre ende av hvert ben og som har en lengdeakse som strekker seg (extending) mellom bena i hovedsak ortogonalt med lengdeaksene til bena, og et nedre åk som er i kontakt med de nedre endene av hvert ben og som har en lengdeakse som løper mellom ben i hovedsak parallelt med lengdeaksen til det øvre åket. Transformatoren omfatter videre en primærvikling innrettet på hvert av bena, innrettet til å produsere primære magnetiske felt i bena, og en sekundærvikling innrettet på hvert av bena, idet viklingsaksen til primærviklingen og viklingsaksen til sekundærviklingen er i hovedsak parallelle med hverandre på hvert enkelt ben. Transformator erkarakterisert vedat den også omfatter minst én styrevikling innrettet til å produsere magnetiske felt i hvert av bena som er i hovedsak ortogonale med det primære magnetiske feltet i bena. Flerfasetransformatorer er nesten utelukkende trefase-transformatorer. Transformatoren i henhold til foreliggende oppfinnelse er følgelig primært en trefasetransformator.
Fordi magnetfeltet (og magnetisk fluks) fra styreviklingen er perpendikulært til det tilsvarende i primærviklingene og sekundærviklingene, foreligger det ingen gjensidig induktans. Samlet fluks i transformatorkjernen vil imidlertid være avhengig av alle bidrag til flukstetthet. Følgelig kan magnetiseringsinduktansen i transformatorkjernen reguleres ved å variere styrestrømmen.
Transformatorens magnetiseringsinduktans vil kunne varieres på en slik måte at det vil kompensere linjekapasitansen, dvs. kompensere reaktiv kraft. Kompensering av den reaktive kraften som blir generert i kabelen vil redusere spenningsøking langs kabelen. Fordi spenningsøking er hovedfaktoren som utgjør en begrensning ved svært lange overføringssystemer, vil denne funksjonen øke maksimum overføringsavstand for et kraftoverføringssystem.
Åkene og bena kan sammen danne en enkelt kjerne som utgjør en enkelt magnetkrets. Transformatoren kan altså være en enkeltkj erne-transformator.
Transformatorer i henhold til foretrukne utførelser av foreliggende oppfinnelse som har tre parallelle ben mellom to parallelle åk, blir ofte kalt E-I transformatorer på grunn av geometrisk likhet med bokstavene E og I satt sammen.
Viklingsaksen til primærviklingen og viklingsaksen til sekundærviklingen kan være i hovedsak parallell med lengdeaksen til hvert tilsvarende ben. Dette svarer til geometrien i en mer konvensjonell transformator.
En styrevikling kan være innrettet på minst ett av det øvre åket og det nedre åket, og ha en viklingsakse som er i hovedsak ortogonal til viklingsaksen for primærviklingen.
En styrevikling kan være innrettet både på det nedre åket og på det øvre åket, og styreviklingene kan ha parallelle viklingsakser. Et slikt arrangement av styreviklingene er fordelaktig ved at det genererer et jevnt magnetfelt i åkene og i bena sammenlignet med et tilfelle med en styrevikling på bare ett av åkene. Styreviklingene kan være koblet i serie eller alternativt i parallell, avhengig av hva som er mest passende for den konkrete anvendelsen.
Viklingsaksene til nevnte minst ene styrevikling kan være ortogonal til lengdeaksene av bena, og slik at styreviklingen er innrettet i et spor mellom hvert ben og det tilsvarende åket. Rillen kan være innrettet i bena eller i åkene. I den ferdige transformatoren er det dannet en åpning for styreviklingen mellom hvert ben og hvert åk.
Som et alternativ til å ha styreviklingene innrettet bare rundt åkene, kan en styrevikling være innrettet rundt i det minste deler av hvert ben eller minst deler av det inntilliggende åket, idet viklingsaksen i hver styrevikling er i hovedsak parallell med åkene. Med et slikt arrangement kan en unngå å lage åpninger mellom åkene og bena. På denne måten kan virkningsgraden av transformatoren bli optimalisert. I tillegg kan styreviklingene bli styrt individuelt for å regulere hver fase i transformatoren.
I tilfelle det ikke er viktig å regulere hver fase individuelt, kan styreviklingene være koblet i serie eller i parallell.
Flerfasetransformatoren kan ha ben som er i hovedsak rørformede rundt sine lengdeakser, og de øvre og nedre åkene kan være utstyrt med hull tilsvarende hullene i rørene. Primærviklingen og sekundærviklingen på hvert ben er viklet gjennom hullet i vedkommende ben for å generere et primært magnetfelt i benet ortogonalt til lengdeaksen i vedkommende ben. En slik transformator er kompakt og har en gunstig geometri for den magnetiske fluksen.
I en transformator der bena er rørformede kan en styrevikling være innrettet på hvert ben for å generere et regulerings-magnetfelt langs lengdeaksen til hvert ben. Alternativt kan en styrevikling være innrettet på bare enkelte av bena i transformatoren.
Hvert av de rørformede bena kan ha et konsentrisk spor mellom innerflaten og ytterflaten av det rørformede benet, et spor som strekker seg i retning av lengdeaksen til benet langs hoveddelen av benet, og der styreviklingen er innrettet. Med slike spor for styreviklingene er styreviklingene godt beskyttet. Alternativt kan styreviklingene være innrettet på utsiden av hvert ben.
Flerfasetransformatoren kan være innrettet slik at bena, åkene og viklingene er omsluttet av et deksel som er fylt med olje. Oljen isolerer viklingene for å unngå elektriske utladninger i transformatoren.
Nesten alle flerfasetransformatorer i bruk er trefasetransform-atorer. En trefasetransformator i henhold til en foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse har tre ben. Det er imidlertid mulig innenfor omfanget av foreliggende oppfinnelse å ha mer enn tre faser og tre ben og å ha bare to faser og to ben. Det er også mulig innenfor omfanget av foreliggende oppfinnelse å ha for eksempel tre faser og fem ben.
Primærviklingene kan være innrettet for en spenning på minst 400 V, fortrinnsvis minst 1000 V. Det er først og fremst for slike høyspenningsanvendelser at foreliggende oppfinnelse er tiltenkt anvendt.
I henhold til et annet aspekt ved foreliggende oppfinnelse er en flerfasetransformator i henhold til foreliggende oppfinnelse brukt, plassert på havbunnen, koblet til kraftforbrukere på havbunnen. Det er først og fremst for slik bruk transformatoren i henhold til foreliggende oppfinnelse er tiltenkt.
I de følgende vil foretrukne utførelser av foreliggende oppfinnelse bli beskrevet med henvisning til tegningsfigurene.
Kort beskrivelse av tegningsfigurene
Figur 1 viser en transformator i henhold til en første utfør-else av foreliggende oppfinnelse. Figur 2 viser en transformator koblet til en motor, der begge deler er innrettet på havbunnen. Figur 3 viser en transformator i henhold til en andre utførelse av foreliggende oppfinnelse. Figur 4 viser en transformator i henhold til en tredje utførelse av foreliggende oppfinnelse. Figur 5 viser en transformator i henhold til en fjerde utførelse av foreliggende oppfinnelse. Figur 6 viser en tverrsnitt av transformatoren på figur 5.
Beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen
I følgende beskrivelse av foretrukne utførelser av foreliggende oppfinnelse vil like elementer eller trekk i de forskjellige tegningsfigurene bli merket med samme henvisningstall. Det presiseres at tegningene ikke er tegnet i rett målestokk.
Figur 1 viser en transformator 1 i henhold til en første utfør-else av foreliggende oppfinnelse. Transformatoren 1 omfatter et første ben 2, et andre ben 3 og et tredje ben 4. Hvert av bena 2-4 omfatter et stort antall stablede plater av et magnetisk materiale slik som magnetisk stål. En av platene 5 er markert i det tredje benet 4. Det første benet 2 har en første lengdeakse 6. Det andre benet 3 har en andre lengdeakse 7. Det tredje
benet 4 har en tredje lengdeakse 8. Lengdeaksene 6-8 av bena 2-4 er innbyrdes parallelle. En første primærvikling 9 som har en første tapp 10 og en andre tapp 11 er innrettet på det første
benet 2. En første sekundærvikling 12 som har en første tapp 13 og en andre tapp 14 er innrettet på det første benet 2. Viklingsaksen til den første primærviklingen 9 er parallell med viklingsaksen til den første sekundærviklingen 12 og parallell med lengdeaksen 6 til det første benet. En andre primærvikling 15 med en første tapp 16 og en andre tapp 17, samt en andre sekundærvikling 18 med en første tapp 19 og en andre tapp 20, er innrettet på det andre benet 3. Viklingsaksen til den andre primærviklingen 15 er parallell med viklingsaksen til den andre sekundærviklingen 18 og parallell med lengdeaksen 7 til det andre benet 3. En tredje primærvikling 21 med en første tapp 22 og en andre tapp 23, samt en tredje sekundærvikling 24 med en første tapp 25 og en andre tapp 26, er innrettet på det tredje benet 4. Viklingsaksen til den tredje primærviklingen 21 er parallell med viklingsaksen til den tredje sekundærviklingen 24 og parallell med lengdeaksen 8 til det tredje benet 4. Transformatoren 1 omfatter også et øvre åk 27 som er i kontakt med alle bena 2-4 og et nedre åk 28 som er i kontakt med alle bena 2-4. Hvert av åkene 27, 28 omfatter et stort antall stablede plater av et magnetisk materiale slik som magnetisk stål. Som et eksempel er en av platene 29 i øvre åk 27 vist på figuren og en av platene 30 i nedre åk 28 er vist på figuren. Som figurene viser er platene 5 på bena 2-4 innrettet slik at lengdeaksene 6-8 på bena 2-4 er parallelle med planene som er definert av platene 5. På samme måte er lengdeaksene 31, 32 til åkene 27, 28 parallelle med planene som er definert av platene 29, 30 på åkene. Primærviklingene 9, 15, 21 er innrettet til å generere et magnetisk felt i de tilsvarende bena 2-4 når det blir påtrykket en spenning på tappene 10, 11, 16, 17, 22, 23 på primærviklingene 9, 15, 21. Magnetfeltet som dannes i bena 6-8 vil være rettet langsetter lengdeaksene 6-8 til bena 2-4. Bena 2-4 og åkene 27, 28 danner en enkelt kjerne som utgjør en enkelt magnetisk krets. En transformator 1 som vist på figur 1, blir vanligvis kalt en E-I-transformator.
Transformatoren 1 omfatter også en første styrevikling 33, en andre styrevikling 34 og en tredje styrevikling 35, som er innrettet omkring det første benet 2 samt de inntilliggende åkene 27, 28, det andre benet 3 samt de inntilliggende åkene 27, 28, og det tredje benet 4 samt de inntilliggende åkene 27, 28, idet viklingsaksene til styreviklingene 33, 34, 35 er parallelle med åkene 27, 28. Styreviklingene 33-35 er innrettet til å generere magnetfelt i bena 2-4 som er ortogonale til magnetfeltet som er generert av primærviklingene 9, 15, 21. Bena 2-4 og åkene 27, 28 er forsynt med spor 36, 37, 38 for hver av styreviklingene 33-35, slik at styreviklingene kan bli forsenket under hovedoverflaten på bena 2-4 og åkene 27, 28. På denne måten kan primærviklingene 9, 15, 16 og sekundærviklingene 12, 18, 24 bli viklet omkring bena 2-4 og styreviklingene 33-35 uten å innvirke på styreviklingene 33-35.
Figur 2 viser en transformator 1 som omfatter et deksel 39 som omslutter bena 2-4, åkene 27, 28 og viklingene. Dekselet 39 er fylt med olje. Transformatoren 1 er innrettet på havbunnen 40. Sekundærviklingene 12, 18, 24 på transformatoren er koblet til en kraftforbruker i form av en motor 41 ved hjelp av en kabel 42. Primærviklingene 9, 15, 21 på transformatoren 1 er koblet til en tilførselskabel 43 som forsyner elektrisk energi fra en kraftkilde plassert på land. Kraftkilden kunne imidlertid også være plassert offshore på en plattform eller en flytende produksjonsenhet eller liknende. En styreinnretning 44 er koblet til transformatoren 1 og er innrettet til å regulere spenningen på styreviklingene 33-35. Styreinnretningen 44 kan være innrettet til å påtrykke en andel av den forsynte spenningen fra tilførselskabelen 43.
Med henvisning til figur 1 og figur 2 vil virkemåten for transformator og reguleringsinnretning nå bli beskrevet. Under drift er primærviklingene 9, 15, 21 koblet til tilførselskabelen, og styreviklingene 33-35 er koblet til en styrespenning forsynt fra reguleringsinnretningen 44, som i dette eksempelet er en del av spenningen som blir forsynt den tilsvarende primærviklingen. Spenningen over primærviklingene 9, 15, 21 vil drive strøm gjennom primærviklingene, som i sin tur vil indusere primære magnetfelt i bena 2-4. Det primære magnetfeltet vil indusere strøm i sekundærviklingene 12, 18, 24. Når ingen spenning blir forsynt styreviklingene 33-35, vil spenningen over sekundærviklingene 12, 18, 24 være en brøkdel av spenningen over primærviklingene 9, 15, 21, der denne brøkdelen er lik antall vindinger i sekundærviklingene 12, 18, 24 dividert med antall vindinger i primærviklingene. Når spenningen over styreviklingene 33-35 øker, vil magnetfeltet ortogonalt til det primære magnetfeltet øke og føre til en lavere spenning over sekundærviklingene 12, 18, 24. Slik kan spenningen over sekundærviklingene 12, 18, 24 bli redusert ved at en øker spenningen over styreviklingene 33-35. Figur 3 viser en transformator 1 i henhold til en andre utførelse av foreliggende oppfinnelse. Eneste forskjell mellom denne andre utførelsen og den første utførelsen som er vist på figur 1 er at styreviklingene 45-47 ikke er viklet rundt det hele av bena men bare rundt sentrale deler av dem. Denne utførelsen av foreliggende oppfinnelse er fordelaktig ved at mer av jernkjernen blir mettet av styreviklingen, slik at det kreves mindre styrestrøm for å redusere spenningen i hoved-viklingene. Figur 4 viser en transformator 1 i henhold til en tredje utfør-else av foreliggende oppfinnelse. Transformator 1 i henhold til figur 4 skiller seg fra utførelsene på figurene 1 og 3 ved at styreviklingene 48, 49 er ortogonale til styreviklingene i utførelsene på figurene 1 og 3 mens de fortsatt er innrettet til å generere et styremagnetfelt som er ortogonalt til det primære magnetfeltet indusert av primærviklingene 9, 15, 21. En første styrevikling 48 er viklet rundt øvre åk 27 og en andre styrevikling 49 er viklet rundt nedre åk 28. For å gjøre det •mulig å vikle styreviklingene 48, 49 som vist på figur 4, er åkene 27, 28 fortrinnsvis forsynt med utsparinger eller spor som danner åpninger 50 mellom bena 2-4 og åkene 27, 28 på den sammenstilte transformatoren 1. Åpningene vil føre til høyere motstand for magnetfeltet, hvilket fører til tap og en reduksjon i samlet effektivitet hos transformatoren 1. Figur 5 viser en transformator 1 i henhold til en fjerde utførelse av foreliggende oppfinnelse der bena 51-53 er rørformede. Bena 51-53 er sirkelsymmetrisk omkring benas lengdeakser 6-8. Øvre åk 54 og nedre åk 55 har gjennomgående hull 57, 58 (se også figur 6), som svarer til hullene i bena 51-53. Første primærvikling 56 og første sekundærvikling 59 er viklet gjennom hullet i det første benet 51 og de tilsvarende hullene 57, 58 i åkene 54, 55. En andre primærvikling 60 og en andre sekundærvikling 61 er viklet på tilsvarende måte på det andre benet 52, og en tredje primærvikling 62 og en tredje sekundærvikling 63 er viklet på tilsvarende måte på det tredje benet 53. Primærviklingene 56, 60, 62, er innrettet til å generere primære magnetfelt i bena 51-53 ortogonalt til lengdeaksen 6, 7, 8 til tilsvarende ben 51-53. Styreviklinger (se figur 6) er viklet for å generere magnetfelt langsetter lengdeaksene til bena 51-53. Figur 6 viser et tverrsnitt av transformator 1 som er vist på figur 5. Hvert rørformet ben 51-53 har et konsentrisk spor 64-66 mellom innerflaten 67-69 og ytterflaten 70-72 på det rør-formede benet. Denne rillen 64-66 i retning av lengdeaksen 6-8 til benet 51-53 strekker seg langsetter hoveddelen av benet, og der styreviklingen 73-75 er plassert.
De utførelsene som er beskrevet kan modifiseres på mange måter uten å avvike fra ånd og omfang av foreliggende oppfinnelse, som er begrenset bare av de vedlagte patentkravene.
I de utførelsene som er beskrevet er viklingene vist som at de er atskilt langs bena. Det er imidlertid mulig å ha viklingene innrettet slik at de er integrert med hverandre.
Selv om flerfasetransformatorer nesten utelukkende er innrettet med tre faser, er det mulig innenfor omfanget av foreliggende oppfinnelse å innrette transformatoren med to faser eller mer enn tre faser.
I hver av utførelsene som er beskrevet ovenfor kan styreviklingene være koblet i serie eller i parallell. Alternativt kan styreviklingene bli styrt individuelt.
Styreviklingene er koblet til en spenning som vanligvis vil være en likespenning, men vekselspenning kan også tenkes, og denne spenningen fører til en strøm i styreviklingene.
Det er mulig å orientere platene i åkene vinkelrett på orienteringen som er vist på figurene, så lenge normalen på planene som er definert av platene er i hovedsak vinkelrett til retningen av den magnetiske fluksen.
Claims (17)
1. Flerfasetransformator (1) som omfatter minst et første ben (2, 51) og et andre ben (3, 52) av et magnetisk materiale, hvert ben (2-4, 51-53) omfatter en lengdeakse (6-8), en øvre ende og en nedre ende, et øvre åk (27, 54) som er i kontakt med øvre ende av hvert ben (2-4, 51-53) og som har en lengdeakse (31) som strekker seg mellom bena (2-4) i hovedsak ortogonalt til lengdeaksene (6-8) til bena (2-4, 51-53), et nedre åk (28, 55) som er i kontakt med de nedre endene av hvert ben (2-4, 51-53) og som har en lengdeakse (32) som strekker seg mellom bena (2-4, 51-53) i hovedsak parallelt med lengdeaksen (31) av det øvre åket (27, 54), en primærvikling (9, 15, 21, 56, 60, 62) innrettet på hvert av bena (2-4, 51-53), innrettet til å generere primære magnetfelt i bena (2-4, 51-53), en sekundærvikling (12, 18, 24, 59, 61, 63) innrettet på hvert av bena (2-4, 51-53), der viklingsaksen til primærviklingen (9, 15, 21, 56, 60, 62) og viklingsaksen til sekundærviklingen (12, 18, 24, 59, 61, 63) er i hovedsak parallelle med hverandre på hvert av bena (2-4, 51-53),karakterisert vedat den også omfatter minst én styrevikling (33-35, 45-47, 48, 49, 73-75) innrettet til å generere magnetfelt i hvert av bena (2-4, 51-53) som er i hovedsak ortogonale til det primære magnetfeltet i bena (2-4, 51-53).
2. Flerfasetransformator (1) i henhold til krav 1, idet bena (2-4, 51-53) og åkene (27-28, 54-55) sammen danner en enkelt kjerne som utgjør en enkelt magnetkrets.
3. Flerfasetransformator (1) i henhold til krav 1 eller 2, idet viklingsaksen til primærviklingen (9, 15, 21) og viklingsaksen til sekundærviklingen (12, 18, 24) er i hovedsak parallelle med lengdeaksen (6-8) til det tilsvarende benet (2-4) på hvert av bena (2-4).
4. Flerfasetransformator (1) i henhold til krav 3, som omfatter en styrevikling (48, 49) innrettet på minst ett øvre åk (27) og nedre åk (28) og som har en viklingsakse som er i hovedsak ortogonal til viklingsaksen til primærviklingen (9, 15, 21).
5. Flerfasetransformator (1) i henhold til krav 4, idet viklingsaksen til nevnte minst ene styrevikling (48, 49) er ortogonal til lengdeaksene (6-8) til bena (2-4) og idet styreviklingen (48, 49) er innrettet i et spor (50) mellom hvert ben (2-4) og det tilsvarende åket (27, 28).
6. Flerfasetransformator (1) i henhold til krav 3, 4 eller 5, som omfatter en styrevikling (48, 4 9) innrettet på det nedre åket (28) samt på det øvre åket (27), der styreviklingene (48, 49) har parallelle viklingsakser.
7. Flerfasetransformator (1) i henhold til krav 3, som omfatter en styrevikling (33-35) innrettet omkring i det minste deler av hvert ben (2-4) samt i det minste deler av inntilliggende åk (27, 28), idet viklingsaksen til hver styrevikling (33-35) er i hovedsak parallell med lengdeaksene (31, 32) til åkene (27, 28) .
8. Flerfasetransformator (1) i henhold til krav 1, idet bena (51-53) er i hovedsak rørformede omkring deres lengdeakser (6-8) og øvre åk (54) og nedre åk (55) er utstyrt med hull (57, 58) som svarer til hullene i de rørformede bena (51-53), idet primærviklingen (56, 60, 62) og sekundærviklingen (59, 61, 63) på hvert ben (51-53) er viklet gjennom hullet i det tilsvarende benet (51-53) for å generere et primært magnetfelt i benet (51-53) ortogonalt til lengdeaksen (6-8) til det tilsvarende benet (51-53).
9. Flerfasetransformator (1) i henhold til krav 8, idet styreviklingen (73-75) er innrettet på hvert ben (51-53) til å generere et styre-magnetfelt langs lengdeaksen (6-8) til benet (51-53).
10. Flerfasetransformator (1) i henhold til krav 9, idet hvert rørformet ben (51-53) har et konsentrisk spor (64-66) mellom innerflaten og ytterflaten av det rørformede benet (51-53), der rillen (64-66) i retning av lengdeaksen (6-8) til benet (51-53) strekker seg langs hoveddelen av benet (51-53), og slik at styreviklingen (73-75) er innrettet i rillen (64-66).
11. Flerfasetransformator (1) i henhold til hvilket som helst av kravene 6-10, idet styreviklingene (33-35, 45-47, 48, 49, 73-75) er koblet i serie.
12. Flerfasetransformator (1) i henhold til hvilket som helst av kravene 6-10, idet styreviklingene (33-35, 45-47, 48, 49, 73-75) er koblet i parallell.
13. Flerfasetransformator (1) i henhold til hvilket som helst av kravene 6-10, idet hver styrevikling (33-35, 45-47, 48, 49, 73-75) er innrettet til å bli styrt individuelt.
14. Flerfasetransformator (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, som omfatter et deksel (39) som omslutter bena (2-4, 51-53), åkene (27, 28, 54, 55) og viklingene (9, 15, 21, 56, 60, 62, 12, 18, 24, 59, 61, 63, 33-35, 45-47, 48, 49, 73-75), der dekselet (39) er fylt med olje.
15. Flerfasetransformator (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, som har tre ben (2-4, 51-53).
16. Flerfasetransformator (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, idet primærviklingene (9, 15, 21, 56, 60, 62) er innrettet for en spenning på minst 400 V, fortrinnsvis minst 1000 V.
17. Bruk av en flerfasetransformator (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, plassert på havbunnen, koblet til kraftforbrukere på havbunnen.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20093561A NO330773B1 (no) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | Transformator |
AU2010332468A AU2010332468A1 (en) | 2009-12-18 | 2010-12-15 | Transformer |
PCT/IB2010/003248 WO2011073771A1 (en) | 2009-12-18 | 2010-12-15 | Transformer |
US13/516,919 US20130009737A1 (en) | 2009-12-18 | 2010-12-15 | Transformer |
EP10837123.8A EP2513924A4 (en) | 2009-12-18 | 2010-12-15 | CONVERTER |
BR112012015891A BR112012015891A2 (pt) | 2009-12-18 | 2010-12-15 | "transformador polifásico e uso de um transformador polifásico" |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20093561A NO330773B1 (no) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | Transformator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20093561A1 NO20093561A1 (no) | 2011-06-22 |
NO330773B1 true NO330773B1 (no) | 2011-07-11 |
Family
ID=44166803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20093561A NO330773B1 (no) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | Transformator |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130009737A1 (no) |
EP (1) | EP2513924A4 (no) |
AU (1) | AU2010332468A1 (no) |
BR (1) | BR112012015891A2 (no) |
NO (1) | NO330773B1 (no) |
WO (1) | WO2011073771A1 (no) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9691538B1 (en) * | 2012-08-30 | 2017-06-27 | Volterra Semiconductor LLC | Magnetic devices for power converters with light load enhancers |
US20140226387A1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-14 | John E. Stauffer | Transmission of electric power |
CN103389884A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-13 | 华为技术有限公司 | 处理输入/输出请求的方法、宿主机、服务器和虚拟机 |
CN105390241B (zh) * | 2014-09-02 | 2017-09-12 | 乾坤科技股份有限公司 | 复合磁性元件 |
EP3288046B1 (de) * | 2016-08-25 | 2021-04-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Spulenvorrichtung |
EP3493228B1 (en) * | 2017-11-30 | 2020-05-13 | Premo, S.A. | An annular magnetic power unit |
EP4200970A1 (en) * | 2020-08-20 | 2023-06-28 | Third Equation Ltd | Multi-phase electrical transformer and power control apparatus |
DE202022102379U1 (de) | 2022-05-02 | 2022-05-11 | Cuylits Holding GmbH | Profildichtung |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1530648A (en) * | 1920-03-17 | 1925-03-24 | Western Electric Co | Electric circuits |
CH204562A (de) * | 1938-07-18 | 1939-05-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Einrichtung zur regelbaren Einstellung der Schweissstromstärke bei Schweissapparaten. |
US2333015A (en) * | 1939-11-28 | 1943-10-26 | Gen Electric | Variable reactance device |
US2844804A (en) * | 1955-07-06 | 1958-07-22 | Letourneau Westinghouse Compan | Control transformer |
US3622868A (en) * | 1970-02-06 | 1971-11-23 | Joachim H Todt | Regulating power transformer with magnetic shunt |
US4146859A (en) * | 1974-03-14 | 1979-03-27 | Whitewater Electronics, Inc. | Saturable reactor for pincushion distortion correction |
DE2625354C3 (de) * | 1976-06-04 | 1981-06-04 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Übertrager für Gleich- und Wechselstromsignale mit einem ferromagnetischen Kern, der mindestens zwei voneinander unabhängige Magnetflüsse zuläßt |
US4595843A (en) * | 1984-05-07 | 1986-06-17 | Westinghouse Electric Corp. | Low core loss rotating flux transformer |
US5187428A (en) * | 1991-02-26 | 1993-02-16 | Miller Electric Mfg. Co. | Shunt coil controlled transformer |
DE19632172A1 (de) * | 1996-08-09 | 1998-02-12 | Asea Brown Boveri | Drehstromtransformator |
US6137391A (en) * | 1997-12-17 | 2000-10-24 | Tohoku Electric Power Company, Incorporated | Flux-controlled type variable transformer |
US6933822B2 (en) * | 2000-05-24 | 2005-08-23 | Magtech As | Magnetically influenced current or voltage regulator and a magnetically influenced converter |
-
2009
- 2009-12-18 NO NO20093561A patent/NO330773B1/no not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-12-15 BR BR112012015891A patent/BR112012015891A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2010-12-15 EP EP10837123.8A patent/EP2513924A4/en not_active Withdrawn
- 2010-12-15 US US13/516,919 patent/US20130009737A1/en not_active Abandoned
- 2010-12-15 AU AU2010332468A patent/AU2010332468A1/en not_active Abandoned
- 2010-12-15 WO PCT/IB2010/003248 patent/WO2011073771A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR112012015891A2 (pt) | 2019-09-24 |
AU2010332468A1 (en) | 2012-07-19 |
NO20093561A1 (no) | 2011-06-22 |
WO2011073771A1 (en) | 2011-06-23 |
US20130009737A1 (en) | 2013-01-10 |
EP2513924A4 (en) | 2014-03-05 |
EP2513924A1 (en) | 2012-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO330773B1 (no) | Transformator | |
NO20110868A1 (no) | Transformator | |
JP2010520636A (ja) | 変圧器構造 | |
NO317045B1 (no) | Magnetisk pavirkbar strom- eller spenningsregulerende anordning | |
CN109937515B (zh) | 电磁感应供电设备 | |
NO320550B1 (no) | Anordning ved planar hoyspenningstransformator | |
US9906027B2 (en) | Transferring electrical power for subsea applications | |
US20130207761A1 (en) | Electrical reactor with magnetization | |
Sen et al. | Unique capabilities of Sen Transformer: A power flow regulating transformer | |
EP2624403B1 (en) | Direct electric heating system for heating a subsea pipeline | |
US20210143788A1 (en) | Systems and methods for balancing unbalanced power cables | |
KR102030721B1 (ko) | 자기유도 전원 공급 장치 | |
KR101137316B1 (ko) | 수전 설비 | |
EP3342018B1 (en) | Subsea ac power supply device comprising a combined subsea transformer and subsea shunt reactor | |
WO2017175016A1 (en) | Circuit arrangement and device for load balance of parallel conductors of ac systems | |
EP2822137A1 (en) | Method and arrangement for transferring electrical power for subsea applications | |
FI125924B (en) | distribution Transformer | |
CN110310816A (zh) | 单相串联变压器及潮流控制系统 | |
NO328312B1 (no) | Energiforsyningssystem for øynettverk | |
EP3937198A1 (en) | Power transformer assembly | |
NO20111448A1 (no) | Utstyr for drift av fjerntliggende undervannslaster eller laster som krever lang AC undervannskryssing | |
KR102023129B1 (ko) | 변압기용 코일조립체의 권선 및 탭 연결구조 | |
WO2023237700A1 (en) | Transformer having a tertiary winding | |
CN114156070A (zh) | 一种油浸式变压器 | |
Baumann | Shunt reactor technology: Three world records in three years |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |