PT2018033451B

PT2018033451B - Indutor de restrição de potência polifásico de modo diferencial

Info

Publication number: PT2018033451B
Application number: PT2017070188A
Authority: PT
Inventors: Weigandt Wladimir
Original assignee: Manfred Schmelzer Gmbh
Priority date: 2016-08-18
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2023-05-19
Also published as: DE202016104544U1; WO2018033451A1; DE112017004115A5

Abstract

A invenção refere-se a um indutor (10) de restrição de potência polifásico de modo diferencial para o amortecimento de correntes de modo diferencial transientes entre uma fonte (20) de energia pelo menos bifásica e uma carga elétrica com um número correspondente de fases. A fonte (20) de energia é uma primeira fonte (20a) de energia pelo menos bifásica e uma segunda fonte (20b) de energia pelo menos bifásica conectada em paralelo a esta, sendo que fases correspondentes uma à outra da primeira e segunda fontes (20a, 20b) de energia são respetivamente acopladas uma à outra através de uma unidade (12) indutora de restrição. O indutor (10) de restrição de potência polifásico de modo diferencial é aperfeiçoado em resultado de pelo menos duas unidades (12) indutoras de restrição que se encontram dispostas em fases diferentes se encontrarem magneticamente acopladas uma à outra através de pelo menos um shunt (24) magnético polifásico com vista à prevenção de campos magnéticos de dispersão.

Description

DESCRIÇÃO

INDUTOR DE RESTRIÇÃO DE POTÊNCIA POLIFÁSICO DE MODO

DIFERENCIAL

A invenção refere-se a um indutor de restrição de potência polifásico de modo diferencial para o amortecimento de correntes de modo diferencial transientes entre uma fonte de energia pelo menos bifásica e uma carga elétrica com um número correspondente de fases, sendo que a fonte de energia é uma primeira fonte de energia pelo menos bifásica e uma segunda fonte de energia pelo menos bifásica conectada em paralelo a esta e fases correspondentes umas às outras da primeira e segunda fontes de energia são respetivamente acopladas uma à outra através de uma unidade indutora de restrição.

Correntes de modo diferencial são reduzidas ou impedidas através das impedâncias de um indutor de restrição de modo diferencial. Tais perturbações, por exemplo, surgem como harmónicas em fontes de alimentação comutadas e, tal como a corrente útil, possuem polaridades opostas.

Para além disso, em sistemas elétricos também é conhecida a conexão de fontes de energia, por exemplo inversores, em paralelo para o aumento da potência de saída. Isto aplica-se tanto a sistemas bifásicos como a sistemas trifásicos. As fontes elétricas de energia conectadas em paralelo têm o mesmo número de fases, sendo que, para além disso, as tensões de saída e as suas frequências de operação são iguais. Estes sistemas são utilizados principalmente como sistemas bifásicos ou trifásicos. No caso de um sistema trifásico, as três fases têm um ângulo de fase de 120°. As correntes individuais de fase encontram-se desfasadas, portanto, de 120° relativamente umas as outras.

Os inversores sincronizados utilizados hoje em dia em muitos casos como fontes de energia, para além de uma corrente de operação, isto é, uma corrente continua ou uma corrente alternada com uma frequência principal predefinida, geram um espetro relativamente extenso de harmónicas. Surgem correntes de modo diferencial transientes gue circulam nas linhas de fase antes da conexão de saida. Tais correntes de compensação provocam não apenas perdas mais elevadas, mas também distorções da tensão de oscilação harmónica.

Para a redução das oscilações harmónicas são utilizados indutores de restrição da rede. No caso de baixas e de médias potências, para o amortecimento das correntes de modo diferencial transientes nos transformadores eletrónicos de tensão ou conversores de frequência são utilizados indutores de restrição de modo diferencial. Um indutor de restrição de modo diferencial é utilizado, por exemplo, no inversor conhecido a partir do documento EP 2814151 Al.

Num indutor de restrição de modo diferencial, ambas as bobinas se encontram magneticamente acopladas uma à outra de tal modo, que a indutância resultante é maior para as correntes de compensação do que a indutância para a corrente de operação.

Na Fig. 1 encontra-se representado esquematicamente a titulo de exemplo um indutor de restrição monofásico. Ele compreende um núcleo 2 magnético do tipo UI. O núcleo 2 compreende uma primeira coluna 4_1 e uma segunda coluna 4_2 que se encontram magneticamente acopladas uma à outra nas extremidades através de uma culasse 6_1 superior e uma culasse 6_2 inferior.

Nas colunas 4_1, 4_2 existem entreferros. Assim, a resistência magnética é dividida por vários entreferros e um desenvolvimento de calor não se concentra na região de um entreferro 10 entre as colunas 4_1, 4_2 e as culasses 6_1, 6_2 . Na Fig. 1, a título de exemplo, encontra-se provido de referência apenas um entreferro. Sobre a primeira coluna 4_1 encontra-se um primeiro enrolamento 8_1 . Sobre a segunda coluna 4_2 encontra-se um segundo rolamento 8_2.

A particularidade de um indutor de restrição de modo diferencial consiste no facto de se encontrarem respetivamente definidas para os dois enrolamentos magneticamente ligados uma indutância M própria e uma indutância L mútua, com M<L. Para as correntes de operação que fluem pela bobina numa direção, a indutância para ambas as bobinas é 2*(L-M). Para as correntes de compensação que fluem em direções opostas, a indutância de ambas as bobinas é, pelo contrário, 2* (L+M) . A relação entre L e M é descrita pelo fator k de acoplamento da maneira que se segue: M=k*L. Para o ajuste da relação necessária entre L e M encontra-se entre a primeira coluna 4_1 e a segunda coluna 4_2 uma terceira coluna 4_3 que atua como shunt magnético monofásico. No shunt magnético monofásico também existem vários entreferros. Este shunt magnético monofásico influencia o acoplamento magnético de ambos os enrolamentos 8_1, 8_2.

A desvantagem técnica de um indutor de restrição de modo diferencial em si conhecido e mostrado esquematicamente na

Fig. 1 consiste agora no facto de as correntes de operação originarem nos núcleos correntes magnéticas que fluem numa direção e que geram, por conseguinte, um campo SF magnético de dispersão correspondentemente grande (representado esquematicamente). Campos SF magnéticos de dispersão geram um aquecimento indesejado de componentes metálicas adjacentes, por exemplo das paredes de um armário de comando. Para além disso, campos SF magnéticos de dispersão geram perturbações em aparelhos eletrónicos sensíveis e também são indesejáveis por esta razão.

objetivo da presente invenção é o de indicar um indutor de restrição de potência polifásico de modo diferencial que gere campos magnéticos de dispersão mais reduzidos e tenha simultaneamente uma forma compacta.

objetivo é solucionado através de um indutor de restrição de potência polifásico de modo diferencial para o amortecimento de correntes de modo diferencial transientes entre uma fonte de energia pelo menos bifásica e uma carga elétrica com um número correspondente de fases, sendo que a fonte de energia é uma primeira fonte de energia pelo menos bifásica e uma segunda fonte de energia pelo menos bifásica conectada em paralelo a esta e fases correspondentes umas às outras da primeira e segunda fontes de energia são respetivamente acopladas uma à outra através de uma unidade indutora de restrição, sendo que o indutor de restrição de potência de modo diferencial é aperfeiçoado em resultado de pelo menos duas unidades indutoras de restrição que se encontram dispostas em fases diferentes se encontrarem magneticamente acopladas uma à outra através de pelo menos um shunt magnético polifásico com vista à redução de campos magnéticos de dispersão.

De modo vantajoso, o indutor de restrição de potência polifásico de modo diferencial apresenta um campo magnético de dispersão mais reduzido do que sistemas convencionais. Por esta razão, não têm de ser mantidas quaisquer distâncias mínimas, ou pelo menos distâncias mínimas significativamente mais reduzidas, relativamente a componentes metálicas na envolvente do indutor de restrição. Por exemplo, é possível posicionar o indutor de restrição de potência de modo diferencial num armário de controlo sem que haja o perigo de as suas paredes ou o seu fundo aquecerem até um ponto indesejado. 0 campo magnético de dispersão mais reduzido também tem um efeito positivo na compatibilidade eletromagnética do indutor de restrição de potência de modo diferencial. Para além disso, o sistema é extremamente compacto. A construção compacta também pode ser vantajosamente utilizada ao máximo, dado que não têm de ser mantidas quaisquer distâncias mínimas, ou distâncias mínimas apenas significativamente reduzidas, relativamente a outras componentes.

A corrente de operação num primeiro enrolamento de uma unidade indutora de restrição, que se encontra numa fase de uma primeira fonte de energia, forma um fluxo magnético. A corrente de operação num segundo enrolamento de uma outra unidade indutora de restrição, que se encontra numa fase homónima de uma segunda fonte de energia, forma igualmente um fluxo magnético, o qual flui na mesma direção que o fluxo magnético mencionado em primeiro lugar. 0 shunt magnético polifásico que acopla magneticamente as unidades indutoras de restrição em diferentes fases umas às outras assegura que o fluxo magnético da corrente de operação não seja deslocado para o ar. Em sistemas polifásicos, a soma das correntes de operação nas diferentes fases é igual a zero. Por esta razão, a soma dos fluxos magnéticos gerados pelas correntes de operação que são deslocados para fora das unidades indutoras de restrição para os entreferros também é igual a zero. No shunt magnético polifásico, os fluxos magnéticos eliminam-se mutuamente, pelo que, como resultado, é possível reduzir significativamente, ou até eliminar completamente, o campo de dispersão resultante do indutor de restrição de potência de modo diferencial.

De modo vantajoso, de acordo com aspetos da invenção, é indicado um indutor de restrição de potência polifásico de modo diferencial que gera campos magnéticos de dispersão apenas mínimos e que apresenta, para além disso, uma forma muito compacta. É simultaneamente possível ajustar o fator de acoplamento de maneira flexível. Em suma, as propriedades mecânicas, elétricas, magnéticas e térmicas do indutor de restrição de potência polifásico de modo diferencial são significativamente melhoradas, portanto, comparativamente a soluções convencionais. Isto diz respeito a cada uma das propriedades individuais mencionadas, mas acima de tudo também à soma destas propriedades. Assim, comparativamente a soluções convencionais, o indutor de restrição de potência polifásico de modo diferencial caracteriza-se sobretudo por serem simultaneamente melhoradas tanto as propriedades mecânicas como as propriedades elétricas, magnéticas e térmicas.

De acordo com uma outra forma de realização, entre o shunt magnético polifásico e um núcleo das unidades indutoras de restrição existe em cada caso um entreferro. Através do ajuste de uma largura destes entreferros pode ser vantajosamente alcançado e ajustado de maneira flexível um acoplamento entre os enrolamentos das diferentes unidades indutoras de restrição e, como resultado, também entre as diferentes fases.

De acordo com uma forma de realização vantajosa, o indutor de restrição de potência de modo diferencial é aperfeiçoado em resultado de as unidades indutoras de restrição compreenderem respetivamente um primeiro enrolamento e um segundo enrolamento que se encontram dispostos sobre um núcleo comum, sendo que os núcleos das pelo menos duas unidades indutoras de restrição dispostas em fases diferentes se encontram acoplados um ao outro com o shunt magnético polifásico.

Prevê-se, neste caso, em particular que as unidades indutoras de restrição compreendam respetivamente dissipadores de calor dispostos entre o núcleo e os enrolamentos.

A utilização de um dissipador de calor permite aumentar as potências do indutor de restrição de potência de modo diferencial sem que as suas dimensões estruturais aumentem. É possível, portanto, de modo vantajoso, realizar uma forma compacta para uma potência ao mesmo tempo aumentada.

Prevê-se, além disso, em particular, que os dissipadores de calor apresentem conexões de água de refrigeração que se encontrem dispostas debaixo dos enrolamentos. A disposição das conexões de água de refrigeração debaixo dos enrolamentos é sobretudo vantajosa porque não há o perigo de a água de refrigeração danificar os enrolamentos no caso de uma fuga nas conexões de água de refrigeração. No contexto da presente descrição, debaixo significa situado geodesicamente mais fundo. A água de refrigeração, portanto, flui para baixo sem que os enrolamentos se possam tornar molhados.

Prevê-se, de acordo com uma outra forma de realização, que os núcleos se encontrem acoplados a um shunt magnético polifásico superior e a um shunt magnético polifásico inferior e que as conexões de água de refrigeração se encontrem dispostas entre um lado inferior dos enrolamentos e o shunt magnético polifásico inferior. Através da disposição das conexões de água de refrigeração entre o lado inferior dos enrolamentos e um lado superior do shunt magnético polifásico inferior, as dimensões estruturais do indutor de restrição de potência de modo diferencial não têm de ser aumentadas para as conexões de água de refrigeração. De modo vantajoso, a forma compacta do indutor de restrição de potência de modo diferencial também é mantida no caso de potência aumentada e de refrigeração necessária em consequência desta.

Prevê-se, de acordo com uma outra forma de realização vantajosa, que o núcleo apresente a forma de um jugo fechado, sendo que o jugo compreende uma primeira coluna, uma segunda coluna assim como uma culasse superior e uma inferior, sendo que ambas as colunas se encontram magneticamente acopladas nas suas extremidades superiores através da culasse superior e nas suas extremidades inferiores através da culasse inferior e sendo que as unidades indutoras de restrição dispostas em fases diferentes se encontram magneticamente acopladas umas às outras na culasse superior com um shunt magnético superior e na sua culasse inferior com um shunt magnético inferior.

A forma de realização descrita revelou-se na prática como sendo particularmente vantajosa e flexível. Prevê-se, neste contexto, em particular, que um núcleo seja previsto com três colunas, sendo que uma terceira coluna que atua como shunt magnético de duas partes se encontra disposta entre a primeira e a segunda coluna. Através desta terceira coluna que atua como shunt magnético monofásico é possível ajustar o acoplamento magnético entre ambos os enrolamentos de maneira flexível. A terceira coluna também se encontra magneticamente acoplada à culasse superior e à inferior.

Prevê-se, de modo vantajoso, que tanto o acoplamento entre os enrolamentos de uma unidade indutora de restrição (numa fase) como o acoplamento entre os enrolamentos de diferentes unidades indutoras de restrição, e, por conseguinte, de diferentes fases, possam ser ajustados de maneira flexível através do ajuste dos entreferros no shunt monofásico nas respetivas unidades indutoras de restrição e através do ajuste do entreferro entre o núcleo e o shunt magnético polifásico.

Prevê-se, para além disso, de acordo com um desenvolvimento vantajoso, que entre a culasse e o respetivo shunt magnético polifásico exista uma resistência magnética, em particular um entreferro. Através do entreferro é possível ajustar a resistência magnética entre a culasse e o shunt magnético polifásico.

Prevê-se, de acordo com uma outra forma de realização, que o núcleo compreenda uma terceira coluna que se estenda entre a primeira e a segunda coluna entre a culasse superior e a inferior e que forme um shunt magnético monofásico, sendo que uma meia secção transversal do shunt magnético polifásico mais uma secção transversal do shunt magnético monofásico são menores somadas do que uma secção transversal da primeira e segunda colunas que se encontram respetivamente envolvidas por um enrolamento. 0 shunt magnético polifásico compreende em muitos casos um shunt magnético superior e um shunt magnético inferior. Uma meia secção transversal do shunt magnético seria, portanto, por exemplo, a secção transversal do shunt superior ou do shunt inferior. A secção transversal da primeira e da segunda coluna é a soma das secções transversais individuais das colunas. Numa tal forma de realização, o material dos núcleos é utilizado de modo particularmente eficiente. 0 gasto de material dos núcleos encontra-se, portanto, otimizado ou reduzido e o indutor de restrição encontra-se construído de forma mais compacta.

É conhecida a utilização de um primeiro inversor como primeira fonte de energia e de um segundo inversor como segunda fonte de energia. 0 indutor de restrição de potência polifásico de modo diferencial, por exemplo, pode ser uma componente de um tal inversor. De modo vantajoso, um tal inversor fornece uma tensão alternada com ondulação mais reduzida.

A primeira e a segunda fontes de energia podem ter respetivamente três fases. Em sistemas trifásicos é em muitos casos inevitável o facto de ter de ser aceite uma forma relativamente grande. Contudo, de modo vantajoso, o indutor de restrição de potência compacto polifásico de modo diferencial, que apresenta correspondentemente três unidades indutoras de restrição, que, tal como descrito nas formas de realização anteriormente mencionadas, se encontram acopladas umas às outras através do shunt magnético polifásico, tem uma forma particularmente compacta.

Outras caracteristicas da partir da descrição de formas invenção em conjunto com as anexados. Formas de realização satisfazer caracteristicas várias caracteristicas.

invenção tornam-se evidentes a de realização de acordo com a reivindicações e os desenhos de acordo com a invenção podem individuais ou uma combinação de

A invenção será descrita a seguir, sem se limitar o conceito geral da invenção, com referência aos desenhos por meio de exemplos de realização, sendo que se remete expressamente para os desenhos a respeito de todos os detalhes de acordo com a invenção não explicados mais detalhadamente no texto. Mostram:

Fig.	1	uma representação um indutor de res estado da técnica,	esquematicamente simplificada de trição monofásico de acordo com o
Fig.	2	um diagrama simplificado de inversores e duas	de circuito esquematicamente um sistema bifásico com dois unidades indutoras de restrição,
Fig.	3	um diagrama simplificado de inversores e três	de circuito esquematicamente um sistema trifásico com dois unidades indutoras de restrição,

Fig.	4a,	4b	um indutor de diferencial de 90° em relativamente	restrição de potência bifásico de modo em duas vistas laterais deslocadas termos de direção de visualização uma à outra,
Fig.	5a,	5b	um indutor de restrição de potência trifásico de modo diferencial em duas vistas laterais deslocadas de 90° em termos de direção de visualização relativamente uma à outra,
Fig.	6		uma vista simplificada trifásico de	em perspetiva esquematicamente do indutor de restrição de potência modo diferencial conhecido a partir

das Fig. 5a e 5b.

Nos desenhos, elementos são respetivamente providos pelo que se prescinde em cada e/ou partes iguais ou semelhantes das mesmas referências numéricas, caso de uma nova apresentação.

A Fig. 2 mostra um diagrama de circuito esquematicamente simplificado de um sistema bifásico que compreende um primeiro inversor WR1 e um segundo inversor WR2. 0 primeiro inversor WR1 é uma primeira fonte 20a de energia exemplar e o segundo inversor WR2 é uma segunda fonte 20b de energia exemplar. Ambos os inversores WR1, WR2 formam conjuntamente uma fonte 20 de energia do sistema. Ambos os inversores WR1, WR2 encontram-se conectados em paralelo. Uma primeira fase Al do primeiro inversor WR1 e uma primeira fase A2 correspondente do segundo inversor WR2 encontram-se acopladas na fase A do sistema. Correspondentemente, uma segunda fase BI do primeiro inversor WR1 e uma segunda fase B2 correspondente do segundo inversor WR2 encontram-se acopladas na fase B. Às fases A, B encontra-se conectada uma carga não representada.

A unidade Dr A indutora de restrição encontra-se na fase A.

Ambos os seus enrolamentos 8 encontram-se representados esquematicamente na Fig. 2. A direção de enrolamento dos enrolamentos encontra-se representada através de um ponto. Na fase B encontra-se uma segunda unidade Dr B indutora de restrição. Os seus enrolamentos 8 encontram-se igualmente representados esquematicamente, sendo que a sua direção de enrolamento também se encontra indicada através de um ponto.

A Fig. 3 mostra um diagrama de circuito esquematicamente simplificado de um sistema trifásico que também compreende dois inversores, nomeadamente o primeiro inversor WR1 e o segundo inversor WR2, como primeira e segunda fontes 20a, 20b de energia. Neste sistema encontram-se previstas três unidades Dr U, Dr V e Dr W indutoras de restrição. Novamente, as fases Ul, VI, e W1 do primeiro inversor WR1 e as fases U2, V2, e W2 correspondentes do segundo inversor WR2 encontram-se acopladas nas fases U, V e W do sistema. Uma carga trifásica conectada a estas não se encontra representada. Os enrolamentos 8 dos três indutores Dr U, Dr V e Dr W de restrição encontram-se indicados nas fases individuais dos inversores WR1, WR2. As direções de enrolamento encontram-se novamente indicadas através de um ponto.

Num indutor de restrição de potência polifásico de modo diferencial para o amortecimento de correntes de modo diferencial transientes tal como elas circulam nos sistemas mostrados na Fig. 2 e Fig. 3 antes dos terminais A, B ou U, V, W, respetivamente, de saída no sistema, as unidades Dr A, Dr B ou Dr U, Dr V e Dr W indutoras de restrição nas diferentes fases A, B ou U, V, W, respetivamente, encontramse magneticamente acopladas umas às outras através de pelo menos um shunt 24 magnético polifásico. Diferentes exemplos de realização de tais indutores de restrição de potência de modo diferencial encontram-se mostrados nas figuras que se seguem.

As Fig. 4a e 4b mostram um indutor 10 de restrição de potência bifásico de modo diferencial em vistas laterais deslocadas de 90° em termos de direção de visualização relativamente uma à outra. O indutor 10 de restrição de potência de modo diferencial compreende uma primeira unidade 12_1 indutora de restrição e uma segunda unidade 12_2 indutora de restrição. Cada uma das unidades 12 1, 12 2 indutoras de restrição, tal como ilustrado fundamentalmente por meio da Fig. 1, compreende dois enrolamentos 8 que, em cada caso, tal como explicado em conexão com a Fig. 2, se encontram acoplados a uma fase de uma primeira fonte de energia e a uma fase de uma segunda fonte de energia. As unidades indutoras de restrição são marcadas genericamente com a referência numérica 12.

A primeira unidade 12_1 indutora de restrição do indutor 10 de restrição de potência bifásico de modo diferencial mostrado na Fig. 4 compreende um primeiro núcleo 2_1 que compreende uma primeira coluna 4_11 visível na Fig. 4a e uma segunda coluna tapada na Fig. 4a. Ambas as colunas do primeiro núcleo 2_1 se encontram magneticamente acopladas uma à outra através de uma primeira culasse 6_11 superior e de uma primeira culasse 6_21 inferior. Sobre a primeira coluna 4_11 encontra-se um primeiro enrolamento 8_11 e sobre a segunda coluna encontra-se um segundo enrolamento (não visível).

O segundo núcleo 2_2 da segunda unidade 12_2 indutora de restrição encontra-se construído de forma análoga à do primeiro núcleo 2_1 da primeira unidade 12_1 indutora de restrição. Ele compreende uma primeira coluna 4_21 e uma segunda coluna 4_22 não visível na Fig. 4a (comparar com a Fig. 4b) . A primeira e a segunda colunas 4_21, 4_22 encontram-se acopladas uma à outra através da culasse 6_21 superior e da culasse 6_22 inferior. Sobre a primeira coluna 4_21 encontra-se um primeiro enrolamento 8_21 e sobre a segunda coluna 4_22 encontra-se um segundo enrolamento 8_22 (Fig. 4b).

Para além disso, os núcleos 2_1, 2_2 das unidades 12_1, 12_2 indutoras de restrição compreendem respetivamente uma terceira coluna 4_32, que se encontra mostrada na Fig. 4b para a segunda unidade 12 2 indutora de restrição.

Entre as colunas, que são também designadas genericamente com referências numéricas 4, e a culasse, que também é designada genericamente com as referências numéricas 6, encontram-se previstos em cada caso entreferros 14, sendo que as resistências magnéticas entre as partes do núcleo são ajustadas por meio da largura destes.

As unidades 12 indutoras de restrição dispostas nas diferentes fases A, B ou U, V, W, respetivamente, (Fig. 2 e 3) são magneticamente acopladas umas às outras por meio de um shunt 24 magnético polifásico. Para tal, no exemplo de realização mostrado na Fig. 4a e 4b encontra-se previsto um shunt 24_1 magnético polifásico superior e um shunt 24_2 magnético polifásico inferior. 0 acoplamento magnético do shunt polifásico, que é designado genericamente com as referências numéricas 24, é ajustado através da distância dl superior e da distância d2 inferior. Entre o shunt 24_1 magnético polifásico superior e a culasse 6_11, 6_21 superior e também entre o shunt 24_2 magnético polifásico inferior e a culasse 6_12, 6_22 inferior encontra-se previsto em cada caso um entreferro 30.

Na Fig. 4b é mostrado que o shunt 24_1 magnético polifásico superior é formado por duas partes 24_11, 24_12 superiores. Correspondentemente, o shunt 24_2 magnético polifásico inferior é formado por duas partes 24_21 e 24_22 inferiores. Para além disso, as colunas 4 das unidades 12 indutoras de restrição encontram-se providas de dissipadores 26 de calor. Os dissipadores 26 de calor encontram-se dispostos entre o núcleo 2 e os enrolamentos 8, mais precisamente entre as colunas 4 e os enrolamentos 8. Os dissipadores 26 de calor compreendem conexões 28 de água de refrigeração que se encontram dispostas debaixo dos enrolamentos 8. As conexões 28 de água de refrigeração encontram-se entre um lado superior do shunt 24_2 magnético polifásico inferior e um lado inferior dos enrolamentos 8.

De modo preferido, as componentes do núcleo 2 e também o shunt 24 magnético polifásico são partes de núcleo laminadas que são produzidas, por exemplo, a partir de chapas para transformadores. Também se encontra indicada nas figuras uma direção de empilhamento das chapas.

A Fig. 4b mostra uma vista lateral a partir da direção designada de IVb na Fig. 4a. A Fig. 4a mostra uma vista lateral do indutor 10 de restrição de potência de modo diferencial a partir da direção designada de IVa na Fig. 4b.

A Fig. 5a mostra uma vista lateral de um indutor 10 de restrição de potência trifásico de modo diferencial. Pode-se ver uma primeira unidade 12_1 indutora de restrição que compreende um núcleo 2_1 que compreende uma primeira coluna 4_11 e uma segunda coluna 4_12 que se encontram acopladas nas suas extremidades superiores e inferiores com uma culasse 6_11 superior e uma culasse 6_12 inferior. Entre as colunas 4_11, 4_12 e a culasse 6_11 e 6_12 encontram-se novamente previstos entreferros 14. Um primeiro enrolamento 8_11 envolve a primeira coluna 4_11 e um segundo enrolamento 8_12 envolve a segunda coluna 4_12. Entre os enrolamentos 8_11, 8_12 e as respetivas colunas 4_11, 4_12 encontram-se em cada caso dissipadores 26 de calor. Na extremidade inferior dos dissipadores 26 de calor encontram-se previstas conexões 28 de água de refrigeração. Estas encontram-se num entreferro 30 entre a culasse 6_12 inferior e o shunt 24_2 magnético polifásico inferior. 0 entreferro 30 tem a largura d2 . Também se encontra previsto um entreferro 30 entre a culasse 6_11 superior e o shunt 24_1 magnético polifásico superior. Este tem a largura dl.

A Fig. 5b mostra uma vista lateral do indutor 10 de restrição de potência trifásico de modo diferencial a partir da direção de visualização designada de Vb na Fig. 5a. Pode-se ver a primeira unidade 12_1 indutora de restrição, uma segunda unidade 12_2 indutora de restrição e uma terceira unidade 12_3 indutora de restrição. Através do shunt 24_1 ou 24_2 magnético polifásico superior e inferior encontram-se magneticamente acoplados uns ao outros os núcleos 2_1, 2_2 e 2_3, mais precisamente a culasse 6_11, 6_21 e 6_31 ou 6_12, 6_22 e 6_32, respetivamente. Entre a culasse 6_11, 6_21 e 6_31 superior e o shunt 24_1 magnético polifásico superior encontra-se prevista uma distância dl, d2 correspondente e entre a culasse 6_12, 6_22, 6_32 inferior e o shunt 24_2 magnético polifásico inferior encontra-se prevista uma distância d2. Entre os enrolamentos 8_12, 8_22, 8_32 e as colunas 4_12, 4_22, 4_32 encontra-se novamente um dissipador 26 de calor. O mesmo também é obviamente válido para as colunas e enrolamentos afastados na Fig. 5b e não visíveis.

A Fig. 6 mostra o indutor 10 de restrição de potência trifásico de modo diferencial já conhecido a partir das Fig. 5a e 5b numa vista em perspetiva esquematicamente simplificada. O shunt 24_1, 24_2 magnético polifásico superior e inferior é constituído por duas partes 24_11, 24_12 e 24_21, 24_22, respetivamente, (não visíveis),. As componentes, em particular, são produzidas a partir de chapas magnéticas e são unidas numa pilha com parafusos 32 correspondentes. Para além disso, encontra-se previsto um suporte 34 que é constituído por travessas e montantes, sendo que o indutor 10 de restrição de potência de modo diferencial é mantido unido no seu conjunto através deste.

Todas as caracteristicas mencionadas, também as caracteristicas a serem inferidas a sós dos desenhos, bem como também caracteristicas individuais que são divulgadas em combinação com outras caracteristicas, são consideradas essenciais para a invenção a sós e em combinação. Formas de realização de acordo com a invenção podem ser satisfeitas através de caracteristicas individuais ou através de uma combinação de várias caracteristicas. No âmbito da invenção, caracteristicas descritas com em particular ou de modo preferido devem ser entendidas como caracteristicas facultativas.

Lista de referências

Núcleo

Coluna

Culasse

Enrolamentos

Indutor de restrição de potência de modo diferencial

Unidade indutora de restrição

12_1 Primeira unidade indutora de restrição

12_2 Segunda unidade indutora de restrição

12_3 Terceira unidade indutora de restrição

Entreferro

Fonte de energia

20a Primeira fonte de energia

20b Segunda fonte de energia shunt magnético polifásico

24_1 shunt magnético polifásico superior 24_2 shunt magnético polifásico inferior 26 Dissipadores de calor

Conexão de água de refrigeração

Entreferro

Parafusos

Suportes

WR1 Primeiro inversor

WR2 Segundo inversor dl Distância superior d2 Distância inferior

Lisboa, 15 de fevereiro de 2019

Claims

1. Indutor (10) de restrição de potência polifásico de modo diferencial para o amortecimento de correntes de modo diferencial transientes entre uma fonte (20) de energia pelo menos bifásica e uma carga elétrica com um número correspondente de fases, sendo que a fonte (20) de energia é uma primeira fonte (20a) de energia pelo menos bifásica e uma segunda fonte (20b) de energia pelo menos bifásica conectada em paralelo a esta e fases correspondentes uma à outra da primeira e segunda fontes (20a, 20b) de energia são respetivamente acopladas uma à outra através de uma unidade (12) indutora de restrição, caracterizado por pelo menos duas unidades (12) indutoras de restrição que se encontram dispostas em fases diferentes se encontrarem magneticamente acopladas uma à outra através de pelo menos um shunt (24) magnético polifásico com vista à redução de campos magnéticos de dispersão.

2. Indutor (10) de restrição de potência de modo diferencial de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as unidades (12) indutoras de restrição compreenderem respetivamente um primeiro enrolamento (8) e um segundo enrolamento (8) que se encontram dispostos sobre um núcleo (2) comum, sendo que os núcleos (2) das pelo menos duas unidades (12) indutoras de restrição dispostas em fases diferentes se encontram acoplados um ao outro com o shunt (24) magnético polifásico.

3. Indutor (10) de restrição de potência de modo diferencial de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por as unidades (12) indutoras de restrição compreenderem respetivamente dissipadores (26) de calor dispostos entre o núcleo (2) e os enrolamentos (8).

4. Indutor (10) de restrição de potência de modo diferencial de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por os dissipadores (26) de calor apresentarem conexões (28) de água de refrigeração que se encontram dispostas debaixo dos enrolamentos (8).

5. Indutor (10) de restrição de potência de modo diferencial de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por os núcleos (2) se encontrarem acoplados a um shunt (24_1) magnético polifásico superior e a um shunt (24_2) magnético polifásico inferior e as conexões (28) de água de refrigeração se encontrarem dispostas entre um lado inferior dos enrolamentos (8) e o shunt (24_2) magnético polifásico inferior.

6. Indutor (10) de restrição de potência de modo diferencial de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado por o núcleo (2) apresentar uma forma fechada que compreende uma primeira coluna (4_1), sobre a qual se encontra disposto o primeiro enrolamento (8), uma segunda coluna (4_2), sobre a qual se encontra disposto o segundo enrolamento (8), assim como uma culasse (6_1, 6_2) superior e uma inferior, sendo que ambas as colunas (4_1, 4_2) se encontram magneticamente acopladas nas suas extremidades superiores através da culasse (6_1) superior e nas suas extremidades inferiores através da culasse (6_2) inferior e sendo que as unidades (12) indutoras de restrição dispostas em fases diferentes se encontram magneticamente acopladas umas às outras na culasse (6_1) superior com um shunt (24_1) magnético polifásico superior e na sua culasse (6_2) inferior com um shunt (24_2) magnético polifásico inferior.

7. Indutor (10) de restrição de potência de modo diferencial de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por entre a culasse (6) e o respetivo shunt (24) magnético polifásico existir uma resistência magnética, em particular um entreferro (30).

8. Indutor (10) de restrição de potência de modo diferencial de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado por o núcleo (2) compreender uma terceira coluna (4_3) que se estende entre a primeira e a segunda coluna (4_1, 4_2) entre a culasse (6_1, 6_2) superior e a inferior e que forma um shunt (24) magnético monofásico, sendo que uma meia secção transversal do shunt (24) magnético polifásico mais uma secção transversal do shunt magnético monofásico são menores somadas do que uma secção transversal da primeira e segunda colunas (4_1, 4_2) que se encontram respetivamente envolvidas por um enrolamento (8).