RU198705U1 - Smoothing reactor - Google Patents

Smoothing reactor Download PDF

Info

Publication number
RU198705U1
RU198705U1 RU2020114783U RU2020114783U RU198705U1 RU 198705 U1 RU198705 U1 RU 198705U1 RU 2020114783 U RU2020114783 U RU 2020114783U RU 2020114783 U RU2020114783 U RU 2020114783U RU 198705 U1 RU198705 U1 RU 198705U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
winding
reactor
height
insulation
increasing
Prior art date
Application number
RU2020114783U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Мухин
Артем Александрович Шрайнер
Борис Борисович Лесин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Росэнерготранс" (ООО "Росэнерготранс")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Росэнерготранс" (ООО "Росэнерготранс") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Росэнерготранс" (ООО "Росэнерготранс")
Priority to RU2020114783U priority Critical patent/RU198705U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU198705U1 publication Critical patent/RU198705U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2847Sheets; Strips
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/323Insulation between winding turns, between winding layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, реакторам для сглаживания пульсаций выпрямленного тока. Сглаживающий реактор содержит установленную на, предпочтительно, стержневой магнитопровод слоевую обмотку. Каждый слой обмотки представляет собой виток тонколистового проводника. Высота проводника соответствует высоте обмотки, а между витками размещена изоляция. Достигается повышение технологичности реактора, снижение нагрева за счет увеличения поверхности охлаждения и повышение надежности реактора без существенного увеличения габаритов устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.The utility model relates to electrical engineering, reactors for smoothing rectified current ripples. The smoothing reactor contains a layer winding installed on, preferably, a core magnetic circuit. Each layer of winding is a turn of a thin-sheet conductor. The height of the conductor corresponds to the height of the winding, and insulation is placed between the turns. EFFECT: increasing the manufacturability of the reactor, decreasing heating by increasing the cooling surface and increasing the reliability of the reactor without significantly increasing the dimensions of the device. 1 wp f-ly, 3 dwg

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к реакторам для сглаживания пульсаций выпрямленного тока. Устройство может быть применено в цепях выпрямителя или тиристорного преобразователя.The utility model relates to electrical engineering, in particular, to reactors for smoothing rectified current ripples. The device can be used in rectifier circuits or thyristor converter.

Известны сглаживающие реакторы компании QinhuangdaoHuashenglongElectricalEquipmentCo, Ltd.[http://reactorinchina.com/: Сайт компании QinhuangdaoHuaShengLongElectricalEquipmentCo., Ltd [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://reactorinchina.com/3-1-5-smoothing-reactor/231751], имеющие воздушный сердечник и катушечную обмотку, намотанную медными шинами.Known smoothing reactors company QinhuangdaoHuashenglongElectricalEquipmentCo, Ltd. [http://reactorinchina.com/: Website of the company QinhuangdaoHuaShengLongElectricalEquipmentCo., Ltd [Electronic resource]. - Access mode: http://reactorinchina.com/3-1-5-smoothing-reactor/231751], having an air core and a coil winding wound with copper busbars.

Другой известный сухой сглаживающий реактор [Eliz.zp.ua: сайт ООО «Элиз» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.eliz.zp.ua/about-company/novosti/181-aprel-2015g.html] имеет обмотку, выполненную цилиндрической, витки которой навиты алюминиевой шиной. При помощи прокладок и реек обмотка закрепляется между стеклотекстолитовыми опорами и прессуется балками. Все металлические детали реактора имеют защитные антикоррозионные покрытия.Another well-known dry smoothing reactor [Eliz.zp.ua: site of LLC "Eliz" [Electronic resource]. - Access mode: http://www.eliz.zp.ua/about-company/novosti/181-aprel-2015g.html] has a cylindrical winding, the turns of which are wound with an aluminum bus. With the help of spacers and rails, the winding is fixed between fiberglass supports and pressed with beams. All metal parts of the reactor have protective anti-corrosion coatings.

Конструкции обмоток, выполненных медными или алюминиевыми шинами, характеризуется низкой технологичностью: помимо высокой трудоемкости выполнения витков навивом шины возникает необходимость выполнения межвитковой изоляции в осевом направлении по ходу намотки, что практически исключает возможность автоматизации процесса намотки. Также наличие изоляции в осевом направлении приводит к увеличению высоты обмотки.The design of the windings made with copper or aluminum buses is characterized by low manufacturability: in addition to the high labor intensity of making turns by winding the bus, it becomes necessary to perform interturn insulation in the axial direction along the winding, which practically excludes the possibility of automating the winding process. Also, the presence of insulation in the axial direction leads to an increase in the height of the winding.

Известна конструкция сглаживающего реактора [Патент RU 2627730, приор. 30.10.2015, опубл. 11.05.2017, H01F 38/02, H01F 3/14], содержащего по меньшей мере один блок, включающий катушку индуктивности, размещенную в немагнитной среде. Катушка ориентирована вертикально и может быть выполнена из голого алюминиевого или медного провода. Витки катушки во избежание их гальванического контакта между собой и конструктивными элементами магнитной системы могут фиксироваться деталями из диэлектрика – реечными дистанерами.The known design of the smoothing reactor [Patent RU 2627730, prior. 10/30/2015, publ. 05/11/2017, H01F 38/02, H01F 3/14], containing at least one block including an inductor located in a non-magnetic environment. The coil is oriented vertically and can be made of bare aluminum or copper wire. In order to avoid their galvanic contact between themselves and the structural elements of the magnetic system, the turns of the coil can be fixed with dielectric parts - rack spacing.

Недостатком данного решения является высокая материалоемкость и трудоемкость изготовления магнитопровода вследствие наличия ярмовых частей и необходимости секционирования стержня. Наличие дополнительных деталей из диэлектрика усложняет технологию и повышает материалоемкость.The disadvantage of this solution is the high material consumption and laboriousness of manufacturing the magnetic circuit due to the presence of yoke parts and the need to section the rod. The presence of additional dielectric parts complicates the technology and increases material consumption.

Известен сглаживающий реактор [Reactormash.ru: сайт ООО «Реакторные машины» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://reactormash.ru/products/sglazhivayushhie-i-filtrovyie-reaktoryi/?yclid=13 66713260679904129, свободный], представляющий собой катушку индуктивности на ферромагнитном сердечнике. Обмотка реактора выполняется литой или с применением прямоугольного провода с изоляцией из кремнийорганического силикона. При намотке используется прямоугольный многопроволочный провод, в том числе эмалированный с силиконовой изоляцией. Known smoothing reactor [Reactormash.ru: site of LLC "Reactor machines" [Electronic resource]. - Access mode: http://reactormash.ru/products/sglazhivayushhie-i-filtrovyie-reaktoryi/?yclid=13 66713260679904129, free], which is an inductor coil on a ferromagnetic core. The winding of the reactor is cast or using a rectangular wire with silicone insulation. When winding, a rectangular stranded wire is used, including enameled one with silicone insulation.

Конструкция обмотки в данном решении не раскрывается, что не позволяет сделать выводы о ее технологичности. На фотографиях, предположительно, представлена многослойная цилиндрическая обмотка, выполненная проводом, что, во-первых, подразумевает необходимость выполнения дополнительной прессовки данной обмотки, во-вторых, увеличивает материалоемкость за счет сплошной изоляции провода и дополнительных деталей, обеспечивающих прессовку.The design of the winding in this solution is not disclosed, which does not allow drawing conclusions about its manufacturability. The photographs, presumably, show a multilayer cylindrical winding made with a wire, which, firstly, implies the need to perform additional pressing of this winding, and secondly, it increases the material consumption due to the solid insulation of the wire and additional parts that provide pressing.

Другой известный сглаживающий реактор [Полезная модель RU 193653, пр. от 03.09.2019, опубл. 08.11.2019, H01F 27/28 (2006.01), H01F 27/32 (2006.01)] имеет дисковую катушечную обмотку с внешней литой изоляцией, установленную на магнитопровод. Каждая катушка реактора выполнена из нескольких слоев тонколистового проводника, и каждый ее слой представляет собой один виток проводника, а между слоями размещена тонколистовая изоляция.Another well-known smoothing reactor [Utility model RU 193653, pr. 03.09.2019, publ. 11/08/2019, H01F 27/28 (2006.01), H01F 27/32 (2006.01)] has a disc coil winding with external cast resin installed on a magnetic circuit. Each coil of the reactor is made of several layers of thin-sheet conductor, and each of its layers is one turn of the conductor, and thin-sheet insulation is placed between the layers.

Для обеспечения жесткости секционной (катушечной) обмотки необходимо использование литой внешней изоляции, для выполнения которой требуется осуществление дополнительных технологических операций по заливу и запеканию изоляции.To ensure the rigidity of the sectional (coil) winding, it is necessary to use cast external insulation, which requires additional technological operations for pouring and baking the insulation.

Большинство аналогов обладают большими габаритами, чем заявляемое решение, менее технологичны, более материалоемки, из-за чего имеют более высокую себестоимость.Most analogs have larger dimensions than the claimed solution, are less technological, more material-intensive, which is why they have a higher cost price.

При реализации заявляемой полезной модели достигается повышение технологичности реактора за счет снижения трудоёмкости его изготовления благодаря исключению ряда технологических операций и возможности автоматизации процесса намотки обмотки.When implementing the claimed utility model, an increase in the manufacturability of the reactor is achieved by reducing the labor intensity of its manufacture due to the elimination of a number of technological operations and the possibility of automating the process of winding the winding.

Заявляемый сглаживающий реактор содержит установленную на, предпочтительно, стержневой магнитопровод слоевую обмотку. Каждый слой обмотки представляет собой виток тонколистового проводника. Высота проводника соответствует высоте обмотки, а между витками размещена изоляция.The inventive smoothing reactor contains a layer winding installed on, preferably, a core magnetic circuit. Each layer of winding is a turn of a thin-sheet conductor. The height of the conductor corresponds to the height of the winding, and insulation is placed between the turns.

Обмотка из сплошной по высоте фольги не может применяться для переменных токов больших величин, так как из-за вихревых токов большая часть переменного тока вытесняется в торцы фольги, вызывая их перегрев. Такие процессы происходят при применении заявляемой конструкции, например, в токоограничивающих реакторах.A winding made of a foil continuous in height cannot be used for large alternating currents, since due to eddy currents, most of the alternating current is displaced into the foil ends, causing them to overheat. Such processes occur when using the claimed design, for example, in current-limiting reactors.

Сглаживающий реактор, как ранее указано, предназначен для сглаживания пульсаций выпрямленного тока, то есть для работы на почти постоянном токе в составе которого присутствуют высшие гармоники переменного тока, как правило, не превышающие 10% величины номинального постоянного тока. Такая особенность сглаживающего реактора (работа на почти постоянном токе) позволяет использовать в его конструкции ленточные проводниковые материалы (например, алюминиевую или медную фольгу), не опасаясь значительного воздействия таких явлений как вихревые токи в проводнике (токи Фуко) и вытеснения тока к торцам проводника (неравномерное распределение плотности тока по сечению проводника) и, как следствие, больших добавочных потерь в проводнике и нагрева. The smoothing reactor, as previously indicated, is designed to smooth out the ripple of the rectified current, that is, to operate on almost direct current, which contains higher harmonics of the alternating current, usually not exceeding 10% of the rated direct current. This feature of the smoothing reactor (operation at almost constant current) allows the use of tape conductive materials (for example, aluminum or copper foil) in its design, without fear of significant effects of such phenomena as eddy currents in the conductor (Foucault currents) and displacement of current to the ends of the conductor ( uneven distribution of current density over the cross section of the conductor) and, as a consequence, large additional losses in the conductor and heating.

Использование тонколистового материала, высота которого соответствует высоте обмотки, позволяет исключить некоторые технологические операции, а, следовательно, снизить трудоемкость изготовления реактора, повысить его технологичность.The use of a thin sheet material, the height of which corresponds to the height of the winding, makes it possible to exclude some technological operations, and, consequently, to reduce the labor intensity of manufacturing the reactor, and to increase its manufacturability.

Кроме того, заявляемая обмотка не имеет секций, а соответственно и зазоров между ними, что позволяет получить устройство меньшей высоты, чем аналогичное с секционной (катушечной) обмоткой.In addition, the inventive winding does not have sections, and therefore no gaps between them, which makes it possible to obtain a device of lower height than a similar one with a sectional (coil) winding.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the claimed invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - активная часть реактора, общий вид,figure 1 - the active part of the reactor, General view,

на фиг.2 - вид реактора сверху,figure 2 is a top view of the reactor,

на фиг.3 - обмотка с одним осевым каналом. figure 3 - winding with one axial channel.

Для подтверждения возможности реализации полезной моделью своего назначения и достижения заявленного технического результата рассмотрим вариант исполнения реактора.To confirm the possibility of the utility model realizing its purpose and achieving the declared technical result, we will consider a reactor design option.

Заявляемый сглаживающий реактор содержит установленную на магнитопровод 1 алюминиевую или медную слоевую обмотку 2. Каждый слой обмотки 2 представляет собой виток тонколистового проводника, например, ленты или фольги. Высота каждого витка обмотки 2, то есть высота фольги или ленты, соответствует высоте всей обмотки 2. Предпочтительно, используется стержневой магнитопровод 1, как наиболее простой и технологичный.The inventive smoothing reactor contains an aluminum or copper layer winding 2 installed on the magnetic core 1. Each layer of the winding 2 is a turn of a thin-sheet conductor, for example, tape or foil. The height of each turn of the winding 2, that is, the height of the foil or tape, corresponds to the height of the entire winding 2. Preferably, a core magnetic circuit 1 is used, as the simplest and most technologically advanced.

Выполнение обмоток из тонколистового проводника позволяет снизить трудоемкость изготовления сглаживающего реактора за счет автоматизации намотки обмотки и исключения некоторых технологических операций. The implementation of the windings from a thin-sheet conductor allows to reduce the labor intensity of manufacturing the smoothing reactor by automating the winding of the winding and eliminating some technological operations.

Так, например, проводная катушечная обмотка наматывается вручную, и для придания обмотке необходимой жесткости производится трудоемкая операция перекладки катушек в процессе намотки. При установке проводной намотки на стержневой магнитопровод выполняется операция прессовки обмотки. Для обеспечения необходимого уровня электрической прочности обмоточный провод имеет собственную изоляцию. So, for example, a wire coil winding is wound manually, and in order to give the winding the required rigidity, a laborious operation of shifting the coils during the winding process is performed. When installing a wire winding on the core magnetic circuit, the winding pressing operation is performed. To ensure the required level of dielectric strength, the winding wire has its own insulation.

Намотка обмоток из тонколистового проводника автоматизирована, и перекладка при изготовлении реактора не требуется. Слоевая обмотка с высотой каждого слоя, соответствующей высоте обмотки, обладает достаточной жесткостью сама по себе, и при установке на магнитопровод отсутствует необходимость в осуществлении прессовки.The winding of thin-sheet conductor windings is automated, and no re-laying is required in the manufacture of the reactor. Layer winding with the height of each layer corresponding to the height of the winding has sufficient rigidity in itself, and when installed on a magnetic circuit, there is no need for pressing.

Между витками обмотки 2 прокладывается изоляция. Тонколистовой проводник не имеет собственной изоляции и для обеспечения необходимого уровня электрической прочности изоляция прокладывается только между слоями и на торцах обмотки.Insulation is laid between the turns of winding 2. A thin-sheet conductor does not have its own insulation and to ensure the required level of dielectric strength, the insulation is laid only between the layers and at the ends of the winding.

В радиальном направлении обмотка 2 может быть разделена на группы по несколько витков (слоев) в каждой группе. Например, на фиг.3 изображена обмотка, в которой выделены группы по N и M витков. Между группами витков (слоев) установлены дистанциирующие элементы 3 для обеспечения осевых охлаждающих каналов (см. фиг. 2), например, дистанционные рейки 3. Такие меры позволяют снизить нагрев за счет увеличения поверхности охлаждения и повысить надежность реактора без существенного увеличения габаритов устройства. In the radial direction, the winding 2 can be divided into groups of several turns (layers) in each group. For example, figure 3 shows a winding in which groups of N and M turns are highlighted. Distance elements 3 are installed between the groups of turns (layers) to provide axial cooling channels (see Fig. 2), for example, distance rails 3. Such measures allow reducing heating by increasing the cooling surface and increasing the reliability of the reactor without significantly increasing the dimensions of the device.

Claims (2)

1. Сглаживающий реактор, содержащий установленную на магнитопровод слоевую обмотку, каждый слой которой представляет собой виток тонколистового проводника, причем высота проводника соответствует высоте обмотки, а между витками размещена изоляция.1. A smoothing reactor containing a layer winding installed on a magnetic core, each layer of which is a turn of a thin-sheet conductor, the height of the conductor corresponding to the height of the winding, and insulation is placed between the turns. 2. Сглаживающий реактор по п. 1, отличающийся тем, что магнитопровод выполнен стержневым.2. The smoothing reactor according to claim 1, characterized in that the magnetic circuit is made of a rod.
RU2020114783U 2020-04-27 2020-04-27 Smoothing reactor RU198705U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114783U RU198705U1 (en) 2020-04-27 2020-04-27 Smoothing reactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114783U RU198705U1 (en) 2020-04-27 2020-04-27 Smoothing reactor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU198705U1 true RU198705U1 (en) 2020-07-23

Family

ID=71741027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020114783U RU198705U1 (en) 2020-04-27 2020-04-27 Smoothing reactor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU198705U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU214986U1 (en) * 2022-10-05 2022-11-23 Сергей Александрович Моляков DRY-TYPE ELECTRIC REACTOR WITH FIXED INSULATION BARS

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100740437B1 (en) * 2006-10-16 2007-07-19 신성공업주식회사 Structure of transformer and method for winding coil of transformer
RU88473U1 (en) * 2009-06-01 2009-11-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" SMOOTHING REACTOR FOR DEVICE FOR SMOOTH START OF ELECTRIC MOTOR
RU156365U1 (en) * 2015-04-08 2015-11-10 Сергей Александрович Моляков CURRENT LIMITING REACTOR
RU190385U1 (en) * 2019-03-06 2019-07-01 Общество с ограниченной ответственностью «Росэнерготранс» (ООО «Росэнерготранс») THROTTLE INTERFERENCE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100740437B1 (en) * 2006-10-16 2007-07-19 신성공업주식회사 Structure of transformer and method for winding coil of transformer
RU88473U1 (en) * 2009-06-01 2009-11-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" SMOOTHING REACTOR FOR DEVICE FOR SMOOTH START OF ELECTRIC MOTOR
RU156365U1 (en) * 2015-04-08 2015-11-10 Сергей Александрович Моляков CURRENT LIMITING REACTOR
RU190385U1 (en) * 2019-03-06 2019-07-01 Общество с ограниченной ответственностью «Росэнерготранс» (ООО «Росэнерготранс») THROTTLE INTERFERENCE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU214986U1 (en) * 2022-10-05 2022-11-23 Сергей Александрович Моляков DRY-TYPE ELECTRIC REACTOR WITH FIXED INSULATION BARS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2444983A2 (en) Liquid cooled magnetic component with indirect cooling for high frequency and high power applications
RU198705U1 (en) Smoothing reactor
EP2787515A2 (en) Inductor gap spacer
US20210383961A1 (en) Transformer
US10665382B2 (en) Stationary induction apparatus
RU167099U1 (en) TRANSFORMER CONVERTER THREE-PHASE MULTI-WIND
Li et al. Medium voltage converter inductor insulation design considering grid insulation requirements
Ram Loss and current distribution in foil windings of transformers
RU193653U1 (en) Smoothing reactor
EP3544033B1 (en) Electromagnetic induction device having a low losses winding
WO2022167622A1 (en) Transformer comprising winding
CN116635958A (en) Coil and transformer with improved electromagnetic shielding
RU181145U1 (en) POWER TRANSFORMER WITH TWISTED MAGNETIC WIRE
RU2584821C1 (en) Controlled electric reactor with transverse magnetisation
JP2016157915A (en) Transformer for reducing eddy current losses of coil
US8228153B2 (en) Power reactor for energy transfer
RU2766854C1 (en) Electromagnetic device winding
RU226418U1 (en) Power oil converter transformer with spatial magnetic system made of amorphous steel
RU198445U1 (en) Combined winding of an induction device
CN216719690U (en) Prevent short circuit magnetic core with metallization layer
Chaw et al. Design comparison for rectangular and round winding distribution transformer (1000 kVA)
CN112117108B (en) Resin-cast dry-type transformer with high-voltage coil structure
RU205999U1 (en) MULTI-PHASE STATOR WINDING FOR ELECTROMECHANICAL CONVERTERS
KR102555275B1 (en) iron core structure of transformer
RU113416U1 (en) MULTI-PHASE TRANSFORMER