RU2119205C1 - Transformer ( variants ) - Google Patents

Transformer ( variants ) Download PDF

Info

Publication number
RU2119205C1
RU2119205C1 RU97101702A RU97101702A RU2119205C1 RU 2119205 C1 RU2119205 C1 RU 2119205C1 RU 97101702 A RU97101702 A RU 97101702A RU 97101702 A RU97101702 A RU 97101702A RU 2119205 C1 RU2119205 C1 RU 2119205C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
winding
primary winding
sections
section
transformer
Prior art date
Application number
RU97101702A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97101702A (en
Inventor
Геннадий Александрович Марков
Original Assignee
Геннадий Александрович Марков
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 Геннадий Александрович Марков filed Critical Геннадий Александрович Марков
Priority to RU97101702A priority Critical patent/RU2119205C1/en
Priority to EP97919797A priority patent/EP0844626B1/en
Priority to JP9536995A priority patent/JPH11508414A/en
Priority to KR1019970709399A priority patent/KR100453776B1/en
Priority to PCT/RU1997/000110 priority patent/WO1997039463A1/en
Priority to DE69739888T priority patent/DE69739888D1/en
Priority to CA002224708A priority patent/CA2224708C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2119205C1 publication Critical patent/RU2119205C1/en
Publication of RU97101702A publication Critical patent/RU97101702A/en

Links

Images

Landscapes

  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering, electrical equipment for electric power stations, substations, power lines and other electrical installations. SUBSTANCE: transformer is composed of magnetic circuit 1, primary and secondary 4 windings. Load is connected to out secondary. Primary winding includes two sections 2 and 3 wound in one direction and having same number of turns per leg of magnetic circuit 1. Both sections are connected into series circuit with finishes x1 and x2. Windings are connected with starts a1 and a 2 to power supply source. Secondary winding 4 is wound on primary winding on same leg of magnetic circuit 1. Second variant of transformer design consists in making of primary winding composed of two parts 2 and 3 wound in opposite directions and having same number of turns per one leg of magnetic circuit. Finish x1 of one section is connected to start a2 of second section in series circuit. Both sections of primary winding are individually connected with opposite ends to power supply source. As result secondary winding may have smaller number of turns as compared with primary winding and voltage tens of times higher than that of network. EFFECT: increased functional efficiency. 2 cl, 4 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области электротехники и касается основного электротехнического оборудования электростанций, подстанций, линий электропередачи и других электроустройств. The invention relates to the field of electrical engineering and for the main electrical equipment of power plants, substations, power lines and other electrical devices.

Трансформаторы - электромагнитные статические преобразователи электрической энергии, имеющие две или большее число индуктивно связанных обмоток и предназначенные для изменения напряжения переменного тока. Принцип действия трансформатора базируется на явлении электромагнитной индукции, открытом М. Фарадеем в 1831 г. (Сергеенков Б.Н., В.М. Киселев В.М., Акимова Н.А. Электрические машины. Трансформаторы. - М.: Высшая школа, 1989, с. 19). Transformers - electromagnetic static converters of electrical energy, having two or more inductively coupled windings and designed to change the AC voltage. The principle of operation of the transformer is based on the phenomenon of electromagnetic induction, discovered by M. Faraday in 1831 (Sergeenkov B.N., V.M. Kiselev V.M., Akimova N.A. Electric machines. Transformers. - M.: Higher School , 1989, p. 19).

Трансформатор состоит из первичной и вторичной обмоток, магнитопровода, стержня магнитопровода и ярма магнитопровода. The transformer consists of primary and secondary windings, a magnetic core, a magnetic core and a yoke of a magnetic core.

Обмотки трансформатора служат для создания магнитного поля, посредством которого осуществляется передача электрической энергии. Обмотку трансформатора, к которой подводится электрическая энергия, называют первичной, а обмотку, от которой энергия отводится, - вторичной. The transformer windings are used to create a magnetic field through which the transmission of electrical energy is carried out. The transformer winding, to which electrical energy is supplied, is called primary, and the winding from which the energy is removed is called secondary.

Магнитопровод трансформатора служит для усиления магнитной связи между обмотками и является конструктивным основанием для установки и крепления обмоток, отводов и других деталей трансформатора. The magnetic core of the transformer serves to strengthen the magnetic coupling between the windings and is the structural basis for the installation and fastening of windings, bends and other parts of the transformer.

Наиболее близким трансформатором - прототипом является импульсный наносекундный трансформатор (авт. св. СССР 1125664, кл. 3 H 01 F 19/08, БИ N43, 1984). Он содержит магнитопровод с намотанными первичной и вторичной обмотками, причем первичная и вторичная обмотки выполнены каждая в виде двух секций, намотанных вместе двойным проводом, имеют одинаковое число витков, входом трансформатора является начало первой секции, конец первой секции и начало второй секции первичной обмотки подсоединены к общей шине, конец второй секции первичной обмотки, конец первой и начало второй секций вторичной обмотки соединены электрически, выходом трансформатора является конец второй секции вторичной обмотки, начало первой секции вторичной обмотки подсоединено к общей шине. The closest transformer - prototype is a pulsed nanosecond transformer (ed. St. USSR 1125664, CL 3 H 01 F 19/08, BI N43, 1984). It contains a magnetic circuit with the primary and secondary windings wound, the primary and secondary windings each made in the form of two sections wound together with a double wire, have the same number of turns, the input of the transformer is the beginning of the first section, the end of the first section and the beginning of the second section of the primary winding are connected to common bus, the end of the second section of the primary winding, the end of the first and the beginning of the second sections of the secondary winding are electrically connected, the output of the transformer is the end of the second section of the secondary winding ki, the beginning of the first secondary windings connected to a common bus.

Недостатками известных трансформаторов являются:
- многовитковые вторичные обмотки, которые тем не менее работают в довольно узком диапазоне частот: 50-400 Гц, большое сопротивление обмоток, т. е. необходимость учета холостого хода трансформатора при расчетах количества витков вторичной обмотки для получения необходимого (заданного) напряжения на выходе;
- сложность конструкций трансформаторов при использовании всевозможных дополнительных деталей, изоляций и т.д. для снижения указанных недостатков.
The disadvantages of the known transformers are:
- multi-turn secondary windings, which nonetheless operate in a rather narrow frequency range: 50-400 Hz, high winding resistance, i.e., the need to take into account the idle speed of the transformer when calculating the number of turns of the secondary winding to obtain the necessary (specified) output voltage;
- the complexity of the designs of transformers when using all kinds of additional parts, insulation, etc. to reduce these disadvantages.

Задача изобретения - сокращение числа витков во вторичной обмотке и возможность наматывать вторичную обмотку толстым проводом с сечением, равным сечению первичной обмотки. The objective of the invention is to reduce the number of turns in the secondary winding and the ability to wind the secondary winding with a thick wire with a cross section equal to the cross section of the primary winding.

Поставленная задача решается созданием трансформатора, содержащего магнитопровод, первичную обмотку, вторичную обмотку, к концам которой подсоединена нагрузка, при этом первичная обмотка состоит из двух секций, намотанных в одном направлении с одинаковым числом винтов на один стержень магнитопровода и концами обмотки обе секции соединены между собой в последовательную цепь, началом обмотки секции подключены к источнику питания, вторичная обмотка намотана на первичную. The problem is solved by creating a transformer containing a magnetic circuit, a primary winding, a secondary winding, to the ends of which a load is connected, while the primary winding consists of two sections wound in the same direction with the same number of screws on one core of the magnetic circuit and the ends of the winding are connected to each other in a serial circuit, the beginning of the winding sections are connected to a power source, the secondary winding is wound on the primary.

Указанный технический результат достигается также созданием трансформатора, содержащего магнитопровод, первичную обмотку и вторичную обмотку, к выводам которой подсоединена нагрузка, при этом первичная обмотка состоит из двух секций, намотанных в противоположном друг другу направлении с одинаковым числом витков на один стержень магнитопровода, соединенных между собой в последовательную цепь концом обмотки первой секции и началом обмотки второй секции, а началом обмотки первой секции и концом обмотки второй секции подключены к источнику питания, вторичная обмотка намотана на первичную обмотку. The specified technical result is also achieved by creating a transformer containing a magnetic circuit, a primary winding and a secondary winding, to the terminals of which a load is connected, while the primary winding consists of two sections wound in the opposite direction with the same number of turns on one core of the magnetic circuit connected to each other in a serial circuit with the end of the winding of the first section and the beginning of the winding of the second section, and the beginning of the winding of the first section and the end of the winding of the second section connected to the source ICU power, the secondary winding is wound on the primary winding.

Отличие предлагаемого трансформатора заключается в следующем:
1) первичная обмотка состоит из двух секций, намотанных на один стержень магнитопровода;
2) обе секции первичной обмотки намотаны в одном направлении с одинаковым числом витков;
3) концами обмотки обе секции соединены между собой в последовательную цепь, а началом обмотки секции подключены к источнику питания;
Отличие предлагаемого трансформатора (варианта) заключается в намотке и соединения между собой секций первичной обмотки, а именно секции намотаны в противоположном друг другу направлении с одинаковым числом витков на один стержень магнитопровода и между собой соединены в последовательную цепь концом обмотки первой секции и началом обмотки второй секции, а противоположными концами подключены к источнику питания.
The difference of the proposed transformer is as follows:
1) the primary winding consists of two sections wound on one core of the magnetic circuit;
2) both sections of the primary winding are wound in the same direction with the same number of turns;
3) the ends of the windings of both sections are interconnected in a serial circuit, and the beginning of the winding sections are connected to a power source;
The difference of the proposed transformer (option) is the winding and connecting the sections of the primary winding, namely the sections are wound in the opposite direction with the same number of turns on one core of the magnetic circuit and are connected to each other in a serial circuit by the end of the winding of the first section and the beginning of the winding of the second section , and the opposite ends are connected to a power source.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. The essence of the invention is as follows.

Если первичную обмотку известного трансформатора при разомкнутой вторичной подключить к сети переменного тока с напряжением U1, то по ней потечет ток i1 = i0. Обусловленная током i0 магнитодвижущая сила первичной обмотки i0w1 создает в магнитопроводе трансформатора переменный магнитный поток Ф, который будет сцеплен почти полностью со всеми витками первичной и вторичной обмоток.If the primary winding of a known transformer with an open secondary is connected to an alternating current network with voltage U 1 , then current i 1 = i 0 will flow through it. The magnetomotive force of the primary winding i 0 w 1, caused by the current i 0, creates an alternating magnetic flux Φ in the transformer magnetic circuit, which will be coupled almost completely to all turns of the primary and secondary windings.

Если вторичную обмотку трансформатора подключить к сопротивлению нагрузки R, то по ней потечет переменный ток i2. Обусловленная током i2 МДС вторичной обмотки, согласно закону Ленца, направлена встречно МДС первичной обмотки и, следовательно, стремится изменить созданный этой МДС поток Ф. Однако в действительности заметного изменения магнитного потока не происходит, так как одновременно с появлением тока во вторичной обмотке в первичной обмотке также возникает ток i2 и поддерживает магнитный поток постоянным (Ф= const).If the secondary winding of the transformer is connected to the load resistance R, then alternating current i 2 will flow through it. Due to the current i 2 of the MDS of the secondary winding, according to Lenz’s law, it is directed counter to the MDS of the primary winding and, therefore, seeks to change the flux F. the current i 2 also appears in the winding and keeps the magnetic flux constant (Ф = const).

При подключении трансформатора к нагрузке во вторичной обмотке появляется ток i2, изменение которого вызывает изменение тока i1 в первичной обмотке, поскольку первичная обмотка электромагнитно связана со вторичной.When the transformer is connected to the load, a current i 2 appears in the secondary winding, a change in which causes a change in current i 1 in the primary winding, since the primary winding is electromagnetically connected to the secondary.

Если две секции первичной обмотки предлагаемого трансформатора подключить к сети переменного тока с напряжением U1, то по ним потечет ток i0. Обусловленная током i0т магнитодвижущая сила одной секции обмотки i0W1 создает в магнитопроводе трансформатора переменный магнитный поток Ф1, аналогично и во второй секции обмотки возникает магнитодвижущая сила i0w2, которая равна МДС первой секции i0w2, поэтому возникающий во второй секции первичной обмотки переменный магнитный поток Ф2, идущий навстречу магнитному потоку Ф1, будет компенсировать магнитный поток в первой секции Ф1. Однако, вследствие наведения МДС изменяется магнитная проницаемость магнитопровода. При спаде тока в сети в полупериодах, в магнитопроводе происходит восстановление магнитной проницаемости и, как следствие, в первичной и вторичной обмотках наводится электродвижущая сила (ЭДС), при этом на время полупериода тока в первичной обмотке, напряжение и ток совпадают по форме, но со сдвигом по фазе от 0 до π/4.
В случае, когда обе обмотки намотаны в противоположном друг другу направлении с одинаковым числом витков, но соединены между собой в последовательную цепь противоположными концами - выводом первой и вводом второй секции, ток в первичной обмотке i0 будет также создавать МДС при магнитном потоке Ф1 - Ф2 = 0, т.е. удается достигнуть тот же технический результат, что и в случае намотки обеих секций в одном направлении. При подключении нагрузки Rн ко вторичной обмотке форма напряжения не изменяется. Выходное напряжение зависит от увеличения количества витков во вторичной обмотке по сравнению с количеством витков в первичной обмотке.
If two sections of the primary winding of the proposed transformer are connected to an AC network with voltage U 1 , then current i 0 will flow through them. Due to the current i 0 t, the magnetomotive force of one section of the winding i 0 W 1 creates an alternating magnetic flux Φ 1 in the transformer’s magnetic circuit, similarly, the magnetomotive force i 0 w 2 arises in the second section of the winding, which is equal to the MDS of the first section i 0 w 2 , therefore in the second section of the primary winding, an alternating magnetic flux Ф 2 going towards the magnetic flux Ф 1 will compensate for the magnetic flux in the first section Ф 1 . However, due to the MDS guidance, the magnetic permeability of the magnetic core changes. When the current in the network drops in half-periods, in the magnetic circuit, the magnetic permeability is restored and, as a result, an electromotive force (EMF) is induced in the primary and secondary windings, while for the duration of the half-period of the current in the primary winding, the voltage and current coincide in shape, but with phase shift from 0 to π / 4.
In the case when both windings are wound in the opposite direction with the same number of turns, but are connected to each other in a serial circuit with opposite ends - the output of the first and the input of the second section, the current in the primary winding i 0 will also create MDF with a magnetic flux Ф 1 - Ф 2 = 0, i.e. it is possible to achieve the same technical result as in the case of winding both sections in the same direction. When the load R n is connected to the secondary winding, the voltage form does not change. The output voltage depends on the increase in the number of turns in the secondary winding compared to the number of turns in the primary winding.

Промышленная применимость предлагаемого трансформатора доказывается следующим образом. The industrial applicability of the proposed transformer is proved as follows.

На фиг. 1 изображена электрическая схема трансформатора по варианту 1; на фиг. 2 - электрическая схема трансформатора по варианту 2; на фиг. 3 приведены зависимости возрастания тока и напряжения в первичной и вторичной обмотках в обоих вариантах трансформатора. In FIG. 1 shows an electrical diagram of a transformer according to embodiment 1; in FIG. 2 - electrical diagram of the transformer according to option 2; in FIG. Figure 3 shows the dependences of the increase in current and voltage in the primary and secondary windings in both versions of the transformer.

Первичная обмотка трансформатора состоит из двух секций, поэтому для различения и в соответствии с принятыми в технике понятиями были приняты следующие обозначения для секций первичной обмотки:
a1 - начало обмотки и начало фазы первой секции (ввод);
x1 - конец обмотки и конец фазы первой секции (вывод);
a2 - конец обмотки и начало фазы второй секции (ввод);
x2 - начало обмотки и конец фазы второй секции (вывод).
The primary winding of the transformer consists of two sections, therefore, to distinguish and in accordance with the concepts accepted in the art, the following notation was adopted for the sections of the primary winding:
a 1 - the beginning of the winding and the beginning of the phase of the first section (input);
x 1 - the end of the winding and the end of the phase of the first section (output);
a 2 - end of the winding and the beginning of the phase of the second section (input);
x 2 - the beginning of the winding and the end of the phase of the second section (output).

На фиг. 1 и 2 изображены:
1 - магнитопровод;
2 - первая секция первичной обмотки;
3 - вторая секция первичной обмотки;
4 - вторичная обмотка;
a1 и x1 -начало и конец обмотки первой секции;
a2 и x2 - конец и начало обмотки второй секции, при этом начало секции соответствует началу намотки секции на стержень магнитопровода, а конец обмотки секции соответствует окончанию намотки;
A и X - начало и конец фазы вторичной обмотки (ввод и вывод);
Rн - сопротивление нагрузки, подключенной к вторичной обмотке.
In FIG. 1 and 2 are shown:
1 - magnetic circuit;
2 - the first section of the primary winding;
3 - the second section of the primary winding;
4 - secondary winding;
a 1 and x 1 are the beginning and end of the winding of the first section;
a 2 and x 2 - the end and beginning of the winding of the second section, while the beginning of the section corresponds to the beginning of the winding of the section on the core of the magnetic circuit, and the end of the winding of the section corresponds to the end of the winding;
A and X - the beginning and end of the phase of the secondary winding (input and output);
R n - load resistance connected to the secondary winding.

На стержень магнитопровода 1 наматывается первичная обмотка из двух секций 2 и 3, причем обе секции обмотки наматываются в одном направлении и имеют одинаковое число витков, при этом вторая секция 3 наматывается на первую 2. Концы обмотки секций x1 и x2 соединяются между собой в последовательную цепь, начало обмотки a1 и a2 подключаются индивидуально к источнику питания.The primary winding of two sections 2 and 3 is wound on the core of magnetic core 1, and both sections of the winding are wound in the same direction and have the same number of turns, while the second section 3 is wound on the first 2. The ends of the windings of sections x 1 and x 2 are connected to each other in the serial circuit, the beginning of the winding a 1 and a 2 are connected individually to the power source.

Вторичная обмотка 4 наматывается третьим слоем на первичную обмотку 2 и 3. К концам вторичной обмотки A и X подключается сопротивление нагрузки Rн.The secondary winding 4 is wound with a third layer on the primary winding 2 and 3. To the ends of the secondary winding A and X is connected the load resistance R n .

В случае варианта исполнения трансформатора на стержень магнитопровода 1 наматывается первичная обмотка из двух секций 2 и 3, причем обе секции наматываются в противоположном друг другу направлении и имеют одинаковое число витков, при этом вторая секция 3 наматывается на первую 2. Конец обмотки первой секции x1 и начало обмотки второй секции x2 соединяются между собой в последовательную цепь, другие концы секций a1 и a2 подключаются к источнику питания.In the case of the embodiment of the transformer, the primary winding of two sections 2 and 3 is wound on the core of magnetic core 1, and both sections are wound in the opposite direction and have the same number of turns, while the second section 3 is wound on the first 2. End of the winding of the first section x 1 and the beginning of the winding of the second section x 2 are connected to each other in a serial circuit, the other ends of the sections a 1 and a 2 are connected to a power source.

Вторичная обмотка 4 наматывается на первичную обмотку 2 и 3. К концам вторичной обмотки A и X подключается сопротивление нагрузки Rн.The secondary winding 4 is wound on the primary winding 2 and 3. To the ends of the secondary winding A and X is connected the load resistance R n .

Трансформатор работает следующим образом. The transformer operates as follows.

Вариант 1. Option 1.

1. Холостой ход (без подключения нагрузки). Концы (вводы) двух секций 2 и 3 первичной обмотки a1 и a2 подключаются индивидуально к источнику питания U. Другие концы (выводы) секций 2 и 3 первичной обмотки x1 и x2 соединяются между собой в последовательную цепь. При подключении к источнику питания через обе секции первичной обмотки потечет ток io, который вызывает появление в каждой секции магнитодвижущей силы МДС, равной i0w. Вследствие того, что число витков в каждой секции обмотки одинаково, МДС обеих секций будет одинакова и равна i0w, а вследствие соединения между собой концов секций первичной обмотки в последовательную цепь, МДС каждой из секций первичной обмотки будут компенсировать друг друга. Однако вследствие наведения МДС изменяется магнитная проницаемость μ магнитопровода 1. При спаде тока в полупериоде в магнитопроводе происходит восстановление магнитной проницаемости и, как следствие, в обеих секциях обмотки между точкой их соединения и вводами наводится электродвижущая сила (ЭДС) (кривая 1 на фиг. 3). Поскольку первичная обмотка для МДС остается незамкнутой, поэтому в ней всегда наводится ЭДС холостого хода, т. е. тока самоиндукции в обмотке не возникает и вся энергия МДС выделяется как ЭДС вторичной обмотки. При таких условиях во вторичной обмотке напряженность электрического поля на единицу длины проводника обмотки может превышать в 10-100 раз электрическую напряженность поля в первичной обмотке. В результате этих условий вторичная обмотка может иметь меньшее число витков по сравнению с первичной, а напряжение в десятки раз больше, чем напряжение сети. При этом во вторичной обмотке за время полупериода тока в первичной обмотке по форме повторяет напряжение и ток первичной обмотки (кривая 2 на фиг. 3).1. Idling (without connecting the load). The ends (inputs) of two sections 2 and 3 of the primary winding a 1 and a 2 are connected individually to the power source U. The other ends (conclusions) of sections 2 and 3 of the primary winding x 1 and x 2 are connected to each other in a serial circuit. When connected to a power source, a current i o will flow through both sections of the primary winding, which causes the appearance in each section of the magnetomotive force MDS equal to i 0 w. Due to the fact that the number of turns in each winding section is the same, the MDS of both sections will be the same and equal to i 0 w, and due to the connection between the ends of the primary winding sections in a serial circuit, the MDS of each of the primary winding sections will compensate each other. However, due to the induction of the MDS, the magnetic permeability μ of magnetic circuit 1 changes. When the current decreases in the half-period in the magnetic circuit, the magnetic permeability is restored and, as a result, an electromotive force (EMF) is induced between the connection point and the inputs in both sections of the winding (curve 1 in Fig. 3 ) Since the primary winding for the MDF remains open, therefore, an open-circuit EMF is always induced in it, i.e., the self-induction current does not occur in the winding and all the energy of the MDF is emitted as the secondary EMF. Under such conditions, in the secondary winding, the electric field per unit length of the conductor of the winding can exceed 10-100 times the electric field strength in the primary winding. As a result of these conditions, the secondary winding can have fewer turns than the primary, and the voltage is tens of times greater than the mains voltage. In this case, in the secondary winding during the half-period of the current in the primary winding, the shape repeats the voltage and current of the primary winding (curve 2 in Fig. 3).

II. Рабочий ход (с подключением нагрузки). Сопротивление нагрузки Rн подключается к концам вторичной обмотки 4. При прохождении тока через первичную обмотку, как описано выше, во вторичной обмотке возникает наведение ЭДС (кривая 3 на фиг. 3), при этом форма напряжения не меняется, и происходит лишь возрастание напряжения на каждый виток на выходе трансформатора относительно первичной обмотки во столько раз, во сколько раз напряженность электрического поля в проводнике выше, чем в первичной обмотке.II. Working stroke (with load connection). The load resistance R n is connected to the ends of the secondary winding 4. As the current passes through the primary winding, as described above, the EMF is induced in the secondary winding (curve 3 in Fig. 3), while the voltage shape does not change, and only the voltage increases by each coil at the output of the transformer relative to the primary winding is so many times how many times the electric field in the conductor is higher than in the primary winding.

Вариант 2. Option 2

Холостой ход (без нагрузки). Начало обмотки a1 первой секции 2 и конец обмотки a2 второй секции 3 подключаются индивидуально к источнику питания U. Другие концы секций x1 x2 соединяются между собой. Так как секции намотаны в противоположном друг другу направлении с одинаковым числом витков, но соединены между собой противоположными концами, то при подключении к источнику питания происходит тот же самый процесс, что и в трансформаторе по варианту 1, поэтому достигаемый технический результат будет аналогичен трансформатору по варианту 1.Idling (no load). The beginning of the winding a 1 of the first section 2 and the end of the winding a 2 of the second section 3 are connected individually to the power supply U. The other ends of the sections x 1 x 2 are interconnected. Since the sections are wound in the opposite direction with the same number of turns, but are connected to each other by opposite ends, when connected to a power source, the same process occurs as in the transformer according to option 1, so the technical result achieved will be similar to the transformer according to the option one.

Преимущества предлагаемого трансформатора по сравнению с классическим трансформатором (прототипом):
1) уменьшается количество витков во вторичной обмотке в 10-100 раз, а следовательно, уменьшаются габариты трансформатора;
2) вторичную обмотку можно наматывать толстым проводом с сечением, равным сечению провода первичной обмотки.
The advantages of the proposed transformer compared to the classic transformer (prototype):
1) the number of turns in the secondary winding is reduced by 10-100 times, and therefore, the dimensions of the transformer are reduced;
2) the secondary winding can be wound with a thick wire with a cross section equal to the cross section of the primary winding wire.

3) вторичная обмотка может иметь число витков как большее, так и меньшее, чем в первичной обмотке, в зависимости от потребности высокого напряжения на выходе трансформатора. 3) the secondary winding can have a number of turns both larger and smaller than in the primary winding, depending on the need for high voltage at the transformer output.

Предлагаемый трансформатор изготовлен и работает в течение пяти лет, создавая повышение напряжения в десятки раз на частотах 0,010-40 МГц. The proposed transformer has been manufactured and has been operating for five years, creating a ten-fold increase in voltage at frequencies of 0.010-40 MHz.

Для наилучшего понимания процесса и доказательства промышленной применимости приводятся конкретные примеры. For a better understanding of the process and evidence of industrial applicability, specific examples are provided.

Пример 1. В качестве магнитопровода был использован кольцевой магнитопровод, выполненный из листовой стали и рассчитанный на мощность 2,5 кВт. На стержень магнитопровода были намотаны две секции первичной обмотки, причем обе секции намотаны в одном направлении и одними концами соединены в последовательную цепь, другие выводы для включения в сеть. На первичную обмотку была намотана вторичная обмотка (направление намотки не влияет на работу трансформатора). Example 1. As a magnetic circuit, an annular magnetic circuit made of sheet steel and designed for a power of 2.5 kW was used. Two sections of the primary winding were wound on the core of the magnetic circuit, both sections being wound in the same direction and connected at one end in a series circuit, and the other terminals for connection to the network. A secondary winding was wound on the primary winding (the direction of winding does not affect the operation of the transformer).

Количество витков первичной обмотки по 125 в каждой секции, количество витков вторичной обмотки также по 125, диаметр наматываемых проводов одинаковый в первичной и вторичной обмотках и составляет 1,2 мм. К концам вторичной обмотки подключена нагрузка. Измерение напряжения проводится на входе первичной обмотки и выходе вторичной, т.е. на нагрузке. График а) фиг. 3. The number of turns of the primary winding is 125 in each section, the number of turns of the secondary winding is also 125, the diameter of the wound wires is the same in the primary and secondary windings and is 1.2 mm. A load is connected to the ends of the secondary winding. Voltage measurement is carried out at the input of the primary winding and the output of the secondary, i.e. on load. Schedule a) of FIG. 3.

Пример 2. В качестве магнитопровода были использованы ферритовые кольца М600НН-8 К100х60х15. На собранный из четырех колец стержень магнитопровода были намотаны две секции первичной обмотки, а на первичную была намотана вторичная обмотка. Причем обе секции первичной обмотки были намотаны в противоположном друг другу направлении, при этом выводом первой секции и вводом второй они были соединены в последовательную цепь, а противоположными концами включены в сеть. К концам вторичной обмотки была подключена нагрузка. Измерение напряжения, как и в первом примере, проводится на входе первичной обмотки и выходе вторичной, т.е. на нагрузке. График б) фиг. 3 показывает, что при выполнении магнитопровода из ферромагнитного материала меняется форма напряжения во вторичной обмотке. Example 2. As a magnetic core, ferrite rings M600NN-8 K100x60x15 were used. Two sections of the primary winding were wound on a core of a magnetic circuit assembled from four rings, and a secondary winding was wound on the primary. Moreover, both sections of the primary winding were wound in the opposite direction to each other, while the output of the first section and the input of the second, they were connected in a serial circuit, and opposite ends connected to the network. A load was connected to the ends of the secondary winding. The voltage measurement, as in the first example, is carried out at the input of the primary winding and the output of the secondary, i.e. on load. Schedule b) of FIG. 3 shows that when the magnetic circuit is made of ferromagnetic material, the shape of the voltage in the secondary winding changes.

Claims (2)

1. Трансформатор, содержащий магнитопровод, первичную обмотку и вторичную обмотку, к выводам которой подсоединена нагрузка, отличающийся тем, что первичная обмотка состоит из двух секций, намотанных в одном направлении с одинаковым числом витков на один стержень магнитопровода, концами обмотки секции соединены между собой в последовательную цепь, началом обмотки секции подключены к источнику питания. 1. A transformer containing a magnetic circuit, a primary winding and a secondary winding, to the terminals of which a load is connected, characterized in that the primary winding consists of two sections wound in the same direction with the same number of turns on one core of the magnetic circuit, the ends of the winding sections are interconnected in serial circuit, the beginning of the winding sections are connected to a power source. 2. Трансформатор, содержащий магнитопровод, первичную обмотку и вторичную обмотку, к выводам которой подсоединена нагрузка, отличающийся тем, что первичная обмотка состоит из двух секций, намотанных в противоположном друг другу направлении с одинаковым числом витков на один стержень магнитопровода, соединенных между собой в последовательную цепь концом обмотки первой и началом обмотки второй секции, а началом обмотки первой секции и концом обмотки второй секции подключены к источнику питания. 2. A transformer containing a magnetic circuit, a primary winding and a secondary winding, to the terminals of which a load is connected, characterized in that the primary winding consists of two sections wound in the opposite direction with the same number of turns on one core of the magnetic circuit connected to each other in series circuit end of the winding of the first and the beginning of the winding of the second section, and the beginning of the winding of the first section and the end of the winding of the second section are connected to a power source.
RU97101702A 1996-04-16 1997-02-05 Transformer ( variants ) RU2119205C1 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97101702A RU2119205C1 (en) 1997-02-05 1997-02-05 Transformer ( variants )
EP97919797A EP0844626B1 (en) 1996-04-16 1997-04-10 Transformer
JP9536995A JPH11508414A (en) 1996-04-16 1997-04-10 Transformer
KR1019970709399A KR100453776B1 (en) 1996-04-16 1997-04-10 Transformers
PCT/RU1997/000110 WO1997039463A1 (en) 1996-04-16 1997-04-10 Transformer
DE69739888T DE69739888D1 (en) 1996-04-16 1997-04-10 TRANSFORMER
CA002224708A CA2224708C (en) 1996-04-16 1997-04-10 Transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97101702A RU2119205C1 (en) 1997-02-05 1997-02-05 Transformer ( variants )

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2119205C1 true RU2119205C1 (en) 1998-09-20
RU97101702A RU97101702A (en) 1999-01-10

Family

ID=20189635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97101702A RU2119205C1 (en) 1996-04-16 1997-02-05 Transformer ( variants )

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2119205C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Сергеенков Б.Н., Киселев В.М., Акимова Н.А. Электрические машины, Трансформаторы. - М.: Высшая школа, 1989, с. 19; *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8502520B2 (en) Isolated power converter
ATE157603T1 (en) ARRANGEMENT FOR THE INDUCTIVE TRANSMISSION OF ENERGY TO MOVABLE CONSUMERS
KR101216752B1 (en) Flyback converter using coaxial cable transformer
RU2119205C1 (en) Transformer ( variants )
US10199952B2 (en) Quad-T transformer to convert AC single-phase to three-phase power
Halacsy et al. Transformer invented 75 years ago
US2736843A (en) Alternating current electromagnets
RU2129315C1 (en) Transformer (design versions)
RU2129316C1 (en) Transformer (design versions)
US1841122A (en) Squirrel cage induction machine
US378320A (en) kennedy
EP1677407A2 (en) Circulatory current choke
RU2119204C1 (en) Transformer
US2313938A (en) Frequency doubler device
CN205428660U (en) Microwave high -tension transformer
US11217386B2 (en) Transformers, power converters having tranformers, and methods of converting electrical power
RU2560123C2 (en) Transformer with three-phase, circular power and circular information windings
EP0844626A1 (en) Transformer
US2403118A (en) Armature winding
US4390941A (en) Static magnetic frequency multiplies
Cividjian Optimal shading coil cross-section for minimal ripple factor of AC electromagnet attracting force
KR20180062586A (en) Transformer
RU36922U1 (en) NON-CONTACT CASCADE SYNCHRONOUS GENERATOR
CN108450038B (en) Filter circuit for neutral conductor current compensation in energy networks
Choudhry et al. Effects of magnetic bypass on performance of distribution transformers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150206