RU2396625C1 - Transformer - Google Patents

Transformer Download PDF

Info

Publication number
RU2396625C1
RU2396625C1 RU2008148926/09A RU2008148926A RU2396625C1 RU 2396625 C1 RU2396625 C1 RU 2396625C1 RU 2008148926/09 A RU2008148926/09 A RU 2008148926/09A RU 2008148926 A RU2008148926 A RU 2008148926A RU 2396625 C1 RU2396625 C1 RU 2396625C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
winding
turns
rod
counter
windings
Prior art date
Application number
RU2008148926/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008148926A (en
Inventor
Владимир Викторович Казаков (RU)
Владимир Викторович Казаков
Шамсумухамет Исламович Вафин (RU)
Шамсумухамет Исламович Вафин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет"
Priority to RU2008148926/09A priority Critical patent/RU2396625C1/en
Publication of RU2008148926A publication Critical patent/RU2008148926A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2396625C1 publication Critical patent/RU2396625C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: transformer includes flat four-pin magnetic conductor the section area of end pins of which is twice as small than the surface area of the pins located between them. Each pin is enveloped with similar primary winding and a group of secondary windings. Windings enveloping one end pin are connected in series and in keeping with similar windings enveloping the other end pin. Group of secondary windings includes two opposite secondary windings with number of loops Nk0, two secondary windings with number of loops Nk1 and two like opposite secondary windings, two secondary windings with number of loops Nk2 and two like opposite secondary windings, two secondary windings with number of loops Nk3 and two like opposite secondary windings, where: N - maximum number of loops, and k0=1, k1=(1+1/31/2)/(2cos15°), k2=1/31/2, k3=1/(2·31/2cos15°). Each secondary winding wound in keeping with or opposite one pin is consequently connected to the secondary winding of the other pin and to the secondary winding of the third pin, thus forming zigzag connection the free outputs of which are outputs of transformer.
EFFECT: simplifying the construction and improving reliability.
4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно, к электромагнитным трансформаторам.The invention relates to electrical engineering, namely, to electromagnetic transformers.

Известен трехфазный трансформатор Доливо-Добровольского, который содержит пространственный магнитопровод, состоящий из трех стержней, зажатых двумя ярмами и расположенных на равном расстоянии друг от друга перпендикулярно плоскости этих ярм; причем каждый стержень охвачен одной первичной и одной вторичной обмоткой (Костенко М.П. и др. Электрические машины. М.-Л.: Энергия, 1969, С.364). Трансформатор отличается фазной симметричностью, однако он не предназначен для получения многофазного выходного напряжения и имеет сложный магнитопровод.Known three-phase transformer Dolivo-Dobrovolsky, which contains a spatial magnetic circuit, consisting of three rods, clamped by two yokes and located at equal distance from each other perpendicular to the plane of these yokes; moreover, each rod is covered by one primary and one secondary winding (Kostenko MP and other Electric machines. M.-L.: Energy, 1969, S.364). The transformer is characterized by phase symmetry, however, it is not designed to receive a multiphase output voltage and has a complex magnetic circuit.

Известен фазно-симметричный трансформатор, предназначенный для преобразования трехфазного напряжения в многофазное, магнитопровод которого содержит стержни, зажатые двумя ярмами и расположенные на равном расстоянии друг от друга перпендикулярно плоскости этих ярм; причем количество стержней равно количеству фаз выходного многофазного напряжения, каждый стержень охвачен одной вторичной обмоткой, а три стержня, равноотстоящих друг от друга, имеют по одной первичной обмотке (патент Российской Федерации №2125749 С1, МПК Н02М 5/04, 1997). Однако магнитопровод трансформатора имеет низкую прочность и сложную конструкцию.Known phase-symmetric transformer, designed to convert three-phase voltage into multiphase, the magnetic circuit of which contains rods clamped by two yokes and located at an equal distance from each other perpendicular to the plane of these yokes; moreover, the number of rods is equal to the number of phases of the output multiphase voltage, each rod is covered by one secondary winding, and three rods equally spaced from each other have one primary winding (patent of the Russian Federation No. 2125749 C1, IPC Н02М 5/04, 1997). However, the transformer magnetic circuit has low strength and complex construction.

Известен трансформатор Trihal, который содержит: плоский магнитопровод, состоящий из трех параллельных стержней, расположенных между двумя ярмами; первичных и вторичных обмоток, которые охватывают эти стержни (Сухой трансформатор с литой изоляцией Trihal. - TRIHALCATRU. - www.schneider-electric.com. MV/LV Transformers Trihal. - 06/2006, 16 с.). Магнитопровод трансформатора имеет простую плоскую конструкцию. Однако в этом магнитопроводе длина отрезка ярма, соединяющего крайние стержни, больше, чем длина отрезка ярма, соединяющего крайний стержень с расположенным посередине магнитопровода. Компенсировать получившееся отличие индуктивности обмоток, охватывающих стержни, расположенные по краям и посередине магнитопровода, не удается. Поэтому недостатком трансформатора является недостаточная фазная симметричность. Фазная несимметричность трансформаторов исключает возможность их использования, например, для формирования многофазных напряжений.Known transformer Trihal, which contains: a flat magnetic circuit, consisting of three parallel rods located between two yokes; primary and secondary windings that cover these rods (Dry transformer with cast insulation Trihal. - TRIHALCATRU. - www.schneider-electric.com. MV / LV Transformers Trihal. - 06/2006, 16 pp.). The transformer magnetic core has a simple flat design. However, in this magnetic circuit, the length of the length of the yoke connecting the extreme rods is greater than the length of the length of the yoke connecting the extreme rod located in the middle of the magnetic circuit. It is not possible to compensate for the resulting difference in the inductance of the windings covering the rods located along the edges and in the middle of the magnetic circuit. Therefore, the disadvantage of the transformer is the lack of phase symmetry. The phase asymmetry of transformers excludes the possibility of their use, for example, for the formation of multiphase voltages.

Наиболее близким по технической сущности является многофазный источник электропитания, содержащий последовательно включенные трансформатор и выпрямитель с n входами (Казаков В.В. Силовые MTS-трансформаторы и генераторы. Энергетика Татарстана. - К, 2007. - №3. - С.44-55 - прототип). Трансформатор источника содержит пространственный магнитопровод, состоящий из трех стержней, зажатых двумя ярмами и расположенных на равном расстоянии друг от друга перпендикулярно плоскости этих ярм; причем каждый стержень охвачен одинаковыми первичной обмоткой и группой вторичных обмоток, которая содержит две встречные вторичные обмотки с числом витков Nk0 - обмотки основных выходных фаз a, i, q, совпадающих с входными фазами А, В, С, две вторичные обмотки с числом витков Nk1 и две такие же встречные вторичные обмотки, две вторичные обмотки с числом витков Nk2 и две такие же встречные вторичные обмотки, две вторичные обмотки с числом витков Nk3 и две такие же встречные вторичные обмотки, где: N - максимальное количество витков, k - коэффициент числа витков, причем к0=1, k1=(1+1/31/2)/(2cos15°), k2=1/31/2, k3=1/(2·31/2cosl5°). При этом одна вторичная обмотка с числом витков Nk1 первого стержня последовательно соединена с встречной вторичной обмоткой с числом витков Nk3 второго стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой третьего стержня, одна вторичная обмотка с числом витков Nk1 второго стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk3 первого стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой третьего стержня, одна вторичная обмотка с числом витков Nk1 третьего стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk3 первого стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой второго стержня, аналогично соединены остальные встречные вторичные обмотки стержней с числом витков Nk1 и Nk3, одна вторичная обмотка с числом витков Nk2 первого стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk2 второго стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой третьего стержня, одна вторичная обмотка с числом витков Nk2 второго стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk2 первого стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой третьего стержня, одна вторичная обмотка с числом витков Nk2 третьего стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk2 первого стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой второго стержня, образуя соединения «зигзаг». Свободные выводы соединений «зигзаг» и свободные выводы вторичных обмоток с числом витков Nk0 являются выходами трансформатора, причем в каждом соединении «зигзаг» коэффициент k1, k2 или k3 и направления намотки этих обмоток, а также коэффициент k0 и направления намотки обмоток основных выходных фаз a, i, q обеспечивают одинаковую амплитуду выходного линейного напряжения трансформатора и их последовательное запаздывание на 15° относительно друг друга. Однако трансформатор источника имеет пространственный, значит сложный, магнитопровод.The closest in technical essence is a multiphase power supply containing a transformer and a rectifier with n inputs connected in series (Kazakov V.V. Power MTS transformers and generators. Power engineering of Tatarstan. - K, 2007. - No. 3. - P.44-55 - prototype). The source transformer contains a spatial magnetic circuit consisting of three rods clamped by two yokes and located at equal distance from each other perpendicular to the plane of these yokes; moreover, each rod is covered by the same primary winding and a group of secondary windings, which contains two counter secondary windings with the number of turns Nk 0 - windings of the main output phases a, i, q, coinciding with the input phases A, B, C, two secondary windings with the number of turns Nk 1 and two of the same oncoming secondary windings, two secondary windings with the number of turns Nk 2 and two of the same oncoming secondary windings, two secondary windings with the number of turns Nk 3 and two of the same oncoming secondary windings, where: N is the maximum number of turns, k is the coefficient of chi la turns, where k 0 = 1, k = 1 (1 + 1/3 1/2) / (2cos15 °), k 2 = 1/3, 1/2, k 3 = 1 / (2 · 3 1/2 cosl5 °). In this case, one secondary winding with the number of turns Nk 1 of the first rod is connected in series with the oncoming secondary winding with the number of turns Nk 3 of the second rod, and the second one with the same winding of the third rod facing it, one secondary winding with the number of turns Nk 1 of the second rod is connected in series a secondary winding wound counter s to Nk number of turns of the first rod 3 and the second - with the same winding counter to it the third rod, one secondary winding with the number of turns of the third rod Nk 1 is connected in series with the secondary bmotkoy counter her winding the number of turns Nk 3 of the first rod and the second - with the same counter her winding of the second web similarly connected other colliding secondary winding bars with the number of turns Nk 1 and Nk 3, one secondary winding with the number of turns Nk 2 the first rod connected in series with the secondary winding of the counter winding with the number of turns Nk 2 of the second rod, and the second one with the same counter winding of the third rod, one secondary winding with the number of turns Nk 2 of the second rod is connected in series with the secondary one counter winding with the number of turns Nk 2 of the first rod, and the second with the same counter winding of the third rod, one secondary winding with the number of turns Nk 2 of the third rod is connected in series with the secondary winding of the counter winding with the number of turns Nk 2 of the first rod, and the second with the same winding of the second rod she meets, forming a zigzag connection. The free terminals of the zigzag connections and the free terminals of the secondary windings with the number of turns Nk 0 are the outputs of the transformer, and in each zigzag connection the coefficient k 1 , k 2 or k 3 and the direction of winding of these windings, as well as the coefficient k 0 and direction of winding the windings of the main output phases a, i, q provide the same amplitude of the output linear voltage of the transformer and their sequential delay by 15 ° relative to each other. However, the source transformer has a spatial, hence complex, magnetic circuit.

Задачей изобретения является упрощение конструкции трансформатора и повышение надежности.The objective of the invention is to simplify the design of the transformer and increase reliability.

Технический результат достигается тем, что в трансформаторе, содержащем стержневой магнитопровод, зажатый двумя параллельными ярмами, каждый стержень расположен на равном расстоянии друг от друга и охвачен одинаковыми первичной обмоткой и группой вторичных обмоток, которая содержит две встречные вторичные обмотки с числом витков Nk0, две вторичные обмотки с числом витков Nk1 и две такие же встречные вторичные обмотки, две вторичные обмотки с числом витков Nk2 и две такие же встречные вторичные обмотки, две вторичные обмотки с числом витков Nk3 и две такие же встречные вторичные обмотки, где: N - максимальное количество витков, а k - коэффициент числа витков, причем k0=1, k1=(1+1/31/2)/(2cos15°), k2=1/31/2, k3=1/(2·31/2cosl5°), при этом одна вторичная обмотка с числом витков Nk1 первого стержня последовательно соединена с встречной вторичной обмоткой с числом витков Nk3 второго стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой третьего стержня, одна вторичная обмотка с числом витков Nk1 второго стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk3 первого стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой третьего стержня, одна вторичная обмотка с числом витков Nk1 третьего стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk3 первого стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой второго стержня, аналогично соединены остальные встречные вторичные обмотки стержневого магнитопровода с числом витков Nk1 и Nk3, одна вторичная обмотка с числом витков Nk2 первого стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk2 второго стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой третьего стержня, одна вторичная обмотка с числом витков Nk2 второго стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk2 первого стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой третьего стержня, одна вторичная обмотка с числом витков Nk2 третьего стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk2 первого стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой второго стержня, образуя соединения «зигзаг», свободные выводы которых, а также и вторичных обмоток с числом витков Nk0 образуют последовательность многофазных выходов трансформатора, магнитопровод трансформатора выполнен плоским четырехстержневым, причем площадь сечения крайних стержней вдвое меньше площади стержней, расположенных между ними, все обмотки, охватывающие один крайний стержень, включены последовательно и согласно с одинаковыми обмотками, охватывающими другой крайний стержень.The technical result is achieved by the fact that in a transformer containing a core magnetic core, clamped by two parallel yokes, each rod is located at an equal distance from each other and is covered by the same primary winding and a group of secondary windings, which contains two counter secondary windings with a number of turns Nk 0 , two secondary windings with the number of turns Nk 1 and two identical secondary windings, two secondary windings with the number of turns Nk 2 and two similar secondary secondary windings, two secondary windings with the number of turns in Nk 3 and two similar secondary windings, where: N is the maximum number of turns, and k is the coefficient of the number of turns, and k 0 = 1, k 1 = (1 + 1/3 1/2 ) / (2cos15 °) , k 2 = 1/3 1/2 , k 3 = 1 / (2 · 3 1/2 cosl5 °), while one secondary winding with the number of turns Nk 1 of the first rod is connected in series with the oncoming secondary winding with the number of turns Nk 3 the second rod, and the second - with the same winding counter to it the third rod, one secondary winding with the number of turns of the second rod Nk 1 is connected in series with the secondary winding counter winding it with the number of turns of the first Nk 3 terzhnya, and the second - with the same counter her winding of the third rod, one secondary winding with the number of turns Nk one third of the rod is connected in series with the secondary winding counter her winding the number of turns Nk 3 of the first rod and the second - with the same counter her winding of the second of the rod, similarly the other counter secondary windings of the core magnetic circuit with the number of turns Nk 1 and Nk 3 are connected, one secondary winding with the number of turns Nk 2 of the first rod is connected in series with the secondary winding of the counter winding with the number of windings weights Nk 2 of the second rod, and the second with the same winding of the third rod, one secondary winding with the number of turns Nk 2 of the second rod is connected in series with the secondary winding of the opposite winding with the number of turns Nk 2 of the first rod, and the second with the same counter shaft third winding it one secondary winding with the number of turns Nk third rod 2 is connected in series with the secondary winding counter winding it with the number of turns Nk 2 of the first rod and the second - with the same winding counter to it a second rod forming a soy Inonii "zigzag" free terminals which, as well as secondary windings to the number of turns Nk 0 form a sequence multiphase transformer outputs magnetic transformer is flat chetyrehsterzhnevym, wherein the sectional area of outer rods half square rods disposed therebetween, all winding covering one extreme rod, connected in series and in accordance with the same windings spanning the other extreme rod.

В таблице приведены группы вторичных обмоток, соединяемых в схему «зигзаг».The table shows the groups of secondary windings connected in a zigzag circuit.

ТаблицаTable Выходная фазаOutput phase Количество витков в обмотке группы 13 и количество витков в обмотке группы 16The number of turns in the winding of group 13 and the number of turns in the winding of group 16 Количество витков в обмотке группы 14The number of turns in the winding of group 14 Количество витков в обмотке группы 15The number of turns in the winding of the group 15 aa N·k0, N·k0 N k 0 , N k 0 -- -- bb N·k1, N·k1 N k 1 , N k 1 -- -N·k3 -N · k 3 сfrom N·k2, N·k2 N k 2 , N k 2 -- -N·k2 -N · k 2 dd N·k3, N·k3 N · k 3 , N · k 3 -- -N·k1 -N · k 1 ee -- -- -N·k0 -NK 0 ff -- N·k3 N · k 3 -N·k1 -N · k 1 gg -- N·k2 N k 2 -N·k2 -N · k 2 hh -- N·k1 N k 1 -N·k3 -N · k 3 ii -- N·k0 N k 0 -- jj -N·k3, -N·k3 -NK 3 , -NK 3 N·k1 N k 1 -- kk -N·k2, -N·k2 -NK 2 , -NK 2 N·k2 N k 2 -- ll -N·k1, -N·k1 -NK 1 , -NK 1 N·k3 N · k 3 -- mm -N·k0, -N·k0 -NK 0 , -NK 0 -- -- nn -N·k1, -N·k1 -NK 1 , -NK 1 -- N·k3 N · k 3 oo -N·k2, -N·k2 -NK 2 , -NK 2 -- N·k2 N k 2 pp -N·k3, -N·k3 -NK 3 , -NK 3 -- N·k1 N k 1 gg -- -- N·k0 N k 0 rr -- -N·k3 -N · k 3 N·k1 N k 1 ss -- -N·k2 -N · k 2 N·k2 N k 2 tt -- -N·k1 -N · k 1 N·k3 N · k 3 uu -- -N·k0 -NK 0 -- vv N·k3, N·k3 N · k 3 , N · k 3 -N·k1 -N · k 1 -- ww N·k2, N·k2 N k 2 , N k 2 -N·k2 -N · k 2 -- xx N·k1, N·k1 N k 1 , N k 1 -N·k3 -N · k 3 -- Знак "-" означает встречное направление намоткиThe sign "-" means the opposite direction of the winding

На фиг.1 представлен общий вид трансформатора, на фиг.2 - магнитопровод трансформатора, на фиг.3 - схема соединения обмоток трансформатора для получения многофазного напряжения, например, 24-фазного, на фиг.4 - конструкция плоского магнитопровода, состоящая из набора О-образных сердечников, связь между которыми обеспечена общей группой обмоток или последовательным включением обмоток этих стержней.Figure 1 presents a General view of the transformer, figure 2 - the magnetic circuit of the transformer, figure 3 - connection diagram of the transformer windings to obtain a multiphase voltage, for example, 24-phase, figure 4 - design of a flat magnetic circuit, consisting of a set O -shaped cores, the connection between which is provided by a common group of windings or by sequential inclusion of the windings of these rods.

Трансформатор содержит плоский магнитопровод 1, состоящий из четырех параллельных стержней 2, 3, 4, 5 одинаковой длины и ярм 6, 7; первичные обмотки 8, 9, 10, 11, причем первичные обмотки 9 и 10, охватывающие стержни 3 и 4, относятся к двум фазам В к С входного трехфазного напряжения; обмотки 8 и 11, охватывающие стержни 2 и 5, включены последовательно друг с другом и относятся к третьей фазе А входного напряжения; одинаковые группы вторичных обмоток 12, 13, 14, 15, причем группы 13 и 14, охватывающие стержни 3 и 4, относятся к двум основным фазам i и q выходного напряжения, совпадающим с входными фазами В и С; каждая обмотка группы 12 соединена последовательно с идентичной обмоткой группы 15; группы обмоток 12 и 15, охватывающие стержни 2 и 5, относятся к третьей основной фазе а выходного напряжения, совпадающей с входной фазой А. Каждая из групп 12, 13, 14 и 15 содержит две встречные обмотки с числом витков N·k0, две обмотки с числом витков N·k1 и две такие же встречные обмотки, две обмотки с числом витков N·k2 и две такие же встречные обмотки, две обмотки с числом витков N·k3 и две такие же встречные обмотки. Последовательность многофазных выходов, например, a, b, c, d, е, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t, u, v, w, x трансформатора 1 образована выводами вторичных обмоток с числом витков N·k0, свободными выводами соединений "зигзаг" встречных обмоток с числом витков N·k1 и N·k3 разных групп: 13 и 14; 13 и согласного соединения групп 12 и 15; 14 и согласного соединения групп 12 и 15, а также свободными выводами соединений "зигзаг" встречных обмоток с числом витков N·k2 разных групп: 13 и 14; 13 и согласного соединения групп 12 и 15; 14 и согласного соединения групп 12 и 15.The transformer contains a flat magnetic circuit 1, consisting of four parallel rods 2, 3, 4, 5 of the same length and yoke 6, 7; primary windings 8, 9, 10, 11, and the primary windings 9 and 10, covering the rods 3 and 4, belong to two phases B to C of the input three-phase voltage; windings 8 and 11, covering rods 2 and 5, are connected in series with each other and belong to the third phase A of the input voltage; identical groups of secondary windings 12, 13, 14, 15, and groups 13 and 14, covering the rods 3 and 4, relate to the two main phases i and q of the output voltage, coinciding with the input phases B and C; each winding of group 12 is connected in series with an identical winding of group 15; groups of windings 12 and 15, covering rods 2 and 5, belong to the third main phase and the output voltage, which coincides with the input phase A. Each of the groups 12, 13, 14 and 15 contains two counter windings with the number of turns N · k 0 , two windings with the number of turns N · k 1 and two same counter windings, two windings with the number of turns N · k 2 and two same counter windings, two windings with the number of turns N · k 3 and two similar counter windings. A sequence of multiphase outputs, e.g. a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t, u, v, w, x of transformer 1 is formed by the leads of the secondary windings with the number of turns N · k 0 , the free leads of the zigzag connections of the oncoming windings with the number of turns N · k 1 and N · k 3 of different groups: 13 and 14; 13 and a consonant compound of groups 12 and 15; 14 and the consonant connection of groups 12 and 15, as well as the free leads of the zigzag connections of the counter windings with the number of turns N · k 2 of different groups: 13 and 14; 13 and a consonant compound of groups 12 and 15; 14 and a consonant compound of groups 12 and 15.

Трансформатор функционирует следующим образом.The transformer operates as follows.

Синусоидальное симметричное трехфазное напряжение сети, т.е. напряжение, состоящее из линейных составляющих А, В, С (фиг.3), которые имеют одинаковую амплитуду UA=UB=UC и фазовый сдвиг 120° относительно друг друга, подается на одинаковые первичные обмотки 9, 10 и последовательно включенные первичные обмотки 8 и 11. Во вторичных обмотках, имеющих максимальное количество витков, равное N·k0 и принадлежащих группам 13, 14, последовательному соединению групп 12, 15 наводится симметричная ЭДС, состоящая из линейных составляющих основных фаз a, i, q выходного напряжения, которые имеют одинаковую амплитуду U=Ua=Ub=Uc, т.е. совпадают по фазе с входными напряжениями A, B, С, имея фазовый сдвиг 120° относительно друг друга. В соединениях «зигзаг» остальных вторичных обмоток, имеющих меньшее количество витков N·k1, N·k2, N·k3, формируются производные фазы выходного напряжения, например, b, c, d, e, f, g, h, j, k, l, m, n, o, p, r, s, t, u, v, w, x, которые имеют такую же амплитуду U, но сдвинуты по фазе на 15° относительно трех основных выходных фаз (a, i, q) и относительно друг друга.Sine-wave symmetric three-phase mains voltage, i.e. the voltage consisting of linear components A, B, C (Fig. 3), which have the same amplitude U A = U B = U C and a phase shift of 120 ° relative to each other, is applied to the same primary windings 9, 10 and series-connected primary windings 8 and 11. In secondary windings having a maximum number of turns equal to N · k 0 and belonging to groups 13, 14, a series connection of groups 12, 15 induces a symmetric EMF consisting of linear components of the main phases a, i, q of the output voltage, which have the same amplitude U = U a = U b = U c , i.e. coincide in phase with the input voltages A, B, C, having a phase shift of 120 ° relative to each other. In the zigzag connections of the remaining secondary windings having a smaller number of turns N · k 1 , N · k 2 , N · k 3 , derivatives of the output voltage phases are formed, for example, b, c, d, e, f, g, h, j, k, l, m, n, o, p, r, s, t, u, v, w, x, which have the same amplitude U but are 15 ° out of phase with respect to the three main output phases (a, i, q) and relative to each other.

Любое изменение магнитного потока в стержне 2 магнитопровода вызывает пропорциональное изменение ЭДС и токов в последовательно включенных первичных обмотках 8 и 11, а также в последовательно включенных вторичных обмотках групп 12 и 15, которое приводит к пропорциональному изменению магнитного потока в стержне 5. Поэтому связь стержней 2 и 5 через одинаковые первичные обмотки 8 и 11, а также через одинаковые вторичные обмотки групп 12 и 15, эквивалентна полной магнитной связи стержней 2 и 5. Из-за одинакового количества витков обмоток, охватывающих все стержни, но вдвое меньшего сечения крайних стержней, индуктивность обмоток, охватывающих стержни 3 и 4, равна индуктивности обмоток, охватывающих стержни 2 и 5. Поэтому трансформатор 1 является фазно-симметричным.Any change in the magnetic flux in the rod 2 of the magnetic circuit causes a proportional change in the EMF and currents in the series-connected primary windings 8 and 11, as well as in the series-connected secondary windings of groups 12 and 15, which leads to a proportional change in the magnetic flux in the rod 5. Therefore, the connection of the rods 2 and 5 through the same primary windings 8 and 11, as well as through the same secondary windings of groups 12 and 15, is equivalent to the full magnetic coupling of the rods 2 and 5. Due to the same number of turns of the windings covering all rods, but half the cross section of the extreme rods, the inductance of the windings covering the rods 3 and 4 is equal to the inductance of the windings covering the rods 2 and 5. Therefore, the transformer 1 is phase-symmetric.

Предлагаемое техническое решение позволило упростить конструкцию трансформатора, а симметричность является условием качественного выпрямления многофазного напряжения.The proposed technical solution allowed to simplify the design of the transformer, and symmetry is a condition for high-quality rectification of multiphase voltage.

Плоский магнитопровод может быть выполнен в виде набора O-образных колец (фиг.4). Она эквивалентна конструкции, изображенной на фиг.2, и ее можно условно разделить на стержни 2, 3, 4, 5 и ярма 6 и 8.Flat magnetic core can be made in the form of a set of O-shaped rings (figure 4). It is equivalent to the structure depicted in figure 2, and it can be conditionally divided into rods 2, 3, 4, 5 and yoke 6 and 8.

Введенная связь крайних стержней посредством последовательного включения одинаковых обмоток, которые охватывают эти стержни, эквивалента слиянию этих стержней, поэтому заменяет их магнитную связь, обеспечивая фазную симметрию трансформатора.The introduced connection of the extreme rods by sequentially connecting the same windings that cover these rods is equivalent to the fusion of these rods, therefore replacing their magnetic connection, providing phase symmetry of the transformer.

Claims (1)

Трансформатор, содержащий стержневой магнитопровод, зажатый двумя параллельными ярмами, каждый стержень расположен на равном расстоянии друг от друга и охвачен одинаковыми первичной обмоткой и группой вторичных обмоток, которая содержит две встречные вторичные обмотки с числом витков Nk0, две вторичные обмотки с числом витков Nk1 и две такие же встречные вторичные обмотки, две вторичные обмотки с числом витков Nk2 и две такие же встречные вторичные обмотки, две вторичные обмотки с числом витков Nk3 и две такие же встречные вторичные обмотки, где N - максимальное количество витков, k - коэффициент числа витков, причем k0=1, k1=(1+1/31/2)/(2cos15°), k2=1/31/2, k3=1/(2·31/2cos15°), при этом одна вторичная обмотка с числом витков Nk3 первого стержня последовательно соединена с встречной вторичной обмоткой с числом витков Nk3 второго стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой третьего стержня, одна вторичная обмотка с числом витков Nk1 второго стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk3 первого стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой третьего стержня, одна вторичная обмотка с числом витков Nk1 третьего стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk3 первого стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой второго стержня, аналогично соединены остальные встречные вторичные обмотки с числом витков Nk1 и Nk3, одна вторичная обмотка с числом витков Nk2 первого стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk2 второго стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой третьего стержня, одна вторичная обмотка с числом витков Nk2 второго стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk2 первого стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой третьего стержня, одна вторичная обмотка с числом витков Nk2 третьего стержня соединена последовательно с вторичной обмоткой встречной ей намотки с числом витков Nk2 первого стержня, а вторая - с такой же встречной ей обмоткой второго стержня, образуя соединения «зигзаг», свободные выводы которых, а также и вторичных обмоток с числом витков Nk0, образуют последовательность многофазных выходов трансформатора, отличающийся тем, что магнитопровод трансформатора выполнен плоским четырехстержневым, причем площадь сечения крайних стержней вдвое меньше площади стержней, расположенных между ними, а все обмотки, охватывающие один крайний стержень, включены последовательно и согласно с одинаковыми обмотками, охватывающими другой крайний стержень. A transformer containing a core magnetic core, clamped by two parallel yokes, each rod is located at an equal distance from each other and is covered by the same primary winding and a group of secondary windings, which contains two counter secondary windings with the number of turns Nk 0 , two secondary windings with the number of turns Nk 1 and two counter same secondary winding, two secondary windings with a number of turns Nk 2 and two counter same secondary winding, two secondary windings with a number of coils 3 and Nk are the same two opposing secondary winding Where N - maximum number of turns, k - the coefficient of the number of turns, wherein k 0 = 1, k = 1 (1 + 1/3 1/2) / (2cos15 °), k 2 = 1/3 1/2, k 3 = 1 / (2 · 3 1/2 cos15 °), while one secondary winding with the number of turns Nk 3 of the first rod is connected in series with the counter secondary winding with the number of turns Nk 3 of the second rod, and the second with the same opposite winding third rod, one secondary winding with the number of turns of the second rod Nk 1 is connected in series with the secondary winding counter winding it with the number of turns Nk first rod 3 and the second - with the same winding counter to it th third rod, one secondary winding with the number of turns Nk one third of the rod is connected in series with the secondary winding counter her winding the number of turns Nk 3 of the first rod and the second - with the same counter her winding of the second web similarly connected other colliding secondary winding with the number of turns Nk Nk 1 and 3, one secondary winding with the number of turns of the first rod Nk 2 is connected in series with the secondary winding with the winding counter s Nk number of turns of the second rod 2, and the second - with the same counter her third winding terzhnya one secondary winding with the number of turns Nk 2 of the second rod is connected in series with the secondary winding counter her winding the number of turns Nk 2 of the first rod and the second - with the same counter her winding of the third rod, one secondary winding with the number of turns Nk 2 of the third rod connected in series with the secondary winding of the winding counter s to Nk number of turns of the first bar 2, and the second - with the same winding counter to it second rod forming compound "zigzag", which leads, as well as secondary windings Num th turns Nk 0 form a sequence multiphase transformer outputs, characterized in that the magnetic circuit of the transformer is flat chetyrehsterzhnevym, wherein the sectional area of outer rods half square rods arranged between them, and all winding covering one extreme rod are connected in series and in accordance with the same windings covering the other extreme shaft.
RU2008148926/09A 2008-12-11 2008-12-11 Transformer RU2396625C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008148926/09A RU2396625C1 (en) 2008-12-11 2008-12-11 Transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008148926/09A RU2396625C1 (en) 2008-12-11 2008-12-11 Transformer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008148926A RU2008148926A (en) 2010-06-20
RU2396625C1 true RU2396625C1 (en) 2010-08-10

Family

ID=42682316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008148926/09A RU2396625C1 (en) 2008-12-11 2008-12-11 Transformer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2396625C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181143U1 (en) * 2018-03-16 2018-07-05 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Three-phase high-voltage transformer with liquid cooling system
RU2663497C1 (en) * 2017-07-13 2018-08-07 Илья Николаевич Джус Four-leg electromagnetic device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАЗАКОВ В.В. Силовые MTS-трансформаторы и генераторы. Энергетика Татарстана. - Казань, 2007, №3, с.44-55. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2663497C1 (en) * 2017-07-13 2018-08-07 Илья Николаевич Джус Four-leg electromagnetic device
RU181143U1 (en) * 2018-03-16 2018-07-05 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Three-phase high-voltage transformer with liquid cooling system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008148926A (en) 2010-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101209613B1 (en) Method for providing magnetic coupler and device for providing electric dipole
CA2541211A1 (en) Multiple three-phase inductor with a common core
JP2016005004A (en) Transformer
KR20150002731A (en) Three-phase choke
RU2013139864A (en) MULTI-WINDING THROTTLE FOR USE IN AN AC STABILIZER
JP2012134266A (en) Composite magnetic component and switching power supply using the same
KR20200100127A (en) Transformer core and transformer
EP3896707A1 (en) Inductor assembly
RU2396625C1 (en) Transformer
JP2011159851A (en) Reactor
EP3762952B1 (en) Inductor assembly
RU2638151C2 (en) Three-phase-two-phase stationary transformer with enhanced coupled magnetic flux
US20050258927A1 (en) Simplified harmonic-free constant-voltage transformer
US3413580A (en) Multi-component electromagnet
US20110084792A1 (en) SIP (Symmetrical-in-Parallel) Induction Coils for Electromagnetic Devices
JP6278153B1 (en) Transformer
US10504645B2 (en) Gapless core reactor
WO2013184008A1 (en) Drum-type tri-phase transformer and methods for producing same
US7750526B2 (en) Circulatory current choke
US1662132A (en) Inductance apparatus
RU2444076C1 (en) Transformer
RU2640571C1 (en) Three-phase-single-phase transformer of evseev
RU2448384C1 (en) Transformer
RU66861U1 (en) MAGNET WIRE
US20170077793A1 (en) Electric generator having permanent magnets and fitted with a magnetic flux collector

Legal Events

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

Effective date: 20111212