RU2418333C1 - Resonance transformer - Google Patents
Resonance transformer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2418333C1 RU2418333C1 RU2010109226/07A RU2010109226A RU2418333C1 RU 2418333 C1 RU2418333 C1 RU 2418333C1 RU 2010109226/07 A RU2010109226/07 A RU 2010109226/07A RU 2010109226 A RU2010109226 A RU 2010109226A RU 2418333 C1 RU2418333 C1 RU 2418333C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- primary
- winding
- secondary winding
- transformer
- circuit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и предназначено, в частности, для преобразования одной системы переменного тока в другую при отсутствии воздействия вторичной обмотки на первичную.The invention relates to the field of electrical engineering and is intended, in particular, to convert one AC system to another in the absence of the secondary winding on the primary.
Заявителю известен ближайший прототип заявленного изобретения как наиболее близкий ему по совокупности существенных признаков. Данный прототип представляет собой силовой трансформатор, содержащий магнитопровод, выполненный из электротехнической стали, первичную и вторичную обмотки, расположенные на стержнях, причем первичная обмотка подключена к источнику переменного напряжения, а вторичная обмотка к нагрузке (Кацман М.М. Электрические машины. - М.: Высш. школа, 1983 г., с.13).The applicant knows the closest prototype of the claimed invention as the closest to him in the aggregate of essential features. This prototype is a power transformer containing a magnetic circuit made of electrical steel, the primary and secondary windings located on the rods, the primary winding connected to an AC voltage source, and the secondary winding to the load (Katsman M.M. Electric machines. - M. : High School, 1983, p.13).
Недостатком этого трансформатора является воздействие вторичной обмотки на магнитопровод трансформатора посредством ее магнитного поля и как следствие, воздействие на физические процессы, протекающие в цепи первичной обмотки, что влияет на режим работы источника питания в зависимости от нагрузки в цепи вторичной обмотки трансформатора.The disadvantage of this transformer is the effect of the secondary winding on the transformer magnetic circuit through its magnetic field and, as a consequence, the impact on the physical processes occurring in the primary winding circuit, which affects the operation mode of the power source depending on the load in the secondary circuit of the transformer.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение воздействия вторичной обмотки на магнитопровод трансформатора посредством ее магнитного поля.The problem to which the invention is directed, is to eliminate the effects of the secondary winding on the transformer magnetic circuit by means of its magnetic field.
Упомянутая задача достигается тем, что резонансный трансформатор содержит магнитопровод 1, первичную обмотку 2, вторичную обмотку 3 и конденсатор 4, магнитопровод 1 имеет удлиненные стержни и ярма, а вторичная обмотка 3 симметрично удалена от магнитопровода 1 и вместе с первичной 2 расположена вокруг одного стержня, причем первичная цепь трансформатора введена в режим резонанса токов путем параллельного соединения конденсатора 4 и первичной обмотки 2.The mentioned task is achieved in that the resonant transformer contains a magnetic circuit 1, a primary winding 2, a secondary winding 3 and a
Техническим результатом изобретения является отсутствие воздействия вторичной цепи трансформатора на его первичную цепь посредством магнитного поля вторичной обмотки.The technical result of the invention is the absence of the effect of the secondary circuit of the transformer on its primary circuit through the magnetic field of the secondary winding.
Получение технического результата изобретения возможно только за счет симметричного удаления вторичной обмотки трансформатора от его магнитопровода и увеличения намагничивающей силы первичной обмотки, используя увеличенную реактивную мощность в режиме резонанса токов, полученного параллельным соединением первичной обмотки трансформатора и конденсатора.Obtaining the technical result of the invention is possible only by symmetrically removing the secondary winding of the transformer from its magnetic circuit and increasing the magnetizing force of the primary winding using increased reactive power in the current resonance mode obtained by parallel connection of the primary winding of the transformer and capacitor.
На фиг.1 представлена конструкция резонансного трансформатора в разрезе;Figure 1 shows the construction of a resonant transformer in section;
на фиг.2 представлена принципиальная электрическая схема соединений первичной и вторичной цепей резонансного трансформатора;figure 2 presents a schematic electrical diagram of the connections of the primary and secondary circuits of a resonant transformer;
на фиг.3 представлена векторная диаграмма, поясняющая протекание физических процессов первичной цепи резонансного трансформатора;figure 3 presents a vector diagram explaining the course of physical processes of the primary circuit of a resonant transformer;
на фиг.4 представлена векторная диаграмма, поясняющая работу резонансного трансформатора.figure 4 presents a vector diagram explaining the operation of the resonant transformer.
Резонансный трансформатор, изображенный на фиг.1, содержит магнитопровод 1, первичную обмотку 2 и вторичную обмотку 3, магнитопровод 1 имеет удлиненные стержни и ярма, а вторичная обмотка симметрично удалена от магнитопровода и вместе с первичной расположена вокруг одного стержня.The resonant transformer shown in Fig. 1 contains a magnetic circuit 1, a primary winding 2 and a secondary winding 3, the magnetic circuit 1 has elongated rods and yokes, and the secondary winding is symmetrically removed from the magnetic circuit and together with the primary one is located around one rod.
Принципиальная электрическая схема соединений первичной и вторичной цепей резонансного трансформатора, изображенная на фиг.2, содержит конденсатор 4, резонансный трансформатор 5, нагрузку 6 и работает следующим образом. Вторичная обмотка резонансного трансформатора 5 (фиг.2) симметрично удалена от магнитопровода на такое расстояние, чтобы при протекании по ней номинального тока нагрузки ЭДС первичной обмотки равнялась нулю. Вторичная обмотка должна быть удалена не менее чем на величину магнитной индукции в центре нее согласно формуле:Schematic diagram of the connections of the primary and secondary circuits of the resonant transformer, shown in figure 2, contains a
D2=µ·l2·N2·f/ℓ,D 2 = µ · l 2 · N 2 · f / ℓ,
где D - диаметр каркаса вторичной обмотки (м);where D is the diameter of the frame of the secondary winding (m);
µ - магнитная проницаемость (Гн / м);µ is the magnetic permeability (GN / m);
I2 - сила тока в цепи вторичной обмотки (А);I 2 - current strength in the secondary circuit (A);
N2 - количество витков вторичной обмотки;N 2 - the number of turns of the secondary winding;
f- частота тока вторичной обмотки (Гц);f- secondary current frequency (Hz);
ℓ - длина магнитной линии (м).ℓ is the length of the magnetic line (m).
Благодаря отсутствию воздействия удаленной вторичной обмотки на магнитопровод резонансного трансформатора первичная обмотка последнего становится катушкой индуктивности с сердечником и является одним элементом колебательного контура, вторым элементом которого является конденсатор 4. Реактивное сопротивление индуктивного характера первичной обмотки резонансного трансформатора равно реактивному сопротивлению емкостного характера конденсатора 4 при неизменной частоте подводимого напряжения U1. Таким образом цепь первичной обмотки резонансного трансформатора находится в режиме резонанса токов. Благодаря эффекту увеличения реактивной мощности в режиме резонанса энергия магнитного поля первичной обмотки возрастает до величины, необходимой для индуцирования нужной ЭДС во вторичной обмотке для питания нагрузки 6. В результате резонансный трансформатор работает нормально, питая нагрузку 6, при этом физические процессы, протекающие в цепи первичной обмотки, не зависят от физических процессов, протекающих в цепи вторичной обмотки.Due to the absence of the effect of the remote secondary winding on the magnetic circuit of the resonant transformer, the primary winding of the latter becomes an inductance coil with a core and is one element of the oscillating circuit, the second element of which is a
Как видно из векторной диаграммы (фиг.3), сила тока конденсатора Ic во много раз превышает силу тока источника питания I и равна силе тока первичной обмотки резонансного трансформатора I1.As can be seen from the vector diagram (figure 3), the current strength of the capacitor I c is many times higher than the current strength of the power source I and equal to the current strength of the primary winding of the resonant transformer I 1 .
Как видно из векторной диаграммы резонансного трансформатора (фиг.4), ток первичной обмотки I1 не зависит от тока нагрузки 1н и первичная обмотка имеет индуктивный характер, несмотря на активный характер нагрузки 6, где:As can be seen from the vector diagram of the resonant transformer (figure 4), the current of the primary winding I 1 does not depend on the load current 1 n and the primary winding is inductive, despite the active nature of the
Ф - магнитный поток резонансного трансформатора (Вб);Ф - magnetic flux of a resonant transformer (Wb);
I1 - сила тока первичной обмотки резонансного трансформатора (А);I 1 - current strength of the primary winding of a resonant transformer (A);
E1 - ЭДС первичной обмотки (В);E 1 - EMF of the primary winding (B);
Е2 - ЭДС вторичной обмотки (В);E 2 - EMF of the secondary winding (B);
Uн - напряжение на нагрузке (В);U n - voltage at the load (V);
Iн - сила тока в цепи нагрузки (А);I n - current in the load circuit (A);
I2X2 - падение напряжения на индуктивном сопротивлении вторичной обмотки (В);I 2X2 - voltage drop across the inductive resistance of the secondary winding (V);
I2r2 - падение напряжения на активном сопротивлении вторичной обмотки (В);I 2r2 - voltage drop across the active resistance of the secondary winding (V);
I2z2 - падение напряжения на полном сопротивлении вторичной обмотки (В);I 2z2 - voltage drop at the impedance of the secondary winding (V);
I1X1 - падение напряжения на полном сопротивлении первичной обмотки (В);I 1X1 - voltage drop at the total resistance of the primary winding (V);
I1r1 - падение напряжения на активном сопротивлении первичной обмотки (В);I 1r1 - voltage drop across the active resistance of the primary winding (V);
I1Z1 - падение напряжения на полном сопротивлении первичной обмотки (В);I 1Z1 - voltage drop at the total resistance of the primary winding (V);
U1 - напряжение первичной обмотки (В).U 1 is the voltage of the primary winding (V).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010109226/07A RU2418333C1 (en) | 2010-03-15 | 2010-03-15 | Resonance transformer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010109226/07A RU2418333C1 (en) | 2010-03-15 | 2010-03-15 | Resonance transformer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2418333C1 true RU2418333C1 (en) | 2011-05-10 |
Family
ID=44732801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010109226/07A RU2418333C1 (en) | 2010-03-15 | 2010-03-15 | Resonance transformer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2418333C1 (en) |
-
2010
- 2010-03-15 RU RU2010109226/07A patent/RU2418333C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МАТВЕЕВ К., СКВОРЦОВ В. Однотактный комбинированный преобразователь напряжения. Силовая электроника, №3, 2005, рис.6. МАЛИНИН P.M. Выходные трансформаторы. - Москва-Ленинград: Госэнергоиздат, 1963, с.6, рис.1a), c.13-15 рис.6а). * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11587726B2 (en) | Coupled inductor structure | |
JP5353376B2 (en) | Wireless power device and wireless power receiving method | |
Park et al. | 5m-off-long-distance inductive power transfer system using optimum shaped dipole coils | |
CN105793935B (en) | For reducing the apparatus and method of the unidirectional flux component in the iron core of transformer | |
US9570225B2 (en) | Magnetoelectric device capable of storing usable electrical energy | |
Abd Aziz et al. | A Study on wireless power transfer using tesla coil technique | |
TW201526509A (en) | Transformer | |
EP3371873B1 (en) | Method and device for obtaining power intended to supply a consuming appliance from a conductor traversed by an alternating electrical current | |
CN109616377A (en) | A kind of large capacity contactor parallel wound coil electromagnetic mechanism control system and its control method | |
RU2328051C2 (en) | Transformer | |
RU2418333C1 (en) | Resonance transformer | |
JP2012233718A (en) | Current detection device | |
CN116095895A (en) | Battery cell heating device and lithium battery equipment | |
CN109104883B (en) | Resonant power transmission | |
RU2414034C1 (en) | Secondary power supply with power take-off from phase conductor current | |
US10083789B2 (en) | Apparatus for reducing a magnetic unidirectional flux component in the core of a transformer | |
Jin et al. | A CCL topology based mid-range power transfer system for low voltage side equipments on power lines | |
RU2015146669A (en) | Device and method for amplifying electrical signals (options) | |
CN105993056B (en) | The equipment of the unidirectional flux composition of the magnetic in core for reducing transformer | |
RU120519U1 (en) | SECONDARY POWER SUPPLY WITH POWER TAKE-OFF FROM PHASE WIRE OF HIGH-VOLTAGE INDUSTRIAL FREQUENCY LINE | |
RU189077U1 (en) | Cascade Power Transformer | |
WO2017107249A1 (en) | Transformer with input being resonant loop | |
CN102800466A (en) | Dry-type transformer with integrated coil structure | |
JP2012139059A (en) | Power supply | |
Anazia et al. | Design and analysis of losses in power transformer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20120207 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120316 |