RU2422935C2 - Составной трансформатор с саморегулированием напряжения под нагрузкой - Google Patents
Составной трансформатор с саморегулированием напряжения под нагрузкой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2422935C2 RU2422935C2 RU2008140813/09A RU2008140813A RU2422935C2 RU 2422935 C2 RU2422935 C2 RU 2422935C2 RU 2008140813/09 A RU2008140813/09 A RU 2008140813/09A RU 2008140813 A RU2008140813 A RU 2008140813A RU 2422935 C2 RU2422935 C2 RU 2422935C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additional
- windings
- main part
- transformer
- primary
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах передачи и распределения электроэнергии. Технический результат состоит в обеспечении плавного бесконтактного саморегулирования напряжения под нагрузкой. Трансформатор состоит из двух частей, основной (1) и дополнительной (2), выполненной на отдельном трехстержневом сердечнике с шестью обмотками, тремя первичными и тремя вторичными, соединенными последовательно и пофазно с соответствующими обмотками основной части. Дополнительная часть имеет больший витковый коэффициент трансформации, чем основная часть. В цепи ее первичных обмоток последовательно включены конденсаторы (3). Дополнительная часть выполняется на сердечнике трансформатора, в 10 раз меньшем, по мощности основной части. Обмотки дополнительной части имеют 10-16% количества витков по сравнению с соответствующими обмотками основной части. Плавное бесконтактное саморегулирование напряжения под нагрузкой осуществляется без стороннего воздействия на работу трансформатора и не требует дополнительной автоматики или присутствия человека. В режиме х.х. на выходе составного трансформатора присутствует номинальное напряжение, которое плавно увеличивается по мере роста нагрузки. Регулирование может иметь вид стабилизации напряжения. Размеры дополнительной части определяются выбранной величиной приращения напряжения. Дополнительная часть может быть добавлена к находящемуся в эксплуатации трансформатору. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах передачи и распределения электроэнергии.
Известны трансформаторы с плавным бесконтактным регулированием напряжения под нагрузкой, работающие на принципах:
а) механического перемещения обмоток или частей сердечника [1];
б) изменения магнитной проницаемости сердечника путем его подмагничивания постоянным током [2, 3].
Оба принципа подразумевают сложную конструкцию самого трансформатора и наличие устройства управления его работой в виде механического привода для перемещения конструктивных элементов или схемы подмагничивания сердечника с источником постоянного тока.
Регулирование напряжения в обоих случаях основано на стороннем воздействии на работу трансформатора и поэтому изначально ведет к конструктивным, техническим и эксплуатационным издержкам. Это подтверждает и анализ патентов, разнообразие решений в которых, в разной степени, направлено на приемлемость изменений в конструкции трансформатор либо на совершенствование схемы подмагничивания сердечника.
Задачей изобретения является трансформатор с плавным бесконтактным саморегулированием напряжения под нагрузкой, конструктивно выполненный в обычной для трансформаторов форме и без стороннего воздействия на его работу.
Решение задачи заключается в том, что трансформатор состоит из двух частей, основной и дополнительной, выполненной на отдельном сердечнике с двумя обмотками, первичной и вторичной, при этом первичная обмотка дополнительной части последовательно соединена с первичной обмоткой основной части, вторичная обмотка дополнительной части последовательно соединена с вторичной обмоткой основной части, дополнительная часть имеет больший витковый коэффициент трансформации, чем основная часть, в цепь первичной обмотки дополнительной части последовательно включен конденсатор.
Технический результат состоит в плавном бесконтактном саморегулировании напряжения под нагрузкой дополнительной частью составного трансформатора, при этом основная его часть работает как обычный трансформатор.
Принцип регулирования напряжения заключается в использовании вторичного тока и нагрузочной составляющей первичного тока для получения в сердечнике дополнительной части магнитного потока, а в ее вторичной обмотке электродвижущей силы (э.д.с.), изменяющихся при изменении нагрузки составного трансформатора. При этом первичный и вторичный токи создаются основной частью и пропускаются через обмотки дополнительной части, имеющие значительно меньшее количество витков по сравнению с соответствующими обмотками основной части. Режим изменения магнитного потока и э.д.с. вторичной обмотки устанавливается витковым коэффициентом трансформации дополнительной части, который делается большим, чем у основной части.
В режиме холостого хода на выходе составного трансформатора присутствует номинальное напряжение, которое плавно увеличивается по мере роста нагрузки.
При определенном коэффициенте трансформации дополнительной части регулирование может иметь вид стабилизации напряжения.
Размеры дополнительной части определяются выбранной величиной приращения напряжения.
Дополнительная часть может быть добавлена к находящемуся в эксплуатации трансформатору.
На фиг.1 представлена схема составного трансформатора, состоящего из основной части 1, дополнительной части 2 и конденсатора 3.
Саморегулирование напряжения при изменении нагрузки достигается за счет изменения электродвижущей силы вторичной обмотки дополнительной части 2, соединенной последовательно с вторичной обмоткой основной части 1. Э.д.с. вторичной обмотки изменяется за счет изменения результирующей магнитодвижущей силы (м.д.с.), действующей в сердечнике дополнительной части 2. При увеличении нагрузки эта м.д.с. растет, при уменьшении нагрузки она уменьшается. Соответственно этому изменяется магнитный поток в сердечнике дополнительной части 2 и э.д.с. ее вторичной обмотки. Причиной изменения результирующей м.д.с. является отличие виткового коэффициента трансформации дополнительной части 2 от виткового коэффициента трансформации основной части 1.
В сердечнике основной части 1 результирующая м.д.с. является величиной практически постоянной и равной м.д.с., создаваемой током холостого хода. В сердечнике дополнительной части 2 сумма векторов м.д.с., первичной и вторичной обмоток не равняется вектору м.д.с., создаваемой током холостого хода, т.к. количество витков первичной обмотки превосходит количество витков вторичной обмотки в большее число раз, чем в основной части 1, поэтому с ростом нагрузки результирующая м.д.с. в сердечнике дополнительной части 2 плавно увеличивается, а при уменьшении нагрузки она плавно уменьшается.
Конденсатор 3 предназначен для компенсации падения напряжения на индуктивном сопротивлении первичной обмотки дополнительной части 2.
В трехфазном составном трансформаторе дополнительная часть, в зависимости от характера нагрузки, симметричной или несимметричной, выполнена либо на одном отдельном трехстержневом сердечнике с шестью обмотками, тремя первичными и тремя вторичными, либо на трех отдельных сердечниках, на каждом из которых есть две обмотки, первичная и вторичная. В обоих случаях каждая первичная обмотка дополнительной части последовательно соединена с одной из первичных обмоток основной части, каждая вторичная обмотка дополнительной части последовательно соединена с одной из вторичных обмоток основной части соответственно фазе подключения, дополнительная часть имеет больший витковый коэффициент трансформации, чем основная часть, в цепи первичных обмоток дополнительной части последовательно включены конденсаторы для компенсации падения напряжения на их индуктивных сопротивлениях.
Технический результат состоит в плавном бесконтактном саморегулировании напряжения под нагрузкой трехфазной дополнительной частью трехфазного составного трансформатора, при этом основная его часть работает как обычный трехфазный трансформатор.
Режим изменения напряжения задается витковым коэффициентом трансформации трехфазной дополнительной части.
На фиг.2 и 3 представлены схемы трехфазного составного трансформатора, состоящего из трехфазной основной части 1, трехфазной дополнительной части 2 и конденсаторов 3.
Основные существенные признаки дополнительной части трехфазного составного трансформатора аналогичны существенным признакам дополнительной части однофазного составного трансформатора.
Лабораторные испытания составного трансформатора при его работе с активно-индуктивной нагрузкой с разными коэффициентами мощности, Cos(φ) нагрузки, показали совпадение опытных данных с расчетными.
Источники информации
1. Петров Г.Н. Электрические машины. Ч.1. - М.: Энергия, 1974, с.180-181.
2. Бамдас A.M. и Шапиро С.Б. Трансформаторы, регулируемые подмагничиванием. - М.: Энергия, 1965, с.10-48.
3. Окунь С.С. и др. Трансформаторные и трансформаторно-тиристорные регуляторы-стабилизаторы напряжения. -М. -Л.: Энергия, 1969, с.5-32.
Claims (3)
1. Трансформатор с саморегулированием напряжения под нагрузкой, состоящий из двух частей, основной и дополнительной, выполненной на отдельном сердечнике с двумя обмотками, первичной и вторичной, первичная обмотка дополнительной части последовательно соединена с первичной обмоткой основной части, вторичная обмотка дополнительной части последовательно соединена с вторичной обмоткой основной части, дополнительная часть имеет больший витковый коэффициент трансформации, чем основная часть, в цепь первичной обмотки дополнительной части последовательно включен конденсатор.
2. Трехфазный трансформатор с саморегулированием напряжения под нагрузкой, состоящий из двух частей: трехфазной основной части на сердечнике и дополнительной части на отдельном трехстержневом сердечнике с шестью обмотками, тремя первичными и тремя вторичными, каждая первичная обмотка дополнительной части последовательно соединена с одной из первичных обмоток основной части, каждая вторичная обмотка дополнительной части последовательно соединена с одной из вторичных обмоток основной части соответственно фазе подключения, дополнительная часть имеет больший витковый коэффициент трансформации, чем основная часть, в цепи первичных обмоток дополнительной части последовательно включены конденсаторы.
3. Трехфазный трансформатор с саморегулированием напряжения под нагрузкой, состоящий из двух частей: трехфазной основной части на сердечнике и дополнительной части из трех отдельных сердечников, на каждом из которых есть две обмотки, первичная и вторичная, каждая первичная обмотка дополнительной части последовательно соединена с одной из первичных обмоток основной части, каждая вторичная обмотка дополнительной части последовательно соединена с одной из вторичных обмоток основной части соответственно фазе подключения, дополнительная часть имеет больший витковый коэффициент трансформации, чем основная часть, в цепи первичных обмоток дополнительной части последовательно включены конденсаторы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008140813/09A RU2422935C2 (ru) | 2008-10-14 | 2008-10-14 | Составной трансформатор с саморегулированием напряжения под нагрузкой |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008140813/09A RU2422935C2 (ru) | 2008-10-14 | 2008-10-14 | Составной трансформатор с саморегулированием напряжения под нагрузкой |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008140813A RU2008140813A (ru) | 2009-11-27 |
| RU2422935C2 true RU2422935C2 (ru) | 2011-06-27 |
Family
ID=41476357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008140813/09A RU2422935C2 (ru) | 2008-10-14 | 2008-10-14 | Составной трансформатор с саморегулированием напряжения под нагрузкой |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2422935C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022225498A1 (ru) | 2021-04-19 | 2022-10-27 | Леонид Адамович БИЛЫЙ | Трехфазный трансформатор |
-
2008
- 2008-10-14 RU RU2008140813/09A patent/RU2422935C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022225498A1 (ru) | 2021-04-19 | 2022-10-27 | Леонид Адамович БИЛЫЙ | Трехфазный трансформатор |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008140813A (ru) | 2009-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2364016C1 (ru) | Система и способ для ограничения переменного пускового тока | |
| Gohil et al. | An integrated inductor for parallel interleaved VSCs and PWM schemes for flux minimization | |
| JP4874493B2 (ja) | 磁気制御電流ないし電圧調整器および変圧器 | |
| US8692644B2 (en) | Harmonic mitigation devices and applications thereof | |
| AU2012209150A1 (en) | Harmonic mitigation devices and applications thereof | |
| CN103516273A (zh) | 一种调节同步发电机输出功率的方法 | |
| Chen et al. | Parameter design and performance investigation of a novel bridge-type saturated core fault current limiter | |
| Hu et al. | Characteristic tests and electromagnetic analysis of an HTS partial core transformer | |
| JP2009238966A (ja) | 電力変換装置及びこれを利用した直流送電システム並びに電力貯蔵システム | |
| CN101669275B (zh) | 用于产生直流电压或直流电流的装置和方法 | |
| CN107005172B (zh) | 电力变换装置 | |
| RU2422935C2 (ru) | Составной трансформатор с саморегулированием напряжения под нагрузкой | |
| Ahn et al. | Novel design of the structure of a non-inductive superconducting coil | |
| CN103606445A (zh) | 一种有效降低变压器有载分接开关通过电流的方法 | |
| Beddingfield et al. | Analysis and design considerations of a contactless magnetic plug for charging electric vehicles directly from the medium-voltage DC grid with arc flash mitigation | |
| Chen et al. | Design of distribution devices for smart grid based on magnetically tunable nanocomposite | |
| KR20120132661A (ko) | 영구 자석 발전기의 제어기 및 제어기를 구비한 영구 자석 발전기 | |
| RU2324992C1 (ru) | Трансформатор | |
| JP3938903B2 (ja) | 単相３線式電圧調整器 | |
| KR101540954B1 (ko) | 발전기용 초전도 계자 코일 | |
| RU146074U1 (ru) | Трансформаторный агрегат для электрифицированных железных дорог переменного тока | |
| RU18808U1 (ru) | Устройство для токовой направленной защиты двух параллельных линий трехфазной электрической установки (варианты) | |
| CN103580571A (zh) | 一种提高同步发电机效率的方法 | |
| Chen et al. | Multifunction transformer with adjustable magnetic stage based on nanocomposite semihard magnets | |
| Turkar et al. | Design and fabrication of a Single-phase 1KVA Transformer with automatic cooling system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110529 |