RU2721375C1 - Реактор высокочастотного заградителя - Google Patents
Реактор высокочастотного заградителя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2721375C1 RU2721375C1 RU2019124765A RU2019124765A RU2721375C1 RU 2721375 C1 RU2721375 C1 RU 2721375C1 RU 2019124765 A RU2019124765 A RU 2019124765A RU 2019124765 A RU2019124765 A RU 2019124765A RU 2721375 C1 RU2721375 C1 RU 2721375C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- winding
- wires
- wound
- coil
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
- H01F5/02—Coils wound on non-magnetic supports, e.g. formers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам высокочастотной связи. Технический результат заключается в обеспечении равномерного симметричного токораспределения между слоями реактора и в упрощении технологии изготовления реактора высокочастотного заградителя. Достигается тем, что реактор высокочастотного заградителя, представляющий собой катушку индуктивности, выполненную из металлического провода, навитого на реечный каркас, обмотка реактора имеет по меньшей мере три слоя, выполненных по меньшей мере двумя непрерывными параллельными проводами, навитыми на каркас вдоль спирали, направленной вдоль главной оси катушки, причем намотка каждого слоя выполнена в направлении, противоположном направлению соседнего слоя. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к высокочастотной связи, в частности к системам передачи информации по линиям энергоснабжения, а именно к реакторам высокочастотных заградителей, и может быть использовано в области энергетики для повышения надежности реактора к образованию межвитковых коротких замыканий.
Из существующих технических решений известен реактор высокочастотного заградителя (патент на полезную модель №RU 81862, от 15.10.2008), содержащий катушку индуктивности, выполненную алюминиевым или медным проводом, витки которого укреплены на опоре из диэлектрического материала, причем витки провода укреплены на опоре, выполненной в виде полого цилиндра из стеклопластика.
Известен также высокочастотный заградитель (патент на полезную модель №RU 129320, от 19.02.2013), состоящий из реактора, представляющий собой катушку индуктивности, выполненную из алюминиевого либо медного провода, навитого на реечный каркас, рейки которого в крайних точках связаны между собой верхней и нижней крестовинами, на которых закреплены контактные терминалы, соединенные шинами подключения с элементом настройки и защитным устройством, отличающийся тем, что в промежуточных точках рейки каркаса соединены между собой планками с шагом от 100 до 1000 мм, величина которого определяется размерами реактора.
Недостатком известных технических решений является их низкая устойчивость к воздействию ударного тока короткого замыкания, величина которого в значительной степени превышает номинальное значение.
В качестве прототипа рассмотрим реактор высокочастотного заградителя (патент на полезную модель №RU 173516 от 23.01.2017), представляющий собой катушку индуктивности, выполненную из металлического провода, навитого на реечный каркас, отличающийся тем, что обмотка реактора имеет по крайней мере три параллельных слоя, намотанных по спирали, и выполнена с транспозицией только на двух внутренних слоях катушки.
Недостатком прототипа является необходимость организации транспозиции проводов для обеспечения равномерного токораспределения, что, в свою очередь, значительно усложняет технологию изготовления, особенно многослойной катушки индуктивности.
Кроме того, известное техническое решение для трехслойного реактора содержит транспозицию первого и второго внутренних слоев, эти слои имеют равное число витков, но при этом третий, внешний слой, имеет длину провода равную как длине первого слоя так и длине второго слоя, но содержит, соответственно, меньшее число витков, ввиду большего диаметра витка третьего слоя, следовательно, индуктивность третьего слоя меньше индуктивности первых двух слоев, следовательно, меньшее индуктивное сопротивление, что обуславливает неравномерное деление токов, таким образом, по внешнему слою протекает больший ток. Это приводит к нарушению симметрии в токораспределении и вызывает перегрев внешнего слоя, помимо этого, при протекании тока короткого замыкания через заградитель, динамические усилия, возникающие в проводе третьего слоя, значительно превышают усилия внутренних слоев, что снижает надежность заградителя и может привести к его разрушению. Также из-за не симметричного распределения токов в заградителе возникают большие электрические и тепловые потери.
Технической задачей заявляемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.
Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение равномерного симметричного токораспределения между слоями реактора, упрощение технологии изготовления реактора высокочастотного заградителя.
Для достижения указанного технического результата предлагается реактор высокочастотного заградителя, представляющий собой катушку индуктивности, выполненную из металлического провода, навитого на реечный каркас, обмотка реактора имеет по меньшей мере три слоя, выполненных по меньшей мере двумя параллельными проводами, навитыми на каркас вдоль спирали направленной вдоль главной оси катушки, причем намотка каждого слоя выполнена в направлении противоположном направлению соседнего слоя.
Обмотка реактора может быть выполнена несколькими группами параллельных проводов, при этом группы проводов равномерно расположены на каркасе катушки индуктивности на одном уровне. Каждую группу формируют из 2≤р≤6 параллельных проводов, закрепленных на каркасе вдоль осевой линии катушки.
Конструкция многослойной обмотки заявляемого реактора с осевым расположением параллельных проводов обеспечивает равномерное распределение тока по проводам, что повышает электродинамическую стойкость обмотки. Кроме того, высокая электродинамическая стойкость катушки обеспечивается также и тем, что все слои катушки индуктивности формируются из непрерывных параллельных проводов в группе и намотаны простым технологичным способом, включающим последовательное чередование направления обмотки.
В процессе намотки применяется два или более проводов, уложенных параллельно друг относительно друг друга в соседние пазы рейки каркаса, располагаемой параллельно основной оси катушки, тем самым образуется группа намотки. Расстояние между пазами в одной группе значительно меньше расстояния между витками одного направления. Применяется это для того, чтобы согласно направлению силы ампера провода одного направления прижимались друг другу, т.к. взаимодействие электрических полей этих проводов направленно на сближение, и, в случае соприкосновения проводов под действием этой силы, не будет образовываться межвиткового короткого замыкания, т.к. данные провода находятся на одном и том же витке группы, в то время как расстояние между витками одной группы значительно больше, следовательно и силы взаимного притяжения меньше, что не будет способствовать образованию межвиткового короткого замыкания.
Схема намотки каждого слоя представляет из себя спираль, число спиралей равно количеству слоев. В процессе намотки на каждом слое образуется нисходящая или восходящая спираль, при этом происходит чередование восходящей и нисходящей спирали, таким образом, намотка осуществляется от одного из торцов реактора, по спирали вниз, затем переходит на следующий слой, на котором образуется восходящая спираль. Число витков на каждом слое может быть разное, что позволяет выбрать оптимальное значение витков для заданных параметров реактора.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 - представлен осевой разрез катушки индуктивности, намотанной одной группой из 3-параллельных проводов в одном слое; на фиг. 2 вид сверху катушки индуктивности, представленной на фиг 1; на фиг. 3 - представлен осевой разрез катушки индуктивности, намотанной двумя группами из 3-х параллельных проводов в одном слое; на фиг. 4 - вид сверху катушки индуктивности, представленной на фиг 3, где:
1 - обмотка катушки;
2 - каркас;
3, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16, 17 - провода;
6 - осевая линия катушки;
7 - внутренняя окружность обмотки;
8, 18 - место крепления проводов на каркасе;
9, 10, 11, 19, 20, 21 - слои обмотки;
А, Х - концы проводов.
На фигурах 1, 2 катушка индуктивности представляет собой цилиндрическую многослойную обмотку 1, которая намотана на каркас 2 и содержит группу из трех параллельных проводов 3, 4, 5 расположенных вдоль осевой линии 6 катушки. Многослойная обмотка содержит одну группу параллельных проводов, которую можно расположить в любом месте на внутренней окружности 7 обмотки 1. Начала А параллельных проводов закрепляют на каркасе 2, на внутренней окружности 7 обмотки 1, например, в точке пересечения с диаметральной осью 8. Слои 9, 10, 11 обмотки последовательно намотаны по спирали с чередованием направления намотки.
Витки каждого слоя наматываются на вертикальные рейки (на фиг. не показаны), расположенные вдоль оси каркаса 2.
На фигурах 3, 4 катушка индуктивности представляет собой цилиндрическую многослойную обмотку 1, которая намотана на каркас 2 и содержит две группы параллельных проводов по три параллельных провода 12, 13, 14 и 15, 16, 17 в каждой группе. Параллельные провода расположены вдоль осевой линии 6 обмотки 1. Обе группы параллельных проводов 12, 13, 14 и 15, 16, 17 равномерно размещены на внутренней окружности 7 обмотки 1, а именно, в точках пересечения с диаметральной осью 18. Начала А параллельных проводов закреплены на каркасе 2. Слои 19, 20, 21 последовательно намотаны по спирали с чередованием направления намотки.
В обмотке катушки, представленной на фигурах 3, 4, используются провода, диаметр сечения которых в два раза меньше, чем диаметр проводов в катушке, представленной на фигурах 1, 2, что позволяет обеспечить одинаковые габаритные размеры и, соответственно, равные индуктивные сопротивления.
Намотку проводами меньшего диаметра сечения, но большим количеством групп проводов, предпочтительно осуществлять вместо намотки проводом большего сечения, это позволит облегчить намотку слоев катушки и уменьшит добавочные потери.
Заявленный технический результат достигается благодаря выравниванию длины провода в каждой параллели, как по длине, так и по количеству ампер витков которые данный провод проходит, таким образом, каждый провод имеет равные индуктивность и импеданс, что позволяет обеспечить симметрию токов нормального режима и короткого замыкания, повышение надежности реактора к образованию межвитковых коротких замыканий, оптимизировать сечение провода, длину провода и число параллелей для уменьшения себестоимости заградителя.
Кроме того? обеспечивается снижение тепловых и электрических потерь, равномерное распределение усилий в проводах при протекании динамических токов короткого замыкания, повышается надежность конструкции ввиду равномерного распределения усилий передаваемых проводами каркасу.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «новизна».
Заявляемые существенные признаки, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «изобретательский уровень».
Claims (2)
1. Реактор высокочастотного заградителя, представляющий собой катушку индуктивности, выполненную из металлического провода, навитого на реечный каркас, отличающийся тем, что обмотка реактора имеет по меньшей мере три слоя, выполненных по меньшей мере двумя непрерывными параллельными проводами, навитыми на каркас вдоль спирали, направленной вдоль главной оси катушки, причем намотка каждого слоя выполнена в направлении, противоположном направлению соседнего слоя.
2. Реактор высокочастотного заградителя по п.1, отличающийся тем, что обмотка реактора выполнена n группами параллельных проводов, при этом группы проводов равномерно расположены на каркасе катушки индуктивности на одном уровне, а каждая группа сформирована из 2 ≤ p ≤ 6 параллельных проводов, навитых на каркас вдоль осевой линии катушки, где 1 ≤ n, p, n – целые числа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019124765A RU2721375C1 (ru) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Реактор высокочастотного заградителя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019124765A RU2721375C1 (ru) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Реактор высокочастотного заградителя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2721375C1 true RU2721375C1 (ru) | 2020-05-19 |
Family
ID=70735351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019124765A RU2721375C1 (ru) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Реактор высокочастотного заградителя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2721375C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU200839U1 (ru) * | 2020-10-21 | 2020-11-13 | Общество с ограниченной ответственностью «НПФ Мультиобработка» | Реактор высокочастотного заградителя |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4017815A (en) * | 1976-09-27 | 1977-04-12 | General Electric Company | Impulse voltage distribution improving partial-turn electrostatic shields for disc windings |
RU2535838C2 (ru) * | 2012-11-19 | 2014-12-20 | Закрытое акционерное общество "Ником" (ЗАО "Ником") | Катушка индуктивности и способ её изготовления |
US20150318099A1 (en) * | 2012-12-17 | 2015-11-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Superconduting coil device comprising coil winding and contacts |
RU173516U1 (ru) * | 2017-01-23 | 2017-08-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральский завод новых технологий" | Высокочастотный заградитель |
KR20170124828A (ko) * | 2016-05-03 | 2017-11-13 | 홍익대학교 산학협력단 | 코일 형상의 배선이 구비된 신축성 배선 구조의 제조방법 및 이 제조방법으로 제조된 신축성 배선 구조 |
EP3288045A1 (en) * | 2016-08-19 | 2018-02-28 | Meggitt Aerospace Limited (Trading As Meggitt Control Systems Coventry) | Electromagnetic coils and methods of making same |
US20180340991A1 (en) * | 2014-11-20 | 2018-11-29 | The Medical College Of Wisconsin, Inc. | High q-factor magnetic resonance imaging radio frequency coil device and methods |
-
2019
- 2019-08-05 RU RU2019124765A patent/RU2721375C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4017815A (en) * | 1976-09-27 | 1977-04-12 | General Electric Company | Impulse voltage distribution improving partial-turn electrostatic shields for disc windings |
RU2535838C2 (ru) * | 2012-11-19 | 2014-12-20 | Закрытое акционерное общество "Ником" (ЗАО "Ником") | Катушка индуктивности и способ её изготовления |
US20150318099A1 (en) * | 2012-12-17 | 2015-11-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Superconduting coil device comprising coil winding and contacts |
US20180340991A1 (en) * | 2014-11-20 | 2018-11-29 | The Medical College Of Wisconsin, Inc. | High q-factor magnetic resonance imaging radio frequency coil device and methods |
KR20170124828A (ko) * | 2016-05-03 | 2017-11-13 | 홍익대학교 산학협력단 | 코일 형상의 배선이 구비된 신축성 배선 구조의 제조방법 및 이 제조방법으로 제조된 신축성 배선 구조 |
EP3288045A1 (en) * | 2016-08-19 | 2018-02-28 | Meggitt Aerospace Limited (Trading As Meggitt Control Systems Coventry) | Electromagnetic coils and methods of making same |
RU173516U1 (ru) * | 2017-01-23 | 2017-08-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральский завод новых технологий" | Высокочастотный заградитель |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU200839U1 (ru) * | 2020-10-21 | 2020-11-13 | Общество с ограниченной ответственностью «НПФ Мультиобработка» | Реактор высокочастотного заградителя |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU594414B2 (en) | Induction heating and melting systems having improved induction coils | |
US3264590A (en) | Current limiting reactor | |
Kazimierczuk et al. | Design of AC resonant inductors using area product method | |
EP2462596B1 (de) | Stromkompensierte drossel und verfahren zur herstellung einer stromkompensierten drossel | |
KR101028817B1 (ko) | 무유도 권선형의 고온 초전도 전류 제한기 | |
RU2721375C1 (ru) | Реактор высокочастотного заградителя | |
CN110383403A (zh) | 具有改进的线圈冷却的非液浸式变压器 | |
RU2721371C1 (ru) | Способ намотки многослойной обмотки реактора высокочастотного заградителя | |
US3991394A (en) | Helical inductor for power lines and the like | |
KR20010031962A (ko) | 전자 장치 | |
EP3796344B1 (en) | Winding configuration as part of an integrated structure for a medium frequency transformer | |
CN115714474B (zh) | 电缆单侧取能装置 | |
CN108172379B (zh) | 一种快速散热阻尼电感器 | |
CN100570763C (zh) | 35千伏三相干式空心限流电抗器 | |
US10381897B2 (en) | Bus bar with integrated voltage rise time filter | |
RU200839U1 (ru) | Реактор высокочастотного заградителя | |
CN209626010U (zh) | 螺旋板式绕组 | |
CN104737247A (zh) | 用于冷却的装置 | |
CN209626009U (zh) | 盘式绕组 | |
CN102610372A (zh) | 由多圈相互绝缘铜皮构成的大容量电抗器及制作方法 | |
EP2584573A1 (en) | High voltage insulation system | |
US1295921A (en) | Parallel-flow reactance-coil. | |
JP7448746B2 (ja) | 平行な巻線を有する中周波変圧器 | |
RU210170U1 (ru) | Винтовая обмотка | |
KR101631182B1 (ko) | 고점적율 변압기 |