RU76159U1 - TRANSFORMER WITH PAIR OUTPUT WINDING - Google Patents
TRANSFORMER WITH PAIR OUTPUT WINDING Download PDFInfo
- Publication number
- RU76159U1 RU76159U1 RU2008113828/22U RU2008113828U RU76159U1 RU 76159 U1 RU76159 U1 RU 76159U1 RU 2008113828/22 U RU2008113828/22 U RU 2008113828/22U RU 2008113828 U RU2008113828 U RU 2008113828U RU 76159 U1 RU76159 U1 RU 76159U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- windings
- transformer
- winding
- transformers
- model
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области трансформаторостроения и может быть использована в военных и промышленных объектах техники, где для решения задач электроснабжения необходимы трансформаторы. Задачей модели является получение минимальных потерь энергии в трансформаторе и обеспечение постоянного коэффициента трансформации в диапазоне расчетной мощности. Это достигается путем встречного включения парных вторичных обмоток, одинаковых по техническим характеристикам. Число парных обмоток должно равняться числу резистивных нагрузок. При встречном включении двух обмоток поперечные составляющие токов в каждой обмотке, которые появляются за счет резистивной нагрузки, оказываются противоположными по знаку, поэтому взаимно компенсируются. Проведение исследования на трансформаторах типа ТН56-220-50; ТН61-220-50; ТАН 104-127/220-50 и т.д. полностью подтверждают справедливость выводов, приведенных в описании.The utility model relates to the field of transformer engineering and can be used in military and industrial engineering facilities, where transformers are needed to solve the problems of power supply. The task of the model is to obtain minimal energy loss in the transformer and to ensure a constant transformation ratio in the range of the rated power. This is achieved by the counter inclusion of paired secondary windings, identical in technical characteristics. The number of paired windings should equal the number of resistive loads. When the two windings are turned on in turn, the transverse components of the currents in each winding, which appear due to the resistive load, turn out to be opposite in sign, and therefore mutually compensated. Research on transformers of the type ТН56-220-50; TH61-220-50; TAN 104-127 / 220-50, etc. fully confirm the validity of the conclusions given in the description.
Description
Предполагаемая полезная модель относится к области трансформаторостроения, и может быть использовано в различных электротехнических системах, в основе которых в качестве преобразователей одной системы переменного напряжения в другую применяются трансформаторы (Тр), работающие в конечном итоге на резистивную нагрузку.The proposed utility model relates to the field of transformer construction, and can be used in various electrical systems, based on which transformers (Tr) are used as converters of one AC voltage system to another, which ultimately operate on a resistive load.
На основании теоретических и экспериментальных исследований, изложенных в монографии авторов Ермакова И.И. и Киселева В.В. «Обобщенная теория электрических и магнитных цепей»-Казань, 2007 - 132 С., где указано, что для существующих классических трансформаторов следует рассматривать две проблемы:Based on theoretical and experimental studies, set out in a monograph by the authors I. Ermakova and Kiseleva V.V. “The generalized theory of electric and magnetic circuits” - Kazan, 2007 - 132 C., which states that for existing classical transformers two problems should be considered:
Во-первых, реально ток во вторичной обмотке, который определяется характером нагрузки не находится в противофазе по отношению к току в первичной обмотке. Вследствие чего магнитные потоки, созданные потоками первичной и вторичной обмоток, алгебраически не могут вычитаться. Во вторичной обмотке «как бы» появляется дополнительная поперечная составляющая магнитного потока, связанная с деформацией плоскостных орбит движения электронов в витках обмоток в пространственные. Это обстоятельство приводит к появлению в Тр высших гармоник, к накоплению потерь в стали, к нарушению постоянства коэффициента трансформации.Firstly, the current in the secondary winding, which is determined by the nature of the load, is not in antiphase with respect to the current in the primary winding. As a result, the magnetic flux created by the primary and secondary winding flows cannot be subtracted algebraically. In the secondary winding “as it were” an additional transverse component of the magnetic flux appears, associated with the deformation of the planar orbits of the motion of electrons in the turns of the windings into spatial ones. This circumstance leads to the appearance of higher harmonics in Tr, to the accumulation of losses in steel, to a violation of the constancy of the transformation coefficient.
Во-вторых, при рассмотрении ЭДС (Ес) самоиндукции обычно пользуются упрощенной формулойSecondly, when considering EMF (E c ) self-induction usually use the simplified formula
Где - индуктивность обмотки; - ток в витках обмотки.Where - winding inductance; - current in the turns of the winding.
В действительности ЭДС самоиндукции определяется другим выражением:In reality, the emf of self-induction is determined by another expression:
где характеризует потокосцепление;Where characterizes flux linkage;
- индуктивность обмотки; - winding inductance;
- число витков; - number of turns;
, - площадь сечения и средняя длина МП; , - cross-sectional area and the average length of the MP;
- абсолютная магнитная проницаемость материала МП - absolute magnetic permeability of the material MP
Поскольку все величины, кроме , входящие в индуктивность, являются постоянными, а и (причем для трансформаторной стали ) полностью определяются свойствами ферроматериала магнитопровода, то для того, чтобы выполнить условиеSince all quantities except included in the inductance are constant, and and (and for transformer steel ) are completely determined by the properties of the ferromaterial of the magnetic circuit, in order to fulfill the condition
необходимо выбирать соответствующий ферроматериал, или ограничивать коэффициент трансформации по току. Других каких-то подстроечных методов здесь не существует.it is necessary to choose the appropriate ferromaterial, or to limit the current transformation ratio. There are no other tuning methods here.
Что касается первой проблемы, то она к настоящему времени уже решалась.As for the first problem, it has already been solved.
Известен линейный трансформатор по патенту на полезную модель №56064 от 27.08.2006 г., МПК H01F 27/34, 27/38;Known linear transformer according to the patent for utility model No. 56064 dated 08/27/2006, IPC H01F 27/34, 27/38;
положительное решение о выдаче Патента на изобретение по заявке №200614905/09(047946) от 11.12.2006, прототип, содержащий классический трансформатор, две диодные ветви, каждая из которых образована двумя последовательно (согласовано) включенными диодами, два конденсатора, балластное сопротивление и активную нагрузку.a positive decision to grant a Patent for an invention according to application No. 200614905/09 (047946) dated 12/12/2006, a prototype containing a classic transformer, two diode branches, each of which is formed by two diodes connected in series (matched), two capacitors, ballast resistance and active load.
Недостаток этого технического решения заключается в том, что возникает необходимость в использовании дополнительных устройств, усложняющих схему Тр в целом, и в сложности настройки схем на резонанс по 2-ой гармонике.The disadvantage of this technical solution is that there is a need to use additional devices that complicate the Tr scheme as a whole, and the complexity of tuning the circuits to resonance at the 2nd harmonic.
Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение противофазности токов в первичной и во вторичной обмотках.The objective of the proposed utility model is to ensure the antiphase currents in the primary and secondary windings.
Технический результат достигается тем, что в классическом Тр, имеющем во вторичной цепи парное число обмоток (по количеству резистивных нагрузок), обмотки по парно соединяются встречно, а нагрузки включаются между одноименными зажимами двух обмоток. При этом каждая пара обмоток должна по техническим характеристикам - числу витков, индуктивности и т.д. - быть близкими друг к другу.The technical result is achieved by the fact that in the classical Tr, which has a pair of windings in the secondary circuit (by the number of resistive loads), the windings are paired in opposite directions, and the loads are connected between the same terminals of the two windings. In this case, each pair of windings should according to technical characteristics - the number of turns, inductance, etc. - be close to each other.
На фиг.1 приведена электрическая схема Тр с одной парой вторичных (выходных) обмоток.Figure 1 shows the electrical circuit Tr with one pair of secondary (output) windings.
Она включает в себя трансформатор 1, две выходные обмотки 2 (индуктивностью L2=L3=L) и нагрузку 3 (RH). Согласно схеме (фиг.1), вторичные обмотки соединяются встречно. Потенциалы точек a, b и с одинаковы. Нагрузка (RH) включается между одноименными зажимами обмоток.It includes a transformer 1, two output windings 2 (inductance L 2 = L 3 = L) and load 3 (R H ). According to the scheme (figure 1), the secondary windings are connected counterclockwise. The potentials of points a, b, and c are the same. The load (R H ) is included between the same terminals of the windings.
Принцип работы схемы и обоснованность эффекта предлагаемой полезной модели состоит в следующем:The principle of operation of the circuit and the validity of the effect of the proposed utility model is as follows:
1. По нагрузке RH протекает суммарный ток от обеих обмоток. Следовательно, обмотки могут быть выполнены из провода меньшего диаметра, но с большим числом витков. Если при этом имеется необходимость повысить не только ток, но и напряжение на нагрузке RH.1. The total current from both windings flows through the load R H. Therefore, the windings can be made of wire of smaller diameter, but with a large number of turns. If there is a need to increase not only the current, but also the voltage at the load R H.
2. Встречное (по парное) включение вторичных обмоток означает, что по ним будут протекать встречные токи, имеющие противоположные по знаку поперечные составляющие. При одинаковых технических характеристиках обеих обмоток поперечная составляющая тока в одной обмотке скомпенсирует ту же составляющую в другой обмотке.2. The counter (in pair) inclusion of the secondary windings means that counter currents having opposite transverse components in sign will flow through them. With the same technical characteristics of both windings, the transverse component of the current in one winding will compensate for the same component in the other winding.
Таким образом, введением парных обмоток во вторичной цепи Тр (по числу резистивных нагрузок), включенных между собой встречно, удается сцентрировать результирующий магнитный поток, порожденный вторичными обмотками, относительно магнитного потока первичной обмотки. Или иначе, с помощью двух встречно включенных вторичных обмоток Тр можно симметрировать результирующий магнитный поток, обусловленный протеканием по ним тока, относительно магнитного потока первичной обмотки. В результате этого обо магнитных потока оказываются в противофазе, вследствие чего будет происходить линейный отбор электрической энергии из первичной обмотке во вторичную.Thus, by introducing paired windings in the secondary circuit Tr (in terms of the number of resistive loads) connected in-between, it is possible to concentrate the resulting magnetic flux generated by the secondary windings relative to the magnetic flux of the primary winding. Or otherwise, using the two counter-connected secondary windings Tr, it is possible to symmetry the resulting magnetic flux due to the current flowing through them with respect to the magnetic flux of the primary winding. As a result of this, the magnetic fluxes are in antiphase, as a result of which there will be a linear selection of electric energy from the primary to the secondary.
Проведенные экспериментальные исследования на трансформаторах типа ТН-56-220-50, ТН-61-220-50, ТАН 104-127/220-50 и других полностью подтвердили справедливость выводов, приведенных в описании.The conducted experimental studies on transformers of the type TN-56-220-50, TN-61-220-50, TAN 104-127 / 220-50 and others fully confirmed the validity of the conclusions given in the description.
На фиг.2 представлены характеристики изменения к.п.д. для Тр ТН-56-220-50 в четырех вариантах. Он имеет четыре выходные (вторичные) обмотки, близки по техническим характеристикам.Figure 2 presents the characteristics of the change in efficiency for Tr TN-56-220-50 in four versions. It has four output (secondary) windings, similar in technical characteristics.
На фиг.2 представлена:Figure 2 presents:
1 обмотка, это означает - только одна обмотка подключена к переменной резистивной нагрузке.1 winding, this means - only one winding is connected to a variable resistive load.
2 обмотки встречно - две обмотки из четырех включены встречно и переменная резистивная нагрузка включена между одноименными зажимами этих обмоток. Другие две обмотки разомкнуты.2 windings in the opposite direction - two out of four windings are connected in the opposite direction and a variable resistive load is connected between the same terminals of these windings. The other two windings are open.
2 обмотки согласно - две обмотки из четырех включены на переменную нагрузку, остальные две - разомкнуты.2 windings according to - two of the four windings are connected to a variable load, the other two are open.
4 обмотки - по две обмотки включены согласно, а затем каждая пара обмоток между собой соединены встречно и между их одноименными зажимами включена переменная нагрузка.4 windings - two windings are connected according to, and then each pair of windings are interconnected against each other and a variable load is connected between their clamps of the same name.
Из анализа приведенных на фиг.2 характеристик следует:From the analysis of the characteristics shown in figure 2 follows:
Во-первых, в любом случае при встречном включении парных обмоток имеется выигрыш в к.п.д.Firstly, in any case, when the pair windings are turned on again, there is a gain in efficiency
Во-вторых, чем ближе трансформатор работает к номинальной (расчетной) нагрузке, тем больший получается выигрыш по к.п.д. (до 10%).Secondly, the closer the transformer operates to the rated (rated) load, the greater the gain in efficiency is obtained. (to 10%).
В третьих, оптимальное значение нагрузки (RH) отмечается тогда, когда она равна по величине индуктивному сопротивлению (ωL) одной из встречно включенных обмоток.Thirdly, the optimal value of the load (R H ) is noted when it is equal in magnitude to the inductive resistance (ωL) of one of the counter-connected windings.
Таким образом можно сказать, что предлагаемая полезная модель несет практический смысл ее внедрения.Thus, we can say that the proposed utility model carries the practical meaning of its implementation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008113828/22U RU76159U1 (en) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | TRANSFORMER WITH PAIR OUTPUT WINDING |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008113828/22U RU76159U1 (en) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | TRANSFORMER WITH PAIR OUTPUT WINDING |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU76159U1 true RU76159U1 (en) | 2008-09-10 |
Family
ID=39867353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008113828/22U RU76159U1 (en) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | TRANSFORMER WITH PAIR OUTPUT WINDING |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU76159U1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443571C1 (en) * | 2011-02-28 | 2012-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИнтерФлейм" | Facing panel for electric fire portal and method of its production |
RU2496172C2 (en) * | 2011-04-26 | 2013-10-20 | Иван Иванович Ермаков | Single-phase transformer |
RU2528137C2 (en) * | 2012-08-17 | 2014-09-10 | Общество с ограниченной отетственностью "ЭКОЛАЙТ" | Method for automated warning of fire caused by arcing in power grids or electrical installations and apparatus therefor |
RU2641292C2 (en) * | 2016-09-19 | 2018-01-17 | Геннадий Леонидович Багич | Method for improving efficiency of transformer operation |
-
2008
- 2008-04-08 RU RU2008113828/22U patent/RU76159U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443571C1 (en) * | 2011-02-28 | 2012-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИнтерФлейм" | Facing panel for electric fire portal and method of its production |
RU2496172C2 (en) * | 2011-04-26 | 2013-10-20 | Иван Иванович Ермаков | Single-phase transformer |
RU2528137C2 (en) * | 2012-08-17 | 2014-09-10 | Общество с ограниченной отетственностью "ЭКОЛАЙТ" | Method for automated warning of fire caused by arcing in power grids or electrical installations and apparatus therefor |
RU2641292C2 (en) * | 2016-09-19 | 2018-01-17 | Геннадий Леонидович Багич | Method for improving efficiency of transformer operation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7697306B2 (en) | DC/DC converter | |
Gohil et al. | An integrated inductor for parallel interleaved VSCs and PWM schemes for flux minimization | |
JP6636179B2 (en) | Power converter | |
EP2320550A1 (en) | Power transformer and power converter incorporating same | |
EP2320551B1 (en) | Thirty-six pulse power transformer and power converter incorporating same | |
US10224819B2 (en) | Ripple canceling in power conversions circuits | |
RU76159U1 (en) | TRANSFORMER WITH PAIR OUTPUT WINDING | |
CN114496531B (en) | Integrated inductor and power module | |
Gohil et al. | Integrated inductor for interleaved operation of two parallel three-phase voltage source converters | |
JP2012231585A (en) | Power inverter circuit | |
JPWO2018116438A1 (en) | Power converter | |
US8199542B2 (en) | Method and device for creating a direct voltage or a direct current | |
CN109155597B (en) | AC power supply device | |
Norkhadzhayevich et al. | Operating mode of the stabilizer of current on active and inductive loading | |
JPWO2016103819A1 (en) | Power converter | |
US8395469B2 (en) | Multi-phase transformer | |
RU2353040C1 (en) | Network protection from third harmonics current effects | |
RU2324992C1 (en) | Transformer | |
RU99667U1 (en) | AC VOLTAGE CONVERTER TO DC | |
JP2014216522A (en) | Transformer and power converter using the same | |
RU2343581C1 (en) | Controlled transformer | |
RU2313818C1 (en) | Device for stabilization and balancing of three-phased voltage | |
JP5308341B2 (en) | Method for supplying power to a magnetic coupler and apparatus for supplying power to an electric dipole | |
Borage et al. | Analysis and design of a higher-order T-type resonant convertor as a constant-current power supply | |
Mondal et al. | On Optimal Construction of Interleaved Converter for minimum Circulating Current |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090409 |