UA8941U - Power voltage transformer - Google Patents

Description

Опис винаходу

Корисна модель відноситься до електротехніки, зокрема до трансформаторобудування, і може бути 2 використаний як підвищувальний чи понижуючий силовий трансформатор напруги, а також як джерело зварювального струму.

Найбільш близький до запропонованого є трансформатор із квадратним вікном сердечника і котушками обмотки на кожнім з його чотирьох стрижнів |11.

Недоліком цієї конструкції є те, що котушки, які намотані окремо один від другого, а потім скомутовані, 70 що веде до підвищення витрат енергії у місці з'єднання обмоток котушок однієї з другою, більш того обсягу ручної роботи при комутації обмоток, а також веде до підвищення відходів дроту із якого зроблені обмотки.

Задачею корисної моделі є підвищення технологічності складання та зменшення відходів матеріалу обмотки.

Поставлена задача досягається шляхом створення силового трансформатора напруги, що складається з броньованного шихтованого пластинчастого магнітопровода квадратної форми, на кожному зі стрижнів якого 72 знаходяться котушка первинної обмотки поверх якої навита котушка вторинної обмотки, при цьому кожна з обмоток намотується безперервним проводом послідовно на кожній котушці, з виводом початку і кінця обмотки, розташованої на всіх чотирьох котушках.

Дана конструкція трансформатора дає можливість більш повно, у порівнянні з загальноприйнятою, використовувати умови передачі енергії від первинної до вторинної обмотки у порівнянні з |), в якому енергія електромагнітного поля передається по вектору Умова-Пойтинга через площину обмежену боковими поверхнями обмоток (Фіг.1). При розподілі обмоток по всіх стрижнях сердечника збільшується, у порівнянні з загальноприйнятою конструкцією, сумарна площа поверхні первинної і вторинної обмоток. Це дає можливість зменшити густину переданої й одержуваної енергії, а отже зменшити енергетичні втрати. Таке положення обмоток близьке до розташування обмоток тороїдального трансформатору, тому характеристики, такі як ККД і напруга к.з3., у тороїдального трансформатора і пропонованої конструкції трансформатору дуже близькі Але при п) виготовленні обмоток тороїдального трансформатору середньої потужності, як правило, використовують ручну працю яка не дозволяє автоматизувати процес виготовлення. У пропонованій конструкції обмотки виконуються механічними засобами.

Як було зазначено у |1| при розташуванні вторинної котушки на первинній і навпаки сумарний магнітний -- потік у сердечнику дуже малий, тому перетин сердечника може бути значно зменшено. У (2|описано, що частина «Ж енергії через первинну обмотку йде на витрати перемагнічування в сердечнику. Якщо перетин, а значить і обсяг, сердечника зменшено, то і втрати на перемагнічування зменшено, а отже зменшено і струм н.х. Насправді о сердечник грає дві ролі: перша - акумулювання магнітної фази електромагнітного поля, друга - канал зворотного (о зв'язку від вторинної до первинної обмотки. Дійсно, при роботі трансформатору у режимі н.х. на кінцях 3о вторинної обмотки присутня різниця потенціалів, але струм відсутній. В сердечнике присутній магнітний потік створений струмом н.х. первинної обмотки. При підключенні навантаження до вторинної обмотки по ній починає текти струм, що створює магнітний потік протилежноспрямований потоку створеного первинним струмом. «

Відповідно до закону електромагнітної індукції змінюється сумарна напруга на кінцях первинної обмотки убік 8 зменшення щодо вхідної напруги, що приводить до збільшення первинного струму до відповідної величини. Чим 70 менше обсяг сердечника, тим менше втрати на перемагнічування матеріалу сердечника, тим менше інерція с каналу зворотного зв'язку, а виходить, відставання первинного струму від вторинного зменшується, що

Із» приводить до більш швидкого зрівноважування сил, що намагнічують, і збільшенню ККД.

При виготовленні обмоток також повинний враховуватися принцип рівності сил що намагнічуються первинної і вторинної обмоток. На приклад, при виготовленні трансформатора для двохполуперіодного випрямляча із середньою точкою мотаються дві вторинні обмотки в паралель, причому обмотки мотаються двома рівнобіжними со проводами так, що один із проводів знаходиться зверху другого. При переході на наступну котушку обмотка (Те) робиться точно так само, але проводи міняються місцями, той, що був зверху стає знизу, а той, що був знизу стає зверху. Це дає можливість компенсувати магнітні потоки первинної і вторинної обмотки в кожнім стрижні е сердечника в кожен момент часу роботи випрямляча, а також вирівняти довжину вторинних обмоток і наблизити .х 70 друг до друга значення їхніх активних опорів.

На Фіг.2 схематично показана активна частина трансформатору. Трансформатор містить магнітопровід 1 у вигляді квадрата на кожнім стрижні якого розміщені котушки первинної 2 з виводами НІ, КІ і вторинного З з виводами Н2, К2 обмоток.

У котушках витки вторинної обмотки З покладені поверх первинної 2. Усі ряди первинної 2 та вторинної З

Со» обмоток ізольовано термостійкою електроізоляцією. Котушки закріплюються на магнітопроводі 1 за допомогою розпірок з діелектричного матеріалу. Зазор між котушками та магнітопровідом, необхідний для вільної циркуляції повітря, досягається за допомогою розпірок (на Фіг. не показані).

Перелік фігур креслення.

На Фіг.1. Направлення руху електромагнітної енергії 5 у обмотках трансформатору, на одній сторінці з 60 прийнятними позначеннями: а) - Потоки енергії первинної 51 і вторинної 52 обмоток, де 1 - первинна обмотка, 2 - вторинна обмотка, і1 - первинний струм, і2 - вторинний струм, Е1 - електрична напруженість первинної обмотки, НІ - магнітна напруженість первинної обмотки, Е2 - електрична напруженість вторинної обмотки, Н2 - магнітна напруженість вторинної обмотки; бо б) - Напрямок руху енергії 51 від живильної мережі в первинну обмотку трансформатору;

в) - Напрямок руху енергії від первинної обмотки до вторинної 5, від вторинної до тягаря трансформатору 52 та первинної до сердечника 50.

На Фіг.2 "Силова частина трансформатору", на одній сторінці з прийнятними позначеннями: 1 - магнітопровід; 2 - котушки первинної обмотки;

З - котушка вторинної обмотки;

НІ, Н2 - початок відповідно первинної і вторинної обмоток;

КІ, К2 - кінець відповідно первинної і вторинної обмоток. 70 Відомості, які підтверджують можливість здійснення корисної моделі

Корисна модель реалізована та пройшла випробування в дослідно-конструкторській роботі по створенню

Силового трансформатора напруги, на базі лабораторії товариства з обмеженою відповідальністю "спеціалізованому виробничо-технічному підприємстві Траст ЛТД". Було виготовлено декілька перших примірників Силових трансформаторів напруги. Результати випробувань позитивні. Силовий трансформатор /5 напруги - був визнаний придатним до промислового використання, що підтверджується "Актом проведення порівнювальних випробувань Силового трансформатора напруги" від 22.03.2005 р. (Додається).

Інформаційні джерела (література): 1. Деклараційний патент на винахід Мо56977 А від 15.05.2003Г. 2. О.Б. Брон "Злектромагнитное поле как вид материи" Госзнергоиздат М. 1962г. 5 2 м тів щі 5 --- хе ШИН Я

Піни мой к

НІВ, 2 о 2 іс 9 2 Ге ч- кі чу вух зо че х аИ КМ ; С г Ці й Я «

ОК Ф

Я г

Фіг (ее) ! те ЩО | 2 с Ше й І ши '

Фіге (ее) се)

Claims (1)

1. Формула винаходу щ»

   хо 20 Силовий трансформатор напруги, що складається з броньованого шихтованого пластинчастого

   7" магнітопроводу квадратної форми, на кожному зі стрижнів якого знаходяться котушка первинної обмотки, поверх якої навита котушка вторинної обмотки, який відрізняється тим, що кожна з обмоток намотується безперервним проводом послідовно на кожній котушці, з виводом початку і кінця обмотки, розташованим на усіх чотирьох котушках, при цьому збирання сердечника здійснюють шляхом укладання залізних пластин одного

   СУ 55 геометричного розміру з послідовною перев'язкою усередину заздалегідь підготовлених котушок так, що сторони магнітопроводу утворюють квадрат, після збирання пластини по кутах свердлять і стягують ізольованими або діамагнітними шпильками, для фіксування обмоток і для стягування пластин сердечника, по центру стрижнів котушки розклинюють клинами з діелектричного матеріалу.

   60 Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2005, М 8, 15.08.2005. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України.

   б5