WO2015195064A1 - Controllable electric reactor with transverse magnetization - Google Patents

Controllable electric reactor with transverse magnetization Download PDF

Info

Publication number
WO2015195064A1
WO2015195064A1 PCT/UA2014/000102 UA2014000102W WO2015195064A1 WO 2015195064 A1 WO2015195064 A1 WO 2015195064A1 UA 2014000102 W UA2014000102 W UA 2014000102W WO 2015195064 A1 WO2015195064 A1 WO 2015195064A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
core
magnetic
ring
magnetic circuit
control winding
Prior art date
Application number
PCT/UA2014/000102
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Леонид Нисонович КОНТОРОВИЧ
Original Assignee
Леонид Нисонович КОНТОРОВИЧ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Леонид Нисонович КОНТОРОВИЧ filed Critical Леонид Нисонович КОНТОРОВИЧ
Publication of WO2015195064A1 publication Critical patent/WO2015195064A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/14—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias

Definitions

  • the invention relates to electrical devices and relates to the design of apparatus with transverse bias, for example controlled reactors.
  • a controlled electric reactor with transverse magnetization (see copyright St. USSR Ne542250 from 01/26/1972, published 05/01/1977, MKI H01F 29/14, 27/24), comprising a core of the magnetic circuit, made in the form of coaxially arranged rings of electrical steel, separated by non-magnetic gaps, a main network winding and a control winding connected to a controlled source of constant voltage, the axis of which turns wife in a plane perpendicular to the axis of the winding core network.
  • the control winding partially passes inside the rods, the yokes of the magnetic circuit are split and equipped with magnetic shunts covering the network winding.
  • the frontal parts of the control winding are located outside the yoke of the magnetic circuit and are bent relative to the plane passing through the axis of the rods.
  • the yokes of the magnetic circuit are divided into separate folding sections. Magnetic shunts are evenly distributed around the circumference relative to the network winding and have a C-shape.
  • the disadvantages of the known device is the insufficient control range of the reactor power and high electromagnetic losses. This is explained by the fact that in the known device the magnetic flux generated by the current of the control winding saturates not only the active sections of the magnetic system (rods, the magnetic state of which determines the inductance of the network winding of the reactor), but also the inactive sections (yokes, shunts, metal structural elements).
  • the known device is difficult to manufacture, since the turns of the control winding pass through it along the entire height of the core magnetic circuit, in yokes or shunts.
  • its turns have to be mounted on the rod, placing separate parts of the turns inside the core of the magnetic circuit, and then connecting them to the individual frontal parts passing inside the yokes or shunts.
  • part of the turns inside the core of the magnetic circuit must have a rigid structure, for example, be made of separate copper bars or bends with a large cross section. Inside the rods or shunts, no more than a dozen such turns are placed.
  • the basis of the invention is the task of improving the controlled electric reactor with transverse magnetization by introducing new structural elements, new connections between the elements, their new implementation, which leads to an increase in the control range and reduction of electromagnetic losses due to the optimization of the saturation magnetic flux, and also improves manufacturing manufacturability devices and reduce economic costs in the manufacture and operation of the device.
  • the problem is solved in that in a controlled electric reactor with transverse bias, containing the core of the magnetic circuit, made in the form of coaxially arranged rings of electrical steel, separated by non-magnetic gaps, the main network winding and a control winding connected to a controlled source of constant voltage, the axis of which is located in a plane perpendicular to the axis of the main network winding, it is new that at least one ring of the core core is made EHO isolated from electrical steel strips, wound along the circumference of the rod of the magnetic ring in the rolling direction, and connected with a controlled source of constant voltage control winding is in the form of at least one section, which coils are wound on this ring of the core of the magnetic circuit so that the turns of the control winding are located in non-magnetic gaps between the rings of the cores of the magnetic circuit, with the axis of each coil of the control winding being directed tangentially to a circle passing through the center of the ring of the core of the magnetic circuit on which it is wound.
  • the core of the magnetic circuit contains at least one additional magnetic element made of plates of electrical steel located radially and adjacent to at least one ring of the core of the magnetic circuit, on which sections of the control winding are placed, at least at least on the one hand.
  • Bnom is the nominal value of the average induction of an alternating magnetic field in the horizontal section (Si + S 2 ) of the core of the magnetic circuit from the current of the main network winding of the reactor;
  • B S 1 the value of the induction of the total variable and constant magnetic fields in the ring core of the magnetic circuit, on which are placed sections of the control winding;
  • B S 2 the value of the induction of an alternating magnetic field from the current of the main network winding in the additional magnetic element, which is adjacent to the side surface of the ring core of the magnetic circuit, on which are placed sections of the control winding;
  • V 0 the value of the induction of a constant magnetic field in the ring of the core of the magnetic circuit from the current sections of the control winding;
  • At least one ring of the core of the magnetic circuit is made of insulated strips of electrical steel, wound along the circumference of the ring of the core of the magnetic circuit in the rolling direction,
  • control winding is made in the form of at least one section
  • the axis of each turn of the control winding is directed tangentially to a circle passing through the center of the ring core of the magnetic circuit on which it is wound,
  • the core of the magnetic circuit contains at least one additional magnetic element made of plates of electrical steel, arranged radially, and adjacent to at least one ring of the core of the magnetic circuit, on which are placed sections of the control winding, at least on one side ,
  • the ratio of the area S 2 of the horizontal section of the additional magnetic element adjacent to the side of the ring with sections of the control winding to the area Si of the horizontal section of this ring satisfies the ratio:
  • B nom is the nominal value of the average induction of an alternating magnetic field in the horizontal section (S1 + S2) of the core of the magnetic circuit from the current of the network winding of the reactor;
  • Bsi is the value of the induction of the total variable and constant magnetic fields in the ring core of the magnetic circuit, on which sections of the control winding are located;
  • Bs 2 is the value of the induction of an alternating magnetic field from the current of the main network winding in an additional magnetic element adjacent to the side surface of the ring core of the magnetic circuit, on which sections of the control winding are placed; In - the value of the induction of a constant magnetic field in the core of the magnetic circuit from the current sections of the control winding;
  • At least one ring of the core of the magnetic core is made of insulated strips of electrical steel, wound along the circumference of the ring of the core of the magnetic core in the rolling direction, provides high values of the induction of the magnetization field B 0 and high magnetic permeability of the ring of the core of the magnetic core, since in the direction of rolling magnetic permeability there are hundreds of times more electrical steel than in the direction transverse to rolling.
  • the magnetic core of the control winding is made in the form of at least one section, the turns of which are wound so that they are located in non-magnetic gaps between the rings of the core of the magnetic core, and the axis of each coil of the control coil is directed tangentially to a circle passing through the center of the ring of the core of the magnetic core , on which it is wound, the magnetic flux formed by the sections of the control winding located on the ring core of the magnetic circuit, magnetizes only this ring.
  • inactive sections yokes, shunts, structural elements
  • the turns of the control winding sections in the inventive device can be wound on the ring core of a magnetic circuit in a separate production area, and then assemble the core from separate rings, as is customary in the assembly of conventional (uncontrolled) shunt reactors, i.e. the manufacture of such a device does not require the use of special technological equipment.
  • the turns of the control winding cover the cross section of the core ring of the magnetic circuit, and not the entire core, they can be made of soft copper wire with PVC or paper insulation or of copper or aluminum foil with an insulating coating. This allows you to place a large (up to a thousand) number of turns in sections of the control winding in a small volume in the gap between adjacent rings of the core of the magnetic circuit.
  • the magnetization induction B 0 formed by this current directed along the circumference of the ring, reaches large values and, together with the variable induction B S i, provides a magnetic field network windings complete demagnetization of the corresponding ring core core.
  • a small power of the control winding is required.
  • gaps are filled with insulating material, for example, electric cardboard. This reduces the risk of short circuits between the plates of the rings, reduces electromagnetic losses in them.
  • this gap is filled with a material that creates a constant magnetic field flux along the circumference of the ring — with permanent magnets, for example, magnetized permalloy. This increases the induction of a constant magnetic field of magnetization.
  • the core of the magnetic circuit contains at least one additional magnetic element made of plates of electrical steel arranged radially and adjacent to at least one ring of the core of the magnetic circuit on which sections of the control winding are located, at least with on the one hand, additionally provides a reduction in losses in twisted rings of the rods.
  • the flux of the radial magnetic field of the currents of the main network winding is included in the lined part of the additional magnetic element, and not in the side not lined part of the twisted ring of the core of the magnetic circuit with sections of the control winding.
  • the additional magnetic element should be either above, or below, or outside the twisted ring.
  • each section of the control winding can be connected to separate DC voltage sources and controlled by a control system using various algorithms.
  • the most economical and technological is the serial connection of the sections of the control winding located on one ring of the core of the magnetic circuit, and the parallel connection of the ends of the sections located on different rings of the core of the magnetic circuit. With this connection of turns and sections of the control winding, the magnetization and demagnetization of the rings of the core of the magnetic circuit occurs synchronously for all rings located along the height of the core of the magnetic circuit.
  • the magnetization and demagnetization of the core of the magnetic circuit uniform in height ensures a smooth change in the inductance of the main network winding of the reactor and, as a result, a smooth change in reactor power.
  • the expansion of the range of power control is ensured by the fact that the controlled magnetic flux of the magnetization in the inventive device is concentrated locally in each active element of the core magnetic circuit - the core of the magnetic circuit with sections of the control winding.
  • the relative magnetic permeability of the core core ring varies from several tens of thousands to unity, while the inductance of the main network winding and the reactor power smoothly change.
  • the optimum in terms of economic costs and the size of the reactor control range is such a ratio of sizes between the twisted ring of the core of the magnetic circuit and the adjacent additional magnetic element, in which case full saturation of the twisted ring of the core of the magnetic circuit at the same time fully saturated and an additional magnetic element.
  • the twisted ring of the core core is saturated with magnetic flux, which is the sum of the constant magnetization flux and part of the variable axial magnetic flux of the main network winding passing through it.
  • An additional magnetic element to this ring of the core core saturates the remainder of the alternating magnetic flux of the main network winding.
  • Such a dependence takes place with the claimed ratio between the cross-sectional areas of a nearby twisted ring, an additional magnetic element and the values of the inductions of the corresponding magnetic fluxes, as claimed.
  • the new features of the claimed technical solution in combination with the known features can increase the regulation range and reduce specific losses due to the optimization of the saturation magnetic flux, and also contribute to improving the manufacturability of the device and reducing the economic costs in the manufacture and operation of the device.
  • the inventive controlled reactor to be manufactured single-phase or three-phase with independent or separate regulation of the individual phases.
  • FIG. 2 shows the ring of the core of the magnetic circuit made of insulated strips of electrical steel, wound along the circumference of the ring of the core of the magnetic circuit in the rolling direction, with sections of turns of the control winding and radial clearance;
  • FIG. 3 shows a part of a section of a twisted ring of a core of a magnetic circuit with two sections of a control winding and a radial clearance filled with a permanent magnet;
  • FIG. 4 shows the possible location of the twisted ring of the core of the magnetic circuit, to one side of which lies an additional magnetic element made of plates of electrical steel located radially (outside, inside, above or below);
  • FIG. 5 shows the core of the magnetic circuit with windings of one phase of the reactor, in which the rings of the core of the magnetic circuit with sections of the control winding and additional magnetic elements are simultaneously made.
  • the inventive controllable transverse bias magnetized electric reactor comprises a core 1 of a magnetic circuit, which is made in the form of coaxially arranged rings 2 of electrical steel.
  • the rings 2 of the core 1 of the magnetic circuit are separated by non-magnetic gaps 3.
  • Each ring 2 of the core 1 of the magnetic circuit is made of insulated strips of electrical steel, wound around the circumference of the ring 2 of the core 1 of the magnetic circuit in direction of rolling.
  • Connected to a controlled source of constant voltage 6, the control winding 7 is made in the form of at least one or two sections 9.
  • the turns of sections 9 are wound on the ring 2 of the core 1 of the magnetic circuit so that they are located in non-magnetic spaces 3 between adjacent rings 2 of the core 1 of the magnetic circuit.
  • the axis 8 of each turn of the control winding 7 is directed tangentially to a circle passing through the center of the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit on which it is wound.
  • Non-magnetic gaps 3 between the rings 2 of the core 1 of the magnetic circuit are formed using distance gaskets 10.
  • the sections 9 of the turns of the control winding 7 can be made of aluminum or copper single-core or stranded wire of round or rectangular cross section with paper or PVC, or fabric insulation.
  • Section 9 turns of the control winding 7 can be made of copper or aluminum foil. In this case, the foil should be coated with a layer of insulating varnish or paper insulation.
  • Section 9 of the control winding 7, located on one ring 2 of the core of the magnetic circuit, are connected in series.
  • the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit can be separated by at least one radial gap 13 filled with insulating material, for example, an electric cardboard.
  • the size of the gap 13 is selected minimum (up to 0.5 mm) to ensure maximum magnetization induction B 0 formed by the current in the turns of sections 9 of the control winding 7.
  • an insert 14 of a permanent magnet (for example, magnetized permalloy) is installed in the gap 13 so that in the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit, an additional component of the induction of a constant magnetic field B st is formed along axis 8 of the circumference of the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit.
  • the claimed device contains an additional magnetic element 15 made of plates of electrical steel located radially.
  • An additional magnetic element 15 made of plates of electrical steel located radially adjacent to at least one ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit, on which are placed sections 9 of the control winding 7, at least on one side.
  • Figure 5 shows the location of the additional magnetic elements 15 on the rod 1 of the magnetic circuit along with the twisted rings 2 of the rod 1 of the magnetic circuit and the windings of the reactor.
  • Additional magnetic elements 15 can be placed as follows: from below under the lower ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit, above the upper ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit, outside the side surface of the rings 2 of the rod 1 of the magnetic circuit located in the upper and lower part of the rod 1 magnetic circuit, on the inner side of the side surface of the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit in the middle part of the rod 1 of the magnetic circuit (Fig. 5).
  • the centers of the radial sections of the additional magnetic elements 15, located inside or outside the ring 2 of the core 1 of the magnetic circuit lie in the same horizontal plane with the axis 8 of the ring 2 of the core 1 of the magnetic circuit.
  • the main network winding 4 end A is connected to the electrical network.
  • the end X of this winding is, as a rule, intended for grounding.
  • Managed electric reactor operates as follows.
  • the main network winding 4 is connected by end A to the electrical network.
  • the end X of this winding is, as a rule, grounded.
  • the ends of the control winding 7, consisting of separate sections 9, wound on twisted rings 2 of the rods 1 of the magnetic circuit, are connected to a controlled DC voltage source 6.
  • the voltage at the point of connection to the network of the main network winding 4 reaches the nominal value for this reactor. If the constant voltage of the controlled source 6 is equal to zero (idle mode), then the rated current flows through the turns of the main network winding 4, and the current in the control winding 7 is zero, and this device works like a normal shunt reactor with non-magnetic gaps.
  • the current in the main network winding 4 creates a magnetic flux in which the magnetic field induction has axial and radial components.
  • the axial component of the induction passes through the twisted rings 2 of the rod 1 of the magnetic circuit and additional magnetic elements 15, so that its values in these parts of the rod! magnetic cores are almost identical.
  • the active section of the core 1 of the magnetic circuit is the sum of the active sections of the twisted rings 2 of the core 1 of the magnetic circuit and the radially-charged ring of additional magnetic elements 15.
  • the radial component of the induction of this magnetic field is included in the core 1 of the magnetic circuit, in the lined part of the additional magnetic elements 15 located above, below or outside the twisted rings 2 of the rod 1 of the magnetic circuit, and does not create additional losses in the rod 1 of the magnetic circuit.
  • the voltage generated by the controlled constant voltage source 6 changes according to the control signals, and current flows through the turns of the sections 9 of the control winding 7.
  • This current creates a constant magnetic flux in the twisted rings 2 of the rod 1 of the magnetic circuit, directed along the circumference of the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit with magnetization induction B 0 .
  • a coiled ring of the rod 1 2 of the magnetic insert 14 of a permanent magnet in the circumferential direction of the ring shaft 2 1 except for the magnetic induction magnetization is created in the additional induction art.
  • the resulting magnetization flux in the twisted ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit will be equal to the sum of the inductions (V 0 + V st ) or their difference (V 0 - V st ), depending on the order of connecting the control winding 7 to the plus and minus terminals of the controlled source 6 constant voltage.
  • These magnetization inductances lie in a plane perpendicular to the axial component of the alternating magnetic field of the current of the main network winding 4 passing through the twisted rings 2 of the core 1 of the magnetic circuit.
  • Twisted rings 2 rods 1 of the magnetic circuit and additional magnetic elements 15 are made of plates of electrical steel.
  • the decrease in the magnetic permeability of the twisted rings 2 rods 1 of the magnetic circuit leads to an increase in their magnetic resistance to the main axial alternating flux of the magnetic field from the currents of the main network winding 4. If there is an additional magnetic element 15 adjacent to the twisted ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit due to the increase in the magnetic resistance of the twisted ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit increases the proportion of the axial flux of an alternating magnetic field in the additional magnetic element 15, because of which it is also magnetized , and its magnetic permeability decreases.
  • a decrease in the current in the control winding 7 leads to the reverse demagnetization process, and the relative magnetic permeability of the core 1 of the magnetic circuit reaches tens of thousands with a current in the control winding 7 equal to zero.
  • a change in the magnetic permeability of the core 1 of the magnetic circuit leads to a change in the inductance of the main network winding 4 and, consequently, to a change in the reactive power consumed by the reactor.
  • various problems of electric networks are solved (compensation of the reactive power of the network, voltage stabilization at the point of connection of the reactor to the network, and others).
  • the claimed technical solution can be manufactured on existing equipment using known materials and means, which confirms the industrial applicability of the object.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

The invention relates to electrical technology and to apparatuses with transverse magnetization. A controllable electric reactor with transverse magnetization contains a magnetic core rod in the form of coaxially-disposed rings which are made of electrical steel and which are separated by non-magnetic gaps, and a primary network coil. A control coil is connected to a controllable source of direct current. The axis of the control coil windings is located in a plane which is perpendicular to the axis of the primary network coil. At least one ring of the magnetic core rod is made of insulated strips of electrical steel, wound along the circumference of a ring of the magnetic core rod in the direction of rolling. The control coil is in the form of at least one section having windings which are wound around one ring of the rod in such a way that said windings are positioned in the non-magnetic gaps between the rings of the magnetic core rods. Moreover, the axis of each control coil winding is directed tangentially relative to the circumference which passes through the center of the ring of the magnetic core rod onto which same is wound.

Description

Управляемый электрический реактор с поперечным  Transverse Controlled Electric Reactor
подмагничиванием  magnetization
Область техники  Technical field
Изобретение относится к электротехническим устройствам и касается конструкции аппаратов с поперечным подмагничиванием, например управляемых реакторов.  The invention relates to electrical devices and relates to the design of apparatus with transverse bias, for example controlled reactors.
Предшествующий уровень техники  State of the art
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является управляемый электрический реактор с поперечным подмагничиванием (см. авторское св. СССР Ne542250 от 26.01.1972г., опубликовано 05.01.1977г., МКИ H01F 29/14, 27/24), содержащий стержень магнитопровода, выполненный в виде соосно- расположенных колец из электротехнической стали, разделенных немагнитными промежутками, основную сетевую обмотку и соединенную с управляемым источником постоянного напряжения обмотку управления, ось витков которой расположена в плоскости, перпендикулярной оси основной сетевой обмотки.  The closest in technical essence and the achieved result to the claimed technical solution is a controlled electric reactor with transverse magnetization (see copyright St. USSR Ne542250 from 01/26/1972, published 05/01/1977, MKI H01F 29/14, 27/24), comprising a core of the magnetic circuit, made in the form of coaxially arranged rings of electrical steel, separated by non-magnetic gaps, a main network winding and a control winding connected to a controlled source of constant voltage, the axis of which turns wife in a plane perpendicular to the axis of the winding core network.
Обмотка управления частично проходит внутри стержней, ярма магнитопровода расщеплены и снабжены магнитными шунтами, охватывающими сетевую обмотку. Лобовые части обмотки управления расположены вне ярм магнитопровода и отогнуты относительно плоскости, проходящей через оси стержней. Ярма магнитопровода разделены на отдельные отгибаемые секции. Магнитные шунты равномерно распределены по окружности относительно сетевой обмотки и имеют С-образную форму.  The control winding partially passes inside the rods, the yokes of the magnetic circuit are split and equipped with magnetic shunts covering the network winding. The frontal parts of the control winding are located outside the yoke of the magnetic circuit and are bent relative to the plane passing through the axis of the rods. The yokes of the magnetic circuit are divided into separate folding sections. Magnetic shunts are evenly distributed around the circumference relative to the network winding and have a C-shape.
Недостатками известного устройства является недостаточный диапазон регулирования мощности реактора и высокие электромагнитные потери. Объясняется это тем, что в известном устройстве магнитный поток, образованный током обмотки управления, насыщает не только активные участки магнитной системы (стержни, магнитное состояние которых определяет индуктивность сетевой обмотки реактора), а и неактивные участки (ярма, шунты, металлические элементы конструкций). The disadvantages of the known device is the insufficient control range of the reactor power and high electromagnetic losses. This is explained by the fact that in the known device the magnetic flux generated by the current of the control winding saturates not only the active sections of the magnetic system (rods, the magnetic state of which determines the inductance of the network winding of the reactor), but also the inactive sections (yokes, shunts, metal structural elements).
Насыщение этих неактивных участков приводит к необходимости повышения мощности, расходуемой на намагничивание, повышению потерь и локальным нагревам в реакторе. Для снижения потерь и нагревов приходится увеличивать габариты магнитной системы. Для реакторов большой мощности увеличение габаритов магнитной системы и, соответственно, всего реактора, недопустимо из-за транспортных ограничений. Поэтому приходится уменьшать высоту сетевой обмотки и стержней, что приводит к уменьшению активных участков намагничивания и снижает диапазон регулирования мощности реактора.  Saturation of these inactive areas leads to the need to increase the power spent on magnetization, increase losses and local heating in the reactor. To reduce losses and heat, it is necessary to increase the size of the magnetic system. For large reactors, an increase in the size of the magnetic system and, accordingly, the entire reactor, is unacceptable due to transport restrictions. Therefore, it is necessary to reduce the height of the network winding and the rods, which leads to a decrease in the active sections of the magnetization and reduces the range of regulation of the reactor power.
Известное устройство сложно в изготовлении, так как витки обмотки управления проходят в нем вдоль всей высоты стержневого магнитопровода, в ярмах или шунтах. Для изготовления такой обмотки ее витки приходится монтировать на стержне, размещая внутри стержня магнитопровода отдельные части витков, а затем соединять их с отдельными лобовыми частями, проходящими внутри ярм или шунтов. При таком выполнении части витков внутри стержня магнитопровода должны иметь жесткую структуру, например, изготавливаться из отдельных медных шин или отводов с большим сечением. Внутри стержней или шунтов помещается не более десятка таких витков. Поэтому для подмагничивания всего стержневого магнитопровода в целом и малом числе витков требуется большой ток и, соответственно, мощность обмотки управления. Трудоемкость изготовления и большая мощность обмотки управления приводят к большим экономическим затратам. Вызванные магнитным потоком управления потери в ярмах, шунтах и других металлических элементах приводят к дополнительным затратам при эксплуатации. The known device is difficult to manufacture, since the turns of the control winding pass through it along the entire height of the core magnetic circuit, in yokes or shunts. To make such a winding, its turns have to be mounted on the rod, placing separate parts of the turns inside the core of the magnetic circuit, and then connecting them to the individual frontal parts passing inside the yokes or shunts. With this embodiment, part of the turns inside the core of the magnetic circuit must have a rigid structure, for example, be made of separate copper bars or bends with a large cross section. Inside the rods or shunts, no more than a dozen such turns are placed. Therefore, to magnetize the entire core magnetic circuit as a whole and a small number of turns, a large current and, accordingly, the power of the control winding are required. The complexity of manufacturing and the high power of the control winding lead to large economic costs. Losses in yokes, shunts and other metal elements caused by the magnetic flux of the control lead to additional operating costs.
Раскрытие изобретения  Disclosure of invention
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования управляемого электрического реактора с поперечным подмагничиванием путем введения новых конструктивных элементов, новых связей между элементами, нового их выполнения, что ведет к увеличению диапазона регулирования и снижению электромагнитных потерь за счет оптимизации магнитного потока насыщения, а также способствует улучшению технологичности изготовления устройства и снижению экономических затрат при изготовлении и при эксплуатации устройства.  The basis of the invention is the task of improving the controlled electric reactor with transverse magnetization by introducing new structural elements, new connections between the elements, their new implementation, which leads to an increase in the control range and reduction of electromagnetic losses due to the optimization of the saturation magnetic flux, and also improves manufacturing manufacturability devices and reduce economic costs in the manufacture and operation of the device.
Поставленная задача решается тем, что в управляемом электрическом реакторе с поперечным подмагничиванием, содержащем стержень магнитопровода, выполненный в виде соосно- расположенных колец из электротехнической стали, разделенных немагнитными промежутками, основную сетевую обмотку и соединенную с управляемым источником постоянного напряжения обмотку управления, ось витков которой расположена в плоскости, перпендикулярной оси основной сетевой обмотки, новым является то, что, по крайней мере, одно кольцо стержня магнитопровода выполнено из изолированных полос электротехнической стали, навитых вдоль окружности кольца стержня магнитопровода в направлении прокатки, а соединенная с управляемым источником постоянного напряжения обмотка управления выполнена в виде, по крайней мере, одной секции, витки которой намотаны на этом кольце стержня магнитопровода так, что витки обмотки управления располагаются в немагнитных промежутках между кольцами стержней магнитопровода, при этом ось каждого витка обмотки управления направлена по касательной к окружности, проходящей по центру кольца стержня магнитопровода, на который она намотана. The problem is solved in that in a controlled electric reactor with transverse bias, containing the core of the magnetic circuit, made in the form of coaxially arranged rings of electrical steel, separated by non-magnetic gaps, the main network winding and a control winding connected to a controlled source of constant voltage, the axis of which is located in a plane perpendicular to the axis of the main network winding, it is new that at least one ring of the core core is made EHO isolated from electrical steel strips, wound along the circumference of the rod of the magnetic ring in the rolling direction, and connected with a controlled source of constant voltage control winding is in the form of at least one section, which coils are wound on this ring of the core of the magnetic circuit so that the turns of the control winding are located in non-magnetic gaps between the rings of the cores of the magnetic circuit, with the axis of each coil of the control winding being directed tangentially to a circle passing through the center of the ring of the core of the magnetic circuit on which it is wound.
Новым является также то, что, по крайней мере, две секции обмотки управления, размещенные на одном кольце стержня магнитопровода, соединены последовательно.  It is also new that at least two sections of the control winding located on one ring of the core of the magnetic circuit are connected in series.
Новым является также то, что начала и концы секций обмотки управления, размещенные на разных кольцах стержней магнитопровода, соединены параллельно.  Also new is the fact that the beginnings and ends of the sections of the control winding located on different rings of the magnetic core rods are connected in parallel.
Новым является также то, что в кольце стержня магнитопровода с секциями обмотки управления выполнены радиальные зазоры, заполненные изоляционным материалом.  Also new is the fact that in the ring of the core of the magnetic circuit with sections of the control winding there are made radial gaps filled with insulating material.
Новым является также то, что в кольце стержня магнитопровода с секциями обмотки управления выполнены радиальные зазоры, заполненные материалом, создающим постоянный поток магнитного поля вдоль окружности кольца - постоянными магнитами.  Also new is the fact that radial gaps are made in the ring of the core of the magnetic circuit with sections of the control winding, filled with material that creates a constant magnetic field flux along the ring circumference - with permanent magnets.
Новым является также то, что стержень магнитопровода содержит, по крайней мере, один дополнительный магнитный элемент, выполненный из пластин электротехнической стали, расположенных радиально, и прилегающий, по крайней мере, к одному кольцу стержня магнитопровода, на котором размещены секции обмотки управления, по крайней мере, с одной стороны.  Also new is the fact that the core of the magnetic circuit contains at least one additional magnetic element made of plates of electrical steel located radially and adjacent to at least one ring of the core of the magnetic circuit, on which sections of the control winding are placed, at least at least on the one hand.
Новым является также то, что отношение площади S2 горизонтального сечения дополнительного магнитного элемента, прилегающего к боковой стороне кольца стержня магнитопровода, на котором размещены секции обмотки управления, к площади Si горизонтального сечения этого кольца стержня магнитопровода удовлетворяет соотношению:
Figure imgf000007_0001
Also new is the fact that the ratio of the area S2 of the horizontal section of the additional magnetic element adjacent to the side of the ring of the core of the magnetic circuit on which the sections of the control winding are located, to the area Si the horizontal section of this ring of the core core satisfies the ratio:
Figure imgf000007_0001
2,0 < BSi < 2,4; 2,0 < В82 < 2,4, где 2.0 <B S i <2.4; 2.0 <B 82 <2.4, where
Bnom - номинальное значение средней индукции переменного магнитного поля в горизонтальном сечении (Si+S2) стержня магнитопровода от тока основной сетевой обмотки реактора; Bnom is the nominal value of the average induction of an alternating magnetic field in the horizontal section (Si + S 2 ) of the core of the magnetic circuit from the current of the main network winding of the reactor;
BS 1 - значение индукции суммарных переменного и постоянного магнитных полей в кольце стержня магнитопровода, на котором размещены секции обмотки управления; B S 1 - the value of the induction of the total variable and constant magnetic fields in the ring core of the magnetic circuit, on which are placed sections of the control winding;
BS2 - значение индукции переменного магнитного поля от тока основной сетевой обмотки в дополнительном магнитном элементе, который прилегает к боковой поверхности кольца стержня магнитопровода, на котором размещены секции обмотки управления; В0 - значение индукции постоянного магнитного поля в кольце стержня магнитопровода от тока секций обмотки управления; B S 2 - the value of the induction of an alternating magnetic field from the current of the main network winding in the additional magnetic element, which is adjacent to the side surface of the ring core of the magnetic circuit, on which are placed sections of the control winding; V 0 - the value of the induction of a constant magnetic field in the ring of the core of the magnetic circuit from the current sections of the control winding;
Вст - значение индукции постоянного магнитного поля в кольце стержня магнитопровода от постоянных магнитов, расположенных в радиальных зазорах кольца стержня магнитопровода; In st - the value of the induction of a constant magnetic field in the ring core of the magnetic core from permanent magnets located in the radial gaps of the core ring of the magnetic core;
к*- коэффициент, равный k * - coefficient equal to
- (1) при наличии в зазорах кольца стержня магнитопровода постоянных магнитов;  - (1) in the presence of permanent magnet magnets in the core of the core;
- (0) при отсутствии постоянных магнитов в зазорах кольца стержня магнитопровода.  - (0) in the absence of permanent magnets in the gaps of the ring core of the magnetic circuit.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом состоит в том, что заявляемое конструктивное выполнение управляемого электрического реактора с поперечным подмагничиванием, а именно то, что: Causal relationship between the set of essential features of the claimed device and achieved The technical result consists in the fact that the claimed structural embodiment of a controlled electric reactor with transverse magnetization, namely, that:
- по крайней мере, одно кольцо стержня магнитопровода выполнено из изолированных полос электротехнической стали, навитых вдоль окружности кольца стержня магнитопровода в направлении прокатки,  - at least one ring of the core of the magnetic circuit is made of insulated strips of electrical steel, wound along the circumference of the ring of the core of the magnetic circuit in the rolling direction,
- соединенная с управляемым источником постоянного напряжения обмотка управления выполнена в виде, по крайней мере, одной секции,  - connected to a controlled constant voltage source, the control winding is made in the form of at least one section,
- витки которой намотаны на этом кольце стержня магнитопровода так, что витки обмотки управления располагаются в немагнитных промежутках между кольцами стержней магнитопровода,  - the turns of which are wound on this ring of the core of the magnetic circuit so that the turns of the control winding are located in non-magnetic spaces between the rings of the rods of the magnetic circuit,
- при этом ось каждого витка обмотки управления направлена по касательной к окружности, проходящей по центру кольца стержня магнитопровода, на который она намотана,  - in this case, the axis of each turn of the control winding is directed tangentially to a circle passing through the center of the ring core of the magnetic circuit on which it is wound,
в совокупности с известными признаками технического решения позволяет увеличить диапазон регулирования и снизить электромагнитные потери за счет оптимизации магнитного потока насыщения, а также способствует улучшению технологичности изготовления устройства и снижению экономических затрат при изготовлении и при эксплуатации устройства. Together with the known features of a technical solution, it allows to increase the control range and reduce electromagnetic losses by optimizing the saturation magnetic flux, and also helps to improve the manufacturability of the device and reduce economic costs in the manufacture and operation of the device.
То, что:  That:
- по крайней мере, две секции обмотки управления, размещенные на одном кольце стержня магнитопровода, соединены последовательно,  - at least two sections of the control winding located on one ring of the core of the magnetic circuit are connected in series,
- начала и концы секций обмотки управления, размещенные на разных кольцах стержней магнитопровода, соединены параллельно, - в кольцах стержня магнитопровода с секциями обмотки управления выполнены радиальные зазоры, заполненные изоляционным материалом, - the beginning and the ends of the sections of the control winding, placed on different rings of the rods of the magnetic circuit, are connected in parallel, - in the rings of the core of the magnetic circuit with sections of the control winding there are made radial gaps filled with insulating material,
- в кольцах стержня магнитопровода с секциями обмотки управления выполнены радиальные зазоры, заполненные материалом, создающим постоянный поток магнитного поля вдоль окружности кольца - постоянными магнитами,  - in the rings of the core of the magnetic circuit with sections of the control winding, there are made radial gaps filled with material creating a constant magnetic field flux along the ring circumference with permanent magnets,
- стержень магнитопровода содержит, по крайней мере, один дополнительный магнитный элемент, выполненный из пластин электротехнической стали, расположенных радиально, и прилегающий, по крайней мере, к одному кольцу стержня магнитопровода, на котором размещены секции обмотки управления, по крайней мере, с одной стороны,  - the core of the magnetic circuit contains at least one additional magnetic element made of plates of electrical steel, arranged radially, and adjacent to at least one ring of the core of the magnetic circuit, on which are placed sections of the control winding, at least on one side ,
- в управляемом электрическом реакторе с поперечным подмагничиванием отношение площади S2 горизонтального сечения дополнительного магнитного элемента, прилегающего к боковой стороне кольца с секциями обмотки управления, к площади Si горизонтального сечения этого кольца удовлетворяет соотношению: - in a controlled electric reactor with transverse magnetization, the ratio of the area S 2 of the horizontal section of the additional magnetic element adjacent to the side of the ring with sections of the control winding to the area Si of the horizontal section of this ring satisfies the ratio:
S2 = Bnom - Bsl 2 - (k * Bcm + B0)2 S 2 = B nom - B sl 2 - (k * B cm + B 0 ) 2
2,0 < Bsi < 2,4; 2,0 < BS2 < 2,4, где Bnom - номинальное значение средней индукции переменного магнитного поля в горизонтальном сечении (S1+S2) стержня магнитопровода от тока сетевой обмотки реактора; 2.0 <Bsi <2.4; 2.0 <B S2 <2.4, where B nom is the nominal value of the average induction of an alternating magnetic field in the horizontal section (S1 + S2) of the core of the magnetic circuit from the current of the network winding of the reactor;
Bsi - значение индукции суммарных переменного и постоянного магнитных полей в кольце стержня магнитопровода, на котором размещены секции обмотки управления; Bs2 - значение индукции переменного магнитного поля от тока основной сетевой обмотки в дополнительном магнитном элементе, прилегающем к боковой поверхности кольца стержня магнитопровода, на котором размещены секции обмотки управления; Во - значение индукции постоянного магнитного поля в кольце стержня магнитопровода от тока секций обмотки управления; Bsi is the value of the induction of the total variable and constant magnetic fields in the ring core of the magnetic circuit, on which sections of the control winding are located; Bs 2 is the value of the induction of an alternating magnetic field from the current of the main network winding in an additional magnetic element adjacent to the side surface of the ring core of the magnetic circuit, on which sections of the control winding are placed; In - the value of the induction of a constant magnetic field in the core of the magnetic circuit from the current sections of the control winding;
Вст - значение индукции постоянного магнитного поля в кольце стержня магнитопровода от постоянных магнитов, расположенных в радиальных зазорах кольца стержня магнитопровода; In st - the value of the induction of a constant magnetic field in the ring core of the magnetic core from permanent magnets located in the radial gaps of the core ring of the magnetic core;
к*- коэффициент, равный k * - coefficient equal to
- (1) при наличии в зазорах кольца стержня магнитопровода постоянных магнитов;  - (1) in the presence of permanent magnet magnets in the core of the core;
- (0) при отсутствии постоянных магнитов в зазорах кольца стержня магнитопровода,  - (0) in the absence of permanent magnets in the gaps of the ring core of the magnetic circuit,
также позволяет дополнительно увеличить диапазон регулирования и снизить электромагнитные потери за счет оптимизации магнитного потока насыщения, а также способствует улучшению технологичности изготовления устройства и снижению экономических затрат при изготовлении и при эксплуатации устройства. it also allows you to further increase the control range and reduce electromagnetic losses due to the optimization of saturation magnetic flux, and also helps to improve the manufacturability of the device and reduce economic costs in the manufacture and operation of the device.
Объясняется это следующим.  This is explained as follows.
То, что по крайней мере одно кольцо стержня магнитопровода выполнено из изолированных полос электротехнической стали, навитых вдоль окружности кольца стержня магнитопровода в направлении прокатки, обеспечивает высокие значений индукции поля подмагничивания В0 и высокую магнитную проницаемость кольца стержня магнитопровода, так как в направлении прокатки магнитная проницаемость электротехнической стали в сотни раз больше, чем в направлении поперек прокатки. The fact that at least one ring of the core of the magnetic core is made of insulated strips of electrical steel, wound along the circumference of the ring of the core of the magnetic core in the rolling direction, provides high values of the induction of the magnetization field B 0 and high magnetic permeability of the ring of the core of the magnetic core, since in the direction of rolling magnetic permeability there are hundreds of times more electrical steel than in the direction transverse to rolling.
Одновременно из-за того, что намотанная на это кольцо стержня магнитопровода обмотка управления выполнена в виде, по крайней мере, одной секции, витки которой намотаны так, что они располагаются в немагнитных промежутках между кольцами стержней магнитопровода, а при этом ось каждого витка обмотки управления направлена по касательной к окружности, проходящей по центру кольца стержня магнитопровода, на который она намотана, магнитный поток, образованный секциями обмотки управления, расположенными на кольце стержня магнитопровода, намагничивает только это кольцо. При этом нет дополнительных затрат энергии на намагничивание неактивных участков (ярм, шунтов, элементов конструкций) и потери в реакторе меньше, чем у прототипа. At the same time due to the fact that the rod wound on this ring the magnetic core of the control winding is made in the form of at least one section, the turns of which are wound so that they are located in non-magnetic gaps between the rings of the core of the magnetic core, and the axis of each coil of the control coil is directed tangentially to a circle passing through the center of the ring of the core of the magnetic core , on which it is wound, the magnetic flux formed by the sections of the control winding located on the ring core of the magnetic circuit, magnetizes only this ring. However, there is no additional energy cost for the magnetization of inactive sections (yokes, shunts, structural elements) and the loss in the reactor is less than that of the prototype.
Витки секций обмотки управления в заявляемом устройстве можно наматывать на кольцо стержня магнитопровода на отдельном производственном участке, а затем собрать стержень из отдельных колец, как это принято при сборке обычных (не управляемых) шунтирующих реакторов, т.е. изготовление такого устройства не требует применения специальной технологической оснастки.  The turns of the control winding sections in the inventive device can be wound on the ring core of a magnetic circuit in a separate production area, and then assemble the core from separate rings, as is customary in the assembly of conventional (uncontrolled) shunt reactors, i.e. the manufacture of such a device does not require the use of special technological equipment.
Так как витки обмотки управления охватывают сечение кольца стержня магнитопровода, а не весь стержень, они могут быть выполнены из мягкого медного провода с полихлорвиниловой или бумажной изоляцией или из медной или алюминиевой фольги с изоляционным покрытием. Это позволяет в небольшом объеме в промежутке между рядом расположенными кольцами стержня магнитопровода разместить в секциях обмотки управления большое (до тысячи) число витков. При прохождении по этим виткам даже небольшого постоянного тока (в десятки ампер), образованная этим током индукция намагничивания В0, направленная вдоль оси окружности кольца, достигает больших значений и обеспечивает совместно с переменной индукцией BSi магнитного поля сетевой обмотки полное размагничивание соответствующего кольца стержня магнитопровода. При этом из-за большого числа витков и малого тока намагничивания требуется малая мощность обмотки управления. Since the turns of the control winding cover the cross section of the core ring of the magnetic circuit, and not the entire core, they can be made of soft copper wire with PVC or paper insulation or of copper or aluminum foil with an insulating coating. This allows you to place a large (up to a thousand) number of turns in sections of the control winding in a small volume in the gap between adjacent rings of the core of the magnetic circuit. When even a small direct current (tens of amperes) passes through these turns, the magnetization induction B 0 formed by this current, directed along the circumference of the ring, reaches large values and, together with the variable induction B S i, provides a magnetic field network windings complete demagnetization of the corresponding ring core core. Moreover, due to the large number of turns and low magnetization current, a small power of the control winding is required.
Это приводит к снижению экономических затрат при изготовлении и эксплуатации устройства.  This leads to lower economic costs in the manufacture and operation of the device.
В витых кольцах стержня магнитопровода по радиальному размеру кольца выполняют зазоры, заполненные изоляционным материалом, например, электрокартоном. Это снижает риск образования замыканий между пластинами колец, снижает электромагнитные потери в них.  In the twisted rings of the core of the magnetic circuit along the radial size of the ring, gaps are filled with insulating material, for example, electric cardboard. This reduces the risk of short circuits between the plates of the rings, reduces electromagnetic losses in them.
Для повышения индукции намагничивания этот зазор заполняют материалом, создающим постоянный поток магнитного поля вдоль окружности кольца - постоянными магнитами, например, намагниченным пермаллоем. Это увеличивает индукцию постоянного магнитного поля подмагничивания.  To increase the induction of magnetization, this gap is filled with a material that creates a constant magnetic field flux along the circumference of the ring — with permanent magnets, for example, magnetized permalloy. This increases the induction of a constant magnetic field of magnetization.
То, что стержень магнитопровода содержит, по крайней мере, один дополнительный магнитный элемент, выполненный из пластин электротехнической стали, расположенных радиально, и прилегающий, по крайней мере, к одному кольцу стержня магнитопровода, на котором размещены секции обмотки управления, по крайней мере, с одной стороны, дополнительно обеспечивает уменьшение потерь в витых кольцах стержней. Это объясняется тем, что поток радиального магнитного поля токов основной сетевой обмотки входит в шихтованную часть дополнительного магнитного элемента, а не в боковую не шихтованную часть витого кольца стержня магнитопровода с секциями обмотки управления. В этом случае дополнительный магнитный элемент должен находиться или над, или под, или снаружи витого кольца. В принципе, каждая секция обмотки управления может быть подсоединена к отдельным источникам постоянного напряжения и управляться системой управления по различным алгоритмам. Однако наиболее экономичным и технологичным является последовательное соединение секций обмотки управления, расположенных на одном кольце стержня магнитопровода, и параллельное соединение концов секций, расположенных на различных кольцах стержня магнитопровода. При таком соединении витков и секций обмотки управления намагничивание и размагничивание колец стержня магнитопровода происходит синхронно для всех колец, расположенных по высоте стержня магнитопровода. Если витки основной сетевой обмотки расположены равномерно по высоте стержня магнитопровода, что практически всегда выполняется, то равномерное по высоте намагничивание и размагничивание стержня магнитопровода обеспечивает плавное изменение индуктивности основной сетевой обмотки реактора и, как следствие, плавное изменение мощности реактора. Расширение диапазона регулирования мощности обеспечивается тем, что управляемый магнитный поток подмагничивания в заявляемом устройстве концентрируется локально в каждом активном элементе стержневого магнитопровода - кольце стержня магнитопровода с секциями обмотки управления. При намагничивании относительная магнитная проницаемость кольца стержня магнитопровода изменяется от нескольких десятков тысяч до единицы, при этом плавно изменяется индуктивность основной сетевой обмотки и мощность реактора. The fact that the core of the magnetic circuit contains at least one additional magnetic element made of plates of electrical steel arranged radially and adjacent to at least one ring of the core of the magnetic circuit on which sections of the control winding are located, at least with on the one hand, additionally provides a reduction in losses in twisted rings of the rods. This is because the flux of the radial magnetic field of the currents of the main network winding is included in the lined part of the additional magnetic element, and not in the side not lined part of the twisted ring of the core of the magnetic circuit with sections of the control winding. In this case, the additional magnetic element should be either above, or below, or outside the twisted ring. In principle, each section of the control winding can be connected to separate DC voltage sources and controlled by a control system using various algorithms. However, the most economical and technological is the serial connection of the sections of the control winding located on one ring of the core of the magnetic circuit, and the parallel connection of the ends of the sections located on different rings of the core of the magnetic circuit. With this connection of turns and sections of the control winding, the magnetization and demagnetization of the rings of the core of the magnetic circuit occurs synchronously for all rings located along the height of the core of the magnetic circuit. If the turns of the main network winding are located uniformly along the height of the core of the magnetic circuit, which is almost always the case, then the magnetization and demagnetization of the core of the magnetic circuit uniform in height ensures a smooth change in the inductance of the main network winding of the reactor and, as a result, a smooth change in reactor power. The expansion of the range of power control is ensured by the fact that the controlled magnetic flux of the magnetization in the inventive device is concentrated locally in each active element of the core magnetic circuit - the core of the magnetic circuit with sections of the control winding. During magnetization, the relative magnetic permeability of the core core ring varies from several tens of thousands to unity, while the inductance of the main network winding and the reactor power smoothly change.
Оптимальным по экономическим затратам и величине диапазона регулирования реактора является такое соотношение размеров между витым кольцом стержня магнитопровода и прилегающим к нему дополнительным магнитным элементом, при котором в случае полного насыщения витого кольца стержня магнитопровода одновременно полностью насыщается и дополнительный магнитный элемент. При этом витое кольцо стержня магнитопровода насыщается магнитным потоком, являющимся суммой постоянного потока намагничивания и части проходящего через него переменного осевого магнитного потока основной сетевой обмотки. Дополнительный магнитный элемент к этому кольцу стержня магнитопровода насыщает оставшаяся часть переменного магнитного потока основной сетевой обмотки. Такая зависимость имеет место при заявляемом соотношении между площадями сечений расположенных рядом витого кольца, дополнительного магнитного элемента и значений индукций соответствующих магнитных потоков, как это заявляется. The optimum in terms of economic costs and the size of the reactor control range is such a ratio of sizes between the twisted ring of the core of the magnetic circuit and the adjacent additional magnetic element, in which case full saturation of the twisted ring of the core of the magnetic circuit at the same time fully saturated and an additional magnetic element. In this case, the twisted ring of the core core is saturated with magnetic flux, which is the sum of the constant magnetization flux and part of the variable axial magnetic flux of the main network winding passing through it. An additional magnetic element to this ring of the core core saturates the remainder of the alternating magnetic flux of the main network winding. Such a dependence takes place with the claimed ratio between the cross-sectional areas of a nearby twisted ring, an additional magnetic element and the values of the inductions of the corresponding magnetic fluxes, as claimed.
Таким образом, новые признаки заявляемого технического решения в совокупности с известными признаками позволяют увеличить диапазон регулирования и снизить удельные потери за счет оптимизации магнитного потока насыщения, а также способствуют улучшению технологичности изготовления устройства и снижению экономических затрат при изготовлении и при эксплуатации устройства. Заявляемый управляемый реактор быть изготовлен однофазным или трехфазным с независимым или отдельным регулированием отдельных фаз.  Thus, the new features of the claimed technical solution in combination with the known features can increase the regulation range and reduce specific losses due to the optimization of the saturation magnetic flux, and also contribute to improving the manufacturability of the device and reducing the economic costs in the manufacture and operation of the device. The inventive controlled reactor to be manufactured single-phase or three-phase with independent or separate regulation of the individual phases.
Краткое описание чертежей  Brief Description of the Drawings
Сущность технического решения поясняется чертежами, где: - на фиг.1 изображен стержень магнитопровода с обмотками одной фазы реактора;  The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where: - figure 1 shows the core of the magnetic circuit with windings of one phase of the reactor;
- на фиг.2 изображено кольцо стержня магнитопровода, выполненное из изолированных полос электротехнической стали, навитых вдоль окружности кольца стержня магнитопровода в направлении прокатки, с секциями витков обмотки управления и радиальным зазором; - на фиг.З изображена часть сечения витого кольца стержня магнитопровода с двумя секциями обмотки управления и радиальным зазором, заполненным постоянным магнитом; - figure 2 shows the ring of the core of the magnetic circuit made of insulated strips of electrical steel, wound along the circumference of the ring of the core of the magnetic circuit in the rolling direction, with sections of turns of the control winding and radial clearance; - FIG. 3 shows a part of a section of a twisted ring of a core of a magnetic circuit with two sections of a control winding and a radial clearance filled with a permanent magnet;
- на фиг.4 изображено возможное расположение витого кольца стержня магнитопровода, к одной стороне которого прилегает дополнительный магнитный элемент, выполненный из пластин электротехнической стали, расположенных радиально (снаружи, внутри, сверху или снизу); - figure 4 shows the possible location of the twisted ring of the core of the magnetic circuit, to one side of which lies an additional magnetic element made of plates of electrical steel located radially (outside, inside, above or below);
- на фиг.5 изображен стержень магнитопровода с обмотками одной фазы реактора, в котором одновременно выполнены кольца стержня магнитопровода с секциями обмотки управления и дополнительные магнитные элементы. - figure 5 shows the core of the magnetic circuit with windings of one phase of the reactor, in which the rings of the core of the magnetic circuit with sections of the control winding and additional magnetic elements are simultaneously made.
Лучший вариант осуществления изобретения Заявляемый управляемый электрический реактор с поперечным подмагничиванием содержит стержень 1 магнитопровода, который выполнен в виде соосно-расположенных колец 2 из электротехнической стали.  BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The inventive controllable transverse bias magnetized electric reactor comprises a core 1 of a magnetic circuit, which is made in the form of coaxially arranged rings 2 of electrical steel.
Кольца 2 стержня 1 магнитопровода разделены между собой немагнитными промежутками 3. На стержне 1 магнитопровода расположена основная сетевая обмотка 4 с осью 5. На кольцах 2 стержня 1 магнитопровода намотана соединенная с управляемым источником 6 постоянного напряжения обмотка 7 управления, ось 8 витков которой расположена в плоскости, перпендикулярной оси 5 основной сетевой обмотки 4. Каждое кольцо 2 стержня 1 магнитопровода выполнено из изолированных полос электротехнической стали, навитых по окружности кольца 2 стержня 1 магнитопровода в направлении прокатки. Соединенная с управляемым источником 6 постоянного напряжения обмотка 7 управления выполнена в виде, по крайней мере, одной или двух секций 9. Витки секций 9 намотаны на кольцо 2 стержня 1 магнитопровода так, что они располагаются в немагнитных промежутках 3 между рядом расположенными кольцами 2 стержня 1 магнитопровода. При этом ось 8 каждого витка обмотки 7 управления направлена по касательной к окружности, проходящей по центру кольца 2 стержня 1 магнитопровода, на который она намотана. The rings 2 of the core 1 of the magnetic circuit are separated by non-magnetic gaps 3. On the core 1 of the magnetic circuit there is a main network winding 4 with an axis 5. On the rings 2 of the core 1 of the magnetic circuit there is a control winding 7 connected to a controlled source of constant voltage 6, the axis of which 8 turns is in the plane perpendicular to axis 5 of the main network winding 4. Each ring 2 of the core 1 of the magnetic circuit is made of insulated strips of electrical steel, wound around the circumference of the ring 2 of the core 1 of the magnetic circuit in direction of rolling. Connected to a controlled source of constant voltage 6, the control winding 7 is made in the form of at least one or two sections 9. The turns of sections 9 are wound on the ring 2 of the core 1 of the magnetic circuit so that they are located in non-magnetic spaces 3 between adjacent rings 2 of the core 1 of the magnetic circuit. In this case, the axis 8 of each turn of the control winding 7 is directed tangentially to a circle passing through the center of the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit on which it is wound.
Немагнитные промежутки 3 между кольцами 2 стержня 1 магнитопровода образованы с помощью дистанционных прокладок 10. Секции 9 витков обмотки 7 управления могут быть выполнены из алюминиевого или медного одножильного или многожильного провода круглого или прямоугольного сечения с бумажной или полихлорвиниловой, или тканевой изоляцией. Секции 9 витков обмотки 7 управления могут быть выполнены из медной или алюминиевой фольги. При этом фольга должна быть покрыта слоем изолирующего лака либо бумажной изоляцией.  Non-magnetic gaps 3 between the rings 2 of the core 1 of the magnetic circuit are formed using distance gaskets 10. The sections 9 of the turns of the control winding 7 can be made of aluminum or copper single-core or stranded wire of round or rectangular cross section with paper or PVC, or fabric insulation. Section 9 turns of the control winding 7 can be made of copper or aluminum foil. In this case, the foil should be coated with a layer of insulating varnish or paper insulation.
Секции 9 обмотки 7 управления, размещенные на одном кольце 2 стержня магнитопровода, соединены последовательно.  Section 9 of the control winding 7, located on one ring 2 of the core of the magnetic circuit, are connected in series.
Начала И и концы 12 секций 9 обмотки 7 управления, размещенные на разных кольцах 2 стержня 1 магнитопровода, соединены параллельно.  The beginning And and the ends of the 12 sections 9 of the control winding 7, located on different rings 2 of the rod 1 of the magnetic circuit, are connected in parallel.
Для снижения риска замыканий между пластинами и уменьшения потерь в стали кольца 2 стержня 1 магнитопровода от осевого переменного магнитного потока, кольцо 2 стержня 1 магнитопровода может быть разделено, по крайней мере, одним радиальным зазором 13, заполненным изоляционным материалом, например, электрокартоном. Величина зазора 13 выбирается минимальной (до 0,5мм) для обеспечения максимальной индукции намагничивания В0, образованной током в витках секций 9 обмотки 7 управления. Для дополнительного увеличения индукции подмагничивания В0 кольца 2 стержня 1 магнитопровода, в зазор 13 установлена вставка 14 из постоянного магнита (например, намагниченного пермаллоя) так, что в кольце 2 стержня 1 магнитопровода, образуется дополнительная составляющая индукции постоянного магнитного поля Вст, направленная вдоль оси 8 окружности кольца 2 стержня 1 магнитопровода. To reduce the risk of short circuits between the plates and reduce losses in the steel of the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit from the axial alternating magnetic flux, the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit can be separated by at least one radial gap 13 filled with insulating material, for example, an electric cardboard. The size of the gap 13 is selected minimum (up to 0.5 mm) to ensure maximum magnetization induction B 0 formed by the current in the turns of sections 9 of the control winding 7. To further increase the induction of magnetization B 0 of the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit, an insert 14 of a permanent magnet (for example, magnetized permalloy) is installed in the gap 13 so that in the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit, an additional component of the induction of a constant magnetic field B st is formed along axis 8 of the circumference of the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit.
Для уменьшения потерь от радиальных переменных магнитных полей, входящих в боковую поверхность пластин кольца 2 стержня 1 магнитопровода в направлении поперек прокатки, образованных током основной сетевой обмотки 4, заявляемое устройство содержит дополнительный магнитный элемент 15, выполненный из пластин электротехнической стали, расположенных радиально.  To reduce losses from radial alternating magnetic fields entering the side surface of the plates of the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit in the direction transverse to the rolling formed by the current of the main network winding 4, the claimed device contains an additional magnetic element 15 made of plates of electrical steel located radially.
Дополнительный магнитный элемент 15, выполненный из пластин электротехнической стали, расположенных радиально, прилегает к, по крайней мере, одному кольцу 2 стержня 1 магнитопровода, на котором размещены секции 9 обмотки 7 управления, по крайней мере, с одной стороны.  An additional magnetic element 15 made of plates of electrical steel located radially adjacent to at least one ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit, on which are placed sections 9 of the control winding 7, at least on one side.
То есть, он может быть размещен с любой стороны относительно кольца 2 стержня 1 магнитопровода - внутри, снаружи, сверху или снизу.  That is, it can be placed on either side relative to the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit - inside, outside, above or below.
На фиг.5 показано расположение дополнительных магнитных элементов 15 на стержне 1 магнитопровода вместе с витыми кольцами 2 стержня 1 магнитопровода и обмотками реактора. Дополнительные магнитные элементы 15 могут размещаться следующим образом: снизу под нижним кольцом 2 стержня 1 магнитопровода, сверху над верхним кольцом 2 стержня 1 магнитопровода, снаружи боковой поверхности колец 2 стержня 1 магнитопровода, расположенных в верхней и нижней части стержня 1 магнитопровода, с внутренней стороны боковой поверхности кольца 2 стержня 1 магнитопровода в средней части стержня 1 магнито- провода (фиг.5). При этом центры радиальных сечений дополнительных магнитных элементов 15, расположенных внутри или снаружи кольца 2 стержня 1 магнитопровода, лежат в одной горизонтальной плоскости с осью 8 кольца 2 стержня 1 магнитопровода. Figure 5 shows the location of the additional magnetic elements 15 on the rod 1 of the magnetic circuit along with the twisted rings 2 of the rod 1 of the magnetic circuit and the windings of the reactor. Additional magnetic elements 15 can be placed as follows: from below under the lower ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit, above the upper ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit, outside the side surface of the rings 2 of the rod 1 of the magnetic circuit located in the upper and lower part of the rod 1 magnetic circuit, on the inner side of the side surface of the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit in the middle part of the rod 1 of the magnetic circuit (Fig. 5). Moreover, the centers of the radial sections of the additional magnetic elements 15, located inside or outside the ring 2 of the core 1 of the magnetic circuit, lie in the same horizontal plane with the axis 8 of the ring 2 of the core 1 of the magnetic circuit.
Основная сетевая обмотка 4 концом А подключается к электрической сети. При этом конец X этой обмотки, как правило, предназначен для заземления.  The main network winding 4 end A is connected to the electrical network. In this case, the end X of this winding is, as a rule, intended for grounding.
Управляемый электрический реактор работает следующим образом.  Managed electric reactor operates as follows.
Основную сетевую обмотку 4 подключают концом А к электрической сети. При этом конец X этой обмотки, как правило, заземлен. Концы обмотки 7 управления, состоящей из отдельных секций 9, намотанных на витых кольцах 2 стержней 1 магнитопровода, подключены к управляемому источнику 6 постоянного напряжения. Напряжение в точке подключения к сети основной сетевой обмотки 4 достигает номинального значения для данного реактора. Если при этом постоянное напряжение управляемого источника 6 равно нулю (режим холостого хода), то по виткам основной сетевой обмотки 4 протекает номинальный ток, а в обмотке 7 управления ток равен нулю, и данное устройство работает, как обычный шунтирующий реактор с немагнитными зазорами. При этом ток в основной сетевой обмотке 4 создает магнитный поток, у которого индукция магнитного поля имеет осевую и радиальную составляющие. Осевая составляющая индукции проходит через витые кольца 2 стержня 1 магнитопровода и дополнительные магнитные элементы 15, так что ее значения в этих частях стержня ! магнитопровода практически одинаковы. Активным сечением стержня 1 магнитопровода является сумма активных сечений витых колец 2 стержня 1 магнитопровода и радиально-шихтованного кольца дополнительных магнитных элементов 15. Радиальная составляющая индукции этого магнитного поля входит в стержень 1 магнитопровода, в шихтованную часть дополнительных магнитных элементов 15, расположенных сверху, снизу или снаружи витых колец 2 стержня 1 магнитопровода, и не создает дополнительные потери в стержне 1 магнитопровода. The main network winding 4 is connected by end A to the electrical network. In this case, the end X of this winding is, as a rule, grounded. The ends of the control winding 7, consisting of separate sections 9, wound on twisted rings 2 of the rods 1 of the magnetic circuit, are connected to a controlled DC voltage source 6. The voltage at the point of connection to the network of the main network winding 4 reaches the nominal value for this reactor. If the constant voltage of the controlled source 6 is equal to zero (idle mode), then the rated current flows through the turns of the main network winding 4, and the current in the control winding 7 is zero, and this device works like a normal shunt reactor with non-magnetic gaps. In this case, the current in the main network winding 4 creates a magnetic flux in which the magnetic field induction has axial and radial components. The axial component of the induction passes through the twisted rings 2 of the rod 1 of the magnetic circuit and additional magnetic elements 15, so that its values in these parts of the rod! magnetic cores are almost identical. The active section of the core 1 of the magnetic circuit is the sum of the active sections of the twisted rings 2 of the core 1 of the magnetic circuit and the radially-charged ring of additional magnetic elements 15. The radial component of the induction of this magnetic field is included in the core 1 of the magnetic circuit, in the lined part of the additional magnetic elements 15 located above, below or outside the twisted rings 2 of the rod 1 of the magnetic circuit, and does not create additional losses in the rod 1 of the magnetic circuit.
В случае необходимости изменения мощности, потребляемой реактором, по сигналам управления изменяется напряжение, вырабатываемое управляемым источником 6 постоянного напряжения, и по виткам секций 9 обмотки 7 управления течет ток. Этот ток создает в витых кольцах 2 стержня 1 магнитопровода постоянный магнитный поток, направленный вдоль окружности кольца 2 стержня 1 магнитопровода с индукцией намагничивания В0. При наличии в витом кольце 2 стержня 1 магнитопровода вставки 14 из постоянного магнита, вдоль окружности кольца 2 стержня 1 магнитопровода кроме индукции намагничивания создается дополнительная индукция Вст. If it is necessary to change the power consumed by the reactor, the voltage generated by the controlled constant voltage source 6 changes according to the control signals, and current flows through the turns of the sections 9 of the control winding 7. This current creates a constant magnetic flux in the twisted rings 2 of the rod 1 of the magnetic circuit, directed along the circumference of the ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit with magnetization induction B 0 . In the presence of a coiled ring of the rod 1 2 of the magnetic insert 14 of a permanent magnet in the circumferential direction of the ring shaft 2 1 except for the magnetic induction magnetization is created in the additional induction art.
При этом результирующий магнитный поток намагничивания в витом кольце 2 стержня 1 магнитопровода будет равен сумме индукций (В0 + Вст) или их разности (В0 - Вст), в зависимости от порядка подключения обмотки 7 управления к клеммам плюс и минус управляемого источника 6 постоянного напряжения. Указанные индуктивности намагничивания лежат в плоскости, перпендикулярной осевой составляющей переменного магнитного поля тока основной сетевой обмотки 4, проходящего через витые кольца 2 стержня 1 магнитопровода. Витые кольца 2 стержня 1 магнитопровода и дополнительные магнитные элементы 15 изготовлены из пластин электротехнической стали. Экспериментальные исследования показывают, что магнитная проницаемость электротехнической стали зависит не от отдельных составляющих индукции магнитного поля, а от модуля векторной суммы всех составляющих индукций переменного и постоянного магнитных полей. Поэтому, при увеличении тока в обмотке 7 управления, увеличивается индукция намагничивания в витых кольцах 2 стержней 1 магнитопровода, увеличивается модуль суммы всех составляющих индукций магнитного поля и, соответственно, снижается магнитная проницаемость витых колец 2 стержня 1 магнитопровода (принцип поперечного подмагничивания). In this case, the resulting magnetization flux in the twisted ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit will be equal to the sum of the inductions (V 0 + V st ) or their difference (V 0 - V st ), depending on the order of connecting the control winding 7 to the plus and minus terminals of the controlled source 6 constant voltage. These magnetization inductances lie in a plane perpendicular to the axial component of the alternating magnetic field of the current of the main network winding 4 passing through the twisted rings 2 of the core 1 of the magnetic circuit. Twisted rings 2 rods 1 of the magnetic circuit and additional magnetic elements 15 are made of plates of electrical steel. Experimental studies show that the magnetic permeability of electrical steel does not depend on the individual components of the magnetic field induction, but on the modulus of the vector sum of all the components of the induction of alternating and constant magnetic fields. Therefore, with increasing current in the control winding 7, the magnetization induction in the twisted rings of the 2 rods 1 of the magnetic circuit increases, the modulus of the sum of all the components of the magnetic field induction increases and, accordingly, the magnetic permeability of the twisted rings 2 of the rod 1 of the magnetic circuit decreases (the principle of transverse magnetization).
Снижение магнитной проницаемости витых колец 2 стержней 1 магнитопровода приводит к увеличению их магнитного сопротивления основному осевому переменному потоку магнитного поля от токов основной сетевой обмотки 4. При наличии прилегающего к витому кольцу 2 стержня 1 магнитопровода дополнительного магнитного элемента 15 из-за увеличения магнитного сопротивления витого кольца 2 стержня 1 магнитопровода увеличивается доля осевого потока переменного магнитного поля в дополнительном магнитном элементе 15, из-за чего он также подмагничивается, а его магнитная проницаемость уменьшается.  The decrease in the magnetic permeability of the twisted rings 2 rods 1 of the magnetic circuit leads to an increase in their magnetic resistance to the main axial alternating flux of the magnetic field from the currents of the main network winding 4. If there is an additional magnetic element 15 adjacent to the twisted ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit due to the increase in the magnetic resistance of the twisted ring 2 of the rod 1 of the magnetic circuit increases the proportion of the axial flux of an alternating magnetic field in the additional magnetic element 15, because of which it is also magnetized , and its magnetic permeability decreases.
Благодаря большому числу витков в секциях 9 обмотки 7 управления, локализации магнитного потока в малом объеме внутри витых колец 2 стержня 1 магнитопровода и из-за выбора оптимальных соотношений между сечениями витых колец 2 стержня 1 магнитопровода и сечениями дополнительных элементов 15, указанные выше процессы при определенных значениях тока в обмотке 7 управления приводят к полному насыщению, и относительная магнитная проницаемость всего стержня 1 магнитопровода практически становится равной единице. Due to the large number of turns in sections 9 of the control winding 7, the localization of a small volume of magnetic flux inside the twisted rings 2 of the core 1 of the magnetic circuit and due to the selection of the optimal ratios between the sections of the twisted rings 2 of the core 1 of the magnetic circuit and the cross sections of additional elements 15, the above processes for certain the current values in the control winding 7 lead to full saturation, and the relative magnetic permeability of the entire core 1 of the magnetic circuit becomes practically equal to unity.
Уменьшение тока в обмотке 7 управления приводит к обратному процессу размагничивания, и относительная магнитная проницаемость стержня 1 магнитопровода достигает значения до десятков тысяч при токе в обмотке 7 управления, равном нулю. Изменение магнитной проницаемости стержня 1 магнитопровода приводит к изменению индуктивности основной сетевой обмотки 4 и, следовательно, к изменению потребляемой реактором реактивной мощности. С помощью такого управляемого реактора решаются различные проблемы электрических сетей (компенсация реактивной мощности сети, стабилизация напряжения в точке подключения реактора к сети и другие).  A decrease in the current in the control winding 7 leads to the reverse demagnetization process, and the relative magnetic permeability of the core 1 of the magnetic circuit reaches tens of thousands with a current in the control winding 7 equal to zero. A change in the magnetic permeability of the core 1 of the magnetic circuit leads to a change in the inductance of the main network winding 4 and, consequently, to a change in the reactive power consumed by the reactor. Using such a controlled reactor, various problems of electric networks are solved (compensation of the reactive power of the network, voltage stabilization at the point of connection of the reactor to the network, and others).
Промышленная применимость  Industrial applicability
Заявляемое техническое решение может быть изготовлено на существующем оборудовании с использованием известных материалов и средств, что подтверждает промышленную применимость объекта.  The claimed technical solution can be manufactured on existing equipment using known materials and means, which confirms the industrial applicability of the object.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Управляемый электрический реактор с поперечным подмагничиванием, содержащий стержень магнитопровода, выполненный в виде соосно расположенных колец из электротехнической стали, разделенных немагнитными промежутками, основную сетевую обмотку и соединенную с управляемым источником постоянного напряжения обмотку управления, ось витков которой расположена в плоскости, перпендикулярной оси основной сетевой обмотки, отличающийся тем, что, по крайней мере, одно кольцо стержня магнитопровода выполнено из изолированных полос электротехнической стали, навитой вдоль окружности кольца стержня магнитопровода в направлении прокатки, а соединенная с управляемым источником постоянного напряжения обмотка управления выполнена в виде, по крайней мере, одной секции, витки которой намотаны на этом кольце стержня магнитопровода так, что витки обмотки управления располагаются в немагнитных промежутках между кольцами стержней магнитопровода, при этом ось каждого витка обмотки управления направлена по касательной к окружности, проходящей по центру кольца стержня магнитопровода, на который она намотана.  1. A controlled electric reactor with transverse magnetization, comprising a magnetic core, made in the form of coaxially arranged rings of electrical steel, separated by non-magnetic gaps, a main network winding and a control winding connected to a controlled source of constant voltage, the axis of which is located in a plane perpendicular to the axis of the main network winding, characterized in that at least one ring of the core of the magnetic circuit is made of insulated strips of electrical steel, wound along the circumference of the ring of the core of the magnetic circuit in the rolling direction, and the control winding connected to a controlled constant voltage source is made in the form of at least one section, the turns of which are wound on this ring of the magnetic core so that the turns of the control winding are located in non-magnetic the gaps between the rings of the cores of the magnetic circuit, with the axis of each turn of the control winding directed tangentially to a circle passing through the center of the ring of the core of the magnetic circuit, n which it is wound.
2. Управляемый электрический реактор с поперечным подмагничиванием по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, две секции обмотки управления, размещенные на одном кольце стержня магнитопровода, соединены последовательно.  2. A controlled electric reactor with transverse magnetization according to claim 1, characterized in that at least two sections of the control winding located on one ring of the core of the magnetic circuit are connected in series.
3. Управляемый электрический реактор с поперечным подмагничиванием по п.1, отличающийся тем, что начала и концы секций обмотки управления, размещенных на разных кольцах стержней магнитопровода, соединены параллельно. 3. A controlled electric reactor with transverse magnetization according to claim 1, characterized in that the beginning and ends of the sections of the control winding located on different rings of the cores of the magnetic circuit are connected in parallel.
4. Управляемый электрический реактор с поперечным подмагничиванием по п.1, отличающийся тем, что в кольце стержня магнитопровода с секциями обмотки управления выполнены радиальные зазоры, заполненные изоляционным материалом. 4. A controlled electric reactor with transverse magnetization according to claim 1, characterized in that in the ring of the core of the magnetic circuit with sections of the control winding there are made radial gaps filled with insulating material.
5. Управляемый электрический реактор с поперечным подмагничиванием по п. 1, отличающийся тем, что в кольце стержня магнитопровода с секциями обмотки управления выполнены радиальные зазоры, заполненные материалом, создающим постоянный поток магнитного поля вдоль окружности кольца - постоянными магнитами.  5. A controlled electric reactor with transverse magnetization according to claim 1, characterized in that in the ring of the core of the magnetic circuit with sections of the control winding there are made radial gaps filled with material that creates a constant magnetic field flux along the ring circumference - with permanent magnets.
6. Управляемый электрический реактор с поперечным подмагничиванием по п.1, отличающийся тем, что стержень магнитопровода содержит, по крайней мере, один дополнительный магнитный элемент, выполненный из пластин электротехнической стали, расположенных радиально, и прилегающий, по крайней мере, к одному кольцу стержня магнитопровода, на котором размещены секции обмотки управления, по крайней мере, с одной стороны.  6. A controlled transverse magnetization electric reactor according to claim 1, characterized in that the magnetic core contains at least one additional magnetic element made of electrotechnical steel plates arranged radially and adjacent to at least one shaft of the rod magnetic circuit, on which sections of the control winding are placed, at least on one side.
7. Управляемый электрический реактор с поперечным подмагничиванием по п.п. 1, 6, отличающийся тем, что отношение площади S2 горизонтального сечения дополнительного магнитного элемента, прилегающего к боковой стороне кольца стержня магнитопровода, на котором размещены секции обмотки управления, к площади Si горизонтального сечения этого кольца стержня магнитопрово а удовлетворяет соотношению: 7. Controlled electric reactor with transverse magnetization in p. 1, 6, characterized in that the ratio of the horizontal cross-sectional area S 2 of the additional magnetic element adjacent to the side of the magnetic core rod ring, on which the control winding sections are located, to the horizontal cross-sectional area Si of this magnetic core rod, satisfies the relation:
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000023_0001
2,0 < Bsi < 2,4; 2,0 < Bs2 < 2,4, где 2.0 <Bsi <2.4; 2.0 <B s2 <2.4, where
- номинальное значение средней индукции переменного магнитного поля в горизонтальном сечении (S1+S2) стержня магнитопровода от тока сетевой обмотки реактора; - nominal value of the average induction of the variable a magnetic field in a horizontal section (S 1 + S 2 ) of the core of the magnetic circuit from the current of the network winding of the reactor;
Bsi - значение индукции суммарных сменного и постоянного магнитных полей в кольце стрежня магнитопровода, на котором размещенные секции обмотки управления; Bsi is the value of the induction of the total removable and constant magnetic fields in the core ring of the magnetic circuit, on which the sections of the control winding are located;
BS2 - значение индукции переменного магнитного поля от тока основной сетевой обмотки в дополнительном магнитном элементе, прилегающем к боковой поверхности кольца стержня магнитопровода, на котором размещены секции обмотки управления; В0 - значение индукции постоянного магнитного поля в кольце стержня а магнитопровода от тока секций обмотки управления; B S2 - the value of the induction of an alternating magnetic field from the current of the main network winding in an additional magnetic element adjacent to the side surface of the ring core of the magnetic circuit, on which sections of the control winding are placed; At 0 is the value of the induction of a constant magnetic field in the rod ring a magnetic circuit from the current sections of the control winding;
Вст - значение индукции постоянного магнитного поля в кольце стержня магнитопровода от постоянных магнитов, расположенных в радиальных зазорах кольца стержня магнитопровода; In st - the value of the induction of a constant magnetic field in the ring core of the magnetic core from permanent magnets located in the radial gaps of the core ring of the magnetic core;
к*- коэффициент, равный k * - coefficient equal to
- (1) при наличии в зазорах кольца стержня магнитопровода  - (1) if there is a magnetic circuit rod ring in the gaps
постоянных магнитов; permanent magnets;
- (0) при отсутствии постоянных магнитов в зазорах кольца стержня магнитопровода.  - (0) in the absence of permanent magnets in the gaps of the ring core of the magnetic circuit.
PCT/UA2014/000102 2014-06-20 2014-09-12 Controllable electric reactor with transverse magnetization WO2015195064A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201406968A UA111101C2 (en) 2014-06-20 2014-06-20 Controlled electric reactor with transverse magnetization
UAA201406968 2014-06-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015195064A1 true WO2015195064A1 (en) 2015-12-23

Family

ID=54935889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2014/000102 WO2015195064A1 (en) 2014-06-20 2014-09-12 Controllable electric reactor with transverse magnetization

Country Status (3)

Country Link
RU (1) RU2584821C1 (en)
UA (1) UA111101C2 (en)
WO (1) WO2015195064A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109738739A (en) * 2018-12-20 2019-05-10 国网北京市电力公司 Fault detection method and device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU441601A1 (en) * 1971-09-23 1974-08-30 Государственный Научно-Исследовательский Энергетический Институт Им.Г.М.Кржижановского Electric reactor
SU542250A1 (en) * 1972-01-26 1977-01-05 Московский Электрозавод Им.В.В.Куйбышева Transverse bias controlled reactor
RU2037224C1 (en) * 1992-12-25 1995-06-09 Центральное конструкторское бюро по модернизации и ремонту энергетического оборудования электростанций Министерства топлива и энергетики РФ Electric reactor with superposed magnetization

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE911293C (en) * 1939-11-29 1954-05-13 Aeg Inductance adjustable by transverse pre-magnetization
SE9203331L (en) * 1992-11-09 1994-05-10 Asea Brown Boveri Controllable inductor and use thereof
SE511406C2 (en) * 1997-01-08 1999-09-27 Abb Ab Controllable inductor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU441601A1 (en) * 1971-09-23 1974-08-30 Государственный Научно-Исследовательский Энергетический Институт Им.Г.М.Кржижановского Electric reactor
SU542250A1 (en) * 1972-01-26 1977-01-05 Московский Электрозавод Им.В.В.Куйбышева Transverse bias controlled reactor
RU2037224C1 (en) * 1992-12-25 1995-06-09 Центральное конструкторское бюро по модернизации и ремонту энергетического оборудования электростанций Министерства топлива и энергетики РФ Electric reactor with superposed magnetization

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109738739A (en) * 2018-12-20 2019-05-10 国网北京市电力公司 Fault detection method and device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2584821C1 (en) 2016-05-20
UA111101C2 (en) 2016-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU594414B2 (en) Induction heating and melting systems having improved induction coils
WO2012169325A1 (en) High-frequency transformer
US20150228393A1 (en) High-Voltage Transformer Apparatus with Adjustable Leakage
EP2439756A2 (en) Multi-phase transformer
US20140300440A1 (en) Inductor gap spacer
US20180204670A1 (en) Stationary Induction Apparatus
RU2584821C1 (en) Controlled electric reactor with transverse magnetisation
US20230335333A1 (en) Coil and a Transformer That Have Improved Electromagnetic Shielding
EP2998971B1 (en) Power converter comprising and inductance device with shielding
US9583252B2 (en) Transformer
RU2598688C1 (en) Parametric resonance generator
US10186370B1 (en) Transformers with integrated inductors
US10504645B2 (en) Gapless core reactor
EP2993676A1 (en) Multi-phase common mode choke
CN206907617U (en) A kind of novel multi-phase magnetic core
JP5405327B2 (en) Single-phase transformer and power distribution system using the same
US10147539B2 (en) Magnetic core of rotating transformer
US8344843B2 (en) Flux transfer device
US10325712B2 (en) Adjustable integrated combined common mode and differential mode three phase inductors with increased common mode inductance and methods of manufacture and use thereof
UA95404U (en) CONTROLLED ELECTRICAL CROSS-BREAKER REACTOR
Chaw et al. Design comparison for rectangular and round winding distribution transformer (1000 kVA)
RU2630253C2 (en) Electrical magnetization reactor
Lebedev Transformer basics
US3173112A (en) Three-phase reactor
RU2792828C1 (en) Three phase transformer

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14895212

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14895212

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1