RU140841U1 - Высокочастотный трансформатор с пониженным рассеянием повышенной надежности - Google Patents
Высокочастотный трансформатор с пониженным рассеянием повышенной надежности Download PDFInfo
- Publication number
- RU140841U1 RU140841U1 RU2013151414/07U RU2013151414U RU140841U1 RU 140841 U1 RU140841 U1 RU 140841U1 RU 2013151414/07 U RU2013151414/07 U RU 2013151414/07U RU 2013151414 U RU2013151414 U RU 2013151414U RU 140841 U1 RU140841 U1 RU 140841U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- windings
- current
- primary network
- transformer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
1. Высокочастотный трансформатор броневого типа с первичной сетевой из концентрических плоских катушек и вторичной низковольтной сильноточной обмотками, отличающийся тем, что первичная сетевая обмотка изолированно помещается внутри сильноточной вторичной обмотки трубчатого сечения, чем обеспечивается максимальное потокосцепление обмоток, соответственно минимально возможное рассеяние и повышенная защищенность первичной сетевой обмотки от внешних воздействий.2. Высокочастотный трансформатор по п.1, отличающийся тем, что внутри вторичной сильноточной обмотки дополнительно размещается третья компенсационная обмотка, подключенная к компенсирующему конденсатору для компенсации реактивной мощности собственно трансформатора и потребителя.
Description
Предлагаемое решение относится к трансформаторостроению в области повышенных частот используемых, главным образом, для нагрева и закалки металлов, а также в электромашиностроении для нагрева пресспланок шаблонов запечки стержневых обмоток.
Высокочастотные трансформаторы имеют повышенное внутреннее падение напряжения связанное с рассеянием обмоток, соответственно повышенную потребляемую реактивную мощность, компенсация которой осуществляется установкой дополнительных конденсаторных батарей, либо выработкой дополнительной реактивной мощности высокочастотным генератором.
Аналогами могут быть рассмотрены трансформаторы типов ВТО-500, ВТО-1000, ТВД-3, ТВШ-3, описанные в книгах: Тир Л.Л. ”Трансформаторы для установок индукционного нагрева повышенной частоты”. М-Л. Госэнергоиздат, 1961, [1], А.Н. Шамов, В.А. Бодажков ”Проектирование и эксплуатация высокочастотных установок”. Ленинград. ”Машиностроение”. 1974, [2].
Все типы трансформаторов имеют магнитопровод броневого типа, обмотки однослойные концентрические или плоские дисковые. Вторичная обмотка имеет один виток.
Выдержки из [2]: ”В высокочастотных трансформаторах большое внутреннее падение напряжения (напряжение короткого замыкания, 11к %)”. По параметрам Z”ко, приведенным в таблицах в [1, 2] рассчитаны напряжения Uк %, которые составляют величины от 20,4 до 48% при частоте 2500 Гц в одновитковом исполнении вторичной обмотки.
Наиболее близким к предлагаемому решению принятому за прототип является трансформатор типа ВТО-500 имеющий наименьшее значение напряжения короткого замыкания, Uк=20,4%. Трансформатор имеет магнитопровод броневого типа из стали толщиной 0,35 мм. Обмотки трансформаторов однослойные, водоохлаждаемые, концентрические из медных трубок. Вторичная обмотка имеет один широкий виток. Магнитопровод охлаждается медными радиаторными листами с напаянными медными трубками.
В предлагаемом решении технический результат достигается тем, что первичная сетевая обмотка изолированно помещается внутри сильноточной вторичной обмотки трубчатого сечения, чем обеспечивается максимальное потокосцепление обмоток, соответственно минимально возможное рассеяние и повышенная защищенность первичной сетевой обмотки от внешних воздействий, а для компенсации реактивной мощности собственно трансформатора и потребителя внутри сильноточной вторичной обмотки дополнительно размещается третья компенсационная обмотка, подключенная к компенсирующему конденсатору.
Сердечник броневого типа собран из отдельных кольцевых пакетов набранных и склеенных из тонколистовой электротехнической стали (см. фото 1, 2).
Между пакетами для охлаждения выполнены каналы. Вторичная сильноточная обмотка выполнена из ”U” образных медных трубок вставленных в окна кольцевых пакетов. Трубки могут соединяться параллельно (один виток), либо последовательно-параллельно (больше одного витка). Внутри трубок размещается первичная обмотка, выполненная из обмоточного прямоугольного провода типа ПСД дополнительно изолированного пропитанной слюдосодержащей лентой.
После испытания витковой и корпусной изоляции повышенным напряжением полость трубки заливается эпоксидной смолой горячего отверждения. После повторных испытаний изоляции производится распайка проводов в схему обмотки соединением последовательно или последовательно-параллельно. Размеры проводника и толщина стенки трубки выбираются такими, чтобы толщина проводника и стенки трубки была не намного больше глубины проникновения тока высокой частоты, Δ. Для меди при частоте тока 2400 Гц Δ=1,4 мм [1].
Выполненные таким образом трансформаторы для установки нагрева пресспланок шаблона запечки стержневых обмоток имеют при одновитковом исполнении вторичной сильноточной обмотки Uк=8,2% при частоте 2400 Гц.
Коэффициент мощности установки высокочастотного нагрева пресспланок, Cosφ≈0,5, а напряжение ≤42 В. Компенсация реактивной мощности шаблона при таком напряжении конденсаторами не реальна. Чтобы не пропускать через трансформатор эту реактивную мощность (87% полной), существенно увеличивая его габариты, предусмотрена третья, компенсационная, обмотка, размещаемая, как и сетевая, внутри трубок вторичной сильноточной обмотки. Напряжение на компенсационной обмотке предусматривается несколько выше напряжения сетевой, а емкость конденсаторов подбирается такой, чтобы коэффициент мощности на первичной сетевой обмотке был близок к единице. При этом питающая линия и генератор высокой частоты полностью разгружаются от транспортировки реактивной мощности. Суммарная полная мощность ”S” в кВА вторичной низковольтной и компенсационной обмоток получается в 2,5÷3 раза больше активной мощности в кВт первичной обмотки (Cosφ=1). В результате условный КПД трансформатора получается очень высоким, на уровне 97%, а по чисто активной мощности - на уровне 90÷92% (Pтр - полные потери в трансформаторе), а в то время как в трансформаторах большей мощности по [1, 2] КПД не более 85%.
Первичная и компенсационные обмотки внутри медных трубок залитые эпоксидной смолой не подвержены вибрационным воздействиям, а перепад температуры к наружной поверхности трубок не превышает 20 К.
Вместе с механической защищенностью от внешних воздействий такое исполнение предопределяет высокую надежность трансформаторов подтвержденную практикой эксплуатации.
Claims (2)
1. Высокочастотный трансформатор броневого типа с первичной сетевой из концентрических плоских катушек и вторичной низковольтной сильноточной обмотками, отличающийся тем, что первичная сетевая обмотка изолированно помещается внутри сильноточной вторичной обмотки трубчатого сечения, чем обеспечивается максимальное потокосцепление обмоток, соответственно минимально возможное рассеяние и повышенная защищенность первичной сетевой обмотки от внешних воздействий.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013151414/07U RU140841U1 (ru) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Высокочастотный трансформатор с пониженным рассеянием повышенной надежности |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013151414/07U RU140841U1 (ru) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Высокочастотный трансформатор с пониженным рассеянием повышенной надежности |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU140841U1 true RU140841U1 (ru) | 2014-05-20 |
Family
ID=50779915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013151414/07U RU140841U1 (ru) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Высокочастотный трансформатор с пониженным рассеянием повышенной надежности |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU140841U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU192575U1 (ru) * | 2019-04-25 | 2019-09-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Дагестанский федеральный исследовательский центр Российской академии наук" | Тороидальный трансформатор |
-
2013
- 2013-11-19 RU RU2013151414/07U patent/RU140841U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU192575U1 (ru) * | 2019-04-25 | 2019-09-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Дагестанский федеральный исследовательский центр Российской академии наук" | Тороидальный трансформатор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2374713C2 (ru) | Плоский высоковольтный трансформатор | |
US20150109081A1 (en) | Cast coil assembly with fins for an electrical transformer | |
RU140841U1 (ru) | Высокочастотный трансформатор с пониженным рассеянием повышенной надежности | |
CN207489639U (zh) | 一种低损耗的电力变压器 | |
WO2020036507A1 (ru) | Сглаживающе-токоограничивающий реактор фильтр-устройства железнодорожной тяговой подстанции | |
RU2125310C1 (ru) | Высокочастотный трансформатор | |
Tanaka et al. | Winding Arrangement of High-frequency Amorphous Transformers for MW-class DC-DC Converters | |
RU167099U1 (ru) | Трансформатор преобразовательный трехфазный многообмоточный | |
JP5281444B2 (ja) | 多段直流高電圧電源装置およびx線装置 | |
US4213076A (en) | Constant-current transformer for gas-discharge tubes | |
US11404203B2 (en) | Magnetic unit and an associated method thereof | |
US7528692B2 (en) | Voltage stress reduction in magnetics using high resistivity materials | |
RU128000U1 (ru) | Трансформатор | |
JP6463277B2 (ja) | 電力の伝送 | |
CN102881412A (zh) | 创能变压器 | |
CN201830050U (zh) | 发电机、电动机和变压器铁芯绕组 | |
KR100996606B1 (ko) | 대전력 고주파 유도 가열 장치용 고주파 케이블 | |
CN204695906U (zh) | 一种新型的变压器箱体 | |
CN206806149U (zh) | 一种静电除尘用的高频电源变压器 | |
RU111713U1 (ru) | Электромагнитный аппарат | |
CN105489355A (zh) | 一种变压器高压出线装置 | |
CN209199764U (zh) | 一种用于电子束高压电源的隔离变压器 | |
CN202395664U (zh) | 一种三倍频电源发生装置 | |
Chaw et al. | Design comparison for rectangular and round winding distribution transformer (1000 kVA) | |
KR20100026408A (ko) | 대전력 고주파 유도 가열 장치 |