RU2686084C1 - Axial multiphase stabilized transformer-phase regulator - Google Patents
Axial multiphase stabilized transformer-phase regulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686084C1 RU2686084C1 RU2018128814A RU2018128814A RU2686084C1 RU 2686084 C1 RU2686084 C1 RU 2686084C1 RU 2018128814 A RU2018128814 A RU 2018128814A RU 2018128814 A RU2018128814 A RU 2018128814A RU 2686084 C1 RU2686084 C1 RU 2686084C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- primary
- winding
- axial magnetic
- axial
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 83
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 17
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/18—Rotary transformers
-
- 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
- H01F29/08—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with core, coil, winding, or shield movable to offset variation of voltage or phase shift, e.g. induction regulators
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
- H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/10—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
- H02M5/14—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers for conversion between circuits of different phase number
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к многофазным трансформаторам и фазорегуляторам, и может быть использовано, например, в лабораторных условиях для поверки электросчетчиков, в радиотехнических устройствах и т.д.The invention relates to electrical engineering, in particular to multiphase transformers and phase regulators, and can be used, for example, in laboratory conditions for calibration of electricity meters, in radio devices, etc.
Известна конструкция фазорегулятора (Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины: Учебник для вузов.- М.: Энергия, 1980. - 928 е., ил.), представляющего собой асинхронную машину цилиндрического исполнения с фазным заторможенным ротором. Такой фазорегулятор содержит статор и ротор с соответствующими трехфазными обмотками, корпус, подшипниковые щиты и самотормозящуюся червячную передачу, позволяющую оператору вращать ротор относительно неподвижного статора на необходимый угол с целью изменения фазы выходного напряжения. При этом за первичную обмотку обычно принимается обмотка статора, за вторичную - обмотка ротора. При поворачивании ротора фаза выходного напряжения плавно изменяется в пределах 0-2π при постоянной величине этого напряжения.A known design of a phase regulator (Ivanov-Smolensky, AV Electrical Machines: A Textbook for High Schools. - M .: Energiya, 1980. - 928 e., Ill.), Which is an asynchronous machine of cylindrical design with a phase braked rotor. Such a phase regulator contains a stator and a rotor with the corresponding three-phase windings, a housing, bearing shields and a self-braking worm gear, allowing the operator to rotate the rotor relative to the fixed stator to the desired angle to change the phase of the output voltage. In this case, the stator winding is usually taken for the primary winding, the rotor winding for the secondary winding. When turning the rotor, the phase of the output voltage smoothly changes within 0-2π at a constant value of this voltage.
Однако конструкция такого фазорегулятора сложна из-за необходимости штамповки листов магнитопроводов статора и ротора. Кроме того, стоимость такого фазорегулятора велика из-за большого расхода электротехнической стали, связанного с высоким процентом ее отходов при штамповке. Более того, конструкция такого фазорегулятора не позволяет получить многофазное выходное напряжение.However, the design of such a phase regulator is complicated because of the need to stamp the sheets of stator and rotor magnetic cores. In addition, the cost of such a phase regulator is high due to the high consumption of electrical steel associated with a high percentage of its waste during stamping. Moreover, the design of such a phase regulator does not allow to obtain a multi-phase output voltage.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является многофазный трансформатор-фазорегулятор (пат. РФ №2139586, авторы Гайтов Б.Х., Кашин Я.М., Сингаевский Н.А., Жуков Ф.И., Исик С.Н.) содержащий два тороидальных магнитопровода с пазами, в которые уложены первичная трехфазная и вторичная многофазная обмотки, при этом тороидальный магнитопровод со вторичной многофазной обмоткой выполнен подвижным относительно неподвижного тороидального магнитопровода с первичной трехфазной обмоткой, для чего установлена самотормозящаяся червячная передача, жестко связанная с подвижным тороидальным магнитопроводом, а между тороидальными магнитопроводами имеется воздушный зазор, необходимый для их взаимного перемещения.The closest to the invention to the technical nature is a multiphase phase-shifting transformer (US Pat. Of the Russian Federation No. 2139586, authors Gaytov B.Kh., Kashin Ya.M., Singayevsky N.A., Zhukov F.I., Isik S.N.) containing two toroidal magnetic cores with grooves in which primary three-phase and secondary multiphase windings are laid, while the toroidal magnetic circuit with the secondary multiphase winding is made movable relative to the fixed toroidal magnetic core with the primary three-phase winding, for which a self-braking worm is installed transmission rigidly connected with the movable toroidal magnetic circuit, and between the toroidal magnetic cores has an air gap is required for their mutual displacement.
Каждый из тороидальных магнитопроводов известного из пат. РФ №2139586 трансформатора-фазрегулятора выполнен с одной активной торцовой поверхностью с пазами, в которую уложена соответствующая обмотка. Магнитный поток, создаваемый током, протекающим в этой обмотке, направлен по оси симметрии тороидального магнитопровода. В последние годы наметилась тенденция называть вновь появляющиеся типы электрических машин по признакам, которые описывают направление магнитного поля в них относительно направления оси вращения или движения ротора (магнитопроводов) (Электрические машины с поперечным и аксиальным магнитным полем. Наний В.В., Палис Ф., Масленников A.M., Дунев А.А., Егоров А.В., Юхимчук В.Д. Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», г. Харьков, Магдебургский университет им. Отто-фон-Герике, г. Магдебург, Германия). Поэтому магнитопроводы такой конструкции с таким расположением обмоток называют аксиальными (например, Аксиальный многофазный трансформатор-фазорегулятор, пат. РФ №29624, авторы Гайтов Б.Х., Кашин Я.М. и др.Each of the toroidal magnetic circuits known from US Pat. Of the Russian Federation No. 2138586 a transformer-phase regulator is made with one active end surface with grooves in which the corresponding winding is laid. The magnetic flux created by the current flowing in this winding is directed along the axis of symmetry of the toroidal magnetic circuit. In recent years, there has been a tendency to call the newly emerging types of electric machines according to signs that describe the direction of the magnetic field in them relative to the direction of the axis of rotation or movement of the rotor (magnetic circuits) (Electric machines with a transverse and axial magnetic field. Nanii VV, Palis F. , AM Maslennikov, A. Dunev, A. Egorov, V. Yukhimchuk National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, Magdeburg University named after Otto-von Gerike, Magdeburg, Germany) . Therefore, magnetic circuits of this design with such an arrangement of windings are called axial (for example, Axial multiphase transformer-phase regulator, US Pat. Of the Russian Federation No. 29624, authors Gaytov B.Kh., Kashin Ya.M., etc.
Самотормозящаяся червячная передача известного из пат. РФ №2139586 трансформатора-фазорегулятора состоит из червяка и винтового колеса с валом, закрепленным в подшипниковых узлах.Self-braking worm gear known from US Pat. RF № 2139586 transformer phase regulator consists of a worm and a screw wheel with a shaft fixed in the bearing units.
Существенным недостатком такого многофазного трансформатора-фазорегулятора является невозможность обеспечения регулирования величины выходного напряжения при изменении нагрузки, а также наличие большого количества щеточных скользящих контактов (в представленном примере - девять), связанного с тем, что вторичная многофазная обмотка уложена в пазы подвижного магнитопровода. Это снижает надежность контактного соединения. Кроме того, для стабилизации выходного напряжения такого многофазного трансформатора-фазорегулятора требуется установка на выходе последовательно с трансформатором-фазорегулятором дополнительного регулятора напряжения, через который в нагрузку передается вся мощность трансформатора-фазорегулятора. Дополнительный регулятор напряжения, установленный на выходе трансформатора-фазорегулятора, представляет собой устройство, соизмеримое по мощности и габаритам самого трансформатора-фазорегулятора. Что приводит к увеличению массы и габаритов почти в два раза.A significant disadvantage of such a multiphase transformer phase regulator is the impossibility of providing control of the output voltage when the load changes, as well as the large number of brush sliding contacts (nine in the example), due to the fact that the secondary multiphase winding is laid in the slots of the movable magnetic circuit. This reduces the reliability of the contact connection. In addition, to stabilize the output voltage of such a multi-phase transformer-phase regulator, an additional voltage regulator must be installed at the output in series with the transformer-phase regulator, through which all the power of the transformer-phase regulator is transferred to the load. An additional voltage regulator installed at the output of the transformer / phase regulator is a device that is comparable in power and dimensions to the transformer / phase regulator itself. Which leads to an increase in weight and dimensions almost doubled.
Задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование трансформатора-фазорегулятора, позволяющее обеспечить расширение области его применения и повысить надежность его работы.The task of the invention is the improvement of the transformer-phase regulator, allowing to ensure the expansion of its scope and improve the reliability of its work.
Технический результат заявленного изобретения - стабилизация выходного напряжения трансформатора-фазорегулятора по величине, повышение надежности контактного соединения.The technical result of the claimed invention is the stabilization of the output voltage of the transformer-phase regulator in size, increasing the reliability of the contact connection.
Технический результат достигается тем, что в аксиальном многофазном стабилизируемом трансформаторе-фазорегуляторе, содержащем корпус, два аксиальных магнитопровода с пазами, в которые уложены первичная трехфазная и вторичная многофазная обмотки, самотормозящуюся червячную передачу, состоящую из червяка и винтового колеса с валом, закрепленным в подшипниковых узлах, в верхней части корпуса дополнительно устанавливается корректор напряжения, вход которого подключается на линейное напряжение любых двух фаз вторичной многофазной обмотки, при этом аксиальный магнитопровод с вторичной многофазной обмоткой жестко закрепляется в нижней части корпуса, а между его верхней активной торцовой поверхностью и аксиальным магнитопроводом с первичной трехфазной обмоткой установлен жестко закрепленный в корпусе посредством первого диска магнитный шунт, в пазы которого укладывается тороидальная обмотка подмагничивания, подключенная к выходу корректора напряжения, при этом аксиальный магнитопровод с первичной трехфазной обмоткой жестко закрепляется на валу винтового колеса червячной передачи посредством второго диска и выполняется с возможностью поворота относительно неподвижного аксиального магнитопровода с вторичной многофазной обмоткой и магнитного шунта вокруг их общей оси симметрии, между магнитным шунтом и аксиальным магнитопроводом с первичной трехфазной обмоткой имеется воздушный зазор, а первичная трехфазная обмотка выполняется с возможностью подключения к первичной сети посредством щеточных скользящих контактов.The technical result is achieved in that in the axial multiphase Stabilizability transformer-phase regulator, comprising a body, two axial magnetic core with slots in which are stacked the primary three-phase and the secondary multiphase winding, a self-braking worm gear consisting of a worm and a helical wheel to a shaft fastened in bearing units In addition, a voltage corrector is additionally installed in the upper part of the case; its input is connected to the line voltage of any two phases of the secondary multiphase circuit breaker. The axial magnetic core with the secondary multiphase winding is rigidly fixed in the lower part of the housing, and between its upper active end surface and the axial magnetic core with the primary three-phase winding there is a magnetic shunt fixed in the housing through the first disk, the toroidal magnetic winding is fitted into the housing, connected to the output of the voltage corrector, while the axial magnetic circuit with the primary three-phase winding is rigidly fixed to the shaft of the screw wheel h A worm gear is transmitted by means of a second disk and can be rotated with respect to a fixed axial magnetic core with a secondary multiphase winding and a magnetic shunt around their common axis of symmetry, there is an air gap between the magnetic shunt and the axial magnetic core with a primary three-phase winding primary network through brush sliding contacts.
Расширение области применения трансформатора-фазорегулятора достигается путем стабилизации его выходного напряжения по величине за счет установки в верхней части корпуса трансформатора-фазорегулятора корректора напряжения, вход которого подключается на линейное напряжение любых двух фаз вторичной многофазной обмотки, а также жестким закреплением в корпусе посредством первого диска между верхней активной торцовой поверхностью аксиального магнитопровода с вторичной многофазной обмоткой и аксиальным магнитопроводом с первичной трехфазной обмоткой магнитного шунта, в пазы которого укладывается тороидальная обмотка подмагничивания, подключенная к выходу корректора напряжения.Expansion of the scope of the transformer-phase regulator is achieved by stabilizing its output voltage in size by installing a voltage corrector in the upper part of the transformer-phase regulator housing, the input of which is connected to the line voltage of any two phases of the secondary multiphase winding, as well as rigid fixation in the housing through the first disk between the upper active end surface of the axial magnetic core with a secondary multi-phase winding and axial magnetic core with a primary t ehfaznoy winding magnetic shunt, which fits into the grooves toroidal winding bias connected to the output voltage corrector.
Отклонение выходного напряжения от заданного измеряется установленным в верхней части корпуса корректором напряжения, вход которого подключен на линейное напряжение любых двух фаз вторичной многофазной обмотки. Корректор напряжения увеличивает величину тока подмагничивания в тороидальной обмотке подмагничивания магнитного шунта. Подмагничивание магнитного шунта приводит к уменьшению магнитной проницаемости его стали и увеличению его магнитного сопротивления. В результате чего величина магнитного потока, проходящего через магнитный шунт уменьшается, а величина магнитного потока, проходящего через неподвижный аксиальный магнитопровод и пронизывающего витки вторичной многофазной обмотки, увеличивается. Вследствие этого величина ЭДС, наводимых в фазах вторичной многофазной обмотки увеличивается, и величина напряжения на выходе предлагаемого трансформатора-фазорегулятора достигает стабилизируемого уровня.The deviation of the output voltage from the set one is measured by the voltage corrector installed in the upper part of the case, the input of which is connected to the line voltage of any two phases of the secondary multiphase winding. The voltage corrector increases the magnitude of the bias current in the toroidal winding of the magnetic shunt bias. Magnetic biasing of the shunt leads to a decrease in the magnetic permeability of its steel and an increase in its magnetic resistance. As a result, the magnitude of the magnetic flux passing through the magnetic shunt decreases, and the magnitude of the magnetic flux passing through the stationary axial magnetic circuit and penetrating the turns of the secondary multiphase winding increases. As a result, the magnitude of the EMF induced in the phases of the secondary multiphase winding increases, and the voltage at the output of the proposed transformer phase regulator reaches a stabilized level.
Повышение надежности работы трансформатора-фазорегулятора достигается путем повышения надежности контактного соединения за счет того, что между магнитным шунтом и аксиальным магнитопроводом с первичной трехфазной обмоткой имеется воздушный зазор, аксиальный магнитопровод с первичной трехфазной обмоткой жестко закрепляется на валу винтового колеса червячной передачи посредством второго диска и выполняется с возможностью поворота относительно неподвижного аксиального магнитопровода с вторичной многофазной обмоткой и магнитного шунта вокруг их общей оси симметрии, а первичная трехфазная обмотка выполняется с возможностью подключения к первичной сети посредством щеточных скользящих контактов.Improving the reliability of the transformer phase regulator is achieved by increasing the reliability of the contact connection due to the fact that there is an air gap between the magnetic shunt and the axial magnetic core with the primary three-phase winding, the axial magnetic core with the primary three-phase winding is rigidly fixed on the screw shaft of the worm gear through the second disk and is performed with the possibility of rotation relative to the stationary axial magnetic circuit with a secondary multi-phase winding and magnetic shunt around their common axis of symmetry, and the primary three-phase winding is performed with the ability to connect to the primary network through the brush sliding contacts.
Выполнение аксиального магнитопровода с первичной трехфазной обмоткой с возможностью поворота относительно неподвижного аксиального магнитопровода с вторичной многофазной обмоткой и магнитного шунта вокруг их общей оси симметрии и выполнение первичной трехфазной обмотки с возможностью подключения к первичной сети посредством щеточных скользящих контактов позволяет уменьшить количество скользящих контактов по сравнению с соответствующим количеством их в прототипе, а, следовательно, повысить вероятность безотказной работы контактного соединения, так как вероятность безотказной работы группы однотипных элементов (в данном случае - контактов) равна Рп, где Р - вероятность безотказной работы одного элемента (скользящего контакта), n - количество элементов (скользящих контактов).The axial magnetic circuit with the primary three-phase winding can be rotated relative to the stationary axial magnetic core with the secondary multiphase winding and the magnetic shunt around their common axis of symmetry and the primary three-phase winding can be connected to the primary network by means of brush sliding contacts reduces the number of sliding contacts compared to the corresponding the number of them in the prototype, and, consequently, increase the probability of failure-free operation of contact deleterious compounds because reliabilities group of the same elements (in this case - the contacts) equal to F n, where P - probability of failure of one element (sliding contact), n - the number of elements (sliding contacts).
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого аксиального многофазного стабилизируемого трансформатора-фазорегулятора в разрезе, на фиг. 2 - схема соединения его обмоток, на фиг. 3 - векторная диаграмма для одной фазы, на фиг. 4 - средние линии магнитного потока Ф1 в аксиальном магнитопроводе с первичной трехфазной обмоткой, средние линии магнитного потока Ф2 в аксиальном магнитопроводе с вторичной многофазной обмоткой и средние линии магнитного потока Ф3 в магнитном шунте, на фиг. 5 - соотношение размеров ярма неподвижного аксиального магнитопровода и размера ярма магнитного шунта.FIG. 1 shows a general view of the proposed axial multiphase stabilized transformer-phase regulator in section, FIG. 2 is a diagram of the connection of its windings; FIG. 3 is a vector diagram for a single phase, in FIG. 4 - middle lines of magnetic flux F 1 in the axial magnetic core with primary three-phase winding, middle lines of magnetic flux F 2 in the axial magnetic core with secondary multiphase winding and middle lines of the magnetic flux F 3 in the magnetic shunt; FIG. 5 - the ratio of the size of the yoke of the fixed axial magnetic core and the size of the yoke of the magnetic shunt.
Аксиальный многофазный стабилизируемый трансформатор-фазорегулятор содержит (фиг. 1): корпус 9, два аксиальных магнитопровода 3 и 6 с пазами, в которые уложены первичная трехфазная 4 и вторичная многофазная 5 обмотки, самотормозящуюся червячную передачу, состоящую из червяка 2 и винтового колеса 1 с валом 10, закрепленным в подшипниковых узлах 11 и 17.Axial multi-phase stabilized transformer-phase-regulator contains (Fig. 1):
В верхней части корпуса 9 установлен корректор напряжения 15, вход которого подключен на линейное напряжение любых двух фаз вторичной многофазной обмотки 5. Аксиальный магнитопровод 6 с вторичной многофазной обмоткой 5 жестко закреплен в нижней части корпуса 9, а между его верхней активной торцовой поверхностью и аксиальным магнитопрводом 3 с первичной трехфазной обмоткой 4 установлен жестко закрепленный в корпусе 9 посредством первого диска 13 магнитный шунт 7, в пазы которого уложена тороидальная обмотка подмагничивания 8, подключенная к выходу корректора напряжения 15 (фиг. 2).In the upper part of the
Аксиальный магнитопровод 3 с первичной трехфазной обмоткой 4 жестко закреплен на валу 10 винтового колеса 1 червячной передачи посредством второго диска 16 и выполнен с возможностью поворота относительно неподвижного аксиального магнитопровода 6 с вторичной многофазной обмоткой 5 и магнитного шунта 7 вокруг их общей оси симметрии. Между магнитным шунтом 7 и аксиальным магнитопроводом 3 с первичной трехфазной обмоткой 4 имеется воздушный зазор 14. Первичная трехфазная обмотка 4 выполнена с возможностью подключения к первичной питающей сети посредством щеточных скользящих контактов 12 (фиг. 1, 2).The axial
Аксиальный многофазный стабилизируемый трансформатор-фазорегулятор работает следующим образом. При подключении первичной трехфазной обмотки 4, уложенной в пазы аксиального магнитопровода 3, жестко закрепленного на валу 10 винтового колеса 1 червячной передачи посредством второго диска 16 и выполненного с возможностью поворота относительно неподвижного аксиального магнитопровода 6 с вторичной многофазной обмоткой 5, через щеточные скользящие контакты 12 к первичной питающей сети напряжением U1 в воздушном зазоре 14 аксиального многофазного стабилизируемого трансформатора-фазорегулятора создается вращающееся магнитное поле. При этом одна часть (Ф3) магнитного потока Ф1 создаваемого первичной трехфазной обмоткой 4, замыкается через магнитный шунт 7 с тороидальной обмоткой подмагничивания 8, жестко закрепленный в корпусе 9 посредством первого диска 13, а другая часть (Ф2) магнитного потока Ф1 замыкается через аксиальный магнитопровод 6 с вторичной многофазной обмоткой 5. То есть Ф1=Ф2+Ф3 (фиг. 4).Axial multi-phase stabilized transformer phase regulator works as follows. When connecting the primary three-
Магнитный поток Ф2, пронизывая витки вторичной многофазной обмотки 5, уложенной в пазы неподвижного аксиального магнитопровода 6, наводит в ней систему многофазных ЭДС Е2 (фиг. 3). Фаза ЭДС Е2 во вторичной многофазной обмотке 5, уложенной в пазы неподвижного аксиального магнитопровода 6, зависит от первоначального взаимного расположения осей вторичной многофазной 5 и первичной трехфазной 4 обмоток, уложенных соответственно в пазы неподвижного аксиального магнитопровода 6 и поворотного аксиального магнитопровода 3. При повороте рукоятки (на фиг.1 она не показана, как не имеющая отношения к существу изобретения), жестко связанной с червяком 2, винтовое колесо 1 с валом 10 червячной передачи, закрепленным в подшипниковых узлах 11 и 17, поворачивает поворотный аксиальный магнитопровод 3 с первичной трехфазной обмоткой 4 относительно неподвижного аксиального магнитопровода 6 с вторичной многофазной обмоткой 5 вокруг их общей оси симметрии на определенный угол. Это приводит к соответствующему повороту вектора ЭДС Е2 (фиг. 3). На фиг. 3 стрелками показаны возможные направления перемещения вектора ЭДС Е2, а следовательно и вектора напряжения U2 на выходе вторичной многофазной обмотки 5 (при подключении нагрузки) относительно вектора напряжения U1 подаваемого на первичную трехфазную обмотку 4 из питающей сети, при постоянной величине ЭДС Е2 т.е. к изменению фазы ЭДС Е2, а, значит, и вектора напряжения U2.The magnetic flux F 2 , penetrating the turns of the secondary multiphase winding 5, laid in the grooves of the stationary axial
При подключении к вторичной многофазной обмотке 5 нагрузки (активной, индуктивной или индуктивно-активной) величина напряжения U2 на выходе вторичной многофазной обмотки 5 уменьшается из-за размагничивающего действия тока, протекающего по фазам вторичной многофазной обмотки 5.When connected to the secondary multiphase winding 5 load (active, inductive or inductively active), the voltage U 2 at the output of the secondary multiphase winding 5 decreases due to the demagnetizing action of the current flowing through the phases of the secondary multiphase winding 5.
Корректор напряжения 15, установленный в верхней части корпуса 9, вход которого подключен на линейное напряжение любых двух фаз вторичной многофазной обмотки 5, в соответствии с величиной отклонения напряжения U2 на выходе вторичной многофазной обмотки 5 от заданного увеличивает величину тока подмагничивания в тороидальной обмотке подмагничивания 8 магнитного шунта 7. Подмагничивание магнитного шунта 7 приводит к уменьшению магнитной проницаемости его стали и увеличению его магнитного сопротивления. В результате этого величина магнитного потока Ф3, проходящего через магнитный шунт 7 уменьшается, а величина магнитного потока Ф2, проходящего через неподвижный аксиальный магнитопровод 6 и пронизывающего витки вторичной многофазной обмотки 5, увеличивается (фиг. 4). Вследствие этого величина ЭДС, наводимых в фазах вторичной многофазной обмотки 5 увеличивается, и величина напряжения на выходе предлагаемого аксиального многофазного трансформатора-фазорегулятора U2 достигает стабилизируемого уровня.
На холостом ходу трансформатора-фазорегулятора ток в обмотке подмагничивания 8 магнитного шунта 7 отсутствует, и магнитный поток Ф3 в магнитном шунте 7 достигает максимального значения, а в аксиальном магнитопроводе 6 магнитный поток Ф2 принимает минимальное значение.At idle of the transformer-phase regulator, the current in the bias winding 8 of the
При максимальной нагрузке трансформатора-фазорегулятора магнитный поток Ф3 из магнитного шунта 7 вследствие большого магнитного сопротивления, обусловленного насыщением при подмагничивании, вытесняется до минимального значения, а в неподвижном аксиальном магнитопроводе 6 магнитный поток Ф2 достигает максимального значения.At maximum load of the transformer phase regulator, the magnetic flux F 3 from the
Диапазон регулирования магнитного потока dп определяется по формуле (фиг. 5):The range of regulation of the magnetic flux d p is determined by the formula (Fig. 5):
где dп - диапазон регулирования магнитного потока Ф2 в неподвижном аксиальном магнитопроводе, h2 - высота ярма неподвижного аксиального магнитопровода 6, h3 - высота ярма магнитного шунта 7.where d p - the range of regulation of the magnetic flux F 2 in a fixed axial magnetic core, h 2 - the height of the yoke of the fixed axial
Кроме того, на фиг. 5 обозначено: h1 - высота ярма аксиального магнитопровода 3.In addition, in FIG. 5 marked: h 1 - the height of the yoke of the axial
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018128814A RU2686084C1 (en) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Axial multiphase stabilized transformer-phase regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018128814A RU2686084C1 (en) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Axial multiphase stabilized transformer-phase regulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2686084C1 true RU2686084C1 (en) | 2019-04-24 |
Family
ID=66314538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018128814A RU2686084C1 (en) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Axial multiphase stabilized transformer-phase regulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2686084C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766875C1 (en) * | 2021-03-22 | 2022-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Axial multiphase stabilized magnetoelectric generator |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US690935A (en) * | 1901-02-28 | 1902-01-14 | Alfred Ducasble | Pneumatic tire. |
GB1395961A (en) * | 1971-05-10 | 1975-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electromagnetic arrangements |
JPH0970172A (en) * | 1995-08-30 | 1997-03-11 | Shigeisa Imoto | Regulator |
RU2082245C1 (en) * | 1994-11-08 | 1997-06-20 | Сингаевский Николай Алексеевич | Multiphase transformer |
WO1999027546A1 (en) * | 1997-11-26 | 1999-06-03 | Abb Ab | Electromagnetic device |
RU2139586C1 (en) * | 1998-04-06 | 1999-10-10 | Кубанский государственный технологический университет | Multiphase transformer-phase shifter |
RU2168785C2 (en) * | 1998-04-06 | 2001-06-10 | Кубанский государственный технологический университет | Axial induction regulator |
RU28624U1 (en) * | 2002-07-29 | 2003-04-10 | Санкт-Петербургская государственная академия физической культуры им. П.Ф. Лесгафта | Device for training and registering athlete's statinokinetic stability |
US6909351B2 (en) * | 2002-06-04 | 2005-06-21 | Delphi Technologies, Inc. | Ignition coil module |
-
2018
- 2018-08-06 RU RU2018128814A patent/RU2686084C1/en active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US690935A (en) * | 1901-02-28 | 1902-01-14 | Alfred Ducasble | Pneumatic tire. |
GB1395961A (en) * | 1971-05-10 | 1975-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electromagnetic arrangements |
RU2082245C1 (en) * | 1994-11-08 | 1997-06-20 | Сингаевский Николай Алексеевич | Multiphase transformer |
JPH0970172A (en) * | 1995-08-30 | 1997-03-11 | Shigeisa Imoto | Regulator |
WO1999027546A1 (en) * | 1997-11-26 | 1999-06-03 | Abb Ab | Electromagnetic device |
RU2139586C1 (en) * | 1998-04-06 | 1999-10-10 | Кубанский государственный технологический университет | Multiphase transformer-phase shifter |
RU2168785C2 (en) * | 1998-04-06 | 2001-06-10 | Кубанский государственный технологический университет | Axial induction regulator |
US6909351B2 (en) * | 2002-06-04 | 2005-06-21 | Delphi Technologies, Inc. | Ignition coil module |
RU28624U1 (en) * | 2002-07-29 | 2003-04-10 | Санкт-Петербургская государственная академия физической культуры им. П.Ф. Лесгафта | Device for training and registering athlete's statinokinetic stability |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766875C1 (en) * | 2021-03-22 | 2022-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Axial multiphase stabilized magnetoelectric generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2686084C1 (en) | Axial multiphase stabilized transformer-phase regulator | |
RU2470446C1 (en) | Stabilised axial dc generator | |
Walker | High-frequency alternators | |
KR101483066B1 (en) | Zero Load Tap For 30 kv Superconducting Transformer | |
RU2139586C1 (en) | Multiphase transformer-phase shifter | |
RU2689121C1 (en) | Multiphase phase-frequency transformer-regulator | |
US3513380A (en) | Load tap changing transformer arrangement with constant impedance | |
US771299A (en) | Apparatus for regulating electric currents. | |
RU2766875C1 (en) | Axial multiphase stabilized magnetoelectric generator | |
US1841082A (en) | Electrical regulator | |
RU2168785C2 (en) | Axial induction regulator | |
US1474965A (en) | Electricity-metering system | |
CN212516857U (en) | Transformer | |
US2380265A (en) | Adjustable transformer regulator | |
US1939433A (en) | Electric valve converting system and excitation apparatus therefor | |
Nabeta et al. | INDUCTION VOLTAGE REGULATOR IN DISTRIBUTION NETWORK SYSTEM | |
RU2734234C1 (en) | Synchronous generator with voltage regulator | |
US1870272A (en) | Alternating current motor | |
US1945831A (en) | Control for dynamo-electric machines | |
US934390A (en) | Overload and reverse current relay device. | |
US2335631A (en) | Electric control system | |
US2940034A (en) | Automatic voltage regulator | |
SU524234A1 (en) | Static adjustable transformer with rotating magnetic field | |
US2742602A (en) | Excitation control for synchronous dynamo electric machines | |
US1961039A (en) | Control of power transferring apparatus |