способ намотки вторичной обмотки трансформатора тока

Формула изобретения

Способ намотки вторичной обмотки трансформатора тока, включающий намотку витков провода на тороидальный сердечник из электротехнической стали, отличающийся тем, что намотку витков вторичной обмотки производят сначала одним проводом и заканчивают намотку витков основной части без последних N витков у торца указанного тороидального сердечника, а на их месте намотку последних витков производят n параллельными проводами, соединенными с основной частью, выполненными из одного и того же материала и имеющими одинаковое сечение.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при конструировании измерительных трансформаторов тока.

Известен способ намотки вторичной обмотки трансформатора тока путем отмотки от нее или дополнительной намотки к ней некоторого числа витков, что позволяет получить конструкцию трансформатора тока заданного класса точности во всем диапазоне измеряемых токов и при всех заданных значениях нагрузки [1].

Недостатком известного способа намотки является то, что при сравнительно небольшом числе витков вторичной обмотки витковая коррекция не всегда дает желаемые результаты, так как отмотка или дополнительная намотка даже одного витка может привести к увеличению токовой погрешности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ намотки вторичной обмотки трансформатора тока, включающий намотку проводов на тороидальный сердечник из электротехнической стали [2].

В известном способе намотку вторичной обмотки осуществляют из нескольких параллельных проводов одного и того же сечения, выполненных из одного и того же материала, при этом при отмотке или дополнительной намотке нескольких витков от одного или нескольких параллельных проводов получают требуемую для коррекции долю витка.

Например, вся обмотка наматывается двумя одинаковыми параллельными проводами и состоит из W₂ витков. В этом случае магнитодвижущая сила составляет

(J₂/2)· W₂+(J ₂/2)· W₂=J₂· W₂,

где J₂ - ток вторичной обмотки;

W₂ - количество намотанных витков.

Если в одном из параллельных проводов не домотать один виток, то полная магнитодвижущая сила вторичной обмотки составит:

(1/2)J₂· W₂+(1/2)J ₂(W₂-1)=(1/2)J₂(W₂+W ₂-1)=J₂(W₂-1/2),

что соответствует случаю, когда во вторичной обмотке недомотана половина витка.

Однако известный способ обладает существенным недостатком - низким диапазоном витковой коррекции, так как при необходимости отмотки или дополнительной намотки одной трети витка необходимо мотать вторичную обмотку тремя параллельными проводами, при необходимости же отмотки или дополнительной намотки одной четверти витка необходимо мотать вторичную обмотку четырьмя параллельными проводами и т.д. Это приводит к существенному усложнению технологического процесса за счет намотки вторичной обмотки несколькими параллельными проводами.

Задачей данного изобретения является упрощение технологии изготовления вторичной обмотки трансформатора тока при расширении диапазона витковой коррекции до любой дробной доли целого витка.

Данная задача решается таким образом, что в способе намотки вторичной обмотки трансформатора тока, включающем намотку проводов на тороидальный сердечник, выполненный из электротехнической стали, намотку витков вторичной обмотки производят сначала одним проводом и заканчивают без последних N витков, а на их месте производят намотку N витков в виде n параллельных проводов, выполненных из одного материала и имеющих одинаковое сечение.

Способ, выполненный согласно данному изобретению, содержит следующие технологические операции: основная часть обмотки (примерно 98% от общего числа витков) наматывается одним проводом, а последние несколько витков (примерно 2% от общего числа витков), соединенные с основной частью обмотки, наматываются несколькими параллельными проводами, выполненными из одного и того же материала и имеющими одно и то же сечение.

В результате обмотка, намотанная одним проводником, создает магнитодвижущую силу, равную J ₂(W₂ - N), а последние N витков, намотанные n параллельными проводами при отмотке одного витка в одном из n параллельных проводов создают магнитодвижущую силу: J₂ · N· [(n-1)/n] + (J₂/ n)((N - 1), при этом суммарная магнитодвижущая сила составляет:

(W₂ - N)· J₂ +[(n -1)/n]· N· J₂ + (l/n)(N-l)· J₂ = (W ₂ -l/n)J₂,

где W₂ - количество витков;

N - количество последних витков;

n - количество параллельных проводов;

J₂ - ток вторичной обмотки.

Таким образом, варьируя числом витков, намотанных параллельными проводами, и числом параллельных проводов, можно произвести отмотку или дополнительную намотку любой требуемой доли целого витка для получения заданного класса точности трансформатора во всем диапазоне изменения величины первичного тока и при любом значении нагрузки: от номинальной до 0,25 номинальной.

Источники информации

1. В.В.Афанасьев, Н.М.Адоньев, Л.В.Шалалис. Трансформаторы тока. Л.: Энергия, 1988, с.43,44.

2. В.В.Афанасьев, Н.М.Адоньев, Л.В.Шалалис. Трансформаторы тока. Л.: Энергия, 1988, с.44, 45 (прототип).