магнитная система трехфазного трансформатора

Формула изобретения

Магнитная система трехфазного трансформатора, имеющая три стержня и два ярма, состоящих из пакетов стальных пластин, уложенных слоями, внешние и внутренние контуры всех слоев прямоугольные, внешние контуры всех слоев пакета совпадают, пластины стержней магнитной системы прямоугольные и трапециевидные, пластины ярм трапециевидные, отличающаяся тем, что трапециевидные пластины стержней выполнены со скосами под углом 45°, пластины ярм со скосами под углом 45° с одной стороны и без скоса с другой, все слои каждого пакета собраны из одинаковых наборов пластин пяти типоразмеров, пакеты системы состоят из одинаковых групп слоев по три слоя в группе, в первом слое группы вершины скосов верхних и нижних концов пластин стержней расположены по линиям внешних горизонтальных кромок пластин верхнего и нижнего ярма, при этом пластины крайнего левого и центрального стержней трапециевидные, а крайнего правого стержня прямоугольная, во втором слое группы все пластины расположены зеркально относительно оси, проведенной по наружной вертикальной кромке пластины крайнего правого стержня, в третьем слое группы пластина центрального стержня прямоугольная, вершины скосов пластин верхнего и нижнего ярм расположены по линиям внешних вертикальных кромок пластин крайних стержней.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к силовым масляным трансформаторам и предназначено для использования в магнитных системах трансформаторов с целью снижения потерь холостого хода.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является магнитная система трехфазного трансформатора (заявка №96118703/09, опубл. 27.03.98), имеющая три стержня и два ярма, разделенных окнами, стержни и ярма состоят из пакетов стальных пластин, уложенных слоями, внешние и внутренние контуры всех слоев прямоугольные, внешние контуры всех слоев пакета совпадают, пластины крайних стержней и ярм трапециевидные и состыкованы друг с другом косыми стыками, а пластины среднего стержня прямоугольные и соединены прямыми стыками с внутренними горизонтальными кромками противолежащих ярмовых пластин, одна из которых имеет большую, чем другие, ширину, в каждом следующем слое системы широкая или узкая пластины размещены в противоположных, по сравнению с предыдущим слоем, ярмах, все слои пакета сложены из одного и того же набора пластин четырех типоразмеров, отличающаяся тем, что пакеты системы состоят из одинаковых групп слоев по четыре слоя в группе, в каждом слое системы широкая ярмовая пластина в одном углу и узкая ярмовая пластина в диагонально-противоположном углу слоя состыкованы с пластинами крайних стержней по линиям, которые смещены от биссектрис углов окон, в третьем слое группы пластины размещены симметрично их расположения в первом слое относительно оси, проведенной по наружной вертикальной кромке пластины любого из крайних стержней первого слоя, а в четвертом слое группы пластины размещены симметрично их расположению во втором слое относительно оси, проведенной по наружной вертикальной кромке пластины любого из крайних стержней второго слоя.

К недостаткам данной магнитной системы можно отнести увеличение индукции магнитного поля в местах стыка пластин почти в два раза, так как в углах магнитной системы шихтовка по своей сути двухслойная. Вследствие этого непосредственно в зоне стыка возникают добавочные потери.

Целью предложенного изобретения является снижение потерь холостого хода в магнитной системе трансформатора.

Указанная цель достигается тем, что пакеты магнитной системы состоят из следующих одна за другой одинаковых групп слоев, по три слоя в группе. Магнитная система набрана так, что зоны стыка пластин группы слоев располагаются на прямых, различных для каждого слоя группы. В углах плоской шихтованной магнитной системы в зонах стыка листов происходит увеличение индукции магнитного поля, это приводит к насыщению стали и увеличению намагничивающей мощности, необходимой для преодоления полем зоны стыка. Все это приводит к росту потерь в углах магнитной системы. Применение трехслойной шихтовки позволяет снизить увеличение индукции магнитного поля в зоне стыка пластин, по сравнению с применением двухслойной шихтовки. Следовательно, добавочные потери в углах магнитной системы меньше, чем при двухслойной шихтовке магнитопровода.

Общими признаками, характеризующими изобретение и прототип, являются: магнитная система трехфазного трансформатора имеет три стержня и два ярма, состоящих из пакетов стальных пластин, уложенных слоями, внешние и внутренние контуры всех слоев прямоугольные, внешние контуры всех слоев пакета совпадают, пластины стержней магнитной системы прямоугольные и трапециевидные, пластины ярм трапециевидные.

Отличительными признаками, характеризующими изобретение, являются: трапециевидные пластины стержней выполнены со скосами под углом 45°, пластины ярм со скосами под углом 45° с одной стороны и без скоса с другой, все слои каждого пакета собраны из одинаковых наборов пластин пяти типоразмеров, пакеты системы состоят из одинаковых групп слоев по три слоя в группе, в первом слое группы вершины скосов верхних и нижних концов пластин стержней расположены по линиям внешних горизонтальных кромок пластин верхнего и нижнего ярма, при этом пластины крайнего левого и центрального стержней трапециевидные, а крайнего правого стержня прямоугольная, во втором слое группы все пластины расположены зеркально относительно оси, проведенной по наружной вертикальной кромке пластины крайнего правого стержня, в третьем слое группы пластина центрального стержня прямоугольная, вершины скосов пластин верхнего и нижнего ярм расположены по линиям внешних вертикальных кромок пластин крайних стержней.

Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.1-3). Стержни и ярма состоят из пакетов стальных пластин, уложенных слоями, внешние и внутренние контуры всех слоев прямоугольные, внешние контуры всех слоев пакета совпадают. Все слои каждого пакета собраны из одинаковых наборов пластин. На фиг.1-3 номерами обозначены следующие позиции: 1 - пластины ярма; 2 - пластины стержней. Пластины стержней магнитной системы 2 прямоугольные и трапециевидные со скосами под углом 45°, пластины ярм 1 трапециевидные со скосами под углом 45° с одной стороны и без скоса с другой. Пакеты плоской шихтованной магнитной системы трехфазного трансформатора состоят из следующих одна за другой одинаковых групп слоев по три слоя в группе. На фиг.1 изображен первый слой группы, вершины скосов верхних и нижних концов пластин стержней 2 расположены по линиям внешних горизонтальных кромок пластин верхнего и нижнего ярма 1, при этом пластины крайнего левого и центрального стержней трапециевидные, а крайнего правого стержня прямоугольная. На фиг.2 изображен второй слой группы, все пластины расположены, как в зеркальном отображении первого слоя относительно оси, проведенной по наружной вертикальной кромке пластины крайнего правого стержня 2. На фиг.3 изображен третий слой группы, пластина центрального стержня прямоугольная, вершины скосов пластин верхнего и нижнего ярм 1 расположены по линиям внешних вертикальных кромок пластин крайних стержней 2.

Магнитная система в трансформаторе выполняет две функции: во-первых, она составляет магнитную цепь, по которой замыкается основной магнитный поток трансформатора, а во-вторых, она предназначена для установки и крепления обмоток. Магнитное поле в углах магнитной системы одной группы слоев, подходя к зоне стыка пластин, переходит в две соседние пластины, не имеющие зоны стыка пластин на данной прямой (фиг.4). Следовательно, в данной магнитной системе индукция магнитного поля в местах стыка пластин увеличивается примерно в полтора раза, а не в два раза, как у магнитных систем с двухслойной шихтовкой магнитопровода. Очевидно, что потери в зонах стыка пластин при данной шихтовке меньше, чем у прототипа.

Таким образом, в данном изобретении достигается снижение потерь холостого хода трансформатора.