обмотка силового трансформатора

Формула изобретения

Обмотка силового трансформатора, представляющая собой совокупность витков, выполненных из электрического проводника и охватывающих часть магнитопровода трансформатора, отличающаяся тем, что проводник свернут в спираль.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, при создании силовых трансформаторов.

Широко известны обмотки трансформатора, представляющие собой совокупность витков, выполненных из электрического проводника и охватывающих часть магнитной системы трансформатора (см., например, Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов. Учеб. пособие для вузов. 5-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с.58-59).

Для эффективной передачи энергии от первичной обмотки к вторичной конструкцию трансформатора выполняют так, чтобы минимизировать потери в нем. Однако при этом токи коротких замыканий в обмотках и цепях нагрузки мощного трансформатора могут достигать недопустимо больших значений. Для их ограничения в цепь нагрузки включают токоограничивающий реактор (см., например, Баптиданов Л.Н. и Тарасов В.И. Основное электрооборудование электрических станций и подстанций, 3-е изд., перераб. - М., Л.: ГЭИ, 1960, с.147, рис.8-7е). Этот реактор уменьшает ток короткого замыкания в цепи нагрузки, но не влияет на величину тока короткого замыкания на выводах или внутри трансформатора. Поэтому и при наличии токоограничивающего реактора конструкция трансформатора должна быть рассчитана на воздействие больших токов коротких замыканий.

Задачами изобретения являются ограничение токов коротких замыканий как во внешних цепях, так и внутри трансформатора, и, следовательно, упрощение конструкции трансформатора и электроустановки, в которой он применяется.

Сущность изобретения заключается в том, что проводник, из которого выполнена обмотка, свернут в спираль.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены магнитопровод 1 и обмотка 2 трансформатора. Для наглядности магнитопровод изображен прозрачным, показана только одна обмотка с одним витком и не показаны внешние цепи трансформатора. На чертеже также обозначены направления магнитного потока в магнитопроводе (Ф_М), тока (I) в обмотке, обусловленного потоком Ф_М, и потока самоиндукции вдоль оси спирали (Ф_С).

Поток самоиндукции создает индуктивное сопротивление протекающему по обмотке току и тем самым ограничивает его.

Свернутый в спираль проводник представляет собой токоограничивающий реактор, распределенный вдоль всей обмотки. Его ограничивающее действие будет проявляться при всех коротких замыкания как вне, так и внутри обмотки. Поэтому могут быть снижены расчетные величины термических и динамических воздействий на обмотку и внешние цепи, упрощены конструкции трансформатора и связанной с ним электроустановки.

В соответствии с изобретением могут быть выполнены первичная, вторичная или все обмотки трансформатора.

Для увеличения механической прочности обмотки ее проводник может быть свернут в спираль вокруг сердечника из гибкого материала. Для усиления токоограничивающего эффекта этот сердечник может быть изготовлен из ферромагнитного материала.

Обмотка из проводника, свернутого в спираль, может быть применена и в других электрических машинах, например в двигателе для ограничения пусковых токов или в генераторе для ограничения токов коротких замыканий.