RU127998U1

RU127998U1 - INDUCTOR

Info

Publication number: RU127998U1
Application number: RU2012138797/07U
Authority: RU
Inventors: Андрей Сергеевич Бутырин; Алексей Викторович Смолов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "РОСЭНЕРГОТРАНС"
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2013-05-10

Abstract

1. Катушка индуктивности, выполненная посредством nпараллельных проводов, образующих m слоев, при этом каждый из n параллельных проводов подсоединен в соответствующем торцевом сечении катушки концом одного отвода к общему началу катушки, а концом другого отвода - к общему концу катушки, при этом начала отводов n параллельных проводов соответствующего торцевого сечения катушки равномерно распределены по периметру этого торцевого сечения, а концы отводов n параллельных проводов соединены, образуя соответственно общее начало и общий конец катушки, предназначенные для подключения к электрической сети, отличающаяся тем, что общие начало и конец катушки расположены в любом месте, кроме центральной точки соответствующего торцевого сечения катушки.2. Катушка индуктивности по п.1, отличающаяся тем, что отводы n параллельных проводов частично расположены в центральной области, радиус которой равен радиусу внутреннего слоя катушки, соответствующего торцевого сечения катушки.3. Катушка индуктивности по п.1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, часть отводов n параллельных проводов соответствующего торцевого сечения расположена против направления намотки катушки.4. Катушка индуктивности по п.1, отличающаяся тем, что при четном числе m слоев общее начало и общий конец катушки расположены на одном ее торцевом сечении,где n - число параллельных проводов, любое целое число n≥2;m - число слоев, любое целое число m≥1.1. An inductor made by n parallel wires forming m layers, each of n parallel wires being connected in the corresponding end section of the coil with the end of one tap to the common beginning of the coil, and the end of the other tap to the common end of the coil, with the beginning of taps n of parallel wires of the corresponding end section of the coil are uniformly distributed around the perimeter of this end section, and the ends of the taps of n parallel wires are connected, forming respectively a common beginning and a common end to the plugs intended for connection to the electric network, characterized in that the common beginning and end of the coil are located anywhere except the central point of the corresponding end section of the coil. 2. The inductor according to claim 1, characterized in that the taps n of the parallel wires are partially located in the central region, the radius of which is equal to the radius of the inner layer of the coil corresponding to the end section of the coil. The inductor according to claim 1, characterized in that at least a portion of the taps n of the parallel wires of the corresponding end section is located opposite the direction of winding of the coil. The inductor according to claim 1, characterized in that for an even number of m layers, the common beginning and common end of the coil are located on one of its end sections, where n is the number of parallel wires, any integer n≥2; m is the number of layers, any integer number m≥1.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к трансформаторостроению и может найти применение в производстве обмоток трансформаторов и токоограничивающих реакторов.The utility model relates to electrical engineering, in particular, to transformer construction and can find application in the manufacture of transformer windings and current-limiting reactors.

Известен токоограничивающий реактор, содержащий фазу в виде катушки индуктивности, выполненной посредством n параллельных проводов, образующих m слоев, при этом каждый из n параллельных проводов подсоединен в соответствующем торцевом сечении катушки одним концом к общему началу катушки, а другим концом - к общему концу катушки, при этом начала отводов n параллельных проводов соответствующего торцевого сечения равномерно распределены по периметру этого торцевого сечения, а концы отводов n параллельных проводов соединены, образуя соответственно общие начало и конец катушки, предназначенные для подключения к электрической сети, при этом общие начало и конец катушки расположены в центральной точке соответствующего торцевого сечения катушки, где n - число параллельных проводов, любое целое число n≥2; m - число слоев, любое целое нечетное число m≥1 [Л.1].Known current-limiting reactor containing a phase in the form of an inductor made by n parallel wires forming m layers, each of n parallel wires connected in the corresponding end section of the coil with one end to the common beginning of the coil, and the other end to the common end of the coil, in this case, the beginning of the branches of n parallel wires of the corresponding end section are evenly distributed around the perimeter of this end section, and the ends of the branches of n parallel wires are connected, forming the corresponding Twain common beginning and end of the coil, for connection to an electrical network, wherein the common beginning and end of coils are arranged in the central point of the respective end sections of the coil, where n - the number of parallel wires, any integer n≥2; m is the number of layers, any odd integer m≥1 [L.1].

Описанный в [Л.1] токоограничивающий реактор характеризуется следующими недостатками:The current-limiting reactor described in [L.1] is characterized by the following disadvantages:

- расположение общих начала и конца катушки в центральной точке торцевого сечения существенно ограничивает возможности подключения к электрической сети при эксплуатации, а именно: подвод и присоединение шин или других токопроводящих элементов от электрической сети к катушке индуктивности;- the location of the common beginning and end of the coil at the central point of the end section significantly limits the ability to connect to the electrical network during operation, namely: supply and connection of buses or other conductive elements from the electrical network to the inductor;

- решением описанной выше проблемы, как правило, является выполнение общих начала и конца катушки индуктивности в виде массивных токопроводящих элементов, расположенных в центральной точке, и выведенных за пределы габаритов катушки индуктивности токоограничивающего реактора, что, в свою очередь, приводит к повышенному расходу материалов и увеличению трудоемкости изготовления, а, следовательно, к росту себестоимости изготовления изделия; кроме того, наличие массивных токопроводящих элементов в электромагнитном поле токоограничивающего реактора приводит к увеличению добавочных потерь мощности, вызванных вихревыми токами в указанных элементах и, как следствие, к снижению термической (тепловой) устойчивости токоограничивающего реактора.- the solution to the problem described above, as a rule, is to perform the common beginning and end of the inductor in the form of massive conductive elements located at a central point and outside the dimensions of the inductance coil of a current-limiting reactor, which, in turn, leads to increased consumption of materials and increase the complexity of manufacturing, and, consequently, to increase the cost of manufacturing the product; in addition, the presence of massive conductive elements in the electromagnetic field of a current-limiting reactor leads to an increase in additional power losses caused by eddy currents in these elements and, as a result, to a decrease in the thermal (thermal) stability of the current-limiting reactor.

Полезной моделью решается задача создания катушки индуктивности, лишенной отмеченных выше недостатков, характеризующейся относительно невысокой материалоемкостью и трудоемкостью изготовления благодаря отсутствию массивных токопроводящих элементов, удобством при эксплуатации - благодаря наличию возможности размещения общего начала и общего конца катушки в произвольной точке торцевого сечения, а также более широкими функциональными возможностями вследствие выполнения катушки индуктивности как с нечетным, так и с четным числом слоев.A useful model solves the problem of creating an inductor, devoid of the disadvantages noted above, characterized by relatively low material consumption and laboriousness of manufacture due to the absence of massive conductive elements, ease of use - due to the possibility of placing the common beginning and common end of the coil at an arbitrary point of the end section, as well as wider functionality due to the performance of the inductor with both an odd and even number of layers ev

Для решения поставленной задачи в катушке индуктивности, выполненной посредством n параллельных проводов, образующих m слоев, при этом каждый из n параллельных проводов подсоединен в соответствующем торцевом сечении катушки концом одного отвода к общему началу катушки, а концом другого отвода - к общему концу катушки, при этом начала отводов n параллельных проводов соответствующего торцевого сечения катушки равномерно распределены по периметру этого торцевого сечения, а концы отводов n параллельных проводов соединены, образуя соответственно общее начало и общий конец катушки, предназначенные для подключения к электрической сети, предложено, согласно настоящей полезной модели, общие начало и конец катушки расположить в любом месте, кроме центральной точки соответствующего торцевого сечения катушки; при этом отводы n параллельных проводов могут быть частично расположены в центральной области, радиус которой равен радиусу внутреннего слоя катушки, соответствующего ее торцевого сечения; при этом, по крайней мере, часть отводов n параллельных проводов соответствующего торцевого сечения может быть расположена против направления намотки катушки; при этом в случае четного числа m слоев общее начало и общий конец катушки могут быть расположены на одном ее торцевом сечении,To solve the problem in an inductor made by n parallel wires forming m layers, each of n parallel wires is connected in the corresponding end section of the coil with the end of one tap to the common beginning of the coil, and the end of the other tap to the common end of the coil, of this, the beginning of the taps n of the parallel wires of the corresponding end section of the coil are uniformly distributed around the perimeter of this end section, and the ends of the taps of n parallel wires are connected, forming the corresponding enno common origin and a common end of the coil, for connection to the mains, it is suggested according to the present utility model, common beginning and end of the coil positioned anywhere other than the center point of the respective end sections of the coil; while the taps of n parallel wires can be partially located in the Central region, the radius of which is equal to the radius of the inner layer of the coil corresponding to its end section; however, at least a portion of the taps n of the parallel wires of the corresponding end section may be located opposite the direction of winding of the coil; in the case of an even number m of layers, the common beginning and common end of the coil can be located on one of its end sections,

гдеWhere

n - число параллельных проводов, любое целое число n≥2;n is the number of parallel wires, any integer n≥2;

m - число слоев, любое целое число m≥1.m is the number of layers, any integer m≥1.

Полезная модель поясняется на примере выполнения чертежами (фиг.1÷5), представляющими собой: фиг.1 - вид сверху заявляемой катушки индуктивности, фиг.2 - вид снизу этой катушки, фиг.3 и фиг.4 - вид сверху катушки индуктивности по второму варианту ее реализации, фиг.5 - вид сверху по третьему варианту ее реализации.The utility model is illustrated by the example of the drawings (Fig. 1 ÷ 5), which are: Fig. 1 is a top view of the inventive inductance coil, Fig. 2 is a bottom view of this coil, Fig. 3 and Fig. 4 is a top view of the inductor in the second variant of its implementation, figure 5 is a top view of the third variant of its implementation.

Представленная на фиг.1 и 2 катушка индуктивности по первому варианту ее реализации выполнена посредством параллельных проводов 1, 2, 3 (т.е. n=3), образующих слои 4, 5, 6 (т.е. m=3).The inductance coil shown in FIGS. 1 and 2 according to the first embodiment of its implementation is made by means of parallel wires 1, 2, 3 (i.e., n = 3), forming layers 4, 5, 6 (i.e., m = 3).

Каждый из проводов 1, 2, 3 имеет отвод на соответствующем торцевом сечении, в частности: провод 1 имеет отвод 7 на верхнем торце катушки и отвод 8 на ее нижнем торце; провод 2 имеет отвод 9 на верхнем торце катушки и отвод 10 на ее нижнем торце; провод 3 имеет отвод 11 на верхнем торце катушки и отвод 12 на ее нижнем торце.Each of the wires 1, 2, 3 has a tap at the corresponding end section, in particular: wire 1 has a tap 7 at the upper end of the coil and tap 8 at its lower end; wire 2 has a tap 9 at the upper end of the coil and a tap 10 at its lower end; wire 3 has a tap 11 at the upper end of the coil and a tap 12 at its lower end.

В свою очередь, каждый отвод имеет начало и конец: в частности, отвод 7 имеет начало 13 и конец 14, отвод 8 имеет начало 15 и конец 16, отвод 9 имеет начало 17 и конец 18, отвод 10 имеет начало 19 и конец 20, отвод 11 имеет начало 21 и конец 22, отвод 12 имеет начало 23 и конец 24.In turn, each branch has a beginning and an end: in particular, branch 7 has a beginning 13 and end 14, branch 8 has a beginning 15 and end 16, branch 9 has a beginning 17 and end 18, branch 10 has a beginning 19 and end 20, branch 11 has a beginning 21 and an end 22, branch 12 has a beginning 23 and an end 24.

Начала 13, 17 и 21 отводов соответственно 7, 9 и 11 равномерно распределены по периметру верхнего торцевого сечения катушки, начала 15, 19 и 23 отводов соответственно 8, 9 и 12 равномерно распределены по периметру нижнего торцевого сечения катушки.The beginnings of 13, 17 and 21 taps respectively 7, 9 and 11 are evenly distributed around the perimeter of the upper end section of the coil, the beginnings of 15, 19 and 23 taps 8, 9 and 12, respectively, are uniformly distributed along the perimeter of the lower end section of the coil.

Концы 14, 18 и 22 отводов соответственно 7, 9 и 11 верхнего торцевого сечения катушки соединены между собой и образуют общее начало 25 катушки, концы 16, 20 и 24 отводов соответственно 8, 10 и 12 нижнего торцевого сечения соединены между собой и образуют общий конец 26 катушки.The ends 14, 18 and 22 of the taps 7, 9 and 11, respectively, of the upper end section of the coil are connected to each other and form a common beginning 25 of the coil, the ends 16, 20 and 24 of the taps of 8, 10 and 12, respectively, of the lower end section are connected to each other and form a common end 26 coils.

При этом общее начало 25 и общий конец 26 катушки расположены на наружном периметре катушки.In this case, the common beginning 25 and the common end 26 of the coil are located on the outer perimeter of the coil.

Благодаря расположению общих начала и конца катушки в любом (произвольном) месте соответствующего торцевого сечения катушки, в частности, в рассматриваемом выше примере на наружном периметре, существенно упрощается подключение катушки к электрической сети.Due to the location of the common beginning and end of the coil in any (arbitrary) place of the corresponding end section of the coil, in particular, in the example considered above on the outer perimeter, the connection of the coil to the electrical network is greatly simplified.

При этом отводы 7, 9 и 11 параллельных проводов соответственно 1, 2 и 3 на верхнем торцевом сечении частично расположены в центральной области этого торцевого сечения 27 (на фиг.1 заштрихованного), радиус которого равен радиусу внутреннего слоя 4 катушки; отводы 8, 10 и 12 параллельных проводов соответственно 1, 2 и 3 на нижнем торцевом сечении частично расположены в центральной области этого торцевого сечения 28 (на фиг.2 заштрихованного), радиус которого равен радиусу внутреннего слоя 4 катушки. Следовательно, каждый из отводов параллельных проводов 1, 2, 3 частично расположен в центральной области соответствующего торцевого сечения катушки.While the bends 7, 9 and 11 of the parallel wires, respectively 1, 2 and 3 on the upper end section are partially located in the central region of this end section 27 (shaded in FIG. 1), the radius of which is equal to the radius of the inner layer 4 of the coil; taps 8, 10 and 12 of parallel wires, respectively 1, 2 and 3 on the lower end section, are partially located in the central region of this end section 28 (shaded in FIG. 2), the radius of which is equal to the radius of the inner layer 4 of the coil. Therefore, each of the taps of the parallel wires 1, 2, 3 is partially located in the central region of the corresponding end section of the coil.

Благодаря расположению отводов параллельных проводов в центральной области соответствующего торцевого сечения выравниваются их длины, и, следовательно, выравнивается активное сопротивление параллельных проводов, что, в свою очередь, увеличивает равномерность токораспределения по параллельным проводам.Due to the location of the taps of the parallel wires in the central region of the corresponding end section, their lengths are aligned, and, therefore, the resistance of the parallel wires is aligned, which, in turn, increases the uniformity of the current distribution along the parallel wires.

Представленная на фиг.3 катушка индуктивности по второму варианту ее реализации выполнена посредством параллельных проводов 1, 2, 3 (т.е. n=3), образующих слои 4, 5, 6 (т.е. m=3).The inductance coil shown in Fig. 3 according to the second embodiment of its implementation is made by means of parallel wires 1, 2, 3 (i.e. n = 3) forming layers 4, 5, 6 (i.e. m = 3).

Общее начало 25 и общий конец 26 катушки расположены на наружном периметре катушки.The common beginning 25 and the common end 26 of the coil are located on the outer perimeter of the coil.

При этом на верхнем торцевом сечении отвод 7 провода 1 и отвод 9 провода 2 расположены против обозначенного на фиг.3 стрелкой направления намотки катушки, а отвод 11 провода 3 расположен вдоль направления намотки катушки. Следовательно, одна часть отводов проводов верхнего торцевого сечения расположена против направления намотки катушки, а другая часть отводов проводов этого торцевого сечения расположена вдоль направления намотки катушки.At the same time, at the upper end section, the branch 7 of the wire 1 and the branch 9 of the wire 2 are located against the direction of winding of the coil indicated in FIG. 3, and the branch 11 of wire 3 is located along the direction of winding of the coil. Therefore, one part of the taps of the wires of the upper end section is located opposite the direction of winding of the coil, and the other part of the taps of wires of this end section is located along the direction of winding of the coil.

Представленная на фиг.4 катушка индуктивности по второму примеру второго варианта ее реализации выполнена посредством параллельных проводов 1, 2, 3 (т.е. n=3), образующих слои 4, 5, 6 (т.е. m=3).The inductance coil shown in FIG. 4 according to the second example of the second embodiment is implemented by means of parallel wires 1, 2, 3 (i.e., n = 3) forming layers 4, 5, 6 (i.e., m = 3).

При этом на верхнем торцевом сечении катушки отвод 7 провода 1, отвод 9 провода 2 и отвод 11 провода 3 расположены против обозначенного на фиг.4 направления намотки катушки. Следовательно, все отводы проводов верхнего торцевого сечения расположены против направления намотки катушки.At the same time, at the upper end section of the coil, tap 7 of wire 1, tap 9 of wire 2 and tap 11 of wire 3 are located against the direction of winding of the coil indicated in FIG. Therefore, all the bends of the wires of the upper end section are located against the direction of winding the coil.

Благодаря описанным вариантам реализации полезной модели достигается снижение материалоемкости при изготовлении катушки индуктивности за счет отсутствия необходимости выполнения крепления отводов параллельных проводов в центральной области соответствующего торцевого сечения.Thanks to the described options for the implementation of the utility model, a reduction in the material consumption in the manufacture of an inductor is achieved due to the absence of the need for fastening the taps of parallel wires in the central region of the corresponding end section.

Представленная на фиг.5 катушка индуктивности по третьему варианту ее реализации выполнена посредством параллельных проводов 1, 2, 3 (т.е. n=3), образующих слои 4, 5, 6, 7 (т.е. m - четное число = 4).The inductance coil shown in Fig. 5 according to the third embodiment of its implementation is made using parallel wires 1, 2, 3 (i.e., n = 3), forming layers 4, 5, 6, 7 (i.e., m is an even number = four).

Каждый из проводов 1, 2, 3 имеет два отвода, расположенных на одном, верхнем, торцевом сечении, в частности: провод 1 имеет отвод 8 и отвод 9; провод 2 имеет отвод 10 и отвод 11; провод 3 имеет отвод 12 и отвод 13.Each of the wires 1, 2, 3 has two branches located on one, upper, end section, in particular: wire 1 has a branch 8 and branch 9; wire 2 has a tap 10 and a tap 11; wire 3 has a tap 12 and tap 13.

В свою очередь, каждый отвод имеет начало и конец: в частности, отвод 8 имеет начало 14 и конец 15, отвод 9 имеет начало 16 и конец 17, отвод 10 имеет начало 18 и конец 19, отвод 11 имеет начало 20 и конец 21, отвод 12 имеет начало 22 и конец 23, отвод 13 имеет начало 24 и конец 25.In turn, each branch has a beginning and an end: in particular, branch 8 has a beginning 14 and end 15, branch 9 has a beginning 16 and end 17, branch 10 has a beginning 18 and end 19, branch 11 has a beginning 20 and end 21, branch 12 has a beginning 22 and an end 23, a branch 13 has a beginning 24 and an end 25.

Начала 14, 18 и 22 отводов соответственно 8, 10 и 12 равномерно распределены по периметру верхнего торцевого сечения катушки, начала 16, 20 и 24 отводов соответственно 9, 11 и 13 также равномерно распределены по периметру верхнего торцевого сечения катушки.The beginnings of 14, 18, and 22 taps, respectively, 8, 10, and 12 are evenly distributed around the perimeter of the upper end section of the coil; the beginnings of 16, 20, and 24 taps, respectively, 9, 11, and 13 are also uniformly distributed along the perimeter of the upper end section of the coil.

Концы 15, 19 и 23 отводов соответственно 8, 10 и 12 верхнего торцевого сечения катушки соединены между собой и образуют общее начало 26 катушки, концы 16, 20 и 24 отводов соответственно 9, 11 и 13 соединены между собой и образуют общий конец 27 катушки.The ends 15, 19 and 23 of the taps 8, 10 and 12, respectively, of the upper end section of the coil are connected to each other and form a common beginning 26 of the coil, the ends 16, 20 and 24 of the taps 9, 11 and 13, respectively, are interconnected and form a common end 27 of the coil.

Общее начало 26 и общий конец 27 катушки расположены на наружном периметре одного (верхнего) торцевого сечения катушки.The common beginning 26 and the common end 27 of the coil are located on the outer perimeter of one (upper) end section of the coil.

Выполнение катушки индуктивности по третьему варианту ее реализации, обеспечивающему ее выполнение как с нечетным числом слоев, так и с четным числом слоев, и размещением общих начал и концов на одном торцевом сечении позволит существенно расширить функциональные возможности катушки индуктивности и упростить ее подключение к электрической сети при эксплуатации.The implementation of the inductance coil according to the third variant of its implementation, ensuring its execution with an odd number of layers, and with an even number of layers, and placing common beginnings and ends on one end section, will significantly expand the functionality of the inductor and simplify its connection to the electrical network when operation.

В соответствии с заявляемым решением в ООО «Росэнерготранс» разработана техническая документация катушки индуктивности. Изготовлен и испытан опытный образец катушки. Проведенные испытания подтвердили работоспособность катушки индуктивности и широкие возможности ее практического применения в будущем.In accordance with the claimed decision, LLC Rosenergotrans developed the technical documentation of the inductor. A prototype coil was manufactured and tested. The tests carried out confirmed the operability of the inductor and the wide possibilities of its practical application in the future.

Литература:Literature:

1. Патент РФ №54694 на полезную модель, МПК H01F 27/30, 2006 г.1. RF patent No. 54694 for utility model, IPC H01F 27/30, 2006

Claims

1. Inductor made by n parallel wires forming m layers, each of n parallel wires connected in the corresponding end section of the coil with the end of one branch to the common beginning of the coil, and the end of the other branch to the common end of the coil, while the branches of n parallel wires of the corresponding end section of the coil are evenly are distributed around the perimeter of this end section, and the ends of the branches of n parallel wires are connected, forming respectively a common beginning and a common end of the coil, designed to be connected to an electric eskoy network, characterized in that the common beginning and end of coils are located anywhere except the central point of the respective end of the coil section.

2. The inductor according to claim 1, characterized in that the taps n of the parallel wires are partially located in the Central region, the radius of which is equal to the radius of the inner layer of the coil corresponding to the end section of the coil.

3. The inductor according to claim 1, characterized in that at least a portion of the taps n of the parallel wires of the corresponding end section is located opposite the direction of winding of the coil.

4. The inductor according to claim 1, characterized in that for an even number m of layers, the common beginning and common end of the coil are located on one of its end sections,

where n is the number of parallel wires, any integer n≥2;

m is the number of layers, any integer m≥1.