RU2222066C2 - Variable-ratio transformer with rotary magnetic field - Google Patents
Variable-ratio transformer with rotary magnetic field Download PDFInfo
- Publication number
- RU2222066C2 RU2222066C2 RU2001117970/09A RU2001117970A RU2222066C2 RU 2222066 C2 RU2222066 C2 RU 2222066C2 RU 2001117970/09 A RU2001117970/09 A RU 2001117970/09A RU 2001117970 A RU2001117970 A RU 2001117970A RU 2222066 C2 RU2222066 C2 RU 2222066C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- winding
- magnetization
- shunt
- output voltage
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 7
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Transformers For Measuring Instruments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, а в частности к трансформаторам с подмагничиванием. The invention relates to electrical engineering, and in particular to transformers with magnetization.
Известно устройство [1], содержащее составной цилиндрический шихтованный маганитопровод, имеющий внешнюю и внутреннюю части с пазами для обмоток переменного тока и обмотку подмагничивания. С целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения и упрощения технологии изготовления в него введен магнитный шунт, установленный между зубцами внешней и внутренней частей магнитопровода и выполненный в виде шихтованного полого цилиндра с открытыми пазами, расположенными на его внутренней и внешней поверхностях, в которых размещена тороидальная обмотка подмагничивания, охватывающая внешнюю и внутреннюю цилиндрические поверхности шунта, причем павы и зубцы шунта расположены соответственно против пазов и зубцов внешней и внутренней частей магнитопровода
Недостатками устройства являются
- необходимость в дополнительном регулируемом внешнем источнике постоянного тока для питания обмотки подмагничивания шунта;
- снижение выходного напряжения по мере увеличения тока нагрузки.A device [1] is known, which contains a composite cylindrical lined magnetic pipe having external and internal parts with grooves for alternating current windings and a magnetizing winding. In order to expand the range of regulation of the output voltage and simplify the manufacturing technology, a magnetic shunt is inserted into it, installed between the teeth of the external and internal parts of the magnetic circuit and made in the form of a lined hollow cylinder with open grooves located on its internal and external surfaces, in which a toroidal magnetization winding is placed covering the outer and inner cylindrical surfaces of the shunt, and the pavas and teeth of the shunt are located respectively against the grooves and teeth of the outer th and inner parts of the magnetic circuit
The disadvantages of the device are
- the need for an additional regulated external DC source to power the shunt bias winding;
- decrease in output voltage with increasing load current.
Задачами изобретения являются
- исключение дополнительного внешнего регулируемого источника постоянного тока, необходимого для питания обмотки подмагничивания щунта, т.е. автономность работы регулируемого трансформатора;
- улучшение стабильности выходного напряжения регулируемого трансформатора при увеличении его тока нагрузки.The objectives of the invention are
- the exclusion of an additional external adjustable DC source necessary to power the bias magnetization winding, i.e. autonomy of an adjustable transformer;
- improving the stability of the output voltage of an adjustable transformer with an increase in its load current.
Задачи решаются введением трансформатора тока с выпрямителем в каждую из трех фаз нагрузочной цепи регулируемого трансформатора для питания обмотки подмагничивания шунта. The tasks are solved by introducing a current transformer with a rectifier into each of the three phases of the load circuit of the adjustable transformer to power the shunt magnetization winding.
Технический результат выражается в том, что
- обеспечивается автономность работы предлагаемого устройства за счет исключения потребности в дополнительном внешнем регулируемом источнике постоянного тока для питания обмотки подмагничивания шута,
- по своей сути вводимые в известное устройство [1] дополнительные элементы представляют собой автоматический стабилизатор выходного напряжения. Как показывают результаты экспериментальных исследовании, в известном устройстве при увеличении тока нагрузки от 0 до номинального значения выходное напряжение снижается на 53,3%, а в предлагаемом устройстве - всего на 1,1%.The technical result is expressed in the fact that
- provides autonomy of the proposed device due to the elimination of the need for an additional external adjustable constant current source to power the magnetization winding of the jester,
- at its core, additional elements introduced into the known device [1] are an automatic output voltage stabilizer. As the results of an experimental study show, in the known device, when the load current increases from 0 to the nominal value, the output voltage decreases by 53.3%, and in the proposed device - only 1.1%.
Нa фиг.1 представлен поперечный разрез трансформатора с вращающимся магнитным полем (ТВМП). Figure 1 shows a cross section of a transformer with a rotating magnetic field (TWMP).
Электрическая схема включения элементов предлагаемого устройства приведена на фиг.2. An electrical circuit for including elements of the proposed device is shown in figure 2.
Конструкция ТВМП содержит (см. фиг.1)
- первичное ярмо 1 - внешний шихтованный полый цилиндр с трапецеидальными пазами на внутренней цилиндрической поверхности для многофазной первичной обмотки переменного тока 2;
- вторичное ярмо 3 - внутренний шихтованный цилиндр с трапецеидальными пазами на внешней цилиндрической поверхности для вторичной многофазной обмотки переменного тока 4;
- магнитный шунт 5 - промежуточный полый цилиндр с трапецеидальными пазами на внешней и внутренней цилиндрических поверхностях для тороидальной обмотки подмагничивания 6.The design of the TVMP contains (see figure 1)
- primary yoke 1 - external lined hollow cylinder with trapezoidal grooves on the inner cylindrical surface for a multiphase primary winding of
- secondary yoke 3 - inner lined cylinder with trapezoidal grooves on the outer cylindrical surface for a secondary multiphase winding of
- magnetic shunt 5 - an intermediate hollow cylinder with trapezoidal grooves on the outer and inner cylindrical surfaces for the toroidal magnetization winding 6.
На электрической схеме (см. фиг.2) приняты следующие обозначения:
- 7, 8, 9 - трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены соответственно в фазу А, В, С нагрузки ТВМП;
- 10, 11, 12 - мостовые выпрямители, запитывающиеся от вторичных обмоток соответствующих трансформаторов тока;
- 13 - регулировочный реостат для изменения тока в цепи питания обмотки подмагничивания.On the electrical circuit (see figure 2) the following notation:
- 7, 8, 9 - current transformers, the primary windings of which are included respectively in phase A, B, C of the TVMP load;
- 10, 11, 12 - bridge rectifiers powered from the secondary windings of the respective current transformers;
- 13 - adjustment rheostat for changing the current in the power circuit of the magnetization winding.
Выходы выпрямителей 10, 11, 12 (см. фиг.2) соединяются между собой последовательно, что обеспечивает суммирование их выходных напряжений. Эта сумма напряжений и является напряжением питания обмотки подмагничивания шунта. The outputs of the
Электрическая схема предлагаемого устройства (см. фиг.2) обеспечивает компаундную (пропорциональную току нагрузки) стабилизацию напряжения на выходе ТВМП. Требуемая для стабилизации величина выходного напряжения выставляется с помощью регулировочного резистора 13. The electrical circuit of the proposed device (see figure 2) provides a compound (proportional to the current load) voltage stabilization at the output of the TVMP. The output voltage required for stabilization is set using the
Работает предлагаемое устройство следующим образом (см. фиг.1, 2): при подключении питания Uвх к первичной обмотке переменного тока 2 по последней протекает ток, создающий вращающийся магнитный поток Фя1. Этот магнитный поток, пройдя по первичному ярму 1, делится на две составляющие: Фя2 и Фш. Составляющая Фш является потоком рассеяния и замыкается через магнитный шунт 5, а составляющая Фя2, являясь основным рабочим потоком, замыкается через вторичное ярмо 3, и, пересекая витки вторичной обмотки переменного тока 4, наводят в ней электродвижущую силу, пропорциональную величине потока Фя2. The proposed device works as follows (see FIGS. 1, 2): when the Uvh power is connected to the primary winding of the
Взаимосвязь составляющих первичного магнитного потока определяется выражением
Фя1=Фя2+Фш, (1)
откуда следует, что
Фя2=Фя1-Фш, (2)
Из выражения (2) следует, что, изменяя величину Фш, можно изменять величину Фя2, а следовательно, и величину напряжения Uвых на выходе устройства. Само же значение Фш зависит от магнитного сопротивления шунта, которое в свою очередь определяется величиной тока, протекающего по обмотке подмагничивания 6. Регулирование величины тока в обмотке подмагничивания 6 обеспечивается автоматическим регулятором, состоящим из трансформаторов тока 7, 8, 9 и выпрямителей 10, 11, 12. Реостат 13 служит для выставки величины выходного напряжения, подлежащего стабилизации.The relationship of the components of the primary magnetic flux is determined by the expression
Фя1 = Фя2 + Фш, (1)
whence it follows that
Фя2 = Фя1-Фш, (2)
From the expression (2) it follows that by changing the value of Фш, it is possible to change the value of Фя2, and consequently, the value of the voltage Uout at the output of the device. The value of Фш itself depends on the magnetic resistance of the shunt, which in turn is determined by the magnitude of the current flowing through the magnetization winding 6. Regulation of the magnitude of the current in the magnetization winding 6 is provided by an automatic regulator consisting of
Итак: при увеличении тока нагрузки в выходных обмотках трансформаторов тока 7, 8, 9 пропорционально увеличивается переменное напряжение. Увеличивается и выпрямленное в выпрямителях 10, 11, 12 напряжение постоянного тока. Далее осуществляется суммирование этих выпрямленных значений напряжений, а их сумма и является напряжением питания обмотки подмагничивания шунта. Причем это напряжение увеличивается пропорционально увеличению тока нагрузки. Следовательно, ток подмагничивания шунта также увеличится пропорционально току нагрузки. Увеличение тока подмагничивания вызовет соответствующий рост магнитного сопротивления шунта. В результате величина магнитного потока Фш, замыкающегося по магнитному шунту 5, снижается. При этом в соответствии с выражением (2) происходит увеличение магнитного потока Фя2, замыкающегося по вторичному ярму 3 ТВМП и, следовательно, напряжение Uвых на его выходной обмотке 4 остается равно исходному. При уменьшении тока в обмотке подмагничивания 6 все процессы протекают в обратном порядке. So: when the load current increases in the output windings of
ЛИТЕРАТУРА
1. Авторское свидетельство 1070615 СССР, МКИ H 01 F 29/14. "Регулируемый трансформатор с вращающимся магнитным полем". М.М.Красношапка, Г.А.Коваленко, Д.М.Красношапка. - опубл. 30.01.84 (прототип).LITERATURE
1. Copyright certificate 1070615 of the USSR, MKI H 01 F 29/14. "Adjustable transformer with a rotating magnetic field." M.M. Krasnoshapka, G.A. Kovalenko, D.M. Krasnoshapka. - publ. 01/30/84 (prototype).
2. Авторское свидетельство 1179488 СССР, МКИ Н 02 К 17/30. "Регулируемый асинхронный двигатель" Д. М.Красношапка. Г.А.Коваленко, Д.М.Красношапка. - опубл. 15.09.85. 2. Copyright certificate 1179488 of the USSR, MKI N 02 K 17/30. "Adjustable induction motor" D.M. Krasnoshapka. G.A. Kovalenko, D.M. Krasnoshapka. - publ. 09/15/85.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001117970/09A RU2222066C2 (en) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | Variable-ratio transformer with rotary magnetic field |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001117970/09A RU2222066C2 (en) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | Variable-ratio transformer with rotary magnetic field |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001117970A RU2001117970A (en) | 2003-06-10 |
| RU2222066C2 true RU2222066C2 (en) | 2004-01-20 |
Family
ID=32090262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001117970/09A RU2222066C2 (en) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | Variable-ratio transformer with rotary magnetic field |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2222066C2 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2324993C1 (en) * | 2007-01-09 | 2008-05-20 | Иркутское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) | Adjustable transformer with rotating field |
| RU2333562C1 (en) * | 2007-06-04 | 2008-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Single-phase transformer with rotating magnetic field |
| RU2335028C1 (en) * | 2007-06-29 | 2008-09-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Single-phase-single-phase transformer with rotary magnetic field |
| RU2335027C1 (en) * | 2007-06-29 | 2008-09-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Single-phase-three-phase transformer with rotary magnetic field |
| RU2417471C1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Single-phase-three-phase transformer with rotary magnetic field |
| RU2562064C1 (en) * | 2014-05-07 | 2015-09-10 | Закрытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Объединение Всероссийский Электротехнический Институт-Электроизоляция" | Rotating transformer |
| RU2629962C2 (en) * | 2012-05-10 | 2017-09-05 | Лабиналь Пауэр Системз | Three-phase two-phase rotating transformer |
| RU2630425C2 (en) * | 2012-05-09 | 2017-09-07 | Лабиналь Пауэр Системз | Three-phase rotating transformer with free related flows |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1282228A1 (en) * | 1985-01-29 | 1987-01-07 | Институт Электродинамики Ан Усср | Variable-ratio transformer |
| SU1415249A1 (en) * | 1986-01-07 | 1988-08-07 | Институт Электродинамики Ан Усср | Transformer-type voltage regulator |
| SU1494058A1 (en) * | 1987-09-30 | 1989-07-15 | Институт Электродинамики Ан Усср | Transformer regulator of three-phase voltage |
| SU1534526A1 (en) * | 1987-06-03 | 1990-01-07 | Институт Электродинамики Ан Усср | Variable transformer with rotary magnetic field |
-
2001
- 2001-06-27 RU RU2001117970/09A patent/RU2222066C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1282228A1 (en) * | 1985-01-29 | 1987-01-07 | Институт Электродинамики Ан Усср | Variable-ratio transformer |
| SU1415249A1 (en) * | 1986-01-07 | 1988-08-07 | Институт Электродинамики Ан Усср | Transformer-type voltage regulator |
| SU1534526A1 (en) * | 1987-06-03 | 1990-01-07 | Институт Электродинамики Ан Усср | Variable transformer with rotary magnetic field |
| SU1494058A1 (en) * | 1987-09-30 | 1989-07-15 | Институт Электродинамики Ан Усср | Transformer regulator of three-phase voltage |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2324993C1 (en) * | 2007-01-09 | 2008-05-20 | Иркутское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) | Adjustable transformer with rotating field |
| RU2333562C1 (en) * | 2007-06-04 | 2008-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Single-phase transformer with rotating magnetic field |
| RU2335028C1 (en) * | 2007-06-29 | 2008-09-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Single-phase-single-phase transformer with rotary magnetic field |
| RU2335027C1 (en) * | 2007-06-29 | 2008-09-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Single-phase-three-phase transformer with rotary magnetic field |
| RU2417471C1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Single-phase-three-phase transformer with rotary magnetic field |
| RU2630425C2 (en) * | 2012-05-09 | 2017-09-07 | Лабиналь Пауэр Системз | Three-phase rotating transformer with free related flows |
| RU2629962C2 (en) * | 2012-05-10 | 2017-09-05 | Лабиналь Пауэр Системз | Three-phase two-phase rotating transformer |
| RU2562064C1 (en) * | 2014-05-07 | 2015-09-10 | Закрытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Объединение Всероссийский Электротехнический Институт-Электроизоляция" | Rotating transformer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103119452B (en) | There is the closed-loop current transducer of switch mode amplifier | |
| RU2222066C2 (en) | Variable-ratio transformer with rotary magnetic field | |
| US6788180B2 (en) | Controllable transformer | |
| SE525698C2 (en) | Transformer with protection against direct current magnetization caused by zero sequence current | |
| US5234083A (en) | Magnetic brake | |
| RU2324993C1 (en) | Adjustable transformer with rotating field | |
| EP1704636B1 (en) | Variable ac voltage regulation control method and apparatus | |
| RU2001117970A (en) | Adjustable Rotating Magnetic Field Transformer | |
| JP5520613B2 (en) | Magnetic flux control type variable transformer | |
| JP2887686B2 (en) | Brushless self-excited synchronous generator | |
| SU1617554A1 (en) | Electric drive | |
| JP2520179B2 (en) | Generator output characteristic adjustment device | |
| SU1253853A1 (en) | Apparatus for excitation of synchronous generator of diesel locomotive | |
| JPS63117643A (en) | Self-exciting synchronous generator | |
| SU1277242A1 (en) | Two-winding electromagnet with built-in rectifiers | |
| SU189089A1 (en) | TRANSFORMER | |
| RU2087965C1 (en) | Adjustable transformer | |
| SU605292A1 (en) | Single-cycle electromagnetic vibrator supply source | |
| RU57175U1 (en) | MULTI-POST WELDING RECTIFIER | |
| SU284116A1 (en) | DEVICE FOR REGULATING INPUT | |
| RU2130369C1 (en) | Welding synchronous generator | |
| RU2211521C2 (en) | Synchronous generator | |
| SU55255A1 (en) | Device for smooth regulation of AC voltage | |
| US980844A (en) | Voltage regulation of dynamo-electric alternating-current machinery. | |
| RU2002131489A (en) | METHOD OF GETTING ROTATING TORQUE FOR CONTACTLESS INDUCTOR VENTILY MOTORS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20030628 |