PL207077B1 - Toroidalny transformator trójfazowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest toroidalny transformator trójfazowy.

Powszechnie jako transformatory trójfazowe znalazły zastosowanie przede wszystkim transformatory kolumnowe. Transformatory takie składają się z kilku jednakowych rdzeni ustawionych w zwartym szeregu. Każdy z rdzeni posiada w górnym odcinku jarzmowym przecięcia jarzmowe, umożliwiające nałożenie cewek z odpowiednio nawiniętymi uzwojeniami na kolumny rdzeni. Transformatory kolumnowe ze względu na swoją konstrukcję, posiadają dwie zasadnicze wady; są one praktycznie nierozbieralne, a co za tym idzie nienaprawialne oraz ich sprawność jest zdecydowanie gorsza od transformatorów toroidalnych.

Transformator toroidalny zbudowany jest z rdzenia toroidalnego i uzwojeń podzielonych na sekcje. Magnetowody zwijane są z taśmy stalowej, mają optymalny kształt linii pola magnetycznego i nie posiadają szczelin powietrznych, co powoduje znacznie mniejsze jego rozproszenia. W efekcie umożliwia to uzyskanie wyraźnie lepszej sprawności w porównaniu do transformatorów tradycyjnych budowanych na rdzeniach EE, El, Cl, U. W sytuacji stałego ograniczenia strat energii, w tym również podczas transformowania napięć za pomocą transformatorów, fakt ten nabiera szczególnego znaczenia.

Toroidalny transformator trójfazowy według wynalazku charakteryzuje się tym, że trzy toroidalne transformatory jednofazowe ustawione współosiowo rozdzielone są między sobą przekładkami izolacyjnymi i umieszczone pomiędzy dwoma równoległymi płytami mocującymi. Całość skręcona jest przy pomocy izolowanych śrub rozstawionych po obwodzie transformatorów w płytach mocujących. Przewody zasilające oraz przewody uzwojeń wtórnych połączonych w trójkąt lub gwiazdę, jak również wyprowadzenia ekranów elektrostatycznych i uziemienia przyłączone są do listew zaciskowych umieszczonych na płycie mocującej. W płytach mocujących wykonane są otwory przelotowe o średnicy zbliżonej do średnicy wewnętrznej toroidalnych transformatorów jednofazowych i usytuowane są one w osi toroidalnego transformatora trójfazowego.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest przede wszystkim to, że trzy toroidalne transformatory jednofazowe, odpowiednio skojarzone, pracujące w sieci trójfazowej w przypadku awarii jednego z uzwojeń, dają się szybko wymienić , bez konieczności wymiany pozostałych dwóch dobrych transformatorów (dwóch prawidłowo działających faz), co wpływa na oszczędność czasu potrzebnego na naprawę transformatora oraz materiału w postaci stali krzemowej i miedzi.

Przedmiot zgłoszenia pokazano na przykładnie wykonania na rysunku, na którym transformator widziany jest od strony listew łączeniowych.

Przedstawiony toroidalny transformator trójfazowy składa się z trzech toroidalnych transformatorów jednofazowych 1 o mocy 2000VA przylegających do siebie powierzchniami podstaw powierzchni walcowej, odizolowanych od siebie przekładkami z gumy neoprenowej. Wyprowadzenia uzwojeń pierwotnych 2 są połączone w trójkąt poprzez listwę zaciskową 4 i zasilane napięciem międzyfazowym 3x400V. Do zasilającej listwy zaciskowej 4 wyprowadzone są również trzy ekrany elektrostatyczne oraz uziemienia wszystkich metalowych elementów konstrukcyjnych transformatora. Uzwojenia wtórne 3 połączone są w gwiazdę dając napięcia 3x220V i przewodami są połączone z listwą zaciskową 5 napięć wtórnych. Położenie trzech toroidów określają cztery, zaizolowane rurką polipropylenową, śruby 6 M10, rozmieszczone co 90° na obwodzie o średnicy 182 mm oraz dwie równoległe płyty mocujące 7 o wymiarach 200x210x15 mm, wykonane z tarnamidu i połączone izolowanymi śrubami 6. Konstrukcja zespołu toroidalnych transformatorów jednofazowych i jest symetryczna względem dłuższego boku płyt mocujących 7, natomiast względem dłuższego boku jest przesunięta o 10 mm. Dotyczy to również otworów wentylacyjnych w płytach mocujących 7, których średnica jest w przybliżeniu równa średnicy wewnętrznej toroidalnych transformatorów jednofazowych 1. W płytach mocujących 7, na przeciwległej stronie do listew zaciskowych 4 i 5, zlokalizowano otwory, służące do mocowania w różnej konfiguracji transformator do podstawy.

Przedstawiony transformator zasilany napięciem 3x400V, umożliwia pracę maszyn i urządzeń o mocy do 6000VA wymagających napięcia zasilania 3x220V i częstotliwości sieci 50-60 Hz.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Toroidalny transformator trójfazowy zawierający toroidalne transformatory jednofazowe, znamienny tym, że trzy toroidalne transformatory jednofazowe (1) ustawione współosiowo rozdzielone są między sobą przekładkami izolacyjnymi i umieszczone pomiędzy dwoma równoległymi płytami mocującymi (7), a całość skręcona jest przy pomocy izolowanych śrub (6) rozstawionych po obwodzie transformatorów w płytach mocujących (7), zaś przewody zasilające (2) oraz przewody uzwojeń wtórnych (3) połączonych w trójkąt lub gwiazdę, jak również wyprowadzenia ekranów elektrostatycznych i uziemienia przyłączone są do listew zaciskowych (4 i 5) umieszczonych na płycie mocującej (7).
2. 2. Transformator według zastrz. 1, znamienny tym, że w płytach mocujących (7) wykonane są otwory przelotowe o średnicy zbliżonej do średnicy wewnętrznej toroidalnych transformatorów jednofazowych (1 i usytuowane są one w osi toroidalnego transformatora trójfazowego.