МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР


RU (11) 2124776 (13) C1

(51) 6 H01F38/00, H01F19/08, H01F21/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 27.03.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 97106280/09 
(22) Дата подачи заявки: 1997.04.16 
(45) Опубликовано: 1999.01.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1714700 A1, 23.02.92. SU 630654 A, 01.11.78. SU 1244730 A1, 15.07.86. Задерей Г.П. Многофункциональные магнитные радиокомпоненты.-М.: Сов.радио, 1980, с.90-94, рис.77,79. EP 0246377 A1, 25.11.87. 
(71) Заявитель(и): Уфимский государственный авиационный технический университет 
(72) Автор(ы): Костюкова Т.П.; Рогинская Л.Э.; Аглямов Р.Р. 
(73) Патентообладатель(и): Уфимский государственный авиационный технический университет 
Адрес для переписки: 450000 Уфа-Центр, ул.К.Маркса 12, УГАТУ патентный отдел 

(54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР 

Использование: в устройствах, использующих одновременно трансформатор и дроссель, например в автономных инверторах. Технический результат заключается в улучшении массогабаритных и энергетических показателей и упрощении конструкции. Два магнитопровода 1 и 2 располагаются параллельно, первичная 3 и вторичная 4 обмотки охватывают стержни обоих магнитопроводов, а обмотка дросселя 5 расположена между двумя параллельными магнитопроводами 1 и 2 ортогонально первичной 3 и вторичной 4 обмоткам. 6 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике, а именно к области трансформаторостроения, и может быть использовано в устройствах, использующих одновременно трансформатор и дроссель, например в автономных инверторах.

Известен трансформатор [1], содержащий полый магнитопровод и четыре обмотки. В материале магнитопровода двумя ортогональными обмотками создаются переменные магнитные поля в двух взаимно перпендикулярных направлениях. К недостаткам такого трансформатора относятся сложность конструкции, трудность изготовления тороидального полого магнитопровода, невозможность его изготовления из электротехнической стали и невысокая экономичность его работы.

Известен также трансформатор [2], содержащий четыре обмотки и сердечник, выполненные в виде двух концентрически намотанных систем, сцепленных между собой и расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Каждая из систем выполнена биметаллической, причем один из слоев биметалла является ферромагнитным, а другой слой выполнен из высокопроводящего материала.

Однако этот трансформатор имеет невысокие энергетические показатели при работе одной пары обмоток из-за низкого коэффициента заполнения магнитопровода ферромагнитным материалом, а также труден в изготовлении.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является трехфазный подмагничиваемый трансформатор [3], который содержит два магнитопровода, плоскости которых расположены ортогонально, ряд обмоток: первичную, вторичную и обмотку подмагничивания и фактически совмещает трансформатор и дроссель.

Однако изготовленный по этому принципу трехфазный подмагничиваемый трансформатор характеризуется сложностью конструкции и плохими массогабаритными показателями из-за большого рассеивания между первичной и вторичной обмотками, так как они располагаются на разных стержнях.

Задача изобретения - улучшение массогабаритных и энергетических показателей и упрощение конструкции.

Поставленная задача достигается тем, что в многофункциональном трансформаторе, содержащем два магнитопровода, первичную, вторичную обмотки и ортогонально расположенную им обмотку подмагничивания, фактически являющуюся обмоткой дросселя, два магнитопровода расположены параллельно, первичная и вторичная обмотки охватывают стержни обоих магнитопроводов, а обмотка дросселя расположена между двумя параллельными магнитопроводами ортогонально первичной и вторичной обмоткам.

На фиг. 1 показан предлагаемый трансформатор; на фиг. 2 - путь прохождения магнитного потока, создаваемого основными обмотками; на фиг. 3 - путь прохождения магнитного потока 2, создаваемого обмоткой дросселя в каждом магнитопроводе; на фиг. 4 - геометрическая сумма векторов магнитных потоков обмотки дросселя и обмотки трансформатора; на фиг. 5 - векторная диаграмма распределения токов и напряжений в устройстве, изображенном на фиг 6; на фиг. 6 приведена схема использования многофункционального трансформатора.

Устройство содержит два П-образных магнитопровода 1 и 2, расположенных параллельно. На двух стержнях расположены две первичные 3 и две вторичные 4 обмотки, охватывающие оба стержня магнитопровода. Между параллельными магнитопроводами 1 и 2 находиться обмотка 5, расположенная ортогонально первичным 3 и вторичным 4 обмоткам.

Устройство работает следующим образом.

Первичные обмотки 3 трансформатора наводят магнитный поток 1, проходящий как по магнитопроводу 1, так и по магнитопроводу 2 по путям, указанным на фиг. 2. Обмотка дросселя 5 наводит магнитный поток 2, проходящий перпендикулярно магнитному потоку 1, согласно фиг. 3.

На фиг. 6 приведена схема использования многофункционального трансформатора, используемого для питания нагрузки и коммутации вентилей в автономном инверторе. Дроссель вместе с конденсатором 7 обеспечивает колебательный процесс и запирание вентилей инвертора 6. Обмотки 3 и 4 служат для соединения выходного напряжения инвертора с нагрузкой 8. Так как при колебательном процессе токи I'2 и напряжения E1 и E2 близки к синусоидальным, для всей цепи можно построить векторную диаграмму, изображенную на фиг. 5. Из фиг. 5 видно, что угол между намагничивающим током I и током в обмотке дросселя I1 близок к /2. Тогда потоки, создаваемые обмоткой трансформатора 1 и обмоткой дросселя 2, сдвинуты во времени и в пространстве на /2. Суммарный поток может быть выражен следующим образом:



Из выражения видно, что амплитудное значение суммарного потока не превышает амплитудное значение потоков, создаваемых обмотками трансформатора и дросселя.

Силовые линии потока 2, создаваемого обмоткой дросселя, замыкаются по воздушному зазору между двумя магнитопроводами, поэтому индуктивность намагничивания оказывается низкой и влияние технологических зазоров между листами в магнитопроводе оказывается весьма незначительным.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР N 1244730, кл. H 01 F 27/28,1986.

2. Авторское свидетельство СССР N 630654, кл. H 01 F 27/24, H 01 F 27/28, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР N 1714700, кл. H 01 F 29/14, 1992. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Многофункциональный трансформатор, содержащий два магнитопровода, первичную, вторичную обмотки и ортогонально расположенную им обмотку подмагничивания, отличающийся тем, что два магнитопровода расположены параллельно, первичная и вторичная обмотки охватывают стержни обоих магнитопроводов, а обмотка дросселя расположена между двумя параллельными магнитопроводами ортогонально первичной и вторичной обмоткам.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru