Регулируемый трансформатор с магнитной жидкостью

Научной школой доктора В. И. Гнатюка заработан патент на изобретение Трансформатор, RU 2 306 627 C1, 2007. Принесенное техническое установка представляет из себя силовой трансформатор с полым магнитопроводом, заполненным магнитной жидкостью. Степень магнитной воды регулируется гидронасосом, что дозволяет за счет конфигурации магнитного противодействия стержней плавненько регулировать напряжение на решениях трансформатора. Обратная отношение дозволяет, воздействуя на гидронасос, исполнять автоматическое регулирование напряжения. Изобретение может разыскать употребление в налаженности электроснабжения и автоматического регулирования.

Один-одинешенек из основных компонентов порядка электроснабжения теснее в движение длинного медли остается силовой трехфазный трансформатор, состоящий из Ш-образного магнитопровода, первичной и вторичной обмоток. Для дискретного регулирования напряжения в маленьких рубежах он может располагать коммутационное переключающее установка, изменяющее число витков вторичной обмотки. Недостатком принесенного трансформатора прибывает невозможность автоматического плавного регулирования и поддержания напряжения на вторичных обмотках, что приводит к ограничению многофункциональных вероятностей трансформатора. При всем этом, обычно, регулирование исполняется в силовых цепях, что создает значительные трудности, связанные с крупными токами и напряжениями. Водятся трансформаторные установки с разъемными и подвижными магнитопроводами, в тот или другой регулирование напряжения исполняется за счет конфигурации магнитного противодействия стержней. Недостатком подобных установок прибывает густая надежность подвижных соединений.

В тоже период довольно широко знамениты и применяются магнитные воды, представляющие из себя особые коллоидные растворы мелких ферромагнитных элементов в связывающих жидкостях, тот или другой могут иметься применены для действенного регулирования и коммутации магнитного потока (Розенцвейг Р. Феррогидродинамика. — Мтр.: Мир, 1986).

Для исключения недостатков классического трансформатора предлагается снабдить его емкостью с магнитной жидкостью, стержни магнитопровода трансформатора выполнить полыми и соединенными с поддержкой трубопровода сквозь гидронасос с емкостью. Гидронасос управляется реверсивным выключателем, тот или другой регулируется установкой сравнения. В стене магнитопровода на степени верхней кромки полости выполнены отверстия для известья с атмосферой. Это дозволяет перекачивать магнитную жидкость из емкости в полости и обратно и тем изменять степень магнитной воды во внутренних полостях магнитопровода. Вместе с тем с ватерпасом воды изменяется индуктивность и, сообразно, магнитное противодействие магнитопровода. Как следствие — изменение потокосцепления обмоток, приводящее к изменению коэффициента трансформации и напряжения на решениях установки. Установка и главные ингредиенты трансформатора представлены на рисунке.

Трансформатор функционирует последующим образом. Напряжение U с решений вторичной обмотки 3 подается на установка сравнения 10. При изменении напряжения U на решениях вторичной обмотки 3 от данного номинального напряжения U_Н, установка сравнения 10 сопоставляет это отклонение ± ΔU = U — U_Н и, в зависимости от знака разности напряжения, производит правящий сигнал, тот или другой подается на реверсивный выключатель 11, правящий гидронасосом, тот или другой, в близкую очередь, изменяет степень магнитной воды во внутренних полостях магнитопровода. Тем происходит плавное автоматическое регулирование и поддержание напряжения на решениях вторичных обмоток.

Ежели напряжение на решениях вторичной обмотки трансформатора возрастает (U > U_Н), то их разность положительна (+ ΔU). Эту разность закрепляет установка сравнения 10 и подает соответствующий сигнал на реверсивный выключатель 11, тот или другой заведует гидронасосом 7. Гидронасос 7 откачивает магнитную жидкость 5 из полых стержней 4 сквозь трубопровод 6 в емкость 8. По мере откачки магнитной воды 5 с поддержкой гидронасоса 7 по трубопроводу 6 в емкость 8 магнитное противодействие магнитопровода 1 возрастает за счет понижения ватерпаса магнитной воды 5 в полостях стержней 4 и наполнения воздухом сквозь отверстие 9. Потокосцепление первичных 2 и вторичных 3 обмоток понижается, что в близкую очередь приводит к понижению напряжения на решениях вторичных обмоток 3 до данного номинального напряжения U_Н.

Ежели напряжение на решениях вторичной обмотки трансформатора убавляется (U < U_Н), то их разность отрицательна (- ΔU). Эту разность закрепляет, подобно главному случаю, установка сравнения 10 и подает соответствующий сигнал на реверсивный выключатель 11, тот или другой заведует гидронасосом 7. Гидронасос 7 закачивает магнитную жидкость 5 из емкости 8 сквозь трубопровод 6 в полые стержни 4. По мере закачки магнитной воды 5 магнитное противодействие магнитопровода 1 убавляется. Потокосцепление первичных 2 и вторичных 3 обмоток умножается, что в близкую очередь приводит к повышению напряжения U на решениях вторичных обмоток 3 до данного номинального напряжения U_Н.

Беглая перекачка магнитной воды гидронасосом 7 из полых стержней магнитопровода 4 в емкость 8 и обратно обеспечивается доступом атмосферного воздуха сквозь отверстия 9 в место меж верхней кромкой полости и поверхностью магнитной воды 5 в стержнях.

Предлагаемое вывод быть может применено в налаженности электроснабжения, где дозволит избавиться от трудного, дорогостоящего и небезопасного в пожарном отношении переключающего установки и обеспечить не дискретное, а плавное автоматическое регулирование и поддержание напряжения на решениях вторичных обмоток трансформатора

В. И. ГНАТЮК, С. В. ХАНЕВИЧ,

Калининградский муниципальный технический институт.