182590. lajstromszámú szabadalom • Háromfázisú trnaszformátor félvezetős egyenirányítók táplálásához
182590 tekercsrészre van osztva. Az A, B és C fázisok 54 és 56 tekercsrészei megfelelő módon csillagba vannak kapcsolva, és a 2. ábrán feltüntetett kapcsolási elrendezésnek megfelelően vannak a 61, illetve a 82 egyenirányítóval összekötve. Az A, B és C fázisok 55 és 57 tekercsrészei értelemszerűen deltába vannak kapcsolva, és a 72, illetve a 83 egyenirányítóval szintén a 2. ábrának megfelelő módon vannak összekötve. A 4 egyenirányító tekercs (3. ábra) csillagba kapcsolt 54 tekercsrésze és a deltába kapcsolt 55 tekercsrész a 9 oszlopon egyesítve van, és a 3 hálózati tekercs két 5 és 6 tekercsrészével szemben van elhelyezve. A 3 hálózati tekercs 5 és 6 tekercsrészei két 24 és 25 párhuzamos ághoz tartoznak. A csillagba kapcsolt 56 tekercsrész és a deltába kapcsolt 57 tekercsrész a 9 oszlopon egyesítve van, és a 3 hálózati tekercs két 7 és 8 tekercsrészével szemben van elhelyezve, mely utóbbi két 7 és 8 tekercsrész megfelelő módon a 24 és 25 párhuzamos ágakhoz tartoznak. A 7. ábrán a transzformátor olyan kiviteli példája látható, mégpedig az A fázisra, amelynél a 3 hálózati tekercs hat 5, 6, 7, 8. 92 és 93 tekercsrészekre van osztva. A megfelelő 5, 6, 7 tekercsrészek A fázisának 10, 11 és 14 kezdetei 94 áramvezető sín közbeiktatásával vannak egymással összekötve, és a 94 áram vezető sín a 13 tápforráshoz van csatlakoztatva. A 8 tekercsrész A fázisának 17 kezdete az 5 tekercsrész A fázisának 15 végével a 85 áramvezető-sín közbeiktatásával van összekötve. A 92 tekercsrész A fázisának 95 kezdete a 6 tekercsrész 18 végével 96 áramvezető sín közbeiktatásával van összekötve. A 93 tekercsrész A fázisának 97 kezdete a 7 tekercsrész 20 végével 98 áramvezető sín közbeiktatásával van összekötve. A megfelelő 8, 92 és 93 tekercsrészek A fázisának 21, 99 és 100 végei 101 áramvezető sín közbeiktatásával vannak egymással összekötve, és a 101 áramvezető sín a 23 föld vezetékhez van csatlakoztatva. Az 5 és 8 tekercsrészek, amelyek egymással 85 áramvezető sín közbeiktatásával vannak összekötve, 102 párhuzamos ágat képeznek. A 6 és 92 tekercsrészek, amelyek 96 áramvezető sín közbeiktatásával vannak egymással összekötve, 103 párhuzamos ágat képeznek. A 7 és 93 tekercsrészek, amelyek 98 áramvézető sín közbeiktatásával vannak egymással összekötve, 104 párhuzamos ágat képeznek. A 4 egyenirányító tekercs a példaként bemutatott változatnál négy 54, 55, 56 és 57 tekercsrészre van osztva, amelyek a 9 oszlopon (az L tengely mentén) vannak elhelyezve. Az A, B és C fázisok 54 és 56 tekercsrészei csillagba vannak kapcsolva, és a 2. ábrán feltüntetett módon a 61, illetve a 82 egyenirányítóval össze vannak kötve. Az A, B és C fázisok 55 és 57 tekercsrészei deltába vannak kapcsolva, és a 72, illetve a 83 egyenirányítóval szintén a 2. ábrán látható kapcsolási elrendezés szerint össze vannak kötve. Ennél a kiviteli példánál a csillagba kapcsolt 54 tekercsrész és a deltába kapcsolt 55 tekercsrész a 9 oszlopon egyesítve van, és a 3 hálózati tekercs három 5, 6 és 7 tekercsrészeivel szemben vannak elhelyezve. A három 5, 6 és 7 tekercsrész megfelelő módon a három 102, 9 103 és 104 párhuzamos ághoz tartozik. A csillagba kapcsolt 56 tekercsrész és a deltába kapcsolt'57 tekercsrész hasonlóképpen a 9 oszlopon egymással össze van kötve, és a 3 hálózati tekercs három 8, 92 és 93 részével szemben van elhelyezve. A 8, 92 és 93 tekercsrészek a három megfelelő 102, 103 és 104 párhuzamos ághoz tartoznak. A találmány szerinti félvezető egyenirányítók táplálására való háromfázisú transzformátor normál üzemi körülmények között ismert módon működik. Az alábbiakban a transzformátor működését hiba fellépése esetén ismertetjük. Tételezzük fel, hogy a 4 egyenirányító tekercs egyik részében rövidzárlat van, ami például annak következtében állhat elő, hogy a 61, 72, 82 és 83 egyenirányítók (2. ábra) közül az egyikhez kapcsolt 5—8 tekercsrészek valamelyikében zárlat lépett fel. Normál körülmények között a háromfázisú 13 tápforrás feszültsége a 3 hálózati tekercs 5, 6, 7 és 8 tekercsrészeinek .mindegyikére (3. ábra) eljut. A terhelőáram a 61 (2. ábra), 72, 82 és 83 egyenirányítókon keresztül a 4 egyenirányító tekercs 54, 55, 56 és 57 tekercsrészein (3. ábra) folyik keresztül. Ha a 72 egyenirányítóhoz kapcsolt 6 tekercsrészben (lásd 2. ábrát) átütés keletkezik, akkor az A, B és C fázisok 4 egyenirányító tekercsének 55 tekercsrészében (3. ábra) az áram hirtelen megnő. Ugyanakkor a 3 hálózati tekercs áramának nagy része a 4 egyenirányító tekercs 55 tekercsrésze és a 3 hálózati tekercs 6 tekercsrésze közötti erős mágneses csatolás következtében a 25, 39 és 53 párhuzamos ágakon keresztül folyik. Mivel a 3 hálózati tekercs 8 tekercsrésze a 19, 34 és 48 áramvezető síneken keresztül a 6 tekercsrészekkel sorba van kapcsolva, a 8 tekercsrész ampermeneteinek jelentős része mágnesesen nincs kiegyenlítve. Ennek következtében a szórt mágneses tér energiája hirtelen megnő, miközben a részlegesen rövidrezáródott rész ellenállása jelentősen megnő, ami a hibaáram 1,5—2-szeres csökkenéséhez vezet. A hibaáram csökkenésének eredményeképp a transzformátor üzembiztonsága megnő, és kisebb elektrodinamikái és termikus szilárdságú alkatrészeket lehet a transzformátorhoz felhasználni, a méreteket csökkenteni lehet, és végül a védelmi apparátus, pl. az olvadóbiztosítékok szükséges kicsatolási teljesítményét kisebbre lehet venni. Normál üzemi körülmények között a 4 egyenirányító tekercs azonos kapcsolási elrendezésű 54—57 tekercsrészeiben, például az 55 és 57 tekercsrészekben (1., 2. és 3. ábrák), amelyek deltába vannak kapcsolva, a kapcsolási folyamat egyszerre indul meg. Ezáltal a 4 egyenirányító tekercs ezen 55 és 57 tekercsrészeinek azon ampermenetei, amelyek a kapcsolási folyamatban részt vesznek, az A, B és C fázisok 3 hálózati tekercsének az ampermenetekkel szemben elhelyezkedő 25, 39 és 53 párhuzamos ágai által mágnesesen messzemenően ki lesznek egyenlítve. Mivel a 4 egyenirányító tekercsnek a kapcsolási folyamatban egyidejűleg résztvevő 55 és 57 tekercsrészei a 9 oszlopon a 4 egyenirányító tekercs teljes magasságának a felénél 10 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6