ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ КАТУШКА Российский патент 1995 года по МПК H01F5/02 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в измерительных механизмах индукционных счетчиков электрической энергии.

Известна катушка, содержащая обмотку, расположенную на каркасе, имеющем фланцы с выступами, в которых выполнены камеры с пазами Т-образной формы [1] В пазах расположены Г-образные лепестки для подпайки концов обмотки катушки и подсоединения внешней цепи. Камеры в пазах для защиты мест пайки и фиксации лепестков залиты герметиком или изоляционным материалом.

Недостатками катушки являются сложность конструкции и технологического процесса, а также необходимость выполнения пайки выводов к лепесткам в процессе намотки, что снижает производительность намоточного оборудования.

Известна катушка, каркас которой содержит фланцы с выступами и держатели контактов [2] Выступы на фланцах выполнены с углублением, в котором расположен держатель контактов, имеющий U-образный паз, в котором расположена одна часть контакта, а на внешней стороне выступа выполнен паз, в котором расположена другая часть контакта.

Недостатком известной катушки является следующее. При намотке катушки на больших скоростях вращения возможно выпадение контактов и их держателей вследствие действия центробежных сил и вибрации, требуется дополнительная изоляция вывода начала обмотки, что приводит к увеличению трудоемкости.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является электрическая катушка, содержащая обмотку, размещенную на каркасе с фланцами, на которых расположены клеммные держатели и выводные лепестки, причем фланцы каркаса выполнены с выступами, клеммные держатели расположены в выступах и имеют Т-образные пазы и сквозные отверстия, в которых размещены соответственно Z-образные и U-образные выводные лепестки [3]
Недостатки данной катушки. Пайка Z-образного вывода должна осуществляться непосредственно перед намоткой, что снижает производительность намоточного оборудования. Размещение нижней части Z-образного вывода и изоляции места пайки под обмоткой ухудшает коэффициент заполнения окна магнитопровода обмоткой. При большой скорости намотки катушки возможно выпадение Z-образного контакта вследствие действия центробежных сил и вибрации. Невозможна пайка концов обмотки к выводам погружением в жидкий припой. Требуется заполнение свободной части Т-образного паза герметиком для предотвращения электрического пробоя между обмоткой и Z-образным выводом.

Изобретение направлено на уменьшение расхода обмоточного провода, повышение производительности намоточного оборудования и снижение брака.

Сущность изобретения заключается в том, что в электрической катушке, содержащей обмотку, расположенную на каркасе с фланцами, на одном из которых расположен клеммный держатель и выводные контакты, согласно изобретению клеммный держатель выполнен в виде перегородки, двух симметричных боковых выступов и центрального выступа, установленного с зазором относительности боковых выступов и перегородки с образованием П-образного канала для укладки контактов, в каждом из боковых выступов выполнены сквозное отверстие и паз для заделки одного из концов контакта, а также приливы для предварительного закрепления концов обмоточного провода, во фланце выполнены паз и отверстие для вывода концов обмоточного провода, а контакты выполнены из одножильного монтажного провода.

Для изоляции оголенных токонесущих элементов обмотки от внешней среды и дополнительной фиксации контактов катушка снабжена крышкой с защелкой, на внутренних боковых поверхностях крышки выполнены направляющие выступы, а на передней стенке пазы для пропускания контактов, на боковых выступах клеммного держателя со стороны внутренних боковых поверхностей крышки выполнены симметричные продольные, открытые с внешней стороны направляющие пазы, а на перегородке выемка для защелки крышки.

Сопоставительный анализ с наиболее близким аналогом показывает, что заявляемая катушки отличается новой формой выполнения клеммного держателя, а также использование в качестве контактов одножильного монтажного провода.

Предлагаемая конструкция катушки обеспечивает экономию обмоточного провода, поскольку имеет более высокий коэффициент заполнения каркаса обмоточным проводом, так как выводы размещаются вне обмотки. Более высокий коэффициент заполнения каркаса приводит к уменьшению наружного диаметра катушки, что резко снижает возможность электрического пробоя на корпус электросчетчика.

Наличие приливов для предварительного закрепления концов обмотки позволяет отказаться от закрепления концов обмотки посредством пайки в процессе намотки, что повышает производительность намоточного оборудования и улучшает условия труда.

Монтажные проводники для присоединения к внешней цепи одновременно выполняют функции контактов, что снижает стоимость катушки и уменьшает количество паек при монтаже.

Предлагаемая конструкция резко снижает брак при изготовлении катушки, поскольку конструкция контактов позволяет производить пайку в тигле при достаточно высокой температуре, что дает возможность применить для обмотки провод, не требующий зачистки изоляции при пайке (например, провод ПЭВТЛ). (Некачественная зачистка и обрыв провода при зачистке изоляции является одной из наиболее частых причин брака). Кроме того, исключение операции зачистки снижает трудоемкость изготовления катушки. Конструкция контактов исключает обрыв обмотки и замыкание витков обмотки на контакты, при котором образуются короткозамкнутые витки.

На фиг. 1 и 2 представлена катушка в двух проекциях; на фиг.3 показан разрез А-А на фиг. 2; на фиг.4 и 5 изображена крышка в двух проекциях; на фиг. 6 показан каркас катушки в аксонометрии; на фиг.7 показано закрепление контакта и вывода обмотки.

Катушка содержит обмотку 1, расположенную на каркасе 2, имеющем фланцы 3 и 4, и крышку 5. На торцовой поверхности фланца 3 расположен клеммный держатель, выполненный в виде перегородки 6, двух симметричных боковых выступов 7 и центрального выступа 8, установленного с зазором относительно боковых выступов 7 и перегородки 6 с образованием П-образного канала 9 для укладки контактов 10. Для вывода начала обмотки 1 в П-образном канале 9 во фланце 3 имеется сквозное отверстие 11. Для вывода конца 12 обмотки 1 на фланце 3 выполнен паз 13.

Перегородка 6 обеспечивает изоляцию магнитного сердечника от токонесущих элементов катушки. Боковые выступы 7 клеммного держателя предназначены для заделки одного из концов контактов 10, выполненных из одножильного монтажного провода. Для закрепления концов контактов 10 в каждом из выступов 7 выполнены сквозное отверстие 14 и паз 15. Кроме того, каждый боковой выступ 7 имеет продольный паз 16, открытый с внешней стороны, для установки крышки 5 и прилив 17 для предварительного закрепления обмоточного провода. Для предотвращения соскальзывания обмоточного провода в приливе 17 выполнен паз 18. Перегородка 6 имеет выемку 19 для защелки крышки 5.

Крышка 5 (фиг.4 и 5) представляет собой параллелепипед, открытый с нижней и задней стороны. На внутренних боковых плоскостях крышки выполнены направляющие выступы 20, на верхней стенке для фиксации крышки на фланце 3 выполнен выступ-защелка 21, а на передней стенке пазы 22 для пропускания контактов 10.

Монтаж катушки осуществляется следующим образом.

До начала намотки конец обмоточного провода продевается в отверстие 11 во фланце 3 и наматывается на ближайший прилив 17 выступа 7. По окончании намотки другой конец обмоточного провода заводится в паз 13 и наматывается на прилив 17 другого выступа 7. После изоляции обмотки 1 слоем наружной изоляции 23 концы обмоточного провода снимаются с приливов 17 и при необходимости зачищаются. Зачищенные от изоляции концы монтажных проводов контактов 10 заводятся в отверстие 14 в выступах 7 с внутренней стороны и изгибаются вверх по пазу 15, а незачищенные концы контактов 10 изгибаются и укладываются в каналы между выступами 7 и центральным выступом 8. Затем концы обмотки 1, ранее закрепленные на приливах 17, наматываются на вертикально стоящие, зачищенные концы контактов 10 и пропаиваются. Пайка выводов обмотки 1 может быть автоматизирована, так как концы контактов 10 имеют достаточную длину. Для более надежного закрепления контактов 10 их запаянные концы подгибаются в сторону центрального выступа 8 (фиг.3). Крышка 5 своими выступами 20 вдвигается по направляющим пазам 16 выступов 7 и защелкивается за выемку 19 на перегородке 6, обеспечивая изоляцию мест пайки концов обмотки 1 и дополнительную фиксацию контактов 10.

Используемые в качестве контактов 10 одножильные монтажные провода могут быть сделаны необходимой длины для непосредственного подключения катушки к клеммам электросчетчика без промежуточных деталей и паек.

Использование: в электротехнике, в частности в измерительных механизмах индукционных счетчиков электрической энергии. Сущность изобретения: катушка содержит обмотку, расположенную на каркасе, имеющем фланцы, и крышку. На торцовой поверхности фланца 3 расположен клеммный держатель, выполненный в виде перегородки 6, двух симметричных боковых выступов 7 и центрального выступа 8, установленного с зазором относительно боковых выступов 7 и перегородки 6 с образованием П-образного канала 9 для укладки контактов. Для вывода обмотки в П-образном канале 9 во фланце 3 имеется сквозное отверстие. Для вывода конца обмотки на фланце 3 выполнен паз. Изобретение направлено на уменьшение расхода обмоточного провода, повышение производительности намоточного оборудования и снижения брака. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ КАТУШКА, содержащая обмотку, расположенную на каркасе с фланцами, на одном из которых расположен клеммный держатель и выводные контакты, отличающаяся тем, что клеммный держатель выполнен в виде перегородки, двух симметричных боковых выступов и центрального выступа, установленного с зазором относительно боковых выступов и перегородки с образованием П-образного канала для укладки контактов, в каждом из боковых выступов выполнены сквозные отверстия и паз для заделки одного из концов контакта, а также приливы для предварительного закрепления концов обмоточного провода, во фланце выполнены паз и отверстие для вывода концов обмоточного провода, а контакты выполнены из одножильного монтажного провода. 2. Катушка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена крышкой с защелкой, на внутренних боковых поверхностях крышки выполнены направляющие выступы, а на передней стенке пазы для пропускания контактов, на боковых выступах клеммного держателя со стороны внутренних боковых поверхностей крышки выполнены симметричные продольные, открытые с внешней стороны направляющие пазы, а на перегородке выемка для защелки крышки.