БРОНЕВОЙ МНОГОСТЕРЖНЕВОЙ МАГНИТОПРОВОД Российский патент 1997 года по МПК H01F27/25 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторам, дросселям и статическим преобразователям частоты. Оно может быть использовано в энергетике всех отраслей народного хозяйства и в быту в одно- и трехфазном исполнении для мощностей от I ВА до 2.6 кВА.

Известна конструкция магнитопровода для многофазного дросселя, в котором стержни выполнены в виде кольеобразных фигур, причем выступают за края стержней сердечника (заявка Японии 63-6128 кл. Н 01 F 27/24; 27/00 аналог) [1] Такое устройство имеет 6 стыков и усложненную конструкцию стяжки магнитной системы.

Известна конструкция многостержневого магнитопровода из ориентированной стали и двух криволинейных ярем, стыкующихся со стержнем (а.с. СССР 1352542 кл. Н 01 F 3/10; 27/26 аналог) [2] Такая конструкция имеет 6 стыков и усложненную систему стяжки магнитопровода.

Известны конструкции (а.с. СССР 1051595 кл. Н 01 F 27/24 и 1396165 кл. Н 01 F 27/24 аналоги) [3,4] В них магнитопровод состоит из стыковки под определенным углом (360^o/п, где п число стержней). Такая конструкция имеет 2п стыков и усложненную систему стяжки магнитопровода. Кроме того, необходимо соблюдать определенные соотношения в размерах отдельно намотанных катушек и размерами разрезанного сердечника, нужно также удалять заусенцы на разрезанных поверхностях сопрягаемых частей магнитопровода.

Известны заявки Японии 63-2125 кл. Н 01 F 27/24 и 49-42605 кл. Н 01 F 27/24 аналоги [5,6] Сердечник состоит из трех взаимно параллельных стержней и ярем, которые собраны путем шихтовки соответствующих пластин на основе ориентированной кремнистой стали. Такие конструкции шихтованных сердечников трудоемки и сложны в сборке.

Наиболее близким к заявляемому является броневой магнитопровод с О-образными витыми элементами Ф.Х. Бальян, Трансформаторы для радиоэлектроники, М. 1971, с. 26-27, рис.23, а прототип [7] Однако технология его довольно сложна.

Целью изобретения является упрощение конструкции, упрощение технологии изготовления, процесса сборки и разборки при ремонте, снижение расхода материала, исключение процесса разрезки магнитопровода, удаления заусенцев от резки и использование безотходной технологии при изготовлении магнитопровода.

Указанная цель достигается тем, что магнитопровод собирается из стержней 0-образной формы сплющенных с двух сторон до образования I-образного вида и О-образных витых ярем сплющенных с четырем сторон и пристыкованных к торцам стержня с двух сторон. Стержни и ярма в местах стыковки имеют сквозные отверстия, через которые проходят стяжные шпильки. Стержни и ярма наматываются из ленты ферромагнитного материала. После скрепления по торцам стержней и ярем образуется пространственный магнитопровод.

На фиг.1 изображен однофазный двухобмоточный трансформатор с предлагаемым магнитопроводом (ступенчатый разрез). Такой же вид имеет трехфазный трансформатор. Магнитопроводы дросселей отличаются от магнитопроводов наличием между стержнями и ярмами по сопрягаемым торцам наличием не магнитных не токопроводящих прокладок ("воздушные зазоры"). Разница между однофазной и трехфазной конструкциями заключается в числе стержней 1 и ярем 2, которые стягивается шпильками 3. Первичная 4 и вторичная 5 обмотки находятся на соответствующих стержнях 1. Используя одни и те же детали магнитопровода, обмотки можно собрать как однофазные, так и трехфазные трансформаторы и дроссели.

На фиг.2 и 3 показаны поперечные разрезы (по АА) асимметричного однофазного и трехфазного трансформаторов. На фиг.4 и 5 изображены конструкции однофазного и трехфазного трансформаторов с симметричной конструкцией магнитопроводов. Эти конструкции магнитопроводов с уширенными ярмами аналогичны конструкциям "III"-образных пластин типа "VIII". В этих конструкциях магнитная индукция в ярмах не превышает рекомендуемую, а магнитная индукция в стержнях несколько повышена, что позволяет уменьшить числа витков обмоток, уменьшить расход обмоточного материала и снизить стоимость трансформатора или дросселя. Поскольку масса стержней меньше массы ярем, то потери в стали увеличиваются незначительно.

Стержни магнитопровода 1 могут быть изготовлены следующим образом. На оправку на закладную деталь (или сформированную предварительно в начале ленты закладную деталь для сформирования сквозного отверстия для прохода стягивающей шпильки) наматывается в направлении прокатки заготовка. В процессе намотки лента смазывается магнитным клеем, потом подвергается формовка и запекается. Стержни магнитопровода 1 также могут быть изготовлены несколько иначе, а именно, на оправку в направлении прокатки наматывается заготовка 0-образной формы, которая в процессе намотки смазывается магнитным клеем. Потом заготовка сплющивается, приобретая окончательную форму и запекается.

Аналогично на оправку из ленты в направлении прокатки наматывается О-образная заготовка ярма 2. В процессе намотки лента смазывается магнитным клеем. В процессе намотки формируются с помощью закладных деталей сквозные отверстия для прохода стягивающих шпилек. Потом О-образная заготовка сплющивается с четырех сторон и запекается.

Обмотки 4,5 мотаются отдельно на обычных намоточных станках. Готовые и пропитанные обмотки надеваются на стержень 1. Ярма 2 одно или два пристыковываются к торцам стержня с одной или двух сторон.

Используя один стержень 1 и одно ярмо 2, две шпильки 3 и обмотки 4,5 собирают асимметричный трансформатор или дроссель. Используя один стержень 1, два ярма 2 и две удлиненных шпильки 3 и обмотки 4,5 собирают трансформатор или дроссель с симметричным магнитопроводом. Этот трансформатор аналогичен однофазным трансформатором, собранным на "железе" типа "VIII" с уширенным ярмом.

Из тех же деталей и удлиненных шпилек собираются и трехфазные трансформаторы и дроссели с асимметричным фиг.3 и симметричным фиг.5 магнитопроводами.

Для изготовления однофазного или трехфазного дросселей используют также детали магнитопровода, но между сопрягаемым деталями (стержень 1 и ярмо 2) помещают прокладки в виде шайб для образования необходимого "воздушного" зазора из немагнитного токонепроводящего материала.

Предлагаемая конструкция магнитопровода позволяет применить безотходную технологию изготовления стержней и ярем из ферромагнитной ленты, причем в основном магнитный поток идет в направлении прокатки. Никакой разрезки намотанного магнитопровода производить не требуется и удалять заусенцы с места разреза магнитопровода ненужно, а это упрощает производство. Конструкция магнитопровода упрощает ремонт трансформатора (или дросселя).

Изобретение относится к электротехнике, в частности к однофазным и трехфазным трансформаторам и дросселям. Оно может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства и в быту при мощностях от 1 ВА до 2...6 кВА. Броневой магнитопровод выполнен витым из ферромагнитной ленты и имеет О-образные сплющенные стержни 1, к которым пристыкованы О-образные ярма 2 с двух сторон стержней и прикреплены к ним с помощью шпилек 3, проходящих через отверстия в стержнях и ярмах. Конструкция магнитопровода позволяет применить безотходную технологию намотки стержней и ярем из ленты в направлении прокатки. При этом не требуется резка намотанного магнитопровода и удаление заусенцев с поверхностей разреза, которые замыкают отдельные пластины магнитопровода. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Броневой многостержневой магнитопровод, выполненный витым из ферромагнитной ленты и состоящий из О-образных элементов, отличающийся тем, что О-образными выполнены ярма, стержни выполнены О-образными сплющенными, ярма пристыкованы к торцам каждого из стержней с двух сторон. 2. Магнитопровод по п. 1, отличающийся тем, что стержни и ярма в местах стыковки имеют отверстия, через которые проходят стяжные шпильки.