СПОСОБ НАМОТКИ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА Российский патент 2006 года по МПК H01F41/06 H01F27/28 

Изобретение относится к области изготовления элементов импульсной техники, а именно к способам намотки высокочастотных импульсных силовых трансформаторов.

Известны способы намотки силовых трансформаторов, описанные, например, в [1, 2], заключающиеся в изготовлении намоточного жгута (литцендрата) путем свивки набора изолированных проводов, последовательной укладке литцендратом первичной и вторичной обмоток на оправку с разделением обмоток друг от друга одним или несколькими слоями диэлектрического материала, удалении оправки, придании катушке формы, соответствующей конфигурации окна магнитопровода, пропитке готовой катушки лаком и соединении выводов обмоток с наконечниками путем очистки каждого из составляющих литцендрат проводов от изоляции, облуживания и пайки к наконечникам.

Существенными недостатками описанных выше аналогов являются высокая индуктивность рассеивания, сложность и высокая трудоемкость намотки, а также увеличение габаритных характеристик трансформатора.

По совокупности признаков наиболее близким аналогом предлагаемого способа является способ намотки силового трансформатора, представленный в [3], заключающийся в изготовлении литцендрата путем размещения на опорах набора изолированных проводов, свивке их в литцендрат при помощи специального оборудования, например ручной дрели, коловорота и т.п., обмотке готового литцендрата по всей длине с небольшим перекрытием полосой из диэлектрического материала (например, хлопчатобумажной ткани), последовательной укладке первичной и вторичной обмоток литцендрата на оправку, повторяющую форму керна магнитопровода с разделением обмоток друг от друга изоляционным материалом (слоем электрокартона), стяжке готовой катушки перпендикулярно направлению намотки диэлектрическим крепежным материалом, удалении оправки, придании полученной катушке формы, соответствующей конфигурации окна магнитопровода, пропитке готовой катушки лаком и скреплении выводов обмоток с наконечниками путем очистки каждого из составляющих литцендрат проводов от изоляции, облуживания и пайки к наконечникам.

Недостатками данного способа намотки являются высокая индуктивность рассеивания, имеющая место из-за невозможности правильного расположения витков обмоток между собой и магнитопроводом, ослабляющей связь последних друг с другом, сложность и высокая трудоемкость процесса намотки, обусловленные выполнением ряда действий по изготовлению литцендрата из набора проводов при помощи специального оборудования, придание готовой катушке заданной формы и выполнение выводов обмоток, а также увеличение габаритных характеристик трансформатора.

Задачами, на решение которых направлено предлагаемое техническое решение, являются:

- снижение индуктивности рассеивания;

- упрощение и снижение трудоемкости процесса намотки трансформатора;

- снижение габаритных характеристик трансформатора.

На фиг.1-17 представлены чертежи, поясняющие последовательно процесс намотки высокочастотного силового трансформатора, реализующий предлагаемый способ.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

В качестве намоточного материала используют электропроводную ленту 1 прямоугольного сечения с наружным изолирующим слоем (фиг.1), при этом в области половины длины каждой из обмоток ленту 1 перегибают перпендикулярно ее оси в противоположных направлениях, образуя узел перегиба 2 (фиг.2).

Намотку производят на гильзу 3, выполненную из диэлектрического материала.

Между краями ленты 1 в узле перегиба 2, а также краями ленты 1 и гильзы 3 оставляют зазоры соответственно А и В (фиг.3).

Первоначально узел 2 опирают на поверхность гильзы 3 и далее производят намотку ленты 1 в противоположных направлениях, определенных положением концов ленты 1 в узле 2 (фиг.3-7).

После завершения намотки выводы 4 полученной обмотки 5 сгибают перпендикулярно оси ленты 1 в противоположных направлениях (фиг.7, 8), а саму обмотку 5 отделяют от следующей обмотки 6 слоем диэлектрического материала 7 (фиг.9).

Далее производят намотку вторичной обмотки 6 с выводами 8 аналогично описанному выше для обмотки 5.

На фиг.10-16 последовательно изображен порядок намотки вторичной обмотки 6 в случае расположения выводов 4 и 8 на диаметрально противоположных поверхностях гильзы 3. Необходимо отметить, что выводы 4 и 8 соответственно обмоток 5 и 6 могут располагаться как на одной поверхности гильзы 3, так и на ее диаметрально противоложных поверхностях.

Внешний вид трансформатора в сборе с магнитопроводом 9 приведен на фиг.17.

Таким образом, техническими результатами предлагаемого способа намотки высокочастотного силового трансформатора являются снижение индуктивности рассеивания за счет оптимального взаимного расположения витков обмоток трансформатора относительно друг друга и магнитопровода, упрощение и снижение трудоемкости процесса намотки трансформатора, а также снижение его габаритных характеристик путем использования в качестве намоточного материала электропроводной ленты прямоугольного сечения с наружным изолирующим слоем, намотки обмоток на гильзу из диэлектрического материала, образования узла перегиба перед намоткой каждой из обмоток, который опирают на поверхность гильзы и производят укладку ленты в противоположных направлениях, определенных положением концов ленты в узле перегиба, а после завершения намотки выводы полученной обмотки сгибают перпендикулярно оси ленты в противоположных направлениях.

Проведенный сравнительный анализ выявил следующие отличия заявляемого способа от способа-прототипа:

- предлагаемый способ характеризуется новыми действиями над материальными объектами;

- в предлагаемом способе отсутствует ряд действий, усложняющих и увеличивающих трудоемкость процесса намотки трансформатора, а также увеличивающих его габаритные характеристики.

На фиг.18-21 представлен фотоматериал, иллюстрирующий преимущества предлагаемого способа с точки зрения габаритных характеристик по сравнению со способом-прототипом [3] на примере вариантов устройств (трансформаторов) с аналогичными техническими и функциональными характеристиками, изготовленных в соответствии со способом-прототипом (фиг.18, 19) и в соответствии с предлагаемым способом (фиг.20, 21).

Сравнительный анализ фотоматериала, представленного соответственно на фиг.18, 19 и фиг.20, 21, наглядно подтверждает снижение габаритных характеристик трансформатора, изготовленного в соответствии с предлагаемым способом намотки.

Заявляемый способ, сохраняя положительные качества приведенных в описании аналогов, отличается по сравнению с ними снижением индуктивности рассеивания, упрощением и снижением трудоемкости процесса намотки трансформатора, а также снижением его габаритных характеристик.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Цветаев С. Мощный импульсный блок питания. // Радио. 1990. №9. С.59-62.

2. Петров А. Сварочный аппарат. // Радиолюбитель. 1993. №5.

3. Володин В. Инверторный источник сварочного тока. Опыт ремонта и расчет электромагнитных элементов. // Радио. 2003. №9. С.33.

Изобретение относится к электротехнике, к изготовлению элементов импульсной техники, а именно к намотке высокочастотных импульсных силовых трансформаторов. Сущность заявляемого способа намотки заключается в том, что в качестве намоточного материала используют электропроводную ленту прямоугольного сечения с наружным изолирующим слоем. Намотку обмоток производят на гильзу из диэлектрического материала. Перед намоткой каждой из обмоток ленту в области половины ее длины перегибают перпендикулярно ее оси в двух противоположных направлениях, образуя узел перегиба, который опирают на поверхность гильзы и производят укладку ленты в противоположных направлениях, определенных положением концов ленты в узле перегиба. После завершения намотки выводы полученной обмотки сгибают перпендикулярно оси ленты в противоположных направлениях. Технический результат состоит в снижении индуктивности рассеяния, упрощении и снижении трудоемкости процесса намотки трансформатора, а также в снижении его габаритов. 21 ил.

Способ намотки высокочастотного силового трансформатора, заключающийся в последовательной укладке на оправку каждой из обмоток, отличающийся тем, что в качестве намоточного материала используют электропроводную ленту прямоугольного сечения с наружным изолирующим слоем, намотку производят на гильзу из диэлектрического материала, перед намоткой каждой из обмоток ленту в области половины ее длины перегибают перпендикулярно ее оси в двух противоположных направлениях, образуя узел перегиба, который опирают на поверхность гильзы и производят укладку ленты в противоположных направлениях, определенных положением концов ленты в узле перегиба, а после завершения намотки выводы полученной обмотки сгибают перпендикулярно оси ленты в противоположных направлениях.