БЛОК РЕАКТОРА Российский патент 2011 года по МПК H01F27/29 H01R4/18 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к блоку реактора, имеющему средство электрического соединения между обмоточными катушками и медными проводами, использующему алюминиевые провода так, как реактор используется в электрических и электронных приспособлениях.

Уровень техники

Фиг.5 представляет собой вид спереди стандартного реактора, имеющего средство электрического соединения между обмоточными катушками и медными проводами.

Как показано на фиг.5, железный сердечник 2, выполненный из железа, установлен на подставке 1, выполненной из железа. Обмоточная катушка 4, намотанная вокруг алюминиевых проводов 3, имеющая пленку эмали, затвердевшую на поверхности, погружена в железный сердечник 2. Затем наполненная катушка была пропитана лаком. Материал обмоточной катушки 4 состоит из алюминиевых проводов 3. Алюминиевые провода 3 являются менее дорогостоящими, чем медные провода, и в последнее время повсеместно используются в реакторах и других обмотках.

Эмалированные части удалены из начала и конца обмотки обмоточной катушки 4 алюминиевых проводов 3, и алюминиевый сердечник 5 спаян и соединен с другим электрическим выводом 6, выполненным из меди посредством спайки 7.

В этой конфигурации ввод источника питания в реактор 8 извне осуществляется путем вставки столбикового вывода или чего-либо в этом роде, соединенного с ведущим проводом или чем-либо в этом роде, в электрический вывод 6.

Тем не менее, в стандартной конфигурации средств электрического соединения между обмоточными катушками из алюминиевого материала и медными проводами, алюминиевые провода не могут быть прикреплены к выполненному из меди электрическому выводу с помощью обычной спайки. Для этого требуется специальная спайка для алюминиевых проводов. Таким образом, получается, что стоимость по сравнению с обычной спайкой выше, а технология изготовления сложная.

Еще хуже, что тепловыделение от обмоточной катушки передается выводу, и если тепловое напряжение применяется к электрическому выводу, спаянная часть может сломаться и получить дефект в соединении в силу различия в коэффициенте теплового расширения алюминия и меди. Таким образом, ухудшается надежность.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение предназначено для решения проблем стандартных средств, и в качестве объекта имеет блок реактора, имеющий электрическую соединительную часть между витками обмотки алюминиевых проводов и медными проводами, и конкретнее, менее дорогостоящий и более надежный блок реактора, способный предотвращать повреждение контакта, не смотря на внезапные изменения в температуре окружающей среды соединительной части.

Для решения проблем стандартных средств блок реактора настоящего изобретения включает в себя обмоточную катушку, имеющую алюминиевые провода, намотанные вокруг железного сердечника, и выполненный из меди электрический вывод, соединенный с концевыми частями обмоточной катушки, в которой электрический вывод имеет прессованную и соединительную часть для прессования и соединения алюминиевых проводов обмоточной катушки на одном конце, и сварную часть приблизительно плоской формы на другом конце.

Эта конфигурация реализует недорогой и надежный блок реактора, имеющий средства электрического соединения между обмоточными катушками и медными проводами, не вызывающие повреждение контакта, несмотря на внезапные изменения в температуре окружающей среды.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вид в разрезе блока реактора в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 представляет собой вид спереди блока реактора.

Фиг.3A представляет собой увеличенное изображение стороны соединительной части блока реактора.

Фиг.3B представляет собой увеличенный вид спереди.

Фиг.3C представляет собой увеличенный вид в разрезе части 3C-3C.

Фиг.3D представляет собой увеличенный вид в разрезе части 3D-3D.

Фиг.4 представляет собой график электрической характеристики блока реактора.

Фиг.5 представляет собой вид спереди стандартного реатора, имеющего средства электрического соединения между обмоточными катушками и медными проводами.

Предпочтительные варианты осуществления для выполнения изобретения

Предпочтительный вариант осуществления 1

Этот предпочтительный вариант осуществления описан на фиг.1-4, относится к блоку реактора, имеющему часть электрического соединения между обмоточными катушками, использующую алюминиевые провода и медные провода для подвода энергии питания для того, чтобы погасить гармонические токи из стиральной машины или подобного инверторного управления, или улучшить коэффициент мощности. Следует отметить, тем не менее, что настоящее изобретение не ограничивается только изображенными предпочтительными вариантами осуществления.

Фиг.1 представляет собой вид в разрезе блока реактора в предпочтительном варианте осуществления 1 настоящего изобретения. Как показано на фиг.1, тонкие электромагнитные стальные листы, выполнены в форме буквы Е с помощью прессующего штампа, наслоены и спаяны для получения Е-образного сердечника 9, к которому с верхней части прилажены обмоточные катушки 10, намотанные алюминиевыми проводами, имеющими пленку эмали, затвердевшую на поверхности. Тонкие электромагнитные стальные листы, выполненные в форме буквы I с помощью прессующего штампа, наслоены и спаяны для получения I-образного сердечника 11, который установлен на Е-образный сердечник 9, и поверхность контактной стороны наружной окружности спаяна и закреплена с помощью сварной детали 12.

Е-образный сердечник 9 спаян и закреплен на подставке 13, выполненной из железа, с помощью сварной детали 12 так, чтобы было возможно прикрепить его с помощью шурупов к стиральной машине или другой машине, в которой предполагается использование.

Изоляционная лента 15 для изоляции намотана на наружную окружность обмоточной катушки 10.

Весь реактор пропитан лаком после завершения всех процессов сварки и закрепления. Целью пропитки лаком, среди прочих, является предупреждение коррозии железных сердечников Е-образного сердечника 9 и I-образного сердечника 11, подавление магнитного искажающего шума, и защита изоляционной ленты катушки от влажности.

Фиг.2 представляет собой вид спереди блока реактора. Как показано на фиг.2, обмоточные катушки 10, намотанные алюминиевыми проводами 18 приспособлены к железному сердечнику 16, выполненному в форме Е-образного сердечника 9 и I-образного сердечника 11. Эмалированные части удалены от начала и конца обмотки обмоточных катушек 10 из алюминиевых проводов 18, и алюминиевые провода 19 сердечника из алюминиевых проводов 18 выставлены на расстоянии приблизительно 10 мм и спрессованы, соединены и прикреплены к прессуемой и соединительной части 25 выполненного из меди электрического вывода 17, составляя, таким образом, блок 14 реактора.

На другой противоположной стороне электрического вывода 17, провод сердечника выполненного из меди подводящего провода 21 с соединителем 22 для подведения источника энергии к реактору спаян и прикреплен к сварной части 17c приблизительно плоской формы электрического вывода 17 при помощи точечной сварки.

Соединительная часть 20 между алюминиевым проводом 19 сердечника и выполненным из меди электрическим выводом 17 создает разность электрических потенциалов в силу соединения разнородных металлов - алюминия и меди. Поэтому, если попадет вода или влага, возникнет электролитическая коррозия, и сопротивление контакта может быть повышено. Поэтому, с помощью использования кремнийорганической изоляции 23 для покрытия, по меньшей мере, всей площади соединительной части разнородных металлов с помощью использования кисточки и чего-либо наподобие этого, электрическое соединение может быть обеспечено соответствующим образом.

В дальнейшем с помощью покрытия наружной окружности соединительной части 20 термоусадочной трубкой 24, которая стягивается под воздействием высокой температуры, как изоляционная лента, водоотталкивающий эффект может быть дополнительно повышен.

Фиг.3 показывает подробности соединительной части. Фиг.3A представляет собой увеличенный вид сбоку соединительной части. Фиг.3B представляет собой увеличенный вид спереди соединительной части. Фиг.3C представляет собой вид в разрезе части 3C-3C фиг.3A. Фиг.3D представляет собой вид в разрезе части 3D-3D фиг.3А.

Как показано на фиг.3A и 3B, во время прессования и соединения алюминиевого провода 19 сердечника алюминиевого провода 18 к электрическому выводу 17, первая прессованная и соединительная часть 17a при низкой высоте прессования, и вторая прессованная и соединительная часть 17b при высокой высоте прессования, спрессованы и соединены в два этапа.

Как показано на фиг.3C и 3D, сечение 3C-3C показывает первую прессуемую и соединительную часть 17a при низкой высоте прессования, и высота изгиба прессования (высота прессования и соединения) образует ΔA, и сечение 3D-3D показывает вторую прессуемую и соединительную часть 17b высокой высоты прессования, и высота изгиба прессования образует ΔB. Следовательно, часть 30 конца вывода обработана путем изменения высоты прессования так, что отношение высот изгиба может быть ΔA<ΔB.

В первой прессуемой соединительной части 17a сечения 3C-3C, часть 30 конца вывода загнута и обработана до такой степени, что внутренний алюминиевый провод 19 сердечника может быть сжат и деформирован. В отличие от этого во второй прессуемой и соединительной части 17b сечения 3D-3D часть 30 конца вывода загнута и обработана до такой степени, что внутренний алюминиевый провод 19 сердечника не может быть пластично деформирован.

В целом, в отличие от медного провода, алюминиевый провод обладает мягкой поверхностной твердостью, и алюминий сам по себе растягивается под воздействием прессования и соединения и деформируется пластично. Поэтому сложно обеспечить как необходимую стабильность сопротивления контакта при прессовании и прикреплении, так и обеспечить предел прочности растяжения. Для решения такой проблемы, в предпочтительном варианте осуществления разделены высота прессования и соединения, и сопротивление контакта стабилизировано в первой прессуемой и соединительной части 17a сечения 3C-3C, и прочность растяжения обеспечена во второй прессуемой и соединительной части 17b сечения 3D-3D, необходимые значения для соединения разделены и могут быть достигнуты для последующего прессования и соединения.

Противоположная сторона алюминиевого провода 18 электрического вывода 17 представляет собой сварную часть 17c для соединения выполненного из меди подводящего провода 21 и электрического вывода 17 при помощи точечной сварки.

Эта сварная часть 17c сваривается между медными материалами, и не имеет различий в коэффициентах теплового расширения, соединительная часть 20 имеет стойкое сопротивление к изменениям температуры.

Фиг.4 показывает график электрических характеристик блока реактора предпочтительного варианта осуществления. На графике электрических характеристик, ось абсцисс означает высоту прессования изгиба (высоту прессования и соединения) прессуемой и соединительной части, ось ординат представляет значение сопротивления электрического контакта прессуемой и соединительной части. Как показано на фиг.4, во время прессования и соединения алюминиевого провода диаметром, например 2,0 мм, в пределах значения высоты изгиба приблизительно от 1,8 мм до 2,3 мм значение сопротивления контакта стабильно, около 0,2 мΩ или меньше, но сопротивление контакта постепенно растет, когда значение высоты изгиба составляет приблизительно 2,3 мм или больше.

Другими словами, сопротивление контакта алюминиевого провода сердечника является низким, и оно является стабильным во время сильного сжатия и пластичной деформации, но прочность растяжения по отношению к натяжению понижена.

Аналогично как для прочности растяжения, в пределах значения высоты изгиба приблизительно от 1,8 мм до 2,3 мм, постепенно возрастает прочность растяжения, и в пределах значения высоты изгиба приблизительно от 2,3 мм до 2,6 мм, прочность растяжения стабильна, около 300 Н/м² или больше.

Следовательно, для того, чтобы стабилизировать сопротивление контакта, первая прессуемая и соединительная часть 17a спрессована и соединена при значении высоты изгиба от 1,9 мм и до 2,1 мм, и для того чтобы обеспечить прочность растяжения, вторая прессуемая и соединительная часть 17b спрессована и закреплена при значении высоты изгиба от 2,4 мм и до 2,6 мм, так что могут быть достигнуты как сопротивление контакта, так и прочность растяжения.

Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления разнородные материалы закреплены прессуемым и соединительным алюминиевым проводом 18 обмоточной катушки 10 с выполненным из меди электрическим выводом 17, и блок 14 реактора составлен, и схожие материалы медного провода 21 и выполненного из меди электрического вывода 17 соединены с помощью точечной сварки, обеспечивая, таким образом, недорогой и высоконадежный блок реактора, имеющий средство электрического соединения между алюминиевыми обмоточными катушками и медными проводами, способными предотвращать повреждение контакта, несмотря на внезапные изменения в температуре окружающей среды.

Дополнительно, с помощью изменения высоты изгиба во время прессования и соединения первой прессуемой и соединительной части 17a и второй прессуемой и соединительной части 17b, могут быть одновременно стабилизированы как прочность растяжения, так и сопротивление контакта прессуемой и соединительной части 25. По этой причине обеспечиваются необходимые эксплуатационные качества, несмотря на действие времени, и надежность может быть дополнительно повышена.

Более того, с помощью использования водоотталкивающей обработки с помощью кремнийорганической изоляции на поверхности контакта алюминиевого материала и медного материала, или с помощью водоотталкивающей обработки путем покрытия термоусадочной трубкой, которая стягивается под влиянием высокой температуры, можно предотвратить появление электролитической коррозии между разнородными металлами, и надежность может быть повышена еще больше.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках электрических реакторов с алюминиевыми проводами для их соединения с медными проводами электрических и электронных приспособлений. Технический результат состоит в удешевлении и повышении надежности. Блок реактора включает в себя обмоточную катушку, алюминиевые провода которой намотаны вокруг железного сердечника. Выполненный из меди электрический вывод соединен с концевыми частями обмоточной катушки и имеет прессуемую и соединительную часть для прессования и соединения алюминиевых проводов обмоточной катушки на одном конце, и сварную часть приблизительно плоской формы на другом конце, так что электрическое соединение между разнородными материалами реализовано при низкой стоимости и высокой надежности. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Блок реактора, содержащий обмоточную катушку, имеющую алюминиевые провода, обмотанные вокруг железного сердечника, и выполненный из меди электрический вывод, соединенный с концевыми частями обмоточной катушки, причем электрический вывод имеет прессуемую и соединительную часть для прессования и соединения алюминиевых проводов обмоточной катушки на одном конце и сварную часть приблизительно плоской формы на другом конце, причем электрический вывод имеет прессуемую и соединительную часть, разделенную на первую прессуемую и соединительную часть и вторую прессуемую и соединительную часть, причем высота прессования и соединения первой прессуемой и соединительной части и второй прессуемой и соединительной части отличаются.

2. Блок реактора по п.1, в котором прессуемая и соединительная часть покрыта кремнийорганической изоляцией для водоотталкивающей пропитки.

3. Блок реактора по п.1, в котором прессуемая и соединительная часть покрыта термоусадочной трубкой для водоотталкивающей пропитки.