УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАМКНУТОГО КОНТУРА ЛЕНТОЧНОГО МАГНИТОПРОВОДА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ИЗ БЛОКОВ ПАКЕТОВ МНОГОСЛОЙНЫХ АМОРФНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛЕНТ Российский патент 2014 года по МПК H01F41/02 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при изготовлении магнитопроводов распределительных трансформаторов из ленты аморфных, нанокристаллических металлов и сплавов.

В качестве аналога было выбрано устройство - каркас линии для производства магнитопровода трансформатора из аморфных металлических лент (Patent US №5093981, Н01F 41/02, 10.03.1992 г.), где пакеты лент оборачиваются вокруг каркаса, периметр которого имеет выпуклую форму, а устройство для прижатия и фиксации пакетов аморфных лент к каркасу включает в себя группу пальцевых верхних и нижних прижимов. Данные устройства имеют следующие недостатки:

- сложность конструкции, так как форма и размеры каркаса не соответствуют размерам готового магнитопровода, а операции по формированию магнитопровода вокруг каркаса являются промежуточными и для окончательной сборки магнитопровода необходимо проведение дополнительных операций с переустановкой собираемого магнитопровода и наличия дополнительных механизмов, что повышает трудоемкость процесса сборки, приводит к неплотной укладке пакетов аморфных лент и увеличению времени сборки магнитопровода;

- устройство для фиксации и прижима пакетов аморфных лент состоит из группы пальцевых прижимов с индивидуальными пневматическими приводами и дополнительных механизмов, поэтому имеет сложную конструкцию, что предъявляет высокие требования к синхронизации работы всех механизмов, снижает надежность работы устройства, повышает трудоемкость процесса и снижает качественные характеристики готового магнитопровода.

Известно оборудование для формирования замкнутого контура магнитопровода из блоков пакетов аморфных лент, выполненное в виде оправки с устройством для фиксации блоков на оправке (Патент РФ №2414016, Н01F 41/02, 03.03.2010 г.), выбранное в качестве прототипа.

К недостаткам данного оборудования относится отсутствие регулировки внешних размеров оправки, что приводит к неплотной укладке пакетов аморфных лент и снижению электромагнитных характеристик магнитопроводов, к изготовлению индивидуальных оправок для каждого типоразмера магнитопроводов распределительных трансформаторов, повышению трудоемкости операций по снятию собранного магнитопровода с оправки и увеличению времени формирования и сборки магнитопровода. Недостатками устройства для фиксации блоков на оправке являются малая площадь пятна контакта фиксаторов с блоками пакетов аморфных лент, отсутствие фиксации внутренних пакетов аморфных лент магнитопровода (после снятия оправки), что может привести к «распушиванию» собранного магнитопровода из-за упругих деформаций пакетов аморфных лент, снижению надежности работы устройства и качества собранного магнитопровода.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности работы устройств для формирования замкнутого контура ленточного магнитопровода, снижении трудоемкости процесса, времени формирования магнитопровода и металлоемкости оборудования, повышении технологичности, улучшении электромагнитных характеристик магнитопровода и, как следствие, экономии электроэнергии.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для формирования замкнутого контура ленточного магнитопровода распределительного трансформатора из блоков пакетов многослойных аморфных металлических лент, содержащем разъемную оправку и фиксатор блоков на оправке, оправка включает левые и правые боковые стойки, верхние и нижние планки, а также ступицу с пазами, в которых установлены с возможностью горизонтального перемещения упомянутые боковые стойки, а сверху и снизу боковых стоек установлены с возможностью вертикального перемещения верхние и нижние планки соответственно, при этом фиксатор упомянутых блоков выполнен в виде двух обойм - внутренней и наружной, форма каждой из которых спрофилирована в соответствии с внутренней и наружной поверхностью контура магнитопровода, а внутренняя обойма установлена на оправке.

Технический результат достигается также, если каждая из обойм выполнена в виде жестко закрепленных между собой частей.

Технический результат достигается также, если боковые стойки включают верхнюю и нижнюю левые стойки и верхнюю и нижнюю правые стойки, а верхняя и нижняя планки выполнены из двух частей, левой и правой, при этом каждая из указанных частей установлена на соответствующей стойке.

Технический результат достигается также, если для одновременного горизонтального перемещения левой и правой боковых стоек, устройство снабжено двумя стяжными муфтами, одна из которых сочленена с верхними левой и правой стойками, а другая с нижней левой и правой стойками.

Технический результат достигается также, если каждая часть верхней планки, а также каждая часть нижней планки включает группу резьбовых соединений для вертикального перемещения и регулирования вертикальных размеров контура магнитопровода.

Технический результат достигается также, если для регулирования горизонтальных размеров контура каждая пара верхних и нижних планок жестко соединены между собой посредством крепежных элементов и втулок различной длины.

Формирование магнитопровода осуществляется на внутренней обойме, которую предварительно устанавливают на оправку и выбирают зазоры для плотного контакта обоймы с оправкой по всему периметру.

Горизонтальное перемещение левых и правых боковых стоек оправки может осуществляться с помощью стяжных муфт, что позволяет увеличивать горизонтальный размер оправки на величину D₁=Al-А, где А - минимальный размер по ширине, А1 - максимальный размер по ширине. Вертикальное перемещение верхних и нижних планок оправки может осуществляться с помощью резьбовых соединений, что позволяет

увеличивать вертикальный размер оправки на величину D2=B1-В, где В - минимальный размер по высоте, В1 - максимальный размер по высоте.

Графические материалы устройства для формирования замкнутого контура ленточного магнитопровода, поясняющие сущность изобретения, изображены на фигурах, где на:

- Фиг.1 изображена оправка с первоначальными линейными размерами по ширине и высоте,

- Фиг.2 изображена оправка с максимальными линейными размерами по ширине и высоте,

- Фиг.3 изображен общий вид устройства для формирования контура магнитопровода.

Устройство для формирования замкнутого контура ленточного магнитопровода распределительного трансформатора из блоков пакетов многослойных аморфных металлических лент состоит из оправки 1 и устройства для фиксации блоков пакетов аморфных лент на оправке 2.

Оправка 1 состоит из левой верхней боковой стойки 3, правой верхней боковой стойки 4, левой нижней боковой стойки 5 и правой нижней боковой стойки 6. Каждая боковая стойка имеет направляющую 7, которая устанавливается в соответствующий паз ступицы 8 и определяет направление горизонтального перемещения стойки. Стойки 3 и 4, 5 и 6 попарно соединены между собой стяжными муфтами 9, которые обеспечивают одновременное перемещение стоек относительно неподвижной ступицы 8 в горизонтальной плоскости на величину D₁=0…40 мм.

Сверху боковых стоек 3 и 4 установлены верхние планки 10 и 11, а снизу боковых стоек 5 и 6 установлены нижние планки 12 и 13, причем каждая планка 10, 11, 12 и 13, с помощью групп резьбовых соединений 14, соединена с соответствующей боковой стойкой 3, 4, 5 и 6. С помощью группы резьбовых соединений 14 определяют направление вертикального перемещения планок 10, 11, 12 и 13 и обеспечивают одновременное их перемещение, относительно соответствующих стоек 3, 4, 5 и 6, в вертикальной плоскости на величину D₂=0…40 мм, осуществляя, таким образом, регулировку и точную установку внешних размеров оправки 1. Для этого ослабляют гайки резьбовых соединений 14, перемещают головку болта по пазам соответствующих планок 10, 11 и 12, 13, затем гайки закручивают и выставляют для получения требуемого размера с помощью стяжных муфт 9 соответствующие боковые стойки 3, 4 и 5, 6. Для регулировки и установки точных размеров оправки 1 по высоте отпускают гайки резьбовых соединений 14, перемещают болты и выставляют соответствующие планки 10, 11 и 12, 13 для получения требуемого размера по высоте, после чего гайки закручивают.

Для повышения жесткости верхних и нижних элементов оправки планки 10 и 11, 12 и 13 соединены между собой с помощью крепежных элементов 15 и втулок разной длины 16 и 17.

Устройство для фиксации блоков пакетов аморфных лент на оправке 2 состоит из внутренней обоймы 18, наружной обоймы 19 и болтов 20.

Устройство работает следующим образом. После установки требуемых размеров оправки 1 по ширине и высоте на оправку устанавливают внутреннюю обойму 18, с помощью болтов 20 выбирают зазоры для обеспечения плотного контакта обоймы 18 и оправки 1 и начинают формирование блоков пакетов аморфных лент 21 на внешней стороне внутренней обоймы 18. После окончания операций по формированию блоков пакетов и получения магнитопровода требуемых размеров устанавливают наружную обойму 19, затягивают болты 20, разжимают боковые стойки 3, 4, 5, 6 и планки 10, 11, 12, 13 и снимают собранный магнитопровод вместе с обоймами 18, 19 с оправки 1.

Данное устройство может быть использовано для изготовления магнитопроводов из аморфной ленты распределительных трансформаторов мощностью от 30 до 1600 кВА.

Таким образом, применение предложенного устройства позволит:

- повысить надежность и работоспособность оборудования для формирования ленточных магнитопроводов из аморфной ленты и снизить время производственного процесса формирования магнитопроводов за счет оптимизации состава оборудования и технологических операций;

- снизить трудоемкость процесса формирования магнитопроводов и металлоемкость оборудования за счет уменьшения количества оправок и применения одной универсальной оправки для изготовления пяти типоразмеров магнитопроводов;

- повысить качество формирования магнитопроводов за счет обеспечения плотной укладки пакетов аморфных лент;

- повысить электромагнитные характеристики магнитопроводов за счет повышения точности и качества формирования магнитопроводов.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении магнитопроводов распределительных трансформаторов из ленты аморфных, нанокристаллических металлов и сплавов. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства, снижении трудоемкости процесса, времени формирования магнитопровода и металлоемкости оборудования, повышении технологичности, улучшении электромагнитных характеристик магнитопровода и, как следствие, экономии электроэнергии. Устройство для формирования замкнутого контура ленточного магнитопровода из блоков пакетов многослойных аморфных металлических лент содержит разъемную оправку и фиксатор блоков на оправке. Оправка включает левые и правые боковые стойки, верхние и нижние планки, а также ступицу с пазами, в которых установлены с возможностью горизонтального перемещения упомянутые боковые стойки. Сверху и снизу боковых стоек установлены с возможностью вертикального перемещения верхние и нижние планки соответственно. Фиксатор блоков выполнен в виде двух обойм - внутренней и наружной, форма каждой из которых спрофилирована в соответствии с внутренней и наружной поверхностью контура магнитопровода, внутренняя обойма установлена на оправке. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для формирования замкнутого контура ленточного магнитопровода распределительного трансформатора из блоков пакетов многослойных аморфных металлических лент, включающее разъемную оправку и фиксатор блоков на оправке, отличающееся тем, что оправка включает левые и правые боковые стойки, верхние и нижние планки, а также ступицу с пазами, в которых установлены с возможностью горизонтального перемещения упомянутые боковые стойки, сверху и снизу боковых стоек установлены с возможностью вертикального перемещения верхние и нижние планки соответственно, при этом фиксатор упомянутых блоков выполнен в виде двух обойм - внутренней и наружной, форма каждой из которых спрофилирована в соответствии с внутренней и наружной поверхностью контура магнитопровода, и внутренняя обойма установлена на оправке.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая из обойм выполнена в виде жестко закрепленных между собой частей.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что боковые стойки включают верхнюю и нижнюю левые стойки и верхнюю и нижнюю правые стойки, а верхняя и нижняя планки выполнены из двух частей, левой и правой, при этом каждая из указанных частей установлена на соответствующей стойке.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что для одновременного горизонтального перемещения левой и правой боковых стоек оно снабжено двумя стяжными муфтами, одна из которых сочленена с верхними левой и правой стойками, а другая с нижней левой и правой стойками.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что каждая часть верхней планки, а также каждая часть нижней планки включает группу резьбовых соединений для вертикального перемещения и регулирования вертикальных размеров контура магнитопровода.

6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что для регулирования горизонтальных размеров контура каждая пара верхних и нижних планок жестко соединены между собой посредством крепежных элементов и втулок различной длины.