ОБМОТКА ИНДУКЦИОННОГО УСТРОЙСТВА И СПОСОБ ЕЁ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК H01F27/28 H01F41/69 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторостроению, и может найти применение при изготовлении обмоток трансформаторов и реакторов.

Известна обмотка трансформатора (реактора), содержащая n катушек с числом w витков, намотанных m параллельными проводами, которые расположены вдоль осевой линии катушек, каждая катушка, кроме крайней, выполнена в виде цилиндрической многослойной обмотки с числом витков в каждом слое, равном единице, причем, по меньшей мере, один из параллельных проводов крайней катушки закреплен на ее наружном торце [Л. 1].

Обмотка по [Л. 1] представляет из себя ряд последовательно соединенных катушек, расположенных вдоль осевой линии, аналогично непрерывной обмотке.

Известен способ изготовления обмотки трансформатора (реактора), при котором осуществляют намотку непрерывной обмотки путем намотки n катушек m параллельными проводниками, поступающими с намоточных барабанов, и выполняют последовательное соединение катушек [Л. 2].

Обмотка, изготовленная в соответствии с описанным в [Л. 2] способом, характеризуется тем, что каждая ее нечетная катушка является «перекладной», т.е. провода предварительно намотанной нечетной катушки перекладывают таким образом, что у каждой четной катушки начало оказывается внизу и ее перекладывать не требуется.

Этот способ характеризуется ограниченными функциональными возможностями, так как он может быть реализован только для непрерывной обмотки, у которой параллельные провода располагаются в катушке в радиальном направлении, так как при «перекладке» обмотки не требуется большого осевого пространства, при этом количество параллельных проводов не может быть более восьми.

Обмотка трансформатора (реактора) описанной в [Л. 1] конструкции, а также известный в [Л. 2] способ изготовления обмотки трансформатора (реактора) характеризуются повышенной трудоемкостью изготовления обмотки при ограниченных функциональных возможностях обмотки.

Изобретением решается задача создания обмотки трансформатора (реактора) и способа ее изготовления, характеризующихся широкими функциональными возможностями обмотки при относительной простоте ее изготовления.

Для решения поставленной задачи в обмотке индукционного устройства, содержащей n последовательно соединенных катушек, каждая из которых содержит m параллельных проводников, расположенных в осевом направлении, при этом, по крайней мере, один из m параллельных проводников закреплен на наружном торце катушки, предложено согласно настоящему изобретению ввести гильзы, выполненные из электропроводящего материала, разместить их на внутреннем диаметре каждой четной катушки, а также на наружных переходах между четной и нечетной катушками, обеспечивая соединение соответствующих катушек между собой,

где

n - любое целое число, больше двух;

m - любое целое число, больше единицы.

Для решения поставленной задачи в способе изготовления обмотки индукционного устройства, при котором осуществляют намотку n катушек m параллельными проводниками, поступающими с намоточных барабанов, и выполняют последовательное соединение катушек, предложено согласно настоящему изобретению перед намоткой катушек формировать переходы между нечетной и четной катушками, наматывать нечетную (первую) катушку в одном направлении, отрезать концы (m-m₁) проводников, a m₁ проводниками выполнять один виток, располагая его на торце первой катушки, отрезать m₁ проводников, наматывать следующую четную катушку в противоположном направлении, затем процедуру намотки повторять аналогичным образом, включая предпоследнюю катушку, а последнюю катушку выполнять аналогично первой, затем выполнять наружные переходы при помощи гильз из электропроводящего материала, где

n - любое целое число, больше двух;

m - любое целое число, больше единицы;

m₁ - любое целое число, 1≤m₁<m.

Изобретение поясняется чертежами, на которых схематично изображена заявляемая обмотка реактора, в частности на фиг. 1 представлена принципиальная схема обмотки, на фиг. 2 представлен вид на внутреннюю поверхность обмотки.

Обмотка содержит четыре (n=4) катушки 1, 2, 3, 4. Каждая из катушек 1, 2, 3 и 4 содержит пять (w=5) витков 5, 6, 7, 8, 9, намотанных шестью (m=6) параллельными проводниками 10, 11, 12, 13, 14 15, расположенными в осевом направлении.

Между катушками выполнены внутренние и наружные переходы, в частности переходы 16 между нечетной катушкой 1 и четной катушкой 2, а также переходы 17 между нечетной катушкой 3 и четной катушкой 4 являются внутренними переходами; переходы 18 между четной катушкой 2 и нечетной катушкой 3 являются наружными.

Один из параллельных проводников, в частности проводник 10, закреплен на наружном торце первой катушки 1, еще один параллельный проводник 15 закреплен на наружном торце четвертой катушки 4.

Гильзы, выполненные из электропроводящего материала, например из меди или алюминия, соединяют между собой проводники разных (четной и нечетной) катушек, в частности гильзы 19, 20, 21, 22, 23, 24 соединяют проводники первой (нечетной) катушки 1 и второй (четной) катушки 2 и расположены на внутреннем диаметре второй (четной) катушки 2, а гильзы 25, 26, 27, 28, 29, 30 соединяют между собой проводники третьей (нечетной) катушки 3 и четвертой (четной) катушки 4 и расположены на внутреннем диаметре четвертой (четной) катушки 4.

Гильзы 31, 32, 33, 34, 35, 36 расположены на наружной поверхности обмотки, на переходе между второй (четной) катушкой 2 и третьей (нечетной) катушкой 3.

Способ изготовления описанной выше обмотки индукционного устройства (реактора) заключается в следующем.

Перед намоткой катушек поступающими с намоточного барабана проводниками формируют переходы между соседними нечетной и четной катушками, в частности формируют переход 16 между соседними катушками: нечетной катушкой 1 и четной катушкой 2, затем наматывают проводниками первую (нечетную) катушку 1 в одном направлении, отрезают концы (m-m₁) проводников, где m₁ - число проводников, которое будет располагаться на торце первой катушки 1 (в данном случае m₁=1). Следовательно, отрезают концы пяти проводников (m-m₁)=6-1=5.

Затем m₁ проводниками выполняют один виток, располагая его на торце первой катушки 1, отрезают m₁ проводников, и наматывают следующую, четную, катушку 2 в противоположном направлении. Затем процедуру изготовления следующей катушки повторяют аналогичным образом до предпоследней, третьей, катушки 3 включительно, а последнюю, четную, катушку 4 выполняют аналогично первой катушке 1, после чего выполняют наружные переходы при помощи гильз из электропроводящего материала.

В соответствии с заявляемым решением разработана техническая документация обмотки трансформатора, которая будет изготавливаться на одном из предприятий г. Екатеринбурга.

Литература:

1. Патент РФ №117708 на полезную модель, МПК H01F 27/28, 2012 г.

2. Л.С. Герасимова, И.А. Дейнега, Г.И. Пшеничный, Я.3. Чечелюк // Технология и механизация производства обмоток и изоляции силовых трансформаторов // «Энергия», 1979 г., с. 101.

Изобретение относится к электротехнике, к трансформаторостроению и может найти применение при изготовлении обмоток трансформаторов и реакторов. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей при относительной простоте изготовления. Обмотка индукционного устройства содержит n последовательно соединенных катушек, каждая из которых содержит m параллельных проводников, расположенных в осевом направлении. По меньшей мере, один из m параллельных проводников закреплен на наружном торце катушки. Введены гильзы из электропроводящего материала, размещенные на внутреннем диаметре каждой четной катушки, а также на наружных переходах между четной и нечетной катушками, обеспечивая соединение соответствующих катушек между собой. В способе изготовления обмотки индукционного устройства осуществляют намотку n катушек m параллельными проводниками, поступающими с намоточных барабанов, и выполняют последовательное соединение катушек. Перед намоткой катушек формируют переходы между нечетной и четной катушками, наматывают нечетную (первую) катушку в одном направлении, отрезают концы (m-m₁) проводников, a m₁ проводниками выполняют один виток, располагая его на торце первой катушки, отрезают m₁ проводников, наматывают следующую четную катушку в противоположном направлении. Затем процедуру намотки повторяют аналогичным образом, включая предпоследнюю катушку. Последнюю катушку выполнять аналогично первой. Затем выполняют наружные переходы при помощи гильз из электропроводящего материала, где n - любое целое число, больше двух; m - любое целое число, больше единицы, m₁ - любое целое число, 1≤m₁<m. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Обмотка индукционного устройства, содержащая n последовательно соединенных катушек, каждая из которых содержит m параллельных проводников, расположенных в осевом направлении, при этом, по крайней мере, один из m параллельных проводников закреплен на наружном торце катушки, отличающаяся тем, что она содержит гильзы, выполненные из электропроводящего материала, размещенные на внутреннем диаметре каждой четной катушки, а также на наружных переходах между четной и нечетной катушками, и обеспечивающие соединение соответствующих катушек между собой,

где

n - любое целое число, больше двух;

m - любое целое число, больше единицы.

2. Способ изготовления обмотки реактора, при котором осуществляют намотку n катушек m параллельными проводниками, поступающими с намоточных барабанов, и выполняют последовательное соединение катушек, отличающийся тем, что перед намоткой катушек формируют переходы между нечетной и четной катушками, наматывают нечетную (первую) катушку в одном направлении, отрезают концы (m-m₁) проводников, а m₁ проводниками выполняют один виток, располагая его на торце первой катушки, отрезают m₁ проводников, и наматывают следующую четную катушку в противоположном направлении, затем процедуру намотки повторяют аналогичным образом, включая предпоследнюю катушку, а последнюю катушку выполняют аналогично первой, затем выполняют наружные переходы при помощи гильз из электропроводящего материала,

где

n - любое целое число, больше двух;

m - любое целое число, больше единицы;

m₁ - любое целое число, 1≤m₁<m.