Способ изготовления трехфазного силового трансформатора Российский патент 2023 года по МПК H01F27/25 H01F30/12 H01F27/26 H01F41/02 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технологии изготовлении трехфазным магнитоиндукционным устройствам, и может быть использовано в их производстве.

Известен способ изготовления трехфазного трансформатора (RU №2633960, опубл. 20.10.2017г.). Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в уменьшении индуктивности рассеяния, сопротивления провода, магнитосопротивления и уровня шума, улучшении теплоотвода от внутренних рядов обмотки и повышении КПД. Для сборки магнитопровода берут стальные полосы. Производят укладку полос в блоки, получая шесть блоков. Осуществляют формирование из блоков пакетов. При формировании пакетов получают три пакета, в каждом из которых выполнен стержень магнитопровода в виде среднего участка пакета. На каждый стержень устанавливают обмотки посредством бескаркасной намотки на него провода с натяжением и с оказанием на магнитопровод стягивающего усилия. Каждый блок набирают из М субпакетов с М≥2. Каждый субпакет набирают из N полос с N≥1 одинаковой ширины. Ширина полос разных субпакетов одного и того же блока разная. Субпакеты с полосами наибольшей ширины располагают в середине пакета. Субпакеты в блоках располагают с соблюдением уменьшения ширины полос в направлении от середины пакета к его краю. Блоки характеризуются поперечными сечениями на участке стержня, симметричными относительно плоскости, проходящей через центр пакета, и параллельной поверхности полос. На участке стержня поперечное сечение магнитопровода имеет ступенчатую форму, приближающуюся к эллипсу или кругу. Длину полос в пакете и расположение их относительно 1 друг друга выбирают с целью обеспечения плотного огибания магнитопроводом установленных на стержнях обмоток. Полосы соединяют, огибая магнитопроводом предварительно установленные обмотки и сохраняя порядок их укладки в блоке. Концы каждой из полос соединяют. Концы полос каждого блока среднего пакета соединяют стык в стык с концами соответствующих полос ближайших блоков крайних пакетов. Этим образуют участки магнитопровода, выполняющие функцию ярм. Соединение концов стык в стык осуществляют с локализацией соединения концов соответствующих полос относительно соединений концов ближайших соседних соответствующих полос в разных местах. Концы соответствующих полос дальних блоков крайних пакетов соединяют также стык в стык. Этим образуют участки магнитопровода, выполняющие функцию ярм. Соединение концов стык в стык осуществляют с локализацией соединений концов соответствующих полос относительно соединений концов ближайших соседних соответствующих полос в разных местах.

Недостаток заключается в том, что он предназначен для изготовления трансформаторов отличной от рассматриваемой конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является Способ изготовления сердечников трансформаторов треугольной формы из аморфного металла (EP 2395521 A1, опубл. 14.12.2011г.), включающий ширина полос (22) регулируется в соответствии с соответствующим слоем стержневой ножки (20) с помощью лазерной резки (24).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что лазерная (24) резка ленты или ленты (22) выполняется одновременно с намоткой ленты (22) для формирования каркаса (16).

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что изготовление каркасов сердечника (16) осуществляют путем намотки первой ленты (22) на оправку и, по меньшей мере, второй ленты (22) на первую намотанную ленту (22).

4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что изготовление сердечника (816) осуществляют путем намотки, по меньшей мере, второй ленты (22) различной ширины на первую намотанную ленту (22).

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что изготовление каркасов сердечника (16) осуществляют путем сборки по меньшей мере двух петель намотанных лент (22).

6. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что лазер (24), используемый для обрезки полос (22), имеет мощность по меньшей мере 10 Вт.

7. Способ по п.1 или 6, отличающийся тем, что лазер (24) является CO2-лазером.

8. Способ по п.1 или 6, отличающийся тем, что лазер (24) является твердотельным лазером.

9. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что полоса (22) из магнитного материала с низкими потерями состоит из аморфного металла.

Недостаток заключается в большом количестве отходов при порезке аморфной ленты перед ее намоткой на рамку.

Технический результат заключается в снижении отходов аморфной ленты и снижение вихревых токов в сердечнике за счет дополнительной шихтовки сердечника.

Технический результат достигается предлагаемым способом изготовления трехфазного силового трансформатора, включающим изготовление аморфной ленты, изготовление сердечников магнитопровода из этой ленты посредством намотки на шаблон рамок (слоев), при этом происходит 1-я стадия шихтовки, после чего рамки (слои) отжигают и пропитывают в специальном составе, из изготовленных рамок разных размеров в определенной последовательности набирается сердечник по шаблону, при этом происходит 2-я стадия шихтовки, так чтобы собранные рамки в сечении образовывали полукруг, полученный сердечник повторно пропитывают, после чего из 3-х сердечников собирается магнитопровод пространственной конструкции (треугольная призма).

Предлагаемая изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан - общий вид трехфазного магнитоиндукционного устройства, на фиг. 2 - схематичное представление формирования обмоток магнитопровода.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом.

1. Изготавливают аморфную ленту.

2. Из этой ленты на станке на шаблон наматывают рамки (слои) сердечников магнитопровода, при этом происходит 1-я стадия шихтовки. Шихтовка снижает уровень вихревых токов. Слои сердечника мотаются из ленты стандартизованной ширины, причем возможна комбинация ширин лент для наилучшего заполнения сердечника.

3. После намотки рамки (слои) отжигают и пропитывают в спец составе.

4. Из рамок разных размеров в определенной последовательности набирается сердечник по шаблону, при этом происходит 2-я стадия шихтовки, так чтобы собранные рамки в сечении образовывали полукруг. Таким образом шихтование сердечника происходит в 2-х направлениях, что уменьшает вихревые токи, образующиеся в магнитопроводе.

5. Сердечник повторно пропитывают для закрепления слоев сердечника между собой, в результате чего сердечник становится монолитным.

6. Из 3-х сердечников собирается магнитопровод пространственной конструкции (треугольная призма). В прототипе в «окна» на длинной сторообразованной, этими рамками сердечник наматывается один раз, а сечение полукругом формируется отрезанием «лишнего» аморфного железа по заданной программе.

Шихтование магнитопровода (https://lektsii.com/2-16265.html) - это дробление сплошного куска металла на более мелкие составляющие, чем меньше частичка тем меньше вихревые токи в ней. В предлагаемом способе на слои. В прототипе один сердечник навит из ленты, ширина которой варьируется, т.е. вырезается лазером, и поэтому шихтование (дробление) идет только в одном направлении в направлении намотки. В предлагаемом способе в дополнение еще сердечник набирается из таких навитых рамок (слоев), это дробление поперек намотки.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в снижении отходов аморфной ленты и снижении вихревых токов в сердечнике за счет дополнительной шихтовки сердечника. Способ изготовления трехфазного силового трансформатора включает намотку рамок сердечников магнитопровода из аморфной ленты. Изготавливают аморфную ленту необходимой ширины, после чего изготавливают сердечники магнитопровода из этой ленты посредством намотки на шаблон рамок, при этом происходит 1-я стадия шихтовки. Далее рамки отжигают и пропитывают составом для закрепления между собой. Из изготовленных рамок разных размеров в определенной последовательности набирают сердечник по шаблону. При этом происходит 2-я стадия шихтовки, так чтобы собранные рамки в сечении образовывали полукруг. Далее полученный сердечник повторно пропитывают. А после чего из трех сердечников собирают магнитопровод пространственной конструкции в форме треугольной призмы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ изготовления трехфазного силового трансформатора, включающий намотку рамок сердечников магнитопровода из аморфной ленты, при этом происходит 1-я стадия шихтовки и сборки сердечника, отличающийся тем, что изготавливают аморфную ленту необходимой ширины, после чего изготавливают сердечники магнитопровода из этой ленты посредством намотки на шаблон рамок, при этом происходит 1-я стадия шихтовки, после чего рамки отжигают и пропитывают составом для закрепления между собой, из изготовленных рамок разных размеров в определенной последовательности набирают сердечник по шаблону, при этом происходит 2-я стадия шихтовки, так чтобы собранные рамки в сечении образовывали полукруг, полученный сердечник повторно пропитывают, после чего из трех сердечников собирают магнитопровод пространственной конструкции в форме треугольной призмы.

2. Способ изготовления трехфазного силового трансформатора по п.1, отличающийся тем, что слои сердечника мотают из ленты стандартизованной ширины, причем возможна комбинация слоев ленты различной ширины.