Индукционный аппарат Советский патент 1984 года по МПК H01F27/34 

Изобретение относится .к электротехнике, в частности к производству мощных силовых трансформаторов. Известны индукционные аппараты, содержащие активную часть с обмотками, установленную в баке. Для ослабления величины магнитного поля рассеяния по внутренней стенке бака устанавливаются шунты из электротехнической стали. Предварительно шунты собираются на специальных монтажных плитах в блоки, которые и закрепляются на стенке бака 1. Недостатками такой конструкции является сложность изготовления щунтирующих элементов, повышенная материалоемкость, малая эффективность снижения потерь и нагрева стенки бака. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является конструкция индукционного аппарата, содержащая активную часть с концентрично установленными на магнитопровод обмотками, установленную в баке из конструкционной стали, на стенках которого против обмоток на участке из проекции на стенку бака установлен ряд вертикальных шунтов из пакетов пластин электротехнической стали. Толщина всех пакетов щунтов одинакова и выбирается по максимальному магнитному полю рассеяния в зоне максимального приближения наружной обмотки к стенке бака 2. Однако магнитное поле рассеяния в стенке бака распределяется неравномерно вдоль его периметра. По мере удаления обмотки от стенки бака магнитное поле уменьщается. В зоне максимального удаления обмотки от стенки бака, т.е. у границы проекции внутреннего диаметра наружной обмотки, действие магнитного поля усиливается за счет эффекта вытеснения его шунтами из зоны с максимальными его значениями. Это приводит к тому, что в области малых магнитных полей, а именно на участке между средним и крайним шунтами, величина магнитной индукции в шунтах значительно меньше, чем в зоне максимального магнитного поля рассеяния (по краям и в центре ряда щунтов), вследствие чего большая часть пакетов шунтов оказывается недогруженной, т.е. толщина пакетов оказывается большей, чем это требуется для обеспечения необходимого уровня снижения величины магнитного поля на внутренней поверхности стенки бака. В результате происходит необоснованный значительный перерасход дорогостоящей электротехнической стали. Целью изобретения является снижение материалоемкости и трудоемкости при изготовлении индукционного аппарата. Поставленная цель достигается тем, что в индукционном аппарате, содержащем активную часть с концентрично установленными на магнитопроводе обмотками с межобмоточным каналом, бак из конструкционной стали, ряд параллельных оси обмоток шунтов из пакетов пластин электротехнической стали, установленных на.стенке бака против обмоток, толщина щунтов от среднего до крайних последовательно уменьшается на одну-пять пластин в каждом щунте, а крайние шунты имеют ту же толщину, что и средний. На чертеже схематично показана часть индукционного аппарата, вид сверху. Индукционный аппарат содержр активную часть с концентрично установленными на стержень 1 магнитопровода обмотками, внутренней 2 и наружной 3, разделенными межобмоточным, каналом 4. Активная часть установлена в баке из конструкционной стали, на стенке 5 которого установлен ряд шунтов из пакетов пластин электротехнической стали. Шунты распбложены против обмоток параллельно их оси; Средний 6 и крайние 7 шунты имеют максимальную толщину, так как средний шунт 6 рассчитывается по максимальному полю рассеяния в связи с максимальным приближением обмоток к стенке бака, а крайние шунты 7 имеют такую же толщину, как и средний, так как на них действует эффект вытеснения магнитного поля промежуточными шунтами 8. Последние выполнены различной толщины и по мере удаления от среднего шунта их толщина равномерно уменьщается так, что каждый последующий щунт имеет толщину меньще предыдущего на одну-три пластины при толщине стали 0,35 мм и на одну-пять пластин при толщине стали 0,2 мм. Дальнейшее уменьшение толщины нецелесообразно, так как снижение эффекта шунтирования не компенсируется экономией стали. Равномерное уменьшение толщины шунтов 8 на один лист при толшине стали 0,35 мм ни в какой мере не снижает эффекта шунтирования и. обеспечивает снижение затрат стали на 10-14% в зависимости от общего количества шунтов в ряду, Равномерное уменьшение толщины шунтов на три пластины при толщине стали 0,35 мм и на пять пластин при толщине стали 0,2 мм снижает незначительно эффект шунтирования, однако снижение расхода стали при этом на 30-42% полностью компенсирует этот недостаток. Оптимальным вариантом является уменьшение толшины шунтов при толщине стали 0,35 мм на два листа и при толщине 0,2 мм на три листа. Это обеспечивает сокраш,ение расхода стали на шунты на 20-287о при полном сохранении эффекта щунтирования, соответствующего эффекту при одинаковой максимальной толщине шунтов во всем ряду. Все щунты при этом одинаково нагружены, так как магнитное поле рассеяния уменьшается по мере удаления проектируемой части обмотки на стенку бака, за исключением крайних участков. 3 . В конструкции трансформатора ОДЦНП320000/400/500-83У1, активная часть с обмотками 2 и 3 установлена в бак, на стенках 5последнего против обмоток в зоне проекцин канала 4 установлен ряд вертикальных шунтов 6-8 из электротехнической стали в5 количестве 65 штук. В соответствии с РТМ 16800.684-79 толшина среднего шунта 6 определена по макСимальному магнитному полю рассеяния и равняется 39 мм, т.е. толщине lit пластин.JQ Последующие от шунта 6 шунты 8 уменьшаются по толщине пропорционально уменьшению магнитного поля рассеяния, и минимальная толщина шунтов, близлежащих к шунтам 7, составляет 17 мм, т.е. равна толщине 49 пластин. Крайние шунты 7 имеют15 такую же толщину, как и средний шунт 6в силу увеличения магнитного поля из-за 10816 1 4 вытеснения его шунтами от середины к краям зоны проекции канала 4, т.е. каждый последующий шунт имеет меньше на две пластины, чем предыдущий. Применение предлагаемого технического решения позволяет получить одинаковую индукцию во всех шунтах зоны проекции канала, а следовательно, и равномерную их нагрузку, что приводит к значительному снижению материалоемкости и трудоемкости их изготовления. Так, в конструкции трансформатора ОДЦНП-320000/490/50083У1 изобретение позволяет сэкономить 3849 пластин или 1,7 т электротехнической стали на фазу. На программу выпуска этих . трансформаторов в количестве 28 штук экономический эффект составит 50,2 т, что при цене стали 650 руб./т дает экономию тыс. руб.

ИНДУКЦИОННЫЙ АППАРАТ, содержащий активную часть с концентрично установленными на магнитопроводе обмотками с межобмоточным каналом, бак из конструкционной стали, ряд вертикальных шунтов из пакетов пластин электротехнической стали, установленных на стенке бака против обмоток, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоемкости и трудозатрат, толщина шунтов от среднего до крайних последовательно уменьщается на одну-пять пластин в каждом щунте, а крайние шунты имеют ту же толщину, что и средний. /2