Трансформатор Советский патент 1988 года по МПК H01F27/24 

ГЯ /З

Фат1

113

Изобретение относится к области электрических машин и может быть использовано преимущественно в трансформаторах и дросселях малой мощност

Целью изобретения является экономия меди.

На фиг. 1 - трансформатор, обпщй вид на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - лист для изготовления слоя магнитопровода; на фиг. 4 - заготовка слоя с прямыми торцами; на фиг. 5 - то же, с косыми торцами; на фиг. 6 - однофазный трансформатор с витым магнитопроводом из двух слое и косым стыком с тремя изгибами) на фиг. 7 - заготовка слоя круглой формы с отверстием внутри, на фиг. 8 - то же, прямоугольной формы; на фиг. 9 - то же, прямоугольной формы с округлением граней; на фиг. 10 - слой магнитопровода с тремя входными и трмя выходными выводами на фиг. 11 - то же, с тремя входными и двумя выходными выводами} на фиг. 12 - то же с вьшодами в виде медных полос или провода; на фиг. 13 - то же, с двумя входными и одним выходньп вьшодом; на фиг. 14 - магнитопровод однофазного трансформатора с четырьмя изги- бами, прямым стыком и тремя слоями.

Трансформатор состоит из магнитопровода 1, являющегося одновременно и обмоткой. На магнитопроводе размещена обмотка 2, состоящая из двух (фиг.1) или одной (фиг.6) части. Магнитопровод при помощи скоб 5 и 6 закреплен на изоляционном основании 7. Между скобами и магнитопроводом помещена изоляция 8 (фиг.2). Магнитопро- вод трансформатора выполнен из нескольких самостоятельных витых слоев 9 и 10 (фиг.2), объединяющих в себе стержни и ярма, соединенные между собой и образующие замкнутый магнито- провод с одним стыком 11 и отверстиями 12 и 13 для токовых выводов.Слои магнитопровода трансформатора изготавливаются из листа электротехнической стали 14 толщиной 15, состав- ляющей 0,1-0,5 мм, в зависимости от размеров и назначения трансформатора Ширина 16 листа соответствует полной ширине слоя магнитопровода с учетом изгибов, а длина 17 листа - расчетной длине слоя обмотки с расчетным числом витков (фнг.3).

Из листа 14 свивается заготовка 18 слоя магнитопровода (фиг. 4 и 8)

5 5 о

0 с

5

502

Эта заготовка имеет расчетное число витков 19 (фиг.8). До навивки лист 14 покрывается изоляцией 20 (в зависимости от принятой технологии - двухсторонней или односторонней). Дополнительно в местах изгиба заготовки на длину, несколько большую длины изгиба, прокладывается дополнительная проскальзывающая изоляция, например, из стеклоткани. Заготовка слоя 18 может иметь прямоугольную форму (фиг.8) с отверстием 21, круглую с отверстием 22 (фиг.7), прямоугольную со скруглением торцов (фиг.9) и ряд других. Различные формы заготовок слоев могут иметь внутри отверстия для циркуляции масла и для вьгоодов.

Косые торцы в заготовке слоя (фиг.5) облегчают подгонку и осуществление стыка. Косой торец получается за счет механической обработки или за счет выреза зубцов на длине 17 листа 14, нанесенных с помощью трафарета. Для того, чтобы изгиб проходил нормально, трансформаторная сталь проходит термообработку или при изготовлении магнитопровода из холоднокатаной стали ее свойства должны обеспечивать возможность деформации изгиба с удлинением.

Заготовка слоя магнитопровода 18 зажимается в специальном приспособлении и известными методами изгибается. Делаются три (фиг.6) или четыре (фиг. 1 и 14) изгиба. Конструкция трансформатора на фиг. 6 проще тем, что каждый слой имеет три изгиба 23 и косой стык 24, который изготавливается заранее и расчищается, чтобы избежать замыкания витков.В стыке 24 прокладывается изоляция.25.

Конструкция трансформатора по фиг. 1 и 14 имеет четыре изгиба и прямой стык 11 и 27 с изоляцией 25

и 26. I

Радиус 28 скругления слоев по внутренней кромке составляет величину, определяемую следующим уравнением.

г kS+(n-1)J,

где U - толщина слоя размером 29J

п - номер слоя изнутри ,

к - от 1 до 4,5.

Полученные магнитопроводы 1, 30 и 31 выполнены витыми из двух и трех слоев, как одно целое, с одним стыком. Магнитопровод может быть выполнен и

31365150

однослойным (при малых сечениях). , Ярма и сердечники могут быть объединены вместе. Так как магнитопровод выполнен из изолированных витков и к нему подсоединены токовые вьшоды, то он является одновременно и обмоткой, распределенной по всей длине магнитопровода. Входные выводы выполнены на наружной части каждого слоя ю магнитопровода в трех местах - 32,33 и 34, выходные вьшолнены также в трех местах - 35, 36 и 37 (фиг.10) и выведены через отверстия 12 и 13 (фиг.1),38

лирован от кожуха или бака, в который он помещается. Изгибы 23 слоя мя нитопровода соединены с двух сторон участками 49 (фиг.6). В зависимости от конструкции эти участки могут и отсутствовать, т.е. один изгиб 23 плавно соединяется с другим изгибом 23.

Число слоев выбирается, исходя из соображений обеспечения без затрудне ний гибки слоя и формирования магнитопровода в целом. Слои соединяются между собой последовательно или паи 39 (фиг.6) и 40 - 42 (фиг.14). Для упро- 15 раллельно и образуют общую обмотку.

лирован от кожуха или бака, в который он помещается. Изгибы 23 слоя мяг нитопровода соединены с двух сторон участками 49 (фиг.6). В зависимости от конструкции эти участки могут и отсутствовать, т.е. один изгиб 23 плавно соединяется с другим изгибом 23.

Число слоев выбирается, исходя из соображений обеспечения без затруднений гибки слоя и формирования магнитопровода в целом. Слои соединяются между собой последовательно или па

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторам малой мощности. Целью изобретения является уменьшение расхода меди. Трансформатор содержит магнитопровод 1, выполненный из ферромагнитных листов, свитых в рулоны с изоляцией между ними и изогнутых по радиусу 28 в нескольких местах с образованием стыка. Концы рулонов скреплены стяжным устройством 6,5. На концах слоев перпендикулярно стыку выполнены отверстия 12,13 для выводов и охлаждения. 1 3. п. ф-лы, 14 ил.

щения входные выводы могут быть выполнены в трех местах, а выходные - в двух местах (фиг. 11) и вьшедены через отверстия на стыке магнитопровода в разные стороны. Выводы также могут быть выполнены в виде медных полос 43 и 44, присоединенных к концам листа, образующего слой (фиг.12)

В маломощных конструкциях преимущественно могут быть реализованы вы- воды по фиг. 13 (два вводных конца 45 и 46 по краям и один вьшодной 47) Способ присоединения выводов оказьша ет влияние на распределение тока по сечению и зависит от длины обмотки и ширины. На магнитопроводы 1, 30, 31 одевается обмотка 2.

Помещение обмотки на магнитопровод может осуществляться двумя способами. В первом случае заранее изготовленная обмотка одевается и закрепляется на магнитопроводе до изготовления нижних изгибов (здесь предпочтительнее конструкция на фиг. 6, имеющая один изгиб внизу). Во втором случае изготавливается магнитопроьод а обмотка 2, 48 наматьшается на каркас, помещенный на магнитопроводе.

Стыки 11, 24 и 27 тщательно подгоняются доя того, чтобы зазор между ними был минимальным и обеспечивал как минимальное сопротивление прохождению магнитного потока, так и достаточную электрическую прочность. Необходимо отметить, что напряжение на стыке между экспоненциальными витками за счет их возможного смещения незначительное и поэтому изоляция на стыке не толстая.

Для того, чтобы стыки не расходи- лись в процессе эксплуатации предусмотрено стяжное устройство, состоящее из скоб 5 и 6 и профильного основания 7, а весь трансформатор изо

5

5 о

g

0

5

0

Выводные (внутренние) концы помещаются в отверстиях 21 и 22 (фиг. 7 и 8) слоев и выводятся через отверстия, например, 12, 13, 40, 41 и 42 (фиг. 1 и 14). Для охлаждения сердечника в нем имеются как внутренние, так и наружные отверстия 50. Магнитопроводы 1, 30 и 31 расположены в вертикальной плоскости, но они могут быть расположены и в горизонтальной плоскости.

Принцип работы предлагаемого трансформатора аналогичен работе всех трансформаторов. Магнитный поток, созданный, например, обмоткой магнитопровода, создает электродвижущую силу (ЭДС) в первичной и вторичной обмотках. ЭДС первичной обмотки в сумме с падением напряжения уравновешивает подведенное напряжение, а вторичная ЭДС является источником тока потребителя.

В зависимости от условий работы обмотка магнитопровода может являться как первичной, так и вторичной и может быть выполнена как более низкого напряжения, так и более высокого. При этом экономится медь на одч ной обмотке.

Формула изобретения

которых скреплены стяжным устройством, а в каждом из слоев от начала и конца листа выполнены электрические выводы, на концах слоев перпендикулярно стыку выполнены отверстия для выводов и охлаждения.

А-А

/

10

L/2

5

cpuz.Z

Фиг.

в

2, Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что электрические входные и выходные выводы слоя выполнены в виде медных полос, присоединенных к концам ферромагнитного листа, образующего слой.

фиг.З

г.5

25- .6

20

19

21ФигЛ

32 33

зи

сриг. 10

zz

иа

2J

П.

ц

1

38 39

30

фиг. 9

.72

сриг. П

«3cput. n

25,21

X

4/4

ffS

.«7

U6

цзиг. 13

-.ш