Шихтованный магнитопровод Советский патент 1988 года по МПК H01F27/24 

jT,

J

/

/

4;

о со

ел

Изобретение относится к области электротехники. Целью изобретения является уменьшение потерь холостого хода и материалоемкости. Магнитопровод является шихтованным бронестержневым, содержит три стержня с максимальным среди всех участков магнитной цепи сечением, торцовые ярма, соединяюш,ие средний стержень с крайними, и боковые ярма, соединяющие между собой концы крайних стержней. Магнитопровод набирается из широких 1 и узких 2 пластин, соединенных встык по продольным кромкам. При укладке следующего слоя пластин широкая и узкая пластины меняются местами для того, чтобы линия стыка указанных пластин в предыдущем слое перекрывалась широкой пластиной последующего слоя. Пластины 1 и 2 стержня соединены с пластинами 3 торцовых ярм и с горизонтальными пластинами 4, 5 и 6 боковых ярм. Линии стыков параллельны биссектрисам углов окон .магнитопровода, т. е. проходят под углом 45° к осям стержней и ярм и расположены в смежных слоях несимметрично по отношению к биссектрисам углов окон остова. В одном слое, например, линия стыка пластин яр.м и стержней проходит по биссектрисе угла окна, а в другом слое - на заданном расстоянии от биссектрисы, которое отсчитывается вдоль оси пластин. Концы узких пластин стержня в каждом слое удалены от наружных кромок пластин противолежащих торцовых ярм на расстояние - dye, где ётя - ширина пластин 3 торцового ярма; dye -- ширина узких стержневых пластин. 7 ил. с «е (Я

d ШС

УС

d

// бя

-

Изобрстеине отмоется к г1.1ектротехнике, может быть Hcno:i.:i(3Baiio li конструкциях остовов Mouuibix трансформаторов и направлено на у. 1уч111ение характеристик хо юстого хода и снижение материалоемкости трансформаторов.

Цель изобретения - уменьшение нотерь холостого хода и материалоемкости.

На фиг. I показаны нлаетины в одном слое нредлагаемой конструкции шихтованного остова трансформатора, у которого от наружных кро.мок нластии торцового ярма удалены оба конца узких пластин стержня; на фиг. 2 -- очертания концов нлас- тин ярм и стержней, сходящихся в узле остова, показанного на фиг. 1; на фиг. 3 - пластины в одно.м слое предлагаемой конструкции шихтованного остова, когда все концы узких и широких пластин удалены от кромок торцовых ярм; на фиг. 4 - очертания концов пластин ярм . и стержней, сходящихся в узле остова, показанного на фиг. 3; па фиг. 5 -- пластины к одном с.тое нредлагаемой конструкции HJHXTO- ванного остова трансформатора, у которого концы узких пластин удалены от одной из кромок ярма, а 1пироких пластин - от другой; на фиг. 6 и 7 очертания концов пластин ярм и стержней, сходящихся в

уз.тах остова, ноказапного на фиг. 5. Изображенные на фиг. 1, 3 и 5 маг- нитопровод) являются бропестерж невыми для трехфазных трансформаторов, на нри- мере которых поясняется сущность изоб- ретения. Эти магнитопроводы имеют три стержня с максимальным среди всех участков магнитной цепи сечением, торцовые ярма, соединяющие средний стержень е крайними, и боковые ярма, соединяющие между собою концы крайних стержней. Обмотки трансфор.матора размещаются вокруг стержней, а ярма служат замыканию маг- П1ГГНОЙ цепи. Обмотки размешаются в промежутках между стержнем и крайними стержнями, а также между крайними стержнями и боковыми ярмами. Эти прямоугольные промежутки - окна остова трансформатора. Во всех конструкциях магнитонро- водов чередующиеся при шихтовке слои пластин получаются один из другого посредством поворота на 180° вокруг- центральной вертикальной оеи магнитопровода.

На фиг. 1 широкая пластина 1 стержня магнитопровода и узкая пластина 2 стержня соединены встык но продольны.У кромкам. При укладке следуюцд,его слоя пластин широкая и узкая пластины меняются местами, с тем чтобы линия стыка указанных пластин в предыдущем слое нерекрывалась широкой Пластиной последующего слоя, что обеспечивает 100%-ную магнитную связь между пластинами стержня. Пластины 1 и 2 стержня соединепы с пластинами 3 торцовых ярм и горизонтальными пластинами 4-6 боковых ярм.

5

Линии стыков параллельны биссектрисам yi - лов окон .магнитонровода, т. е. н|)ох()дя 1 под угло.м 45° к осям стержней и ярм. Горизонтальные пластины боковых я|)м свя- запы между собою вертикальными п,ластп- нами 7 бокового ярма.

Чтобы представить себе как расположены пластины в следующем из .чередующихся слоев магнитонровода, надо мысленно повернуть фиг. 1, 3, 5 на 180° во0 круг центральной вертикальной оси, т. е. рассматривая часть остова, расположенную справа от оси, можно судить о расположении пласти | в следующем слое для части остова, расположенной слева от оси.

г Линии стыков п.ластин стержней и ярм расположены в смежшях С.1ОЯХ нееим.метрично (на разных расстояниях) по отноп1ению к биссектрисам yrvioB окон остова (линиям, проходящим через вершины углов окон под углом 45°). В одном слое,

0 нанри.мер, .линия стыка 1ластип ярм и стержней проходит но биссектрисе угла окна, а в другом слое - на заданном расстоянии от биссектрисы. Расстояние А отсчитывается вдоль оси пластин. Концы узких пластин стержня в каждом слое удалены от наружных кромок пластин противолежа HU-IX торцовых яр.м на расстояние

- dye j где dm - пжрипа пластин 3 торцового

ярма;

dyi - нгирина узких стержневых пластин 2.

На фиг. 1 обозначены, кроме того, ши- )ины остальных пластин: duK- - ширина Н1ироких пластин стержня; dei -- ширина горизонта.льных пластин бокового яр.ма; d ,, -.Н1ирина вертикальных нластин бокового ярма. -В частном случае, когда величина V равна нулю, концы узких и широких пластин стержня выходят из одной точки и лежат на наружных кромках пластин торцового яр.ма 3.

0 На фиг. 2 сплошной линией изображены очертания нластин, сходящихся в узле I слоя магнитопровода, показанного на фиг. 1. Пунктиром отмечены очертания нластин следующего слоя магнитопровода, которые сходятся в этом узле. Указано большее из расстояний А от линий стыков пластин ярм и стержней до биссектрисы соответствующего угла окна магнитопровода. В связи с тем, что линия стыка широкой пластины стержня с ярмовой плас0 тиной на фиг. 1 проходит по биссектрисе угла окна, расстояние от этой линии стыка до биссектрисы равно нулю; расстояние до линии стыка в смежном слое, не совпадающей с биссектрисой угла окна магнитопровода (эта линия пока5 зана пунктиром), обозначено на фиг. 2 буквой А.

На фиг. 3 показаны расположение и вид пластин в одном слое шихтованного

0

5

5

магнитопровода трансформатора с видоиз- менеиной по сравнению с фиг. 1 конструкцией. Видоизменение заключается в том, что концы не только узких, как на фиг. 1, но всех пластин стержня удалены от наружных кромок пластин торцового ярма на расстояние

1 с1тя-dye-Л,

На фиг. 5 показано расположение и вид пластин в слое варианта конструкции шихтованного остова трансформатора, у которого как концы узких пластин стержня кромок пластин, так и концы Н1ироких пластин удалены в глубь остова от на- ружных кромок пластин противолежащих торцовых ярм остова на расстояния

|ус ОтяdyeAye ,

liiie dtH - diiie -Aiiie ,

где diH - ширина пластин торцового ярма 3;

dye - П1ирина узкой стержневой пластины 2;

dme - ширина широкой пластины 1.

Расчет эффективности по сравнению с прототипом показывает возможность экономии 2% материала за счет увеличения П1ирины пластин коротких торцовых ярм и снижения ширины пластин длинных боковых ярм и до 1% за счет отсутствия отсечки концов больн инства пластин в первой модификации.

Снижение потерь за счет перераспределения магнитного потока при более благоприятных, чем у прототипа соотношениях площадей сечений ярм и стержней составляет в обследованных вариантах 2% и еше столько же дает преимущество использова

ПИЯ предлагаемо конструкции, заключающееся в возможности при вариации указанных соотношений сохранять заданное значение нерекрытий нластин и вырезов в углах окон.

Формул а изобретения

Шихгованный маг1п1тонровод, содержащий стержни, сложенные в каждом с.юе по продольным кромкам из двух пластин разной ншрины, торцовые и боковые ярма, пластины которых стыкуются с перекрытием в смежных слоях с пластинами стержней по линиям, параллельным биссектрисам углов прямоугольных окон магнитопровода причем один из концов одной из пластин стержня удален в глубь магнитопровода от наружной кромки пластин торцового ярма, отличающийся тем, что, с целью уменьп1ения потерь холостого хода и материалоемкости, стыки пластип стержней и ярм магнитоировода расноложены в смежных слоях несимметрично по отно- Н1ению к биссектрисам углов окон магнитоировода и дополнительно удален в глубь магнитопровода по крайней мере еше один из концов нластин стержня, а велн- чина удаления I рассчитывается из зависимости

l dT., deT±A,

где (1т« - 1иирина пластины торцового ярма: del - ширина пластины стержня;

А - отсчитанное вдоль оси нластин заданное расстояние от стыков пластин стержня и ярма в ных слоях до биссектрисы угла окна магнитонровода.

фиг. г

t

1 A

2

.2

(Julie. J

J

Ж

бЯ

1 2

2 -2

dujc

uyc

i

сриг.б

/7