Трансформатор Советский патент 1992 года по МПК H01F27/24 H01F3/02 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромашиностроению, и может быть использовано для бытового и промышленного потребления и переработ. ки электроэнергии переменного тока во всех отраслях народного хозяйства.

Известен трансформатор с квадратным окном сердечника и коническими катушка ми обмотки на каждом из его четырех стержней. Этот трансформатор имеет улучшенную изоляцию, а в результате замены цилиндрической обмотки конической с распределением ее на всех стержнях трансформатора достигается некоторая экономия меди.

Недостатками указанного трансформатора являются затрудненное охлаждение, приводящее к уменьшению плотности тока и связанному с этим повышенному расходу меди на изготовление обмотки, трудность обеспечения необходимой прочности и надежности трансформатора, так как сочленение стержней с уже надетыми катушками путем шихтовки не представляется в данной конструкции возможным, а при сочленении на стык трудно обеспечить необходимую

прочность четырехстержневой конструкции, так как ей вообще не свойственно самостоятельное сохранение формы (всякий прямоугольник легко переходит в параллелограмм от самых небольших боковых усилий).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является трансформатор с сердечником, состоящим из двух стержней, образованных пакетом ферромагнитных пластин, согнутых посередине под углом 60, и замыкающего окно ярма, набранного из таких же пластин и соединенного со стержнями путем стыкования. Сквозь стержни у их полюсов пропущены штыри, на которых находятся балки, несущие по две тяги (по разные стороны сердечника), пропущенные сквозь мостки, посредством которых ярмо притянуто к сердечнику гайками. Между ярмом и стержнями приложена изоляция. Катушки ярма и стержней фиксируются брусками (например, деревянными). Каждая катушка обмотки намотана в виде двух усеченных конусов с углами при вершине, рав-.

ными 60 , сложенных вместе большими основаниями.

Основными недостатками изобретения являются следующие:

стержни магнитопровода выполнены из одного пакета пластин, что резко ухудшает коэффициент заполнения круга ферромагнитным материалом;

при стыковке ярма со стержнями между полюсами стержня и ярма образуются неустраняемые специфические воздушные зазоры треугольной формы, зависящие от толщины пластин, что приводит к дополнительному увеличению потерь холостого хода, к образованию местных нагревов в зонах стыковки. Это приводит к снижению КПД трансформатора;

при гибке под углом 60° пластин, формирующих ст ержни, резко ухудшаются свойства ферромагнитного материала (современных холоднокатанных электротехнических сталей), что приводит к повышению потерь холостого хода трансформатора до двухкратных и к существенно большому увеличению тока холостого хода, поэтому после гибки требуется дополнительная тер-, мообработка сердечника;

на концах пакете пластин, согнутого по середине, выполнены отверстия, сквозь которые проходят штыри с закрепленными на Них тягами. Данная конструкция крепления резко усложняет технологию изготовления, требует сложных приспособлений, кроме того, снижает надежность крепления всех пластин в пакетах.

Эти недостатки указывают.на сложность и технологическую нецелесообразность данной конструкции трансформатора.

Целью изобретения является упрощение конструкции и технологии изготовления трансформатора. Это достигается тем, что сердечник трансформатора выполнен шихтованным из пластин, имеющих форму параллелограмма с острыми углами 60 , Причем эти пластины выполнены переменной ширины. Вследствие этого поперечное сечение сердечника представляет собой ступенчатую структуру, вписанную в круг. Магнитопровод и обмотки опрессрваны при помощи балок, изогнутых под углом 120°. стяжными шпильками.

Данная форма сердечника по сравнению с прототипом обладает большей прочностью, имеет более простую конструкцию, а также приводит к повышению КПД трансформатора. За счет исключейия некоторых дорогостоящих и трудоемких технологических операций, необходимых для изготовления прототипа (гибка пакета пластин, термообработка, сверлильные операции и

т.д.), значительно упрощается технология изготовления трансформатора.

На фиг, 1 изображен предлагаемый трансформаУор: на.фиг, 2 - разрез А-А нэ

фиг, 1; на фиг, 3 и 4 - схема шихтовки сердечника соответственно первый и второй cлqи,

Сердечник 1 трансформатора состоит из трех стержней 2, 3 и 4, образованных

0 пакетами 5 различной ширины и толщины. Каждый пакет 5 набран из пластин 6, имеющих форму параллелограмма с острыми углами 60°. Сечение стержней 2, 3 и 4, шихтованных из пакетов 5, представляют

5 собой ступенчатую структуру, впи,санную в круг диаметром dc.

Сердечник 1 с обмотками 7, 8 и 9 запрессованы в горизонтальном направлении сверху и снизу шестью балками 10, расположенными по три на каждой стороне, прижимающими торцы обмоток 7, 8 и 9 при помощи двенадцати дистанционных брусьев 11 (по шесть на каждой стороне), причем балки 10 притянуты друг к другу при помощи

5 шести стяжных шпилек 12 (по три соответственно сверху и снизу) и двадцати четырех гаек 13, ОбмЬтки 7, 8 и 9 расклинены на стержнях 2, 3 и 4 соответственно при помощи известных клиньев, которые в свою очередь прессуют стержни 2, 3-и 4 по всей высоте обмоток 7, 8 и 9, В вертикальном направлении сердечник 1 запрессован также балками 10, притянутыми друг к другу шестью шпильками 14 и двадцатью четырь5 мя гайками 15,

Соединение обмоток может быть выполнено по любой из известных схем трансформатора, автотрансформатора или дросселя.1

0 Преимущества предлагаемого трансформатора заключаются главным образом в упрощении конструкции, технологии его изготовления.

Формула изобретения

51. Трансформатор, содержащий сердечник в виде равносторонней рамы, выполненный из пластин электротехнической стали, на сердечнике установлены обмотки, выполненные в виде усеченных конусов,

0 отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и технологии изготовления, сердечник выполнен шихтован, ным, пластины имеют форму параллелограмма с острыми углами 60°,

2. Трансформатор по п, 1, о тли чающийся тем, что пластины каждой стороны сердечника выполнены с переменной шириной, образуя ступенчатую структуру,, вписанную в круг. ю 517129726 3. Трансформатор по пп. 1. 2, отлича- стяжными шпильками, изогнугые под углом щ и и с я тем, что он имеет балки со 120 и установленные на сердечнике.

Изобретение относится к злектротехни- ке. Цель изобретения - упрощение конструкции и технологии изготовления. Трансформатор имеет сердечник 1 со стержнями 2, 3, 4f образованными пакетами 5 различной ширины и толщины, каждый пакет набран из пластин 6, имеющих форму параллелограмма с острыми углами 60°. Сечение стержней 2, 3, 4, щихто- ванных из пакетов, представляет собой ступенчатую структуру, вписанную в круг, благодаря этому достигается цель. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

/

fiff

S

Фиг. 9