Многостержневой магнитопровод Советский патент 1992 года по МПК H01F27/24 H01F3/02 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторам, дроссе- лям и статическим преобразователям частоты, оно может быть использовано в энергетике всех отраслей народного хозяйства и в быту, для мощностей до 2...4 кВА.

Известна конструкция магнитопровода для многофазного дросселя, в котором стержни расположены взаимно параллельно в ряд с определенными интервалами и ярма выполнены в виде кольцеобразных фигур, причем ярма выступают за края стержней сердечника (Заявка Японии 63-6128, кл. Н 01 F 27/24, 27/00). Такая конструкция имеет б стыков и усложненную конструкцию системы стяжки магнитной системы.

В известных конструкциях сердечника для статического электромагнитного устройства (заявка Японии 63-2125, кл. Н 01 F 27/24 и 49-42605, кл. Н 01 F 27/24). Сердечник состоит из трех взаимно параллельных стержней и ярем, которые собраны путем шихтовки соответствующих пластин на основе ориентированной кремнистой стали.

Такая конструкция шихтованного сердечника трудоемка и сложна в сборке.

Известна конструкция многостержневого магнитопровода из ориентированной стали и двух криволинейных ярем, стыкующихся со стержнями (авт.св. СССР № 1352545, кл. Н 01 F 3/10, Н 01 F 27/6). Такая конструкция имеет 6 стыков и усложненную систему стяжки магнитной системы.

Наиболее близкими к заявляемому по сущности являются авт.св. СССР Me 1051595. кл. Н 01 F 27/24, в котором магни- топровод трансформатора состоит из сты- ковки под определенным углом (360°/п, где п - число стержней) стержней и авт.св. 1st 1396165, кл. Н 01 F 27/24. Такая конструкция имеет 2п - стыков и усложненную систему стяжки магнитной системы. Кроме того, необходимо соблюдать определенные соотношения в размерах от дельно намотанных катушек и размерами разрезанного сердечника , нужно также удалять заусеницы на разрезанных поверхностях сопряжения частей магнитопровода.

SJ

а

VI 00 VI

Целью изобретения является упрощение конструкции, процесса сборки, ремонта и снижение расхода материала.

Указанная цель достигается тем, что магнитопровод собирается из Г-образных элементов, которые выполняются витыми сплюснутыми, при этом образуют собою стержень и часть ярма одновременно, и скреплены между собою по торцам. Обмотки мотаются отдельно на обычных обмоточных станках. Обмотки легко надеваются на Г-образные элементы-стержни, которые потом соединяются по концам в накладку с помощью шпилек, образуя пространственный магнитопровод индукционного аппарата.

На фиг.1-4 изображен однофазный двухобмоточный трансформатор с предлагаемым магнитопроводом (продольный разрез. Такой же вид имеет трехфазный 3-стержневой трансформатор, 4-стержне- вой, шестистержневой и т.д. Разница заключается в числе Г-образных элементов, катушек обмоток и длине стягивающих элементы шпилек. 1 - Г-образный элемент- стержень, 2 - первичная обмотка, 3 - вторичная обмотка, 4 - стягивающая гайка, 5 - шпилька. На фиг.2 показан однофазный двухсгержневой трансформатор с торца.

Г-образный элемент магнитопровода изготовляется следующим образом. На оправку круглой или плоской формы из ленты электротехнической стали в направлении прокатки наматывается заготовка, в которую помещают закладные части для прохода крепежных шпилек. Г-образная форма элемента магнитопровода образуется за счет деформации навитого сердечника в оправке с последующим отжигом. Также возможно изготовление Г-образных элементов их шихтованных пластин. Обмотки мотаются отдельно на обычных обмоточных станках и надеваются на Г-образные элементы магнитопровода и закрепляются на нем, Г- образные элементы сопрягаются и стягиваются по концам в накладку с помощью шпилек, проходящих сквозь концы Г образ- ных элементов магнитопровода.

Используя 2 элемента можно собрать однофазный трансформатор или дросселя. Используя 3 Г-образных элемента мэгнито- проводэ - трехфазный трансформатор или дроссель. Используя 6 элементов - 6 фазную систему или устройство, необходимое, например, для статического преобразователя частоты и т.д.

Для изготовления однофазного трансформатора с жесткой внешней характеристикой используют два Г-образных элемента и одну или две катушками с обмотками, которые были предварительно намотаны, пропитаны и запечены. Катушки надеваются на стержни Г-образных элементов, затем ярма Г-образных элементов сопрягаются по концам в накладку и стягиваются между собою с помощью шпилек.

Для однофазного трансформатора с мягкой внешней характеристикой катушку с первичной обмоткой надевают на один

0 стержень Г-образного элемента, а катушку с вторичной обмоткой надевают на стержень второго Г-образного элемента. Если необходима более мягкая внешняя характеристика, то используют магнитный шунт в

5 виде элемента Г-образной формы, помещенного или между Г-образными элементами с первичной и вторичной обмотками, или после этих элементов.

Для изготовления однофазного дроссе0 ля используют одну или две катушки с обмотками включенными согласно последовательно или параллельно (в зависимости от необходимости), которые надеваются на стержни Г-образных элементов.

5 Между сопрягаемыми поверхностями помещают прокладки из немагнитного материала, которые не проводят электрический ток и создают необходимый воздушный зазор, Прокладки имеют вид шайб. Далее эле0 менты магнитопровода стягиваются шпильками.

Для изготовления трехфазного трансформатора берут три Г-образных элемента магнитопровода, на каждый стержень эле5 мента надевается, предварительно намотанная катушка с обмотками. Сопрягаемые поверхности элементов магнитопровода стягиваются. Первичные и вторичные обмотки трансформатора, в зависимости от

0 напряжения, соединяются надлежащим образом (в звезду, треугольник или зигзаг и соответствующую группу).

Используя шесть Г-образных элементов магнитопроводов, можно сделать 6-ти стер5 жневой магнитопровод для б-ти фазного трансформатора или дросселя, или, например, для статического преобразователя частоты.

В многостержневом с Г-образными эле0 ментами магнитопроводе можно, в зависимости от необходимости, ряд стержней подмагничивать, что расширяет область его применения. Многостержневой магнитопровод с Г-образными элементами обеспе5 чивает безотходное производство устройств, простоту сборки и ремонта.

Устройство (многостержневой магнитопровод) осуществлен на примере опытного образца однофазного сварочного трансформатора со следующими данными:

Напряжение питающей сети - 220 В.

Частота переменного тока - 50 Гц.

Ток холостого хода - 1,7 А.

Потери холостого хода - 55 Вт.

Номинальный ток первичной обмотки - 22 А.

Напряжение холостого хода вторичной обмотки - 40 В.

Номинальное вторичное напряжение в режиме сварки - 26 В.

Сварочный ток вторичной обмотки-150 А.

Режим работы, F1B - 20%.

Формула изобретения Многостержневой магнитопровод ин- Аукционного аппарата, состоящий из нескольких элементов, каждый из которых выполнен витым , сплюснутым , образуя стержень и часть ярма, все элементы скреплены между собой по торцам, отличающийся тем, что, с целью упрощения и снижения расхода материала, каждый эле- мент выполнен Г-образной формы, полки соседних элементов образуют попеременно чередующиеся верхние и нижние ярма.

Использование1 в электротехнике. Сущность: трансформатор имеет магнйтопро- вод, выполненный из Г-образных элементов, каждый из которых навит из ленты и сплюснут. Эти элементы пристыковываются друг к другу так, что полку Г-образного элемента попеременно образуют верхние и нижние ярма. Все элементы скрепляются друг с другом с помощью шпильки, проходящей через отверстия в Г- образном эпементе. 4 ил.

м

Фие.2.

«К

- -- - 4-..J-- - - - 3 2

Фиг.3

//5 /1

-Iff