Тороидальный трансформатор Советский патент 1975 года по МПК H01F27/08 

1

Изобретение относится к электротехнике.

Предлагаемый тороидальный трансформатор предназначен для работы в узлах радиоэлектронной и радиотехнической аппаратуры повышенной мощности и частоты.

Известны тороидальные трансформаторы с теплоотводом в виде цилиндрического кольца, прилегающего к наружной цилиндрической поверхности сердечника и имеющего выведенные наружу радиально и равномерно расположенные по окружности ребра, каждое из которых укреплено в центральном пазу соответствующей группы ребристых радиаторов, образующих кольцевую обойму, которой снабжен трансформатор.

Однако в таких трансформаторах в местах соединения ребер теплоотвода с радиаторами обоймы имеются воздушные зазоры из-за неплотного прилегания соприкасаемых плоскостей, а также в результате термического изменения объемов деталей в процессе нагрева.

В узлах таких соединений постоянно присутствует граничный слой с большим тепловым сопротивлением, который существенно влияет на теплопередачу между деталями трансформатора, а в целом на его температуру перегрева.

В известной конструкции тороидального трансформатора уменьшение воздушных зазоров в соединяемых деталях путем дополнительной подгонки или введения прокладок является затруднительной операцией и не достигает желаемого результата даже при применении теплопроводящих компаундов.

Кроме того, метод крепления трансформаторов за ребра теплоотвода в пазах радиатора является непосредственным и жестким звеном передачи механических нагрузок от обоймы радиаторов к теплоотводу кольцевого сердечника, а следовательно оказывает прямое воздействие на провод обмотки и его механическую прочность.

В таких трансформаторах невозможно увеличение мощности без повыщения его температуры перегрева, а следовательно и более полное его использование в насыщенных режимах.

Целью изобретения является улучшение теплопередачи в трансформаторе путем исключения воздушного зазора между сопрягаемыми деталями без дополнительной подгонки одной к другой, а также уменьшение влияния перегрузок на обмотку и сердечник при механических воздействиях на трансформатор.

Эта цель достигается путем установки между каждым ребром тенлоотвода и соседними группами радиаторов биметаллической пружинящей пластины в форме дуги, которая упирается плоскостью в ребро теплоотвода i скреплена с ним, а свободными концами прилегает к поверхностям рядом расположенных радиаторов, причем один из концов каждой пластины закреплен на радиаторе, а другой может свободно перемещаться вдоль длины пластины по поверхности радиатора по мере изменения радиуса кривизны пластины от нагревания.

На чертеже изображен предлагаемый тороидальный трансформатор, вид сбоку и разрез по А-А.

Тороидальный трансформатор состоит из теплоотвода 1 с ребрами 2, цилиндрического сердечника 3, на который намотаны обмотки 4. На ребрах теплоотвода укреплена пружинящая биметаллическая пластина 5, которая своими концами упирается в плоскости ребер радиаторов 6.

При выделении тепла от сердечника 3 и обмотки 4 пластина 5 меняет радиус своей кривизны за счет различных величин температурных коэффициентов линейного расщирения металлов, составляющих ее слои, тем самым оказывая постоянное давление одновременно на ребро 2 теплоотвода 1 и иа поверхности ребер радиаторов 6 и неирерывпо выбирая воздущные зазоры, возникающие при тепловом расщирении деталей.

Первоначальный тепловой контакт между ребрами теплоотвода и радиаторами осуществляется за счет предварительного поджатия пружинящей пластины при установке трансформатора в обойме с радиаторами и удерживается в ней силой давления, возникающей при деформации пластины от теплового потока.

Таким образом, теплопередача в трансформаторе поддерживается постоянно, а усилие прилегания биметаллической пластины к трансформатору и радиаторам обоймы находится в прямой зависимости от степени нагрева сердечника и обмоток.

Предлагаемая конструкция тороидального трансформатора позволяет использовать его

в аппаратуре, работающей в режимах повыщенных мощностей и частот, а также применять в условиях эксплуатации со знакопеременными механическими нагрузками, действующими в плоскости, перпендикулярной оси

трансформатора. Пружинящие пластины в последнем случае работают как демпферы и заихип1,ают сердечник от динамических воздействий.

Предмет изобретений

Тороидальный трансформатор с теплоотводом в виде цилиндрического кольца, прилегающего к наружной цилиндрической поверхности сердечника и имеющего выведенные наружу радиально и равномерно расположенные по окружности ребра, каждое из которых укреплено в центральном пазу соответствующей группы ребристых радиаторов, образующих кольцевую обойму, которой снабжен трансформатор, отличающийся тем, что, с целью улучщения теплопередачи в трансформаторе и уменьщеиия перегрузок на обмотку и сердечник при механических воздействиях, между каждым ребром теплоотвода и соседними группами радиаторов установлена пружинящая биметаллическая пластина в форме дуги, упирающаяся плоскостью в ребро теплоотвода и скрепленная с ним, а свободными концами прилегающая к поверхностям рядом расположенцых радиаторов, причем один из концов каждой пластины закреплен на радиаторе, а другой может свободио перемещаться вдоль длины пластины.

A-A