Трансформатор Советский патент 1980 года по МПК H01F27/30 H01F31/00 

(54) ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторам, и может быть использовано для питания индукторов установок высокочастотного нагрева. Известны трансформаторы, содержащие магнитопровод, первичную обмотку, определяемую коэффициентом трансформации, и один виток вторичной обмотки, выполненный в виде полой втулки внутри центрального окна трансформатора, которая переходит в оболочку трансформатора, причем имеется отверстие, соединяющее внутренность полой втулки с насосом, прокачивающим охлаждающую, жидкость 1. Данная конструкция трансформатора не обеспечивает высокого КПД, так как вторичный виток обладает значительным активным и индуктивным сопротивлением. Известен также трансформатор, содержащий первичную обмотку, размещенную на тороидальном сердечнике, и вторичную обмотку с двумя выводами, выполненную в виде oбъeмнo o витка, образованного цилиндром, охватывающим первичную обмотку, стаканом, расположенным внутри первичной обмотки, двумя параллельными основаниями, при этом к основанию, расположен.ному со стороны стакана, прикреплен один вывод вторичной обмотки, а в обоих основаниях и дне стакана в средней части их выполнены сообщающиеся отверстия для прохода хладагента 2. Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. В данном трансформаторе отводы для подключения нагрузки расположены на краях зазора: первый - на внещнем цилиндре, второй - на верхнем диске. Распределение тока во вторичном витке данного трансформатора неравномерно - плотность тока больще в секторах витка, лежащих около отводов, и меньще в остальных секторах. Это увеличивает активные потери в обмотках, а также снижает магнитную связь вторичной обмотки с удаленными от отводов витками первичной обмотки, вследствие чего КПД трансформатора невысок. Целью настоящего изобретения является повыщение КПД трансформатора. Поставленная цель достигается тем, что в известном трансформаторе выводы вторичной обмотки выполнены из полых проводников, установлены в центре вторичной обмотки симметрично относительно ее оси, основание с первым выводом установлено так что между ним и дном стакана образован зазор, а второй вывод пропущен через отверстие в этом основании и соединен с дном стакана. Кроме того, торец цилиндра снабжен контактным фланцем, прижатым к основанию с выводом, которое выполнено съемным. Трансформатор снабжен болтом, а дно стакана выполнено в виде пробки, прижатой к стенке стакана с помощью болта, пропущенного внутрь стакана через дополнительное отверстие в основании без вывода. Трансформатор снабжен гайкой, а стакан - крышкой с выступом, выполненным в виде трубки с резьбой, пропущенным через отверстие в основании без вывода, и стакан прижат к основанию гайкой. На фиг. 1 изображен трансформатор, в разрезе с первым вариантом выполнения элементов конструкции, общий вид; на фиг 2 вид сверху; на фиг. 3 - трансформатор в разрезе с другим вариантом выполнения элементов конструкций, общий вид. Трансформатор содержит первичную обмотку 1, размещенную на тороидальном сер дечнике 2, и вторичную обмотку с выводами 3 и 4, выполненную в виде объемного витка, образованного цилиндром 5, стаканом 6 и двумя параллельными основаниями 7 и 8, причем основание 7 соединяет торцы цилиндра 5 и стакана 6, основание 8 соединено только с торцом цилиндра 5 и установлено так, что между ним и дном 9 стакана 6 образован зазор 10, в обоих основаниях 7, 8 и дне 9 стакана 6 вьщолнены сообщающиеся отверстия 11, 12, 13 для хладагента. Выводы вторичной обмотки 3, 4, выполненные из полых проводников, установлены в центре вторичной обмотки симметрично относительно ее оси (см. фиг. 2), первый вывод 3 прикреплен к основанию 8, а второй 4 пропущен через отверстие 11 основания 8 и соединен с дном 9 стакана 6. Торец цилиндра 5 снабжен контактным фланцем 14, прижатым к основанию 8, которое выполнено съемным. Трансформатор снабжен болтами 15, а дно 9 стакана 6 выполнено в виде пробки, прижатой к стенке стакана с помощью болта 15, пропущенного внутрь стакана через дополнительное отверстие 16 в основание 7 (фиг. 1). .. трансформатор снабжен гайкой 17, а стакан 6 - крышкой 18 с выступом 19, выполненным в виде трубки с резьбой, пропущенным через отверстие 13 в основании 7, и стакан 6 прижат к основанию 7 гайкой 17 (фиг. 3). Нагрузкой трансформатора служит, например, индуктор 20 для высокочастотного нагрева, подсоединенный к выводам 3, 4. При работе трансформатора ток во вторичной обмотке протекает через вывод 4, нагрузку 20, вывод 3, ос нование 8, фланец 14, стакан 6, основание 7, цилиндр 5 вновь к выводу 4, распределяясь по всем секторам витка вторичной обмотки равномерно, поскольку вследствие симметричного подсоединения выводов нагрузки все секторы имеют одинаковое активное и индуктивное сопротивление. Хладагент подается через отверстие 13 или трубчатый выступ 19 во внутреннюю полость стакана 6, течет далее через отверстие 12 в нагрузку 20 и выходит из нее через отверстие 21, выполненное в выводе 3. Доступ к первичной обмотке 1 и сердечнику 2 обеспечивается снятием основания 8 с одновременным отвинчиванием гайки 17 либо болта 15. Использование описываемой конструкции трансформатора позволит существенно повысить его КПД, за счет выравнивания токораспределения во вторичном витке. Кроме того, трансформатор имеет пониженную индуктивность рассеяния, что также позволяет увеличить передаваемую мощность. Формула изобретения 1.Трансформатор, содержащий первичную обмотку, размещенную на тороидальном сердечнике, и вторичную обмотку с двумя выводами, выполненную в виде объемного витка, образованного цилиндром, охватывающим первичную обмотку, стаканом, расположенным внутри первичной обмотки, двумя параллельными- основаниями, при этом к основанию, расположенному со сто-. РОНЫ дна стакана, прикреплен один вывод вторичной обмотки, а в обоих основаниях и дне стакана в средней части их выполнень; сообщающиеся отверстия для прохода хладагента, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, выводы вторичной обмотки выполнены из полых проводников, установлены в центре вторичной обмотки симметрично относительно ее оси. основание с первым выводом установлено так, что между ним и дном стакана образован зазор, а второй вывод пропущен через отверстие в этом основании и соединен с дном стакана. 2.Трансформатор по п. .1, отличающийся тем, что торец цилиндра снабжен контактным фланцем, прижатым к основанию с выводом, которое выполнено съемным. 3.Трансформатор по пп. 1-2, отличающийся тем, что он снабжен болтом, а дно стакана выполнено в виде пробки, прижатой к стенке стакана с помощью болта, пропущенного внутрь стакана через дополнительное отверстие в основании без вывода. 4.Трансформатор по пп. 1-2, отличающийся тем, что он снабжен гайкой, а стакан - крышкой с выступом, выполненным в виде трубки с резьбой, пропущенным через отверстие в основании без вывода, и стакан прижат к основанию гайкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 734822 № № 1.Авторское свидетельство СССР 230960, кл. Н 01 F 27/02, 1968. 2.Авторское свидетельство ЧССР 149773, кл., 21 d 49, 1972.