Трансформатор Советский патент 1981 года по МПК H01F27/30 H01F31/00 

(54) ТРАНСФОРМАТОР

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторам, может быть использовано для питания индукторов высокочастотных нагревательных установок.

По основному авт. св. № 734822 известен 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 стороны дна стакана, прикреплен один вывод вторичной обмотки, а в обоих основаниях и дне стакана в средней части их выполнены отверстия для прохода хладагента, 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. 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. Кроме того, трансформатор снабжен гайкой, а стакан - крыщкой с выступом, выполненным в виде трубки с резьбой, пропущенным через отверстие в основании без вывода, и стакан прижат к основанию гайкой 1.

Конструкция вторичного витка данного трансформатора обеспечивает минимум потерь, однако КПД устройства с учетом потерь в выводах, к которым подключается нагрузка, например индуктор, не высок. Больщая величина потерь в выводах обусловлена тем, что выводы выполнены в виде параллельно расположенных полых проводников относительно малого сечения, длина которых определяется расстоянием от трансформатора до индуктора.

Кроме этого, вследствие «эффекта близости ток в выводах протекает лищь по поверхностям, обращенным друг к другу, что дополнительно увеличивает потери и снижает КПД установки. Цель изобретения - повышение КПД устройства, за счет сокращения потерь в выводах. Это достигается тем, что в известном трансформаторе основание с выводом снабжено цилиндрическим выступом, ось которого совпадает с осью трансформатора, а стакан выполнен удлиненным и пропущен внутрь выступа. Кроме того, торец цилиндрического выетупа на основании с выводом снабжен съемным контактным фланцем. На фиг. 1 изображен общий вид трансформатора, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Трансформатор содержит первичную обмотку 1, размещенную на тороидальном сердечнике 2 и вторичную обмотку с выводами 3 и 4 для подключения нагрузки, 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 меж-ду ним и дном 9 стакана 6 образован зазор 10, в обоих основаниях 7, 8 и дне стакана 6 выполнены отверстия 11, 12 и 13 для прохода.хладагента. Выводы вторичной обмотки 3 и 4, выполненные из полых проводников, установлены в центре вторичной обмотки симметрично относительно ее оси (см. фиг. 2), первый вывод 3 прикреплен к основанию 8 и имеет отверстие 14 для тока хладагента, а второй 4 пропущен через отверстие 12 основания 8 и соединен с дном 9 стакана 6. Торец цилиндра 5 снабжен контактным фланцем 15, прижатым к основанию 8, которое выполнено съемным. Трансформатор снабжен болтом 16, а дно 9 стакана 6 выполнено в виде пробки, прижатой к стенке стакана с помощью болта 16, пропущенного внутрь стакана через дополнительное отверстие 17 в основании 7. Основание 8 с выводом 3 снабжено цилиндрическим выступом 18, ось которого совпадает с осью трансформатора, а стакан 6 выполнен удлиненным и пропущен внутрь выступа 18. Торец 19 цилиндрического выступа 18 снабжен контактным фланцем, прижатым к основанию 20 цилиндрического выступа 18, которое выполнено съемным. Нагрузкой трансформатора служит виток 21 индуктора для высокочастотного нагрева, подсоединенный к выводам 3 и 4. При работе трансформатора ток во вторичной обмотке протекает через вывод 4, нагрузку 21, вывод 3, основание 20 цилиндрического выступа, цилиндрический выступ 18, основание 8, цилиндр 5, основание 7, стакан 6 вновь к выводу 4, распределяясь равномерно не только по всем секторам витка вторичной обмотки, но также и по всему периметру цилиндрического выступа 18 на ней. Если в известном устройстве расстояние от основания с выводом до нагрузки ток проходит по сравнительно тонким Трубчатым выводам, у которых к тому же сечениеиспользуется менее, чем наполовину, то в предлагаемом трансформаторе это расстояние ток протекает по внешней поверхности стакана 6 и внутренней поверхности цилиндрического выступа 18, распределяясь равномерно по периметрам их сечений. Длина выводов 3 и 4 минимальна и потери в них незначительны. Отсоединение нагрузки обеспечивается одновременным снятием основания 20 цилиндрического выступа 18 и отвинчиванием болта 16. Использование предлагаемой конструкции трансформатора позволит значительно увеличить его КПД, рассчитанный с учетом потерь Б отводах нагрузки. При этом абсолютная величина потерь зависит от расстояния между трансформатором и нагрузкой, но в любом случае эта величина не менее, чем в 3 раза меньше, чем у известного образца. -Так, например, при расстоянии от основания трансформатора до нагрузки, равном высоте трансформатора, КПД с учетом потерь в выводах увеличивается с 88 до 94%. Формула изобретения . Трансформатор по авт. св. № 734822, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД за счет сокращения потерь в выводах, основание с выводом снабжено цилиндрическим выступом, ось которого совпадает с осью трансформатора, а стакан выполнен удлиненным и пропущен внутрь выступа. 2. Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что торец цилиндрического выступа на основании с выводом снабжен съемным контактным фланцем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 734822, кл. Н 01 F 27/30, 1977.

21