RS49920B - Transformatorsko jezgro - Google Patents

Abstract

Transforrpatorsko jezgro 20 koje sadrži tri kraka 25-27 i spojne delove koji povezuju navedene krake,gde je poprečni presek navedenih krakova po pravilu višeivični, sa više od četiri ivice, naznačeno time, što je jezgro napravljeno od prstenova (22a,b, 23a-c, 24, a,b; 32a-c, 33a-c, 34a-c; 42a-c; 50a-e; 60a-g) namotanih od traka konstantne širine, gde svaki od navedenih prstenova čini deo od dva navedena kraka.Prijava sadrži 1 nezavisan i 16 zavisnih patentnih zahteva.

Description

OBLAST PRONALASKA

Sadašnji pronalazak se odnosi u opštem na transformatorska jezgra i posebno na trofazna i jednofazna jezgra koja sadrže po pravilu krake sa više ivica.

STANJE TEHNIKE

Trofazna transformatorska jezgra su uobičajeno napravljena od transformatorskih ploča isečenih tako da budu oblika E I za male transformatore i isečenih u pravougaone ploče, koje naležu ivica na ivicu, u velikim transformatorima. Ova jezgra imaju manu da magnetno polje ima da predje preko ivica sa ploče na ploču i tako magnetno polje mora da predje nepotrebno dugačak put i to ne uvek duž magnetne orijentacije.

Konstruktori transformatorskih jezgara su težili da ostvare krake sa u suštini kružnim poprečnim presekom, jer oni daju najbolju efikasnost konačnog transformatora. Ipak, postoji uvek kompromis izmedju zahteva za efikasnošću i proizvodnih zahteva, što vodi ka neoptimiziranim transformatorskim jezgrima sa kracima koji nemaju kružne poprečne preseke.

Trakasta jezgra za trofazne transformatore dosada je bilo teško proizvesti. Efikasnost jezgra može se povećati sečenjem traka tako, da imaju promenljive širinu i prstene sa namotajima, koji su davali kružni poprečni presek za jednofazne transformatore i polukružni poprečni presek za trofazne transformatore. Ovaj metod rezultira velikim učešćem otpadnog materijala, a proces namotavanja je spor.

US 4,557.039 (Manderson) izlaže metod poizvodnje transformatorskih jezgara koristeći električne čelične trake, koje imaju približno linearne odsečke. Izborom pogodnog odsečka heksagonalnog ili višeg reda, nastaje aproksimacija kružnog poprečnog preseka za krake jezgra. Ipak proizvodnja sečenih traka je teška i spora za proizvodnju i konstrukcija nije dovoljno prilagodjena za masovnu proizvodnju.

Na Slikama 1 a-c pokazano je, prema postojećem stanju tehnike, trofazno transformatorsko jezgro, prema Mandersonu, i označeno sa 10. Jezgro ima opšti delta oblik, kao što se vidi u izometrijskom pogledu na Slici 1, sa tri kraka medjusobno povezanih sa spojnim delovima. Na slici la prikazano je poprečni pogled jezgra pre konačnog sastavljanja. Jezgro sadrži tri identična prstenasta dela 12, 13 i 14, čiji je opšti oblik dat na Slici 1. Svaki prstenasti deo popunjava jednu polovinu dva kraka heksagonalnih poprečnih preseka, videti Sliku la, što znači u potpunosti tri kraka trofaznog transformatora. Prstenasti delovi su namotani od početnih traka konstantne širine u tri identična prstena 12a, 13a i 14a poprečnih preseka oblika romba pod dva ugla od 60° i dva ugla od 120°. Ovi prstenovi 12a, 13a i 14a čine osnovne prstenove. Orijentacija traka se takodje vidi sa Slika la i lb.

Izvan osnovnog prstena u svakom prstenastom delu postoji spoljni prsten 12b, 13b i 14b uobičajenog trouglastog poprečnog preseka. Spoljni prstenovi su namotani iz traka sa konstantnim smanjenjem širine. Kada se tri prstenasta dela 12-14 sastave, videti Sliku lb, oni obrazuju heksagonalne krake na koje se namotavaju namotaj i transformatora.

Mana ovog rešenja je da svaka veličina transformatora zahteva svoje sopstveno sečenja traka. Takodje, spoljni prstenovi 12b-14b su napravljeni iz traka sa smanjujućom širinom, što vodi ka gubitku materijala i što čini da se transformator prema Mandersonu, teško proizvodi.

Transformatorska jezgra su opisana takodje u sledećim dokumentima: SE 163797, US 2,458.112, US 2,498.747, US 2,4000.184 i US 2,544.871. Ipak, ranije navedeni problemi nisu prevazidjeni kod jezgara opisanih u ovim dokumentima.

SUŠTINA PRONALASKA

Predmet sadašnjeg pronalaska je da se obezbedi transformatorsko jezgro u kome su energetski gubici minimalni.

Drugi predmet je da se obezbedi transformatorsko jezgro koje se lako proizvodi i sprečava gubitak materijala.

Poseban predmet pronalaska je da se obezbedi metod proizvodnje transformatora takav da bude pogodan za višeserijsku proizvodnju.

Pronalazak se zasniva na stvaranju takvog transformatorskog jezgra sa jednim ili više po pravilu višeivičnih krakova, sa više od četiri ivice koji može da se namota od traka materijala konstantne širine.

Prema pronalasku obezbedjeno je transformatorsko jezgro koje sadrži najmanje jedan krak i najmanje jedan spojni deo, pri čemu je poprečni presek navedenog najmanje jednog kraka po pravilu sa više ivica, sa više od četiri ivice i naznačeno je time što je jezgro napravljeno iz prstena dobijenih namotavanjem traka konstantne širine.

Dalji preporučeni primeri su definisani u zavisnim Zahtevima.

KRATAK OPIS SLIKA NACRTA

Pronalazak je opisan pomoću primera uz pozivanje na odgovarajuće crteže, na kojima:

Slika 1 predstavlja izometrijski pogled na, prema postojećem stanju tehnike, transformatorsko jezgro napravljeno od prstenova poprečnih preseka oblika romba i trouglastih poprečnih preseka;

Slike la i lb su poprečni preseci jezgra, pokazanog na Slici 1 , pre i posle sastavljanja, respektivno;

Slika 2 predstavlja izometrijski pogled na trofazno transformatorsko jezgro, prema pronalasku, sa kracima heksagonalnih poprečnih preseka;

Slike 2a i 2b su poprečni preseci jezgra, pokazanog na Slici 2 , pre i posle sastavljanja, respektivno;

Slike 3a i 3b su poprečni preseci jednog alternativnog transformatorskog jezgra, sa kracima heksagonalnog poprečnog preseka, pre i posle sastavljanja, respektivno;

Slika 4 predstavlja izometrijski pogled na trofazno transformatorsko jezgro sa oktagonalnim kracima;

Slika 4a je poprečni presek jezgra pokazanog na Slici 4;

Slika 5 je poprečni presek kraka transformatora sa deset ivica;

Slika 6 je poprečni presek kraka transformatora sa dvanaest ivica;

Slike7-9 pokazuju konstrukciju kojom se utiče na induktivne gubitke i harmonike u trofaznom transformatoru;

Slika 10 je poprečni presek trofaznog transformatorskog jezgra sa specijalno oblikovanim spojnim delovima za poboljšanje magnetnog fluksa;

Slika 11 pokazuje trofazno transformatorsko jezgro sa nizom krakova;

Slike 12-14 pokazuju jednofazna transformatorska jezgra prema pronalasku; i

Slike 15-17 pokazuju dalja poboljšanja oblika poprečnog preseka transformatorskog jezgra.

DETALJAN OPIS PRONALASKA

Preporučeni primeri trofaznog transformatorskog jezgra, prema pronalasku, biće sada opisani.

Slika 1 je već razmatrana u vezi sa postojećim stanjem tehnike i neće više biti objašnjavana.

Na Slici 2 je prikazano trofazno transformatorsko jezgro prema pronalasku, označeno sa 10. U svom opštem obliku jezgro je slično prethodnom transformatorskom jezgru, pokazanom na Slici 1, sa opštim oblikom delta tipa, ali koje je konstruisano na potpuno drugačiji način.

Jezgro je napravljeno od tri prstenasta dela 22, 23 i 24, koji sadrže više prstenova. Oni se javljaju u dve širine, kao širi ili uži, pri čemu su uži prstenovi izvedeni iz traka dvostruko manje širine od širokih prstenova. Takodje oni se javljaju i u dve visine, male ili velike, pri čemu manji prstenovi imaju dvostruko manju visinu od velikih prstenova. Ove definicije će se u daljem koristiti tokom opisa, ukoliko nije drugačije konstatovano. Trake se prvenstveno rade od transformatorskih ploča.

Svaki od prstenastih delova 22-24 sadrži široki i visoki osnovni prsten 22a-24a, respektivno, slično onima koji su opisani na Slici 1. To znači da ovi prstenovi obrazuju u parovima četiri strane u heksagonalnim kracima. Preostali rombovi u kracima su obrazovani na različite načine, videti Slike 2a i 2b.

U prvom kraku 25 u pozadini dodatni poprečni presek oblika romba se sastoji iz dva romboida. Prvi, koji je označen sa 24b i koji pripada prstenastom delu 24 je široki prsten male visine. Drugi, koji je označen sa 22b i koji pripada prstenastom delu 22, je uski prsten velike visine.

U drugom kraku 26, na desnoj strani Slike 2, dodatni poprečni presek oblika romba se sastoji iz jednog romboida i dva romba. Romboid je ispunjen uskim prstenom velike visine 22b, koji pripada prstenastom delu 22. Rombovi su ispunjeni sa dva uska prstena male visine 23b, 23c, koji pripadaju prstenastom delu 23.

U trećem kraku 27, na levoj strani Slike 2, dodatni poprečni presek oblika romba se sastoji takodje iz jednog romboida i dva romba. Romboid je ispunjen širokim prstenom male visine 24b, koji pripada prstenastom delu 24. Rombovi su ispunjeni sa dva uska prstena male visine 23b, 23c, koji pripadaju prstenastom delu 23. Razlog zašto prstenasti deo 23 sadrži dva uska prstena male visine umesto jednog većeg prstena je taj, što ovaj veći prsten ne bi mogao da bude istovremeno i uzak i velike visine, kao što se zahteva za levi krak 27, i istovremeno i širok i male visine, kao što se zahteva u desnom kraku 26. Zbog toga se koriste dva uska prstena male visine.

Svi gornje ili donje spone, koji spajaju krake 25-27, imaju različite oblike, ali su svi izvedeni od jednog osnovnog prstena sa velikim poprečnim presekom oblika romba uz jedan prsten sa poprečnim presekom oblika romboida ili dva prstena sa malim poprečnim presekom oblika romba. Ovim se ostvaruje da sve spone imaju istu ukupnu površinu poprečnog preseka.

Prostor oblika romba izvan osnovnih prstenova mogao bi se naravno ispuniti saglasno osnovnom paru principa. Drugi primer biće opisan uz pomoć Slika 3a i 3b. Jezgro, koje je u opštem slučaju obeleženo sa 30, ima isti opšti oblik kao prvi primer ranije opisan. Ipak, u ovom primeru jezgro sadrži tri identična prstenasta dela 32-34 od kojih će samo krajnje desni 32 biti opisan. Prstenasti delovi 32-34 su slični delu 23 opisanom u vezi sa Slikom 2. U prvom kraku 35, deo 32 sadrži dva uska prstena male visine 32b,c pri čemu je prsten 32 namotan izvan prstena 32b. U drugom kraku 36, deo 32 ima dva prstena 32b,32c postavljenih jedan pored drugog, videti Sliku 3a.

Dva druga dela 33,34 su identični prvom 32. Znači da se proizvodnja jezgra po pravilu može uprostiti , zavisno od proizvodnog procesa, jer se sva tri prstenasta dela 32-34 mogu napraviti od istog kalupa.

Dalja mogućnost je da se napravi široki prsteni male visine i zaokrenu delovi kraka za 60°, izazivajući odgovarajuće savijanje spojnih delova. Spojni delovi onda zahtevaju više prostora i savijanje nije lako izazvati. Praveći uske prstenove velike visine , obrtanje i savijanje je, kao što je navedeno, takodje moguće, ali teško. Dodatne varijante, uključujući i one sa malim podelama su takodje moguće.

Jezgro sa oktagonalnim kracima, označeno sa 40, biće opisano uz pomoć Slika 4 i 4a. U oktagonalnom poprečnom preseku, videti, naprimer, poledjinu kraka 45, strane se okreću za 45°, što znači da imaju medjusobni relativni ugao od 135°. Tri romba, svaki sa uglom od 45°, znači daju prostora najdalje unutar ivica krakova jezgra. Izvan ovih rombova, dva kvadrata su ispunjena prstenovima poprečnog kvadratnog preseka. Konačno, romb popunjava ostatak oktagonalnog poprečnog preseka kraka.

Od ovih šest poprečnih pod-preseka , tri pod-preseka čine poprečni presek profilisanog prstena koji je usmeren ka drugom kraku 46. Preostali pod-preseci Čine poprečni presek profilisanog prstena koji je usmeren ka trećem kraku 47. Postoji takodje profilisani prsten koji spaja drugi i treći krak 46,47.

Sva tri profilisana prstena sadrže dva prstena sa istim delovima kraka. Prvi prsten 42a, 43a, 44a ima poprečni presek oblika romba i spojni delovi su savijeni za 45°. Drugi prsten 42b, 43b, 44b izvan prvog prstena je kvadratnog poprečnog preseka i sledi oblik prvog prstena 42a-44a.

Koristeći rešenje primera sa heksagonalnim kracima, opisanih uz pomoć Slika 2 i 3, dva spoljna romba čine poprečni presek jednog spoljnog prstena sa spojnim delovima savijenim pod uglom od 45°. Alternativno, dva unutrašnja romba čine unutrašnji prsten ali savijeni za 60°. Sledeći prsten mora sada da ostvari spoljni romb u jednom kraku i unutrašnji romb u drugom kraku i mora da bude savijen pod uglom od 30°. Jedan tip profilisanog prstena se može preporučiti, jer je teško saviti prsten za 60° i ne može se dozvoliti prsten i sa spoljnim rombom i sa unutrašnjim rombom.

U delu 42, treći prsten 42c ima poprečni presek oblika romba u delovima kraka i postavljen je najdalje u poledjini kraka 45, ali unutar desnog kraka 46. Ovi rombovi delova kraka se ostvaruju izmeštanjem spoljnih traka prstena udesno u desnom kraku 46 i ulevo u poledjini kraka 45. Nadalje, kraci su okrenuti simetrično za 30° i spojni delovi su savijeni na odgovarajući način. Prstenje sada dat kao periferan tako da će se nalaziti izvan drugih prstenova. Konačan rezultat se vidi na Slici 4.

Desetostrani krak, označen sa 50, biće sada opisan uz pomoć Slike 5. Profilisani prstenovi sadrže sva četiri prstena sa istim delovima kraka. Prvi prsten 50a , drugi prsten 50b i treći prsten 50c sa poprečnim presekom oblika romba u njegovim delovima kraka su dodati desetostranom poprečnom preseku. To znači da oni imaju uglove od 36, 72 i 108° i da su njihovi spojni delovi savijeni pod uglom od 24°. Četrvti prsten 50d, koji ima poprečni presek romboida sa uglom od 36° leži najviše na prvom prstenu 50a. Njegovi delovi kraka su zaokrenuti ka spolja za ugao od 24°, izazivajući savijanje od 48° spojnih delova. Četrvrti prsten izaziva takodje da spojni delovi trećeg prstena 50c prave veći luk da bi stvorili prostor. Peti prsten 50e ima poprečni presek oblika romba u svojim delovima krakova sa uglom od 144° kada se nalazi izvan trećeg prstena 50c , ali prsten ima poprečni presek oblika romba sa uglom od 72° kada se nalazi izvan četvrtog prstena 50d. Spone su savijene samo pod uglom od 12°. Strelice 'i' na slici označavaju da poprečni preseci 50e pripadaju različito profilisanim prstenovima. Postoji i kanal 51 pogodan za hladjenje krakova. U alternativnom primeru, kanal je ispunjen prstenom. Ovo predstavlja prednost kada prsten saradjuje dozvoljavajući da se magnetno polje kreće izmedju njih. Prostor može, naprimer, da bude izveden na takav način da gornji deo prstenova 50c ostvaruje nove poprečne preseke oblika romba sa uglom od 72°, izazivajući da nastanu kanali 52a i 52b. Ostali delovi prstena 50c sa desne sirane mogu se gurnuti ka prstenu 50e, koji formira prostore 53a i 53b.

Moguće je obezbediti trofazna transformatorska jezgra i sa više ivica. Slika 6 pokazuje 12-ostrano jezgro, označeno sa 60. Profilisani prstenovi su sastavljeni iz četiri prstena 60a-d sa poprečnim presecima oblika romba sa uglovima od 30, 50, 90 i 120°, koji su dodati dvanaestostranom poprečnom preseku i okrenuti za 15°. Unutar ovih prstenova postoje dva prstena 60e, 60f sa poprečnim presecima oblika romba sa uglovima od 30 i 60°, respektivno, i zaokrenuti ka spolja za 15°. Uz peti i šesti prsten 60e, 60f nalazi se prostor za prsten 60g sa poprečnim presekom oblika romba sa uglom od 30° okrenutim ka spolja za 45°. Njegovi drugi delovi kraka su pod pravim uglom izvan šestog prstena 60f i okrenuti ka spolja za ugao od 15°. Odmah iznad prstena 60d postoji prostor za prsten 60h sa poprečnim presekom oblika romba sa uglom od 150° i drugi deo kraka je pod pravim uglom priključen za prsten 60d i izvan prstena 60f. Celokupni poprečni presek je onda ispunjen. Spojni delovi su odvojeni ostvarujući neke šire lukove da stvore prostor za druge spojne delove.

Dobre karakteristike ovih transformatprskih jezgara mogu se još poboljšati za neke primene transformatora , videti Sliku 7. Gubitak induktiviteta se može lako povećati dodatnim jezgrom 29 od traka izmedju primarnih i sekundarnih navoja transformatora. Trake su spojene zajedno sa gornje i donje strane. Trake se mogu rasporediti oko celog primarnog navoja ili mogu biti koncentrisane na jednom mestu, ostvarujući da sekundarni navoj bude ekscentričan.

Nelinearne magnetne karakteristike gvoždja rezultuju harmonicima u magnetnim poljima, naponima i struji.

Dodatni krak postavljen u centru jezgra neće ostvariti nikakvo magnetno polje u potpuno simetričnim i, bez smetnji, trofaznim uslovima. Na uobičajene komponente faza napona, kao što je treća harmonika, uticaće centralni krak.

Takodje kombinacija traka izmedju navoja i centralnog kraka je moguća.

U jednom primeru, centralni krak je ostvaren pomoću tri pravougaona pola 80 od traka odredjene visine, koja je tri puta veća od širine, koje leže jedna na drugoj, kvadratnog poprečnog preseka , videti Sliku 8. Ovo je preporučljivo da bude u obliku trougla i rešenje za potrošača sadrži polove sa poprečnim presekom oblika romba, od kojih su tri postavljena zajedno da stvore paket sa trakastim ivicama jedne prema drugoj u obliku talasa, videti Sliku 9. Tri paketa su postavljena zajedno na malom rastojanju da formiraju krak sa poprečnim presekom koji je približno trouglast. Krajevi polova su savijeni ka spolja da dospeju do spone. Da bi se ostvario luk potrebni su odstojnici izmedju polova. Odstojnici ne utiču na magnetne osobine, jer je pol svakog paketa 91a-c; 92a-c; 93a-c savijen ka svakoj sponi. Takodje, trake su, najmanje na jednoj strani, paralelne odstojnicima.

Šipka, dobijena namotavanjem traka u obliku spirale, ili kalema, je korisna , posebno tamo gde je potrebno da postoji prostor izmedju centralnog kraka i spone. Spirala se može napraviti da bude šira na krajevima, da se smanji vazdušni prostor do spone.

Fleksibilnost pravljenja jezgara, kao što su ova, je dobra i pokazana je na Slici 10. Slika pokazuje jezgro opisano na Slici 4. Glavni deo magnetnog fluksa može da prodje od jednog profilisanog prstena do drugog u kracima, gde se oni medjusobno dodiruju. Ovim se omogućava rotacija većih flukseva u trouglu spone.

Sadašnjim pronalaskom takodje je moguće bezbediti jezgro trofaznog transformatora sa nizom krakova. Ovim se ostvaruje prednost daje transformator uži, nego što je to slučaj kod jezgra delta oblika. Ovaj tip transformatora je idealan za ugradnju u, naprimer, železničkim vagonima.

Slika 1 la pokazuje poprečni presek transformatora sa oktagonalnim kracima. Svi kraci sadrže Četiri romba sa uglom od 45° i dva kvadrata. Prstenovi koji se nalaze izmedju susednih krakova su pokazani na slici, dok su oni, koji se nalaze izmedju spoljnih krakova, većinom potpuno sakriveni.

U cilju da se ostvare transformatorska jezgra ove vrste, delovi krakova moraju biti savitljivi a spojni delovi se mogu saviti tako da odgovaraju jedan drugom. Postoji više rešenja , od kojih je jedno pokazano na slici. Delovi krakova prstenova su savijeni ka spolja, a delovi spone ka unutra ili obrnuto. Oblik spojnih delova je ograničen zbog ograničenih mogućnosti da se plastično deformišu, dok nasuprot delovi spone mogu imati bilo koji oblik. Princip pokazan na Slici 11 odlikuje se oštrim savijucima i pravim spojnim delovima.

Prstenovi takodje mogu biti postavljeni jedan na drugi, dajući kružne savijutke u cilju uštede materijala.

Spone izmedju levog kraka 115 i centralnog kraka 116 su napravljene od prstena 112a sa poprečnim presekom oblika romba u delu kraka.i od prstena 112b sa kvadratnim poprečnim presekom i oba su savijeni pod uglom od 22,5° a prsten oblika romba 112c je zaokrent za 67,5° u delovima kraka. Prstenovi 112a i 112b popunjavaju oktaedar blizu strana spone, dok prsten 112c popunjava suprotnu stranu.

Spona izmedju centralnog kraka 116 i desnog kraka 117 može se postaviti samo u centralnom kraku u preostalim položajima 114a-c. Poprečni preseci levih i desnih krakova 115, 117 su simetrični u odnosu na centralni krak 116, tako da su prstenovi oko centalnog kraka simetrični. Unutrašnji prstenovi 114a, 114b imaju svoje najbliže položaje u desnom kraku 117. Ipak, prsten 114c sa kvadratnim poprečnim presekom u delovima kraka se prostire do najbližeg položaja oblika kvadrata u desnom kraku. Osnova za ovo je daje prsten 113a sa kvadratnim poprečnim presekom izmedju spoljnih krakova u spoljnom položaju na spojnim delovima već prisutan u cilju da se dodje do levog kraka.

Obrtanje spone je nemoguće ostvariti. U alternativnom primeru korišćen je jako kos prevoj umesto uobičajenog. Ovo je pokazano za prsten 114c koji ima najkraću sponu. Prevoj počinje najednom kraju spone i završava na drugom kraju, što je označeno sa 118a za donju sponu i sa 118b za gornju sponu na Slici 11. Takodje, spone se mogu podpodeliti u više uskih prstenova.

Takodje, jednofazni transformatori bi bili efikasniji kada bi imali poligonalnne poprečne preseke. Slika 12 pokazuje transformator sa oktagonalnim poprečnim presekom sastavljenim iz prstenova sa istim poprečnim presekom kao što je kod trofaznih transformatora, ali sa povratnom vezom na najbliži način izvan navoja. Prstenovi mogu biti premešteni i dati oktagonalni poprečni presek. Malo smanjenje broja ploča može se, naprimer, dobiti stvaranjem petlje nalevo prstena , savijajući petlju najviše udesno na slici. Zbog toga bi morao da se promeni njegov poprečni presek na oblik romba, blizak kvadratnom obliku.

Jezgro sa dva kraka se može napraviti od trofazne konstrukcije savijanjem prstenova od jednog kraka zajedno, da se formira samo jedan krak više. Jezgro je pokazano na Slici 13 sa oktagonalnim poprečnim presekom i njegovim kracima. Okretanje tri dela kraka je 45° a savijanje je 90°. Prsten sa kvadratnim poprečnim presekom i dva prstena izvan ovog prstena nije deformisan. Jezgra sa heksagonalnim kracima zahtevaju samo tri prstena napravljena od traka iste širine.

Ako se ova oktagonska ivica, gde se sustiču tri ivice romba, stavi najdublje u jezgro, okretanje će biti samo 22,5°, izuzev romba u sredini, koji mora da se okrene za 67,5°. Zamenom ovog romba prstenom, sa koracima koji aproksimiraju romb, je realnije i pokazano je na Slici 14. Dalje poboljšanje je učinjeno dopuštanjem da traka dodje do kruga, što znači povećanjem ukupnog poprečnog preseka.

Segmenti izvan poligonalnog koraka mogu se ispuniti tankim prstenovima oblika romba trake sa oko polovinom širine i cele visine segmenta i namotane na njegovu ukupnu širinu. Savijuci u trakama oko sredine romba, kao na Slici 15, čine da dve strane ka jednoj ravnoj strani obrazuju trougao, čije su strane u kontaktu sa jezgrom. Sa oko 2/3 širine i 8/9visine, savijutak u ivici najdublje trake čini trapezoidni poprečni presek, kao na Slici 16. Poprečni presek može biti i zaokružen.

Pomoću traka konstantne širine delovi kraka mogu biti dati i oblikom poprečnog preseka koji je blizak krugu, videti Slike 17, 17a i 17b. Desni krak 172 na Slici 17 biće opisan kao primer uz pomoć Slike 17a, pri čemu je poprečni presek ovog kraka pokazan. Najdublje su prstenovi 173 od, naprimer, 80% njegove pune širine i do visine od 9% njegove Širine. Postoje tri prstena koji dospevaju do ograničavajućeg kruga, videti Sliku 17a.

Četiri od šest segmenata su bili napunjeni magnetnim materijalom, a trake izvan sastavljenog jezgra mogu puniti ostale segmente.

Prsten 174 može se postaviti na spoljnim stranama heksagona.

Drugi primer pokazan je na Slici 17b, kod koga je prsten 174 zamenjen širim trakama u drugim prstenovima.

Neke od prednosti transformatorskog jezgra prema pronalasku su već navedene. Pored ostalih prednosti mogu se pomenuti: niži gubici ili bez gubitaka usled optećenja, manja težina, manja zapremina, manji električni gubici, smanjenje harmonika usled simetrije faza trofaznog transformatora, lakše održavanje itd.

Preporučeni primeri transformatorskog jezgra prema pronalasku su opisani. Stručnjak iz ove oblasti će podrazumevati da oni mogu biti varirani unutar oblasti zahteva.

Claims (17)

1. Transformatorsko jezgro 20 koje sadrži tri kraka 25-27 i spojne delove koji povezuju navedene krake, gde je poprečni presek navedenih krakova po pravilu višeivični, sa više od četiri ivice, naznačeno time, što je jezgro napravljeno od prstenova (22a,b, 23a-c, 24, a,b; 32 a-c, 33 a-c, 34 a-c; 42 a-c; 50 a-e; 60 a-g) namotanih od traka konstantne širine, gde svaki od navedenih prstenova čini deo od dva navedena kraka.

2. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 1, naznačeno time, što navedeni kraci (25-27) imaju heksagonalni poprečni presek.

3. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 2, naznačeno time, što sadrži devet prstenova (32a-c, 33a-c, 34a-c).

4. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 3, naznačeno time, što sadrži tri prstena prve širine i prve visine i šest prstenova druge širine, koja odgovara polovini prve širine, i druge visine, koja odgovara polovini prve visine.

5. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 4, naznačeno time, što uključuje prvi (32), drugi (33) i treći (34) prstenasti deo , pri čemu svaki prstenasti deo sadrži prvi prsten (32a, 33a,34a) namotan od traka prve širine i do prve visine, a poprečni preseci navedenih prstenova su oblika romba sa dva ugla od 60°, drugi prsten (32b, 33b,34b) namotan od traka druge širine, koja suštinski odgovara polovini prve širine, i do druge visine, koja suštinski odgovara polovini prve visine, i navedeni drugi prsten ima poprečni presek oblika romba i postavljenje na navedenom prvom prstenu (32a, 33a,34a), treći prsten (32c, 33c, 34c) namotan od traka druge širine i do druge visine, a navedeni drugi prsten ima poprečni presek oblika romba i postavljenje u položaj na navedeni prvi prsten (32a, 33a, 34a) u blizini navedenog drugog prstena i u drugom položaju na navedeni drugi prsten, a navedeni prvi, drugi i treći prstenasti deo kada se sastave formiraju trofazno transformatorsko jezgro sa tri kraka heksagonalnog poprečnog preseka.

6. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 2, naznačeno time, što sadrži sedam prstenova (22 a,b, 23 a-c, 24 a,b).

7. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 6, naznačeno time, što uključuje prvi (22a), drugi (23a) i treći (24a) prsten, namotane od traka prve širine i do prve visine, a poprečni preseci navedenih prstenova su oblika romba sa dva ugla od 60°, i navedeni prvi, drugi i treći prstenovi obrazuju spojne delove, a zajedno trougao, četvrti prsten (24b) namotan od traka prve širine i do druge visine, koji suštinski odgovara polovini prve visine, i navedeni četvrti prsten ima poprečni presek oblika romboida i postavljen je na navedenom trećem prstenu (24a), peti prsten (22b) namotan od traka druge širine, koja suštinski odgovara polovini prve širine i do navedene prve visine, i navedeni peti prsten ima poprečni presek oblika romboida i postavljen je na navedeni prvi prsten (22a), šesti prsten (23b) namotan od trake druge širine i do navedene druge visine i navedeni šesti prsten ima poprečni presek oblika romba i postavljen je na navedeni drugi prsten (23a), sedmi prsten (23c) namotani od trake druge širine i do navedene druge visine i navedeni sedmi prsten ima poprečni presek oblika romba i postavljen je na navedeni drugi prsten (23a) i na navedeni šesti prsten (23 b), pri čemu nastaje trofazno transformatorsko jezgro sa tri kraka heksagonalnog poprečnog preseka.

8. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 1, naznačeno time, što najmanje jedan krak ima oktagonalni poprečni presek.

9. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 8, naznačeno time, što uključuje prvi, drugi i treći profilisani prsten, od kojih svaki sadrži tri prstena (42a, 42b, 42c) sa dva dela kraka i dva spojna dela, gde prvi prsten (42a) ima poprečni presek oblika romba u svojim delovima kraka pod uglom od 45° i sa delovima spone savijenih za 15° u takvom pravcu da se površine spoljne strane njihovih delova kraka kreću u pravcu jedan ka drugom, drugi prsten (42b) ima kvadratni poprečni presek u svojim delovima kraka i postavljen je na navedeni prvi prsten, i treći prsten (42c) ima poprečni presek oblika romba u svojim delovima kraka, prvi deo kraka, koji je pod 45°, leži uglavnom na navedenom prvom prstenu (42a) i drugi deo kraka, koji je pod 135°, leži na navedenom prvom prstenu (42b), i navedeni prvi, drugi i treći profilisani prstenovi u sklopu stvaraju trofazno transformatorsko jezgro sa tri kraka sa oktagonalnim poprečnim presecima.

10. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 1, naznačeno time, što navedeni najmanje jedan krak ima poprečni presek sa deset ivica.

11. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 10, naznačeno time, što uključuje prvi, drugi i treći profilisani prsten, od kojih svaki sadrži pet prstenova (50a-e) sa dva dela kraka i dva spojna dela, gde prvi prsten (50a) ima poprečne preseke oblika romba u svojim delovima kraka pod uglom od 36°, drugi prsten (50b) ima poprečne preseke oblika romba u svojim delovima kraka pod uglom od 72°, treći prsten (50c) ima poprečne preseke oblika romba u svojim delovima kraka pod uglom od 108°, četvrti prsten (50d) ima poprečni presek oblika romba u svojim delovima kraka pod uglom od 36° i u osnovi leži na prvom prstenu (50a) i ima svoje spojne delove zaokrenute ka spolja za 24°, i peti prsten (50e) ima poprečne preseke oblika romba u svojim delovima kraka pod uglom od 144° kada leži na trećem prstenu (50c) i poprečni presek oblika romba pod uglom od 72° kada leži izvan Šetvrtog prstena (50d), i kanal (51) pogodan za hladjenje kraka izvan petog prstena (50e), a navedeni prvi, drugi i treći profilisani prstenovi u sklopljenom stanju stvaraju trofazno transformatorsko jezgro sa tri kraka sa desetostranim poprečnim presecima.

12. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 11, naznačeno time, što uključuje kanale za hladjenje (52a, 52b, 53a, 53b) prouzrokovanih davanjem spoljnim delovima trećeg prstena (50c) poprečni presek oblika romba sa uglom od 72° i izmeštanjem drugog spoljnog dela trećeg prstena u pravcu petog prstena (50e) kada se kreće unutar kompletnog kraka.

13. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 10, naznačeno time, što uključuje višeivične poprečne preseke njihovih krakova i profilisane prstenove koji sadrže prvu grupu prstenova sa poprečnim presecima oblika romba sa različitim uglovima, ali u njihovim delovima kraka zaokrenutim za isti ugao i priključenih na višeivični poprečni presek i unutar druge grupe prstenova poprečnog preseka oblika romba sa različitim uglovima, ali u njihovim delovima kraka zaokrenutim za isti ugao i priključenih na prvu grupu i tako dalje, sve dok najdalje unutra ne dodje do prostora za prstenove, koji je u jednom od njihovih delova kraka datog poprečnog preseka i koji je zaokrenut različito od onih u drugom delu kraka.

14. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 1, naznačeno time, što svi prstenovi imaju poprečni presek oblika romba sa dva ugla od 60° i sa sa dva ugla od 120°.

15. Transformatorsko jezgro, prema Zahtevu 1, naznačeno time, što uključuje dodatno jezgro (70) traka izmedju navoja spojenih zajedno na vrhu i dnu jezgra.

16. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 1, naznačeno time, što uključuje dodatno jezgro u centralnoj liniji najmanje jednog trakastog pola, i ukoliko ih ima više, postavljenih po tri u sklopu, čiji su polovi savijeni ka svakoj sponi.

17. Transformatorsko jezgro prema Zahtevu 1,naznačeno time,što su segmenti izmedju poprečnih preseka krakova i ograničenog kruga delimično ispunjeni tankim prstenovima i/ili nešto širim trakama.