UA52271A - Просторова електромагнітна система - Google Patents

Abstract

Винахід відноситься до галузі трансформаторобудування, може бути використаний при виробництві трифазних трансформаторів або дроселів і реакторів малої, середньої та великої потужності з просторовим стиковим магнітопроводом і вирішує задачу зниження їх матеріалоємкості та поліпшення масогабаритних показників. Поставлена задача вирішується тим, що у просторової електромагнітної системи, яка містить магнітопровід із стержнів і ярем та обмотку у вигляді котушок, що охоплюють розташовані під кутами 120° стержні, конфігурація внутрішнього контура кожної котушки утворена середніми ділянками сторін ромба. Стержні виконані з елементів, що мають конфігурацію перерізу, яка створена середніми ділянками сторін трикутника. Досягається 20…30 % зниження габаритних розмірів та 10…20 % зниження маси трифазного просторового трансформатора або дроселя (реактора), а також зниження трудоємкості його виробництва.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до галузі трансформаторобудування, може бути використаний при виробництві 2 трифазних трансформаторів, дроселів та реакторів малої, середньої та великої потужності з просторовим стиковим магнітопроводом і вирішує задачу зниження їх матеріалоємності та поліпшення масогабаритних показників.

Відомо (Трехфазнье симметричнье трансформаторь! с магнитной коммутацией на магнитопроводе витой конструкции/ /Н.Г. Бельій, Д.Н. Паршин, Н.Е. Кияткин, В.А. Нагайцев. - Злектротехника, Мо1, 1988, с.38 - 41) 70 про конструкції активної частини трифазних просторових трансформаторів. Кожна з конструкцій містить кільцеві ярма, що шихтовані з плоских пластин граненої форми, або навиті зі стрічки електротехнічної сталі, а також обмотку у вигляді котушок, які охоплюють три розташованих під кутами 120" стержня. Стержні шихтовані зі смуг електротехнічної сталі, мають форму перерізу у вигляді прямокутника та стикуються з поверхнями граней або торцевими поверхнями ярем. Однак недоліками просторових трансформаторів з прямокутним перерізом 12 стержнів є підвищені питома та технологічна матеріалоємність, маса і габаритні розміри. Вказані недоліки обумовлені невисоким заповненням контура та обсягу активної частини елементами магнітопровода і котушками обмоток, підвищеною середньою довжиною витків котушок та витків електротехнічної сталі витого ярма, а також значними відходами сталі при виробництві шихтованого ярма.

Згідно з іншим джерелом (а.с. СССР Мо1312653, кл. НОТЕ27/24) також відомо про конструкцію просторової магнітної системи, що містить магнітопровід зі стержнів і ярем та обмотку у вигляді котушок круглої форми, які охоплюють розташовані під кутами 120" стержні. Ярма виконані з трикутним внутрішнім контуром методом навивки зі стрічки електротехнічної сталі. Вказана конструкція прийнята у якості прототипу і відрізняється тим, що кругла форма котушок забезпечує зниження середньої довжини витка та витрат міді. Однак кругла форма котушок обумовлює зміну геометрії і площини обмоткового вікна у радіальному напрямку та значну середню довжину витка електротехнічної сталі і підвищену масу ярем. Стержні виконуються шихтованими зі « змінним перерізом та складаються з листів сталі різної ширини. Така конструкція стержнів нетехнологічна при виробництві трансформаторів малої потужності.

В основу винаходу поставлено задачу удосконалення конфігурації і конструкції елементів активної частини просторового трансформатора або дроселя (реактора) у якому нова сукупність конструктивних ознак - забезпечує зниження матеріалоємності та поліпшення масогабаритних показників, а також зниження ча трудоємності виробництва трансформаторів малої, середньої та великої потужності.

Поставлена задача вирішується тим, що у просторової електромагнітної системи, що містить магнітопровід із см стержнів і ярем та обмотку у вигляді котушок, які охоплюють розташовані під кутами 120" стержні, згідно з Га винаходом, конфігурація внутрішнього контуру кожної котушки утворена середніми ділянками сторін ромба. 3о Стержні виконані з елементів, що мають конфігурацію перерізу, яка створена середніми ділянками о трикутника.

Сукупність вказаних ознак, тобто виконання кожної котушки з конфігурацією внутрішнього контуру, яка утворена середніми ділянками сторін ромба, забезпечує компактність та зниження матеріалоємності трифазного « трансформатора, або трифазного дроселя (реактора). Виконання стержнів з елементів, що мають конфігурацію З 70 перерізу, яка створена середніми ділянками сторін трикутника, забезпечує зниження трудоємності виробництва с просторового магнітопроводу. Зниження габаритних розмірів та матеріалоємності трансформатора з» забезпечується підвищенням заповнення обсягу простору активної частини елементами магнітопровода і обмотки.

Трудоємність виробництва знижується шляхом заміни технології шихтовки стержнів магнітопровода з листів 49 сталі різної довжини на технологію навивки стрічки електротехнічної сталі. о Винахід ілюструється кресленнями. На фіг.1 показана активна частина трифазного просторового ком трансформатора зі стиковим витим магнітопроводом. Фіг.2 характеризує особливості конфігурації і конструкції активної частини трансформатора (фіг.1) та являє собою його вид зверху без верхнього ярма та одного стержня. о Активна частина трансформатора містить магнітопровід 1 із стержнів 2 і ярем З та обмотку 4 у вигляді -і 20 котушок 5, які охоплюють розташовані під кутами 1207 стержні 2. Конфігурація внутрішнього контуру 6 кожної котушки 5 утворена середніми ділянками сторін аб, Бс, са і да ромба арса. Стержні 2 виконані з елементів 7, та що мають конфігурацію перерізу, яка створена середніми ділянками сторін КІ, ІМ і МК трикутника КІМ. Ярма З складаються з двох елементів 8 і 9 та виготовляються зі стрічки 10 електротехнічної сталі шляхом її намотки на відповідні технологічні оправки. Активна частина трансформатора закріплена шпильками 11, які проходять 29 крізь центральні отвори 12 елементів 7 стержнів 2 та проміжки 13 між елементами 8 і 9 ярем 3. ве. При роботі трансформатора магнітний потік головного магнітного поля замикається по елементах 7,819 магнітопроводу 1. При цьому напрямки намотки (шихтовки) стрічки 10 електротехнічної сталі у стержнях 2 і ярмах З не співпадають, однак напрямок шихтовки вказаних елементів співпадає з напрямком силових ліній головного магнітного поля трансформатора та забезпечує мінімум втрат у сталі. Конфігурація внутрішнього 60 контуру б кожної котушки 5 у вигляді ділянок сторін ромба арса забезпечує мінімальну довжину замикання силових ліній поля у ярмах З (довжиною І 5) та, завдяки паралельності стінок обмоткових вікон ширини бо на значній частині довжини Ії ярма З, забезпечує максимальне заповнення обсягу та внутрішнього простору трансформатора активними елементами.

Вказані особливості конструкції і конфігурації активної частини забезпечують 20..3096 зниження габаритних бо розмірів та 10...20906 зниження маси трифазного просторового трансформатора, або дроселя (реактора), а також зниження трудоємності його виробництва.

Надається можливість підвищення технічного рівня трансформаторобудування у цілому.

Claims (2)

2 Формула винаходу

1. Просторова електромагнітна система, що містить магнітопровід із стержнів і ярем та обмотку у вигляді котушок, що охоплюють розташовані під кутами 120" стержні, яка відрізняється тим, що конфігурація 70 внутрішнього контура кожної котушки утворена середніми ділянками сторін ромба.

2. Просторова електромагнітна система по п. 1, яка відрізняється тим, що стержні виконані з елементів, що мають конфігурацію перерізу, яка створена середніми ділянками сторін трикутника. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2002, М 12, 15.12.2002. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. « «- ча с с Се) -

с . и 1 ко ко - 50 - 60 б5