Электромагнитное устройство

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к силовым трансформаторам. Целью изобретения является уменьшение объема и массы. Устройство содержит магнитопровод и обмотку, выполненную в виде набора изолированных одна от другой 0-образных плоских скоб 2 и 3 одинаковой конфигурации с разрезом, изготовленных из листового проводникового материала и установленных так, что каждая четная скоба 3 повернута на 180° относительно поперечной к разрезу оси скобы. Каждая первая половина предыдущей нечетной скобы соединена с первой половиной последующей четной скобы 3, а каждая вторая половина четной скобы 3 соединена с второй половиной последующей нечетной скобы 2, образуя один виток обмотки. В результате этого каждый виток образуется из четырех половинок скоб, принадлежащих трем разным скобам. Исключение контактных площадок позволило упростить конструкцию скобы и изоляционных прокладок, снизить грузоемкость изготовления обмотки за счет упрощения конструкции штампа. 5 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s Н 01 F 27/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4609621/24-07 (22) 28.11,88 (46) 23.10.90. Бюл, ¹ 39 (72) Ю.Н, Шуваев и Г.cD. Грищенко (53) 621.314.21(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1410118, кл. Н 01 F 27/28, 1986. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к электротехнике, в частно ти к силовым трансформаторам. Целью изобретения является уменьшение объема и массы. Устройство содержит магнитопровод и обмотку, выполненную в виде набора изолированных одна от другой О-образных плоских скоб 2 и 3 одинаковой кон<ригурации с разрезом, изготовленных из листового проводникового ма„, 5U„„1601647 А1 териала и установленных так, что каждая четная скоба 3 повернута на 180 относительно поперечной к разрезу оси скобы.

Каждая первая половина предыдущей нечетной скобы соединена с первой половиной последующей четной скобы 3, а каждая вторая половина четной скобы 3 соединена с второй половиной последующей нечетной скобы 2, образуя один виток обмотки. В результате этого каждый виток образуется из четырех половинок скос, принадлежащих трем раз IbiM скобам, Искл очение контактных площадок позволило упростить конструкцию скобы и изоляционных прокладок, снизи ь грузоемкость изготовления обмотки за счет упрощения конструкции JJTBM па. 5 3.п. ф-ль., 6 ил.

1601647

40 зам, 45

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании электромагнитных устройств различного назначения — силовых трансформаторов, дросселей и т,п, Цель изобретения — уменьшение объема и массы устройства, На фиг. 1 представлено электромагнитное устройство, разрез; на фиг, 2 — нечетная (а) и четная (б) скобы; на фиг. 3— изоляционная прокладка; на фиг. 4 — половина скобы; на фиг, 5 — многовитковая обмотка, общий вид и разрез А — А; на фиг. 6— скоба, вид с торца.

Электромагнитное устройство состоит из магнитопровода 1, нечетной скобы 2, четной скобы 3. Нечетная скоба состоит из первой 4 и второй 5 половин. Четная скоба состоит из первой 6 и второй 7 половин.

Электромагнитное устройство содержит магнитопровод 1 и обмотку, выполненную в виде набора изолированных друг от друга О-образных плоских скоб 2 и 3 одинаковой конфигурации с разрезом, изготовленных из листового проводникового материала и установленных таким образом, что каждая четная скоба 3 повернута на 180 относительно поперечной к разрезу оси скобы, каждая первая половина 4 предыдущей нечетной скобы 2 соединена с первой половиной 6 последующей четной скобы 3, а каждая вторая половина 7 четной скобы 3 соединена с второй половиной 5 последующей нечетной скобы 2, образуя один виток обмотки, причем соотношение числа витков и скоб равно 1;2, т.е. для получения И/ витков необходимо 2И/ скоб, а между каждой парой скоб, состоящей из нечетной 2 и четной 3 скоб, помещена межвитковая изоляция — изоляционные прокладки 8.

Для получения первого и последнего витков одинакового сечения с остальными витками обмотки первоначально могут быть соединены между собой только (2W — 1) скобы, а одна скоба из общего числа 2ЧЧ скоб разрезана по продольной оси на две равные части 9, каждая из которых соединена затем с первой 2 и последней 3 скобами обмотки и входит в ее первый и последний витки.

Одноименные половины скоб 2 и 3— первые 4 и 6 и вторые 5 и 7 — могут быть соединены между собой по всей поверхности или по части их поверхности, составляющей 5 — 107ь от площади скобы, вблизи разреза каждой скобы. При соединении скоб только по части их поверхности уменьшается поверхностный эффект — явление оттеснения тока к внешней поверхности проводника под действием собственного переменного магнитного поля. Эта приво5

35 дит к уменьшению необходимого сечения проводникового материала и к снижению объема и массы устройства.

Изоляция двух пар соединенных вместе половин скоб, образующих витки обмотки, может быть различной, В частности указанные скобы могут быть обмотаны изоляционной лентой, например конденсаторной, или микалентной бумагой вполнахлеста.

Однако наиболее целесообразным является выполнение изоляционных прокладок в виде пластины из листового изоляционного материала. Изоляционные прокладки 8 могут быть выполнены в виде

О-образной пластины с разрезом, одинаковой по размерам и конфигурации со скобами, которые устанавливаются в одинаковом положении с нечетными скобами 2.

Половина каждой скобы до их соединения в обмотку может быть смещена по продольной оси на толщину материала скобы.

При этом для того, чтобы не уменьшать сечение витков в местах соединения скоб, разрез должен иметь небольшую ширину, а для обеспечения возможности соединения скоб в многовиткавукз обмотку при смещении половины каждой скобы ширина разреза должна быть не менее толщины материала скобы. Поэтому при отсутствии смещения половины каждой скобы ширина разреза должна быть минимальной, а при наличии смещения ширина разреза должна быть примерно равной (немнога больше) толщине материала скобы.

Предлагаемое электромагнитное устройство может быть выполнено на магнитопроводах различных типов: Ш, ШЛ, ПЛ, ТЛ, ОЛ и др.

Устройство работает следующим обраПри использовании предлагаемого устройства в качестве трансформатора после подключения его первичной обмотки)(нс показана) к источнику напряжения переменного тока по этой обмотке протекает так холостого хода. Этот ток создает переменный магнитный поток, который, замыкаясь по магнитоправоду 1, пронизывает одновременно первичную и вторичную обмотки, состоящие из нечетных 2 и четных 3 скоб, и наводит в них ЭДС необходимой величины.

К первой половине 4 первой нечетной скобы 2 и к второй половине 7 последней четной скобы 3 подключается нагрузка, па которой протекает переменный ток, При использовании предлагаемого устройства в качестве дросселя после подачи переменного или пульсирующего напряжения на первую половину 4 первой нечетной скобы 2 и на вторую половину 7 последней

1601647

55 четной скобы 3 по обмотке, состоящей из нечетных 2 и четных 3 скоб, протекает ток, который создает в магнитопроводе 1 переменный магнитный поток и индуктирует в обмотке ЭДС, Основная особенность в конструкции обмоток предлагаемого электромагнитного устройства заключается в том, что в нем витки обмоток выполнены в виде детали одинаковой конфигурации и вырубаются ,(вырезаются) из листового проводникового материала или изгибаются "на ребро" из полосы нужной ширины. Аналогично изоляционные прокладки также выполнены в виде детали одинаковой конфигурации—

О-образной пластины с разрезом — и вырезаются (вырубаются) из листового изоляционного материала, Обмотка электромагнитного устройства с витками, выполненными в виде скобы, может занимать все окно магнитопровода, например, в дросселях фильтра, или его часть по ширине или высоте, Оставшаяся площадь окна в этом случае занята другими обмотками. При этом или ширина скобы равна всей ширине окна, а оставшуюся площадь окна по высоте занимают другие обмотки, или ширина скобы равна части ширины окна, а оставшуюся часть ширины окна по всей его высоте занимают другие обмотки.

Основное отличие предлагаемого электромагнитного устройства от известных заключается в том, что в нем применены скобы, в которых нет специальных контактных площадок и соединение половины нечетных и повернутых вокруг поперечной оси четных скоб производится непосредственно по всей или по части поверхности скоб.

В результате этого каждый виток образуется из четырех половин скоб, пр,"надлежащих трем разным скобам, Исключение контактных площадок позволило упростить конструкцию скобы и изоляционных прокладок и снизить трудоемкость изготовления обмотки за счет упрощения конструкции штампа и упрощения технологии соединения скоб между собой, а также снизить средню с длину витка на 20 — ?5, и уменьшить объем и массу предлагаемого электромагнитного устройства н а 12 — 30;4 по сравнению с известными.

Например, при использовании предлагаемого устройства обьем и масса дросселя фильтра 2,5 мГн, 40 А снизились соответственно на 29 и 12 / по сравнению с дросселем, выполненным в известном устройстве.

По сравнению с дросселем, намотанHblM проводом прямоугольного сечения, 10

50 объем и масса предлагаемого дросселя уменьшились соответственно в 2,1 и 1,5 раза.

Формула изобретения

1.Электромагнитное устройство, содержащее магнитопровод и обмотку, выполненную в виде набора изолированных друг от друга плоских скоб одинаковой конфигурации с симметричным относительно продольной оси разрезом, изготовленных из листового проводникового материала и установленных так, что каждая последующая скоба повернута на 180 относительно предыдущей вокруг одной из своих осей, а между скобами помещены изоляционные прокладки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения обьема и массы, концы скоб расположены на одном уровне, каждая четная скоба повернута относительно центральной ее оси, параллельной стороне скобы с разрезом, каждая первая половина предыдущей нечетной скобы соединена с первой половиной четной скобы, вторая половина которой соединена с второй половиной последующей нечетной скобы. образуя один виток обмотки.

2, Устройство по и. 1, о тл и ч а ю ще ес я тем, что оно снабжено двумя половинками скобы, разрезанными па ее продольной оси, каждая из которых соединена с первой и последней скобами обмотки и входит в ее первый и последний витки, образуя витки одинакового сечения с остальными витками обмотки.

3. Устройство по пп, 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что одноименные половины соседних скоб, расположенных по одну сторону от продольной оси. соединены между собой по всей их поверхности, 4. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения объема и массы за счет уменьшения поверхностного эффекта, половины соседних скоб, расположенных liQ одну сторону от продольной оси, соединены только по части поверхности, составляющей 5- 10;4 от площади скобы, вблизи разреза каждой скобы.

5. Устройство по пп. 1 — 4, о т л и ч а ющ е е - я тем, что изоляционные прокладки выполнены одинаковыми по форме и размерам со скобами и установлены в одинаковом положении с нечетными скобами.

6.устройство поп.1, отл ичающеес я тем, что каждая скоба в месте, противоположном расположению разреза по ее продольной оси, выполнена ступенчатои, причем высота ступени равна толщине скобы.

1601647

Составитель Е,Волков

Техред M.Моргентал

Редактор Е.Папп

Корректор Л.Патай

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3272 Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5