Патент ссср 89299

 

ЦлассиДД2 49; Н 02

2?с, 3/08; Н ОХ6

СССР

В 89299

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Заявлено BI декабря I949 г. зэ М 409886 в

Гостехнику СССР

Опубликовано в бюллетене "Изобретения промышленные образцы, товарные знаки" 9 3 за

I967 р.

Известны понижающие трансформаторы для установок высокочастотного нагрева под поверхностную аакэлку, в которых обмотки выполнены из медных труб или листов, охлаждаамых проточной водой. Недостатками указанных обиоток являются большая плотность тока ввиду того, что он протекает в слое меди, толщина которого равна глубине проникновения. вихревого тока, а также большие потери мощности в трансформаторе.

Известны проводники, сплетенные из нескольких изолированных одна от другой транспонированных жилок. Однако они не могут быть использованы для иощных сильноточных обмоток высокочастотных трансформаторов, так как содержат несколько десятков Отдельных жилок, в то время как для создания обмотки закэлочного трансформатора на 500 ква при частоте ПОО rq и вторичном напряжении 50 в при токе в I0000 а необходимо сечение примерно из 8000 отдельных жилок диаметром 0,5 мм и также необходимо, чтобы все жилки были равноправны в обмотке, чтобы индуктивности всех отдельных жилок были равны между собой и ток распределялся по ним равномерно. Только при этих условиях потери в трансформаторе будут невелики.

Предложенный высокочастотный проводник выполнен в виде плоского рукава, содержащего параллельные проводники, который сложен вдоль несколько раз.

89299

Способ изготовления рукава для проводника состоит в том, что два слоя проводника, покрывающих болванку, переплетаются между собой, что обеспечивает равномерное распределение тока по всему сечению меди.

На фиг.I изображен в разрезе описываемый высокочастотный проводник; на фиг.2 показан способ складывания рукава.

Тонкие изолированные проводники (змалевая изоляция, винифлексовая, ПЭБО и т.д.) собраны в отдельные пряди, из которых сплетен рукав проводника. Угол наклона прядей к оси рукава равен ВО (при большем угле сопротивление проводника значительно увеличивается). Чтобы получить полную транспоаицию, желательно, чтобы каждая жилка на длине, соответствующей одному витку, также успевала сделать полный оборот. Для этого длина сплетаемого рукава должна в I,73 раза превышать его периметр, или в сплющенном виде ширина рукава должна быть в 3,46 раза меньше его длины. Если взять, к примеру, ширину проводника витка, равной 500 мм, то толщина его должна быть рав- на 4 мм. Из проволоки диаметром 0,5 мм такая обмотка может быть выполнена в восемь слоев.

Необходимое сечение можно получить в одном рукаве, сделав его периметр около двух метров {ширина в сплющенном виде около одного метра) и затем сложив этот рукав еще вдвое. На периметре в два метра как раз и уложится 4000 проводничков в одну сторону и еще 4000 проводничков в другую сторону. Если применить рукав, складываемый вчетверо, а не вдвое, то требуемое сечение меди можно разместить на ширине всего около ЗОО мм. При много-. кратном складывании рукава достаточно, чтобы каждая жилке делала на длине витка полоборота. Этим приемом можно еще вдвое увеличить возможное поперечное сечение меди витка.

Очевидно, что потери в меди обмотки предлагаемого трансформатора должны быть во столько раз меньше потерь в обмотке выполненной иа трубок, как ато обычно принято было до сих пор, во сколько раа толщина предлагаемой транспортированной обмотки больше глубины проникновения вихревого токе.

Толщина каждого проводничкз свяаана с глубиной проникновения тока, поэтому можно считать, что уменьшение потерь в обмотке пропорционально числу слоев транспонированных проводничков в витке. Таким образом, шестнадцатислойное плетение должно в I6 раз уменьшить плотность тока. Если даже учесть, S, 89299 что в воадушном трансформаторе длина обмотки должна быть увеличена в несколько раз но сравнению с трансформатором со стальным сердечником, то и тогда предлагаемая обмотка дает сокращение медных потерь в пять раз. Если учесть еще, что потери в стальном сердечнике теперь совершенно отсутствуют, видно, какую существенную зкономию дорогостоящей высокочастотной электроэнергии иожет дать предлагаемая обмотка.

Описываемая обиотка может быть изготовлена следующим образом. Берется цилиндрический бэрэоэн, высота которого равна длине предлагаемого вторичного витка, а периметр в соответствующее число раз меньше высоты (в

1,73 yeas или в 0@)е К одному из краев цилиндра крепят начала а к ó» гому краю - концы предлагаемых к переплетению проволок. Весь цилиндр плотно покрывают однии слоеи проволок, направленных по спирали, а затем изоляционныи лаком и проволоки между сооой склеиваются. После просушки проволочный слой разбирают на отдельные пряди. Число проволок в отдельной пряди должно быть не иеньше нескольких десятков. Всего по окружности цилиндра может уложиться от нескольких единиц до нескольких десятков прядей.

Затем изготавливают второй комплект прядей, направленных по спирали в противоположную сторону. Первый и второй комплекты переплетают между собой, ооразуя полни рукав. Стенки этого рукава состоят в каждом изоте из двух слоев перекрещивающихся проволочек. Если этот рукав сплющить, то получится лента, состоящая из четырех слоев проволоки. Полученный таким образом рукав предлагается складывать вдоль необходимое число рэз.

Если сложить рукав вдвое, то получится восьмислойная лента. При складывании рукава втрое лента получается двенадцатнслойная. Четырехкратное

Фкладываение дает шестнэдцатислойную ленту (см.фиг.2) и т.д.

На фиг.2 жирной линией показан ход одной из жилок вдоль всего проводника через все его слои. Собственные индуктивности всех единичных жилок равны, поэтому высокочастотный ток равноиерно распределяется между отдель-, ными жилками. Предлагаемое выполнение обеспечивает достаточно хорошее заполнение всего сечения проводника медью.

Описываемый проводник может быть применен для более высоких частот вплоть до 20-50 кгц. Каждая отдельная жилка может иметь диаметр 0,2 мм.

При этом при изготовлении прядей надо их подклеивать на полоски тонкой,но прочной бумаги. После складывания рукава концы всех отдельных тонких вилок звчищввтся и пропвивэются образуя сплоиной монолит. В зэкэлочных трансформаторах пропвянныв и облукенные концы проводника присоединяют к медины щекам, к которым далее подсоединяют нэгрвввтельяый индуктор. Эти щеки отсасывают тепло от медных килек, увеличивая теы сании допуотииую пиотность тока.

Предлагаемый многокильный проводник допускает применение водяного охлэкдения. При складывании рукав мокко прололить плоскиии резиновыми трубкани, о которым оудет проходит охлэидвющая вода.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I. Высокочастотный проводник в виде плоского рукава, содврлвщий параллельные проводники, о т л и ч э ю шийся теи, что, с целью увеличения допустимой силы токе путем применения трэнспозиции проводников в двух измерениях, рукав складывается вдоль несколько рэз.

2. Способ изготовления рукава для проводника по п.Е, о т л и ч а юшийся тем, что двв слоя проводников, покрывающих болванку рукаве, переплетаются между собой для получения рукава.

Фиг. /

Фив.2

Подписано в печать .а((у Формат бумаги 70хЕ08/Еб

Тиреж l50 экэ. Заказ В 74/ Подписное

ЦНИИПИ Комитета по долам изобретений и открытий при Совете Министров СССР . .Производственно-полиграфическое предприятие "Патент", пр.Серова,4