Шихтованный магнитопровод трансформатора

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трансформаторостроении. Шихтованный магнитопровод трансформатора состоит из трех стержней и двух ярем, собранных из пакетов пластин, сложенных из одинаковых групп слоев. Каждый слой состоит из одинакового набора пластин, содержащего по одной пластине двух крайних и среднего стержней, две пластины верхнего ярма и две пластины нижнего ярма со скосами в углах. Пластины крайних стержней (1) и ярем (2) имеют форму трапеций со скосами в крайних углах в 45°. Пластины среднего стержня (3) выполнены с высотой, большей высоты пластин крайних стержней (1), с формой, симметричной по двум взаимно перпендикулярным осям с углами при вершинах 2α°, и в каждой группе слоев сдвинуты по оси в сторону нижнего и верхнего ярем относительно друг друга на шаг А. Пластины ярем (2) в сторону крайних стержней имеют скос под углом 45°, а в сторону среднего стержня - угол (90-α)°. В стыках пластин одного слоя технологический зазор перекрыт пластинами предыдущего и последующего слоев. Технический результат заключается в упрощении подготовки производства и изготовлении магнитопровода трансформатора. 4 ил.

 

Изобретение относится к трансформаторостроению и может быть использовано при изготовлении шихтованных магнитопроводов.

Наиболее близким к предлагаемому, прототипом, является шихтованный магнитопровод трансформатора, состоящий из трех стержней и двух ярем, стержни и ярма которого собраны из пакетов пластин, пакеты сложены из одинаковых групп слоев, каждый слой состоит из одинакового набора пластин, в этот набор входят по одной пластине двух крайних и среднего стержней, две пластины верхнего ярма и две пластины нижнего ярма, пластины крайних стержней и ярем имеют форму трапеций со скосами в крайних углах в 45° (см. патент DE №3725702, Н 01 F 27/24, 1989).

Недостатком вышеуказанной конструкции с точки зрения оптимизации конструкции магнитопровода является то, что средний стержень выполнен с асимметричными относительно вертикальной оси симметрии магнитопровода концами и поэтому каждая из двух пластин ярма выполнена своего типоразмера, группа содержит два слоя пластин, а разнесение линии стыков в углах в две плоскости образуется путем переворота одного слоя относительно другого. При необходимости обеспечения снижения потерь и тока холостого хода за счет образования четырех или шести плоскостей разнесенных стыков необходимо использовать соответственно четыре или шесть типоразмеров пластин ярем в каждой группе, что усложняет конструкцию и технологию изготовления.

Задачей изобретения является снижение числа используемых типоразмеров пластин и упрощение процесса шихтовки магнитопровода трансформатора.

Технический результат достигается тем, что в шихтованном магнитопроводе трансформатора, состоящем из трех стержней и двух ярем, собранных из пакетов пластин, сложенных из одинаковых групп слоев, каждый слой состоит из одинакового набора пластин, содержащего по одной пластине двух крайних и среднего стержней, две пластины верхнего ярма и две пластины нижнего ярма со скосами в углах, пластины крайних стержней и ярем имеют форму трапеций со скосами в крайних углах в 45°, пластины среднего стержня выполнены с высотой, большей высоты пластин крайних стержней, с формой, симметричной по двум взаимно перпендикулярным осям с углами при вершинах 2α°, и в каждой группе слоев сдвинуты по оси в сторону нижнего и верхнего ярем относительно друг друга на шаг А, пластины ярем в сторону крайних стержней имеют скос под углом 45°, а в сторону среднего стержня - угол (90-α)°, в стыках пластин одного слоя технологический зазор перекрыт пластинами предыдущего и последующего слоев.

На фиг.1-3 изображено соответствующее расположение пластин в группе пакета из трех слоев (N=3) для магнитопровода, состоящего из трех стержней и двух ярем. На фиг.1 изображено расположение пластин в первом слое группы; на фиг.2 - положение пластин второго слоя группы; на фиг.3 - положение пластин третьего слоя группы.

В каждом слое группы из трех слоев (фиг.1-3) использован одинаковый набор пластин, содержащий по одной пластине двух крайних и среднего стержней, две пластины верхнего ярма и две пластины нижнего ярма со скосами в углах. Пластины крайних стержней 1 и ярем 2 имеют форму трапеций со скосами в крайних углах в 45°. Высота пластин среднего стержня 3 превышает высоту пластин крайних стержней 1 на величину Г+Б. Пластины среднего стержня 3 имеют симметричную по двум взаимно перпендикулярным осям форму с углами при вершинах 2α° и в каждой группе слоев сдвинуты по оси в сторону нижнего и верхнего ярем относительно друг друга на шаг А. Пластины ярем 2 в сторону крайних стержней имеют скос под углом 45°, а в сторону среднего стержня - угол (90-α)°. В стыках пластин одного слоя технологический зазор перекрыт пластинами предыдущего и последующего слоев.

При реализации конструкции количество стыков N в углах обычно принимается равным пяти. При этом получается оптимальный вариант конструкции, учитывающий как необходимый минимальный уровень потерь намагничивания магнитопровода, так и технологические возможности оборудования и производства.

На фиг.4 изображена группа пакета пластин из пяти слоев.

Высота пластин среднего стержня и угол 2α выбираются из условия обеспечения максимального сечения стыка пластин среднего стержня с пластинами ярем. При этом высота пластин среднего стержня превышает высоту пластин крайних стержней на величину Г+Б, равную или более A×(N-1).

При угле 2α°, равном, например, 50°, технологическом зазоре, равном 2-3 мм, и шаге А=10,7 мм смещение пластин ярем по продольной оси составит 5 мм, что позволяет с запасом перекрыть технологический зазор.

Для уменьшения габарита пластин среднего стержня кончики пластин могут иметь срез шириной В, например, 5-10 мм.

Технический результат данного изобретения состоит в том, что за счет уменьшения числа типоразмеров пластин, необходимых для шихтовки трансформатора, упрощается подготовка производства и изготовление магнитопроводов трансформаторов. Выполнение пластин среднего стержня с симметричной по двум взаимно перпендикулярным осям формой с углами при вершинах 2α° и пластин ярем, имеющих скос в сторону крайних стержней под углом 45°, а в сторону среднего стержня угол (90-α)°, обеспечивает использование по сравнению с прототипом только одного типоразмера пластин ярем. Выполнение пластин среднего стержня с высотой, большей высоты пластин крайних стержней, и в каждой группе слоев сдвинутых по оси в сторону нижнего и верхнего ярем относительно друг друга на шаг А, когда в стыках пластин одного слоя технологический зазор перекрыт пластинами предыдущего и последующего слоев, обеспечивает разнесение линии стыков в углах в N плоскостей без необходимости использования дополнительных типоразмеров пластин ярем по сравнению с прототипом.

Шихтованный магнитопровод трансформатора, состоящий из трех стержней и двух ярем, собранных из пакетов пластин, сложенных из одинаковых групп слоев, каждый слой состоит из одинакового набора пластин, содержащего по одной пластине двух крайних и среднего стержней, две пластины верхнего ярма и две пластины нижнего ярма со скосами в углах, пластины крайних стержней и ярем имеют форму трапеций со скосами в крайних углах в 45°, отличающийся тем, что пластины среднего стержня выполнены высотой, большей высоты пластин крайних стержней, с формой, симметричной по двум взаимно перпендикулярным осям с углами при вершинах 2α° и в каждой группе слоев сдвинуты по оси в сторону нижнего и верхнего ярем относительно друг друга на шаг А, пластины ярем в сторону крайних стержней имеют скос под углом 45°, а в сторону среднего стержня угол (90-α)°, в стыках пластин одного слоя технологический зазор перекрыт пластинами предыдущего и последующего слоев.