Маломощный трансформатор и способ его изготовления

 

И.А. Гольдман, А.П. Редекоп и А.А. Вума ов

4 1

1 ! с

Оренбургский политехнический институт

1 (72) Авторы изобретения (7l) Заявнтель (54) ИАЛОИОЩНЫЙ ТРАНСфОРИАТОР И СПОСОБ

ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ. Изобретение относится к электрическим машинам и аппаратам, а более конкретно к конструкциям маломощного трансформатора и к способам его изготовления методом прессования из ферромагнитного порошка.

Известна конструкция маломощного трансформатора, состоящего из двух кольцевых сердечников с канавками для укладки обмоток и способ его изготовления, включающий прессование сердечника, укладку обмоток и закрепление составных частей магнитопровода с помощью винтов, скоб и т,д. 31).

Известен также способ изготовления магнитопроводов электрических машин

1S и аппаратов из магнитодиэлектриков, включащий укладку обмотки в процессе засыпки шихты и прессование магнитопровода совместно с обмоткой (21.

Недостатком известных конструкций и способа изготовления является, изза наличия технологических воэдуш ных зазоров, ухудшение характеристик, 2 появление шума и вибраций, эа счет ,чего закрепляющие элементы (винты, скобки и т.д.) ослабевают в процессе эксплуатации.

Для получения высоких магнитных свойств магнитопровода, а соответст" венно и трансформатора, необходимо прикЛадывать значительные давления при прессовании, что ведет к нарушению изоляции обмоток, вызывающему межвитковые замыкания, замыкание обмоток между собой, так как давле" ние, прикладываемое к порошку, непосредственно передается и на обмотки.

Цель изобретения — улучшение характеристик трансформатора, уменьшение шума и вибраций эа счет получения цельнопрессованного трансформатора без технологических воздушных зазоров.

Поставленная цель достигается тем, что маломощный трансформатор, включающий прессованный магнитопро930402 вод с канавками для укладки обмоток,, снабжен кольцевой рубашкой (бандажом), расположенной по внешнему периметру магнитопровода, и согласно способу изготовления маломощного трансформатора, включающему прессо" вание магнитопровода из ферромагнитного порошка совместно с обмоткой, заготовки магнитопровода с канавками предварительно прессуют дав" 1в лением 0,4-0,9 Рн, где Рн - давление окончательного прессования, собирают составные части магнитопровода с обмотками в кольцевую рубашку (бандаж), затем окончательно прессуют магнитопровод с обмотками.

На фиг. 1 показана конструкция маломощного трансформатора и положение его составных частей перед окончательным формованием; на фиг. 2после окончательного формования.

Трансформатор включает магнитопроводы 1, кольцевую рубашку 2, об" мотки 3, выводные концы 4 и изоляционные втулки 5, 2$

Кольцевая рубашка 2 обеспечивает механическую прочность спрессованного магнитопровода:1 трансформатора и исключает воэможность появления воздушного зазора, а следовательно, шума и вибраций в процессе эксплуатации после окончательного формования, так как удерживает составные части от расхождения после выпрессовки

4 эа счет сил трения между магнитопроводом 1 и кольцевой рубашкой 2 (бан35 дажом). Кольцевая рубашка 2 может быть выполнена из различного материала, который обеспечивает механи" ческую прочность.

Щ

Давление предварительного прессования заготовок меньше окончательного и зависит от состава шихты, 1 свойств порошка, геометриии магнито— провода и т.д. Оно ограничено сле4$ дующими факторами. При малом давлении заготовки не сохраняют геометрические размеры и форму, т.е. осыпаются или рассыпаются из-за недостаточной прочности. При большем давлеь зо нии предварительного прессования заготовки становятся настолько плотными, что не поддаются дальнейшей деформации при окончательном прессовании, что в свою очередь не позволяет создать цельную конструкцию трансформатора.

Для того, чтобы в процессе окончательного прессования магнитопро-

4 вода обмотки не подвергались большим давлениям площадь сечения канавок для обмоток в заготовках магнитопровода делают больше, чем само сечение обмотки, и выбирают эту площадь из следующих соображений: при уплотнении заготовок магнитопровода, например на 103, площадь сечения окна уменьшается тоже на 104, а чтобы высокое давление окончательного прессования не передавалось на обмотку, а также, чтобы был высокий коэффициент заполнения окна медью, необходимо в заготовках магнлтопровода иметь площадь сечения канавок на 910 больше площади сечения обмоток.

8 качестве конкретного примера были изготовлены трансформаторы из железного порошка марки ПЖЧ, имеющие форму цилиндра (наружный диаметр б0 мм, высота 15 мм).

Прессование осуществляют в закрытой пресс-форме на. гидравлическом прессе. Давление предварительного прессования заготовок магнитопровода

1 трансформатора для данной марки порошка и данной геометрии магнитопровода лежит в пределах 250-450 Hfla.

При уменьшении давления ниже 250 ИПа происходит осыпание краев магнитопровода и нарушение его целостности. При увеличении давления выше 450 ИПа заготовки магнитопровода настолько плотны, что при окончательном прессовании трудно поддаются деформации, благодаря которой улучшается заполнение паза обмоткой,» увеличивается механическая прочность трансформатора и устраняется воздушный зазор между частями магнитопровода. 8 данном примере заготовки прессуют давлением 350 Mfla. Затем между заготовками магнитопровода помещают в кольцевые обмотки 3, изолированные x/6 лентой и пропитанные лаком, например, ИЛ-92 для увеличения механической прочности обмоток.

Выводные концы 4 обмоток 3 располагают в отверстиях магнитопровода

1, изолированных с помощью эбонитовых втулок 5. 8 качестве кольцевой рубашки 2 используют стальное кольцо толщиной 1,5 мм. После сборки составных частей трансформатора осуществляют окончательное формование в прессформе. Давление окончательного формования лежит в,пределах 500-800 ИПа.

При давлении меньше 500 ИПа не обеспечивается механическая прочность

Фиа Г

ВНИИПИ Заказ 3485/69 Тираж 758 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 9304 и требуемые магнитные свойства. Увеличение давления выше 800 МПа при ,серийном производстве экономически нецелесообразно, так как это приводит к значительному износу пресс- 5 формы.

В данном случае окончательное фор мование осуществляют давлением

600 МПа. Затем пропитывают в вакууме трансформатор лаком МЛ-92 и сушат его. 1в

Использование предлагаемой конструкции маломощного трансформатора и способ его изготовления по сравнению с известными обеспечивает улучшение характеристик, уменьшение шума и вибраций за счет получения цельной неразъемной конструкции трансформатора без технологических воздушных зазоров. Предложенный трансформатор не имеет дополнительных стягивающих элементов (винтов, скобок и т.д.), которые в процессе эксплуатации могут ослабнуть и тем самым ухудшить характеристики трансформатора.

Формула изобретения

1. Маломощный трансформатор, включающий прессованный магнитопровод

Х

02 6 с канавками для укладки обмоток, отличающийся тем, что, с целью уменьшения шума и вибраций он снабжен кольцевой рубашкой (бандажом}, расположенной по внешнему периметру магнитопровода.

2. Способ изготовления маломощного трансформатора, включающий прессование магнитопровода из ферромагнитного порошка совместно с обмоткой, отличающийся тем, что заготовки магнитопровода с канавками предварительно прессуют давлением 0,4-0,9 Рн, где Рн — давление окончательного прессования, собирают, составные части магнитопровода с обмотками в кольцевую рубашку (бандаж) затем окончательно прессуют магнитопровод с обмотками.

Источники информации принятые во. внимание при экспертизе

1. Бальян P.Х. Трансформаторы для радиоэлектроники. М., 1971, с. 191 °

2. Авторское свидетельство СССР

0 106101 кл. Н 01 41/02, 1956.