МАГНИТОПРОВОД

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к магнитопроводам для одно-и многофазных трансформаторов, дросселей и преобразователей частоты и числа фаз, которые могут применяться во всех отраслях промышленности и хозяйства, а также в быту.
Известен магнитопровод по патенту RU 2107965. Магнитопровод содержит три стержня и два ярма, Стержни и ярма состоят из пакетов стальных пластин, уложенных слоями.
Недостатками известного магнитопровода являются:
- большое количество деталей;
- повышенная трудоемкость сборки;
- ассиметрия, вызванная тем, что длина магнитной линии между крайними стержнями больше, чем длина магнитной линии между центральным и крайними стержнями.
Известен магнитопровод по патенту RU 2077082, фиг.5, выбранный в качестве прототипа. Известный магнитопровод может служить для изготовления однофазных и трехфазных трансформаторов с симметричной конструкцией магнитопровода. Магнитопровод собран из трех стержней и четырех уширенных ярем, выполненных из ферромагнитной ленты. Стержни получены сплющиванием первоначально O-образных, навитых из ленты заготовок, а ярма получены сплющиванием подобных заготовок до образования четырехугольника. Ярма и стержни пристыкованы друг к другу и стянуты шпильками и гайками.
Недостатками прототипа являются:
- значительные габариты;
- повышенная металлоемкость за счет габаритов магнитопровода и применения в его конструкции четырех уширенных ярем.
Техническим результатом предложенной полезной модели является устранение указанных недостатков прототипа.
Технический результат достигается тем, что в магнитопроводе, содержащем стержни и ярма, пристыкованные друг к другу и стянутые с помощью шпилек и гаек, причем стержни и ярма выполнены из ферромагнитной ленты, согласно полезной модели, стержни расположены по окружности на равных расстояниях друг от друга, торцы стержней выполнены плоскими, а ярма имеют конфигурацию плоских колец или плоских кольцевых многогранников и пристыкованы к торцам стержней с двух их сторон, к ярмам с их внешних сторон примыкают фланцы с отверстиями для шпилек.
В ярмах могут быть выполнены пазы, в которых установлены концы стержней.
В стыках стержней и ярем могут быть установлены прокладки из немагнитного материала.
Магнитопровод может содержать по меньшей мере два стержня.
Предложенная полезная модель обеспечивает снижение габаритов магнитопровода за счет выполнения ярем в виде колец или кольцевых многогранников, а также параллельного расположения стержней друг относительно друга.
За счет снижения габаритов магнитопровода и применения в его конструкции только двух кольцевых ярем значительно снижена масса магнитопровода. Проведенный заявителем расчет показывает, что при одинаковых размерах катушек трансформатора масса магнитопровода по полезной модели меньше массы магнитопровода по прототипу на 23,5%, что позволяет получить значительную экономию металла при серийном производстве магнитопроводов.
Применение в предложенном магнитопроводе меньшего количества деталей относительно прототипа обеспечивает снижение трудоемкости сборочных работ.
Выполнение в ярмах пазов, в которых установлены концы стержней, позволяет увеличить суммарную площадь стыков между стержнями и ярмами, что приводит к увеличению магнитной проницаемости магнитопровода, и как следствие, к уменьшению потерь мощности на перемагничивание.
Установка в стыках ярем и стержней прокладок из немагнитного материала позволяет путем подбора их толщин изменять магнитную проницаемость магнитопровода в сторону ее уменьшения относительно магнитопроводов по п.1 и 2 формулы. Для иллюстрации этого заявителем были изготовлены модели магнитопроводов из ленты аморфного сплава 2НСР по ТУ 14-123-149-99. Для сравнения конструкций проводили измерения магнитной проницаемости при постоянном значении амплитуды напряженности магнитного поля 100 А/м и частоте перемагничивания 50 Гц. Результаты измерения приведены в таблице.
Вариант исполнения магнитопровода
Относительная магнитная проницаемость
Модель по п.1 формулы
513
Модель по п.2 формулы (глубина паза равна половине высоты ярма)
879
Модель по п.3 формулы (толщина прокладки 0,45 мм)
164
Модель по п.3 формулы (толщина прокладки 0,85 мм)
105
Модель по п.3 формулы (толщина прокладки 2 мм)
59
Приведенная выше таблица наглядно показывает возможность регулирования магнитной проницаемости магнитопроводов в зависимости от толщин прокладок из немагнитного материала, устанавливаемых в стыках стержней и ярем.
Сущность предложенной полезной модели поясняется рисунками.
На рис.1 изображен общий вид магнитопровода.
На рис.2 показан разрез А-А на рис.1.
На рис.3 изображена конфигурация ярма, выполненного в виде кольцевого плоского многогранника.
На рис.4 изображено кольцевое ярмо с выполненными в нем пазами.
На рис.5 показан вид Б на рис.4.
На рис.6 изображен общий вид магнитопровода с прокладками из немагнитного материала в стыках стержней и ярем.
Магнитопровод содержит ярма 1 и стержни 2, пристыкованные друг к другу и стянутые с помощью шпилек 3 и гаек 4. К ярмам 1 с их внешних сторон примыкают фланцы 5 с отверстиями для шпилек 3. Стержни 2 расположены по окружности на равных расстояниях друг от друга, торцы стержней 2 выполнены плоскими. Ярма 1 имеют конфигурацию плоских колец или плоских кольцевых многогранников 6. В ярмах 1 могут быть выполнены пазы 7, в которых установлены концы стержней 2. В стыках ярем 1 и стержней 2 могут быть установлены прокладки 8 из немагнитного материала.