ОБМОТКА ТРАНСФОРМАТОРА

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к трансформаторам.
Известна обмотка трансформатора (патент РФ №2433497, H01F 27/00 2006.01, опубл. 10.11.2011), представляющая собой совокупность витков, выполненных из электрического проводника, свернутого в спираль, и охватывающих часть магнитной системы трансформатора.
Недостатком данной обмотки является технологическая сложность свертывания проводника в спираль.
Известна винтовая обмотка трансформатора (патент РФ №2387037, МПК H01F 27/28, H01F 41/06, опубл. 20.04.2010), состоящая из витков, каждый из которых содержит n параллельных проводов, где n>3 - целое число, образующих m рядов, где m>3 - целое число. Ряды расположены перпендикулярно оси обмотки. Между рядами выполнена транспозиция параллельных проводов. В месте выполнения сосредоточенной транспозиции винтовой обмотки, выполненной одно- или многоходовой, параллельные провода разрезаны, их концы расположены за наружным диаметром обмотки и соединены между собой таким образом, что первый из пронумерованных по возрастающей от внутреннего диаметра обмотки к наружному диаметру обмотки параллельных проводов хода до разреза соединен с концом n-го параллельного провода хода обмотки после разреза. Конец второго параллельного провода хода обмотки до разреза соединен с концом (n-1)-го параллельного провода хода обмотки после разреза. Далее концы всех параллельных проводов каждого хода обмотки до разреза соединены с концами всех параллельных проводов каждого хода обмотки после разреза таким же образом. При n>6 параллельные провода разделены на группы, и транспозиция осуществлена внутри группы параллельных проводов.
Недостатком данной обмотки является наличие разрезов в изоляции и необходимость технологической операции транспонирования в процессе намотки.
Известна дисковая чередующаяся обмотка (Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины: учеб. для вузов. В двух томах. Том 1 / А.В. Иванов-Смоленский - 3-е изд., стерео т.-М.: Издательский дом МЭИ, 2006 с 25), содержащая катушки первичных и вторичных обмоток, выполненных в виде дисков, установленных соосно со стержнем магнитопровода.
Недостатком аналога является необходимость чередования дисков в процессе изготовления.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является цилиндрическая обмотка многообмоточного трансформатора (Кацман М.М. Электрические машины: Учеб. для студентов средн. проф. учебных заведений. - 3-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2000 с 72), содержащая катушки первичной и вторичных обмоток, расположенных концентрически на изолированном стержне магнитопровода параллельно его оси таким образом, чтобы между парами вторичных катушек располагалась первичная обмотка.
Недостатками ближайшего аналога являются высокие массогабаритные показатели.
Задача полезной модели - снижение массогабаритных показателей трансформатора.
Технический результат - снижение массы и габаритов трансформатора, благодаря компактному расположению обмоток и исключению из конструкции дополнительной изоляции.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что цилиндрическая обмотка многообмоточного трансформатора, содержащая катушки первичных и вторичных обмоток, расположенных концентрически на изолированном стержне магнитопровода параллельно его оси, в отличие от прототипа имеет N вторичных катушек с равными магнитодвижущими силами, каждая из которых составляет 1/N часть магнитодвижущей силы первичной обмотки, причем катушки расположены вдоль оси изолированного стержня магнитопровода и выполнены исходя из соотношения равенства их объемов
1
2
N
V=V=…=V,
1
где V - объем, занимаемый первой вторичной катушкой;
2
V - объем, занимаемый второй вторичной катушкой;
N
V -объем, занимаемый N-й вторичной катушкой.
Существо полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена конструктивная схема расположения обмоток в трехобмоточном трансформаторе.
l
2
Предложенная обмотка трансформатора содержит пару равных по создаваемой магнитодвижущей силе вторичных обмоток 1, 2, каждая из которых намотана в соотношении равенства занимаемых ими объемов V=V на каркас из изоляционного материала 3, закрепленного на магнитопроводе 4, и первичную обмотку 5, отделенную от вторичных обмоток изоляционным материалом 3, при этом вторичные обмотки изолированы между собой диэлектрическим кольцом 6.
Предложенное устройство работает следующим образом: при подключении катушки первичной обмотки трансформатора 5, внутри замкнутого токопроводящего контура возникает магнитный поток, который концентрируется и передается через магнитопровод 4 и наводит электродвижущую силу во вторичных катушках 1 и 2, магнитодвижущие силы которых равны между собой и составляют половину магнитодвижущей силы первичной обмотки 5, при этом для предотвращения замыканий на корпус и между обмотками используется изоляционный материал 3 и диэлектрическое кольцо 6.
Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает снижение массогабаритных показателей трансформатора, за счет уменьшения расхода изоляционного материала, связанного с изменением расположения катушек.