МАГНИТОПРОВОД

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к магнитопроводам для одно- и многофазных трансформаторов, дросселей и преобразователей частоты фаз и числа фаз, которые могут быть использованы 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.
Известен магнитопровод по патенту RU 66860, выбранный в качестве прототипа. Магнитопровод содержит ряд стержней и два ряда ярем, пристыкованных к стержням с двух противоположных сторон и расположенных на противоположных концах стержней. Стержни и ярма выполнены витыми из аморфной ферромагнитной ленты и имеют форму O-образных, затем сплющенных элементов с образованием равных зазоров между их ветвями. Стержни и ярма стянуты между собой с помощью шпилек с гайками, расположенных в полостях, образованных внутренними изгибами в стержнях и ярмах.
Недостатками прототипа являются:
- большое количество деталей;
- повышенные металлоемкость, трудоемкость сборки, потери мощности на перемагничивание.
Техническим результатом предложенной полезной модели является устранение 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 витыми из ферромагнитной ленты, согласно полезной модели, стержни выполнены в виде единой детали путем сплющивания витой заготовки и имеют П-образную или Ш-образную конфигурации.
К стержням может быть пристыковано одно ярмо.
К стержням могут быть пристыкованы два ярма, расположенные с двух сторон стержней.
В стыках стержня и ярем могут быть установлены прокладки из немагнитного материала.
В зазорах между ветвями элементов стержня и ветвями ярем могут быть установлены вставки, собранные из отрезков ферромагнитной ленты.
Предложенная полезная модель позволяет по сравнению с прототипом упростить конструкцию магнитопровода за счет уменьшения количества деталей, входящих в нее. Это в свою очередь обеспечивает снижение металлоемкости магнитопровода. Проведенный заявителем расчет показывает, что при одинаковом размере катушек трансформатора масса магнитопровода по полезной модели оказывается меньше массы магнитопровода прототипа на 9, 8%, что обеспечивает существенную экономию аморфного ферромагнитного сплава при серийном производстве магнитопроводов.
Выполнение стержней в виде единой детали путем сплющивания витой из ленты заготовки и имеющих П-образную конфигурацию создает возможность изготовления магнитопровода для однофазного трансформатора с одним или двумя ярмами.
Выполнение стержней в виде единой детали путем сплющивания витой из ленты заготовки и имеющих Ш-образную конфигурацию создает возможность изготовления магнитопровода для трехфазного трансформатора с одним или двумя ярмами.
Выполнение магнитопровода с двумя пристыкованными к стержню ярмами, расположенными с двух его противоположных сторон, приводит к суммированию площадей стыков между каждым стержнем и ярмами и, как следствие, увеличению магнитной проницаемости магнитопровода, что позволяет уменьшить потери мощности на его перемагничивание.
Установка в зазорах между ветвями элементов стержней и ветвями ярем вставок, собранных из отрезков ферромагнитной ленты, позволяет увеличить площадь поперечного сечения магнитопровода и, соотвественно, улучшить его магнитные характеристики.
Установка в стыках стержней и ярем прокладок из немагнитного материала позволяет путем подбора их толщин изменять магнитную проницаемость магнитопровода в сторону ее уменьшения относительно магнитопроводов по п.п.2 и 3 формулы. Для иллюстрации этого заявителем были изготовлены модели магнитопроводов из ленты аморфного сплава 2НСР по ТУ 14-123-149-99, конструкции которых соответствовала п.п.2, 3 и 4 формулы полезной модели.
Проводили измерения магнитной проницаемости при постоянном значении амплитуды напряженности магнитного поля 100 А/м и частоте перемагничивания 50 Гц. Результаты измерений приведены в таблице.
Вариант исполнения магнитопровода
Относительная магнитная проницаемость
Удельные потери при амплитуде магнитной индукции 1,2 Тл и частоте 50 Гц, Вт/кг
Модель по п.2 формулы
1540
0,46
Модель по п.3 формулы
2940
0,23
Модель по п.4 формулы (толщина прокладки 0,15 мм)
1050
0,70
Модель по п.4 формулы (толщина прокладки 0,8 мм)
640
-
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 изображена конфигурация стержневой детали магнитопровода для однофазного трансформатора.
На рис.2 показан фронтальный вид магнитопровода для однофазного трансформатора.
На рис.3 показан вид сбоку на магнитопровод на рис.2.
На рис.4 показан фронтальный вид магнитопровода для трехфазного трансформатора.
Магнитопровод содержит стержни 1 или 2 и ярмо или ярма 3, пристыкованные друг к другу и стянутые с помощью шпилек 4 и гаек 5. Стержни 1 или 2 и ярма 3 выполнены витыми из ферромагнитной ленты и имеют П-образную или Ш-образную конфигурацию. В стыках стержней 1 или 2 и ярем 3 могут быть установлены прокладки 6 из немагнитного материала. В зазорах между ветвями стержней 1 или 2 и ветвями ярем 3 могут быть установлены вставки 7, выполненные из отрезков аморфной ферромагнитной ленты.