ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ АППАРАТ

Предложение относится к области электротехники и используется в преобразовательных устройствах.
Широко используются электромагнитные аппараты /1/ с обмоткой, залитой компаундом. Обычно это аппараты большой мощности - десятки, сотни киловатт. Такие аппарата имеют сложную технологию производства и относительно высокий уровень шума, так как магнитопровод не залит компаундом.
Известны электромагнитные аппараты /2/ (дроссель, трансформатор), содержащие обмотку, намотанную на ферромагнитном сердечнике и залитую полимерным компаундом, образуя моноблок, который прижат к металлической плите. Эффективность охлаждения такого устройства недостаточна, так как тепло сердечника передается только на плиту.
Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатам является прототип /3/ - электромагнитный аппарат, содержащий обмотку, намотанную на ферромагнитном сердечнике, расположенном в стакане, образованном нижней металлической плитой и металлическим боковым кожухом, внутрь которого залит полимерный компаунд, образуя моноблок, который прижат к металлической плите. Недостаток такого устройства состоит в относительно больших массе и габарите, что объясняется недостаточно эффективным охлаждением.
Технической задачей модели является снижение массы, габаритов и повышение надежности за счет улучшения охлаждения.
Заявленная задача решается за счет того, что сердечник прижат к нижней плите одним ярмом, а второе ярмо прижато верхней плитой, и плиты сжаты шпильками, причем верхнее ярмо не залито компаундом.
На чертеже дан вид аппарата с боку в разрезе. На стержнях ферромагнитного сердечника (магнитопровода) 1 намотана одна или несколько обмоток 2. Сердечник 1 установлен ярмом на металлической плите - основании 3. Кожух 4 образует металлический стакан, форма сечения которого образована линией, очерченной вокруг профиля сердечника 1 с обмоткой 2 на расстоянии нескольких миллиметров. Кожух 4 используется как технологическая форма при заливке компаунда, а в дальнейшем при работе защищает компаунд от механических повреждений и проникновения влаги. Верхняя плита 5 и нижняя 3 сжимают сердечник 1 благодаря шпилькам 6. Внутреннее пространство стакана залито теплопроводящим электроизоляционным полимерным компаундом. Кожух 4 и плиты 3, 5 преимущественно выполнены из алюминия. Обмотка 2 имеет выводы 7. Электромагнитный аппарат работает в электрической схеме в качества ограничителя переменного тока или служит для его трансформации (в этом случае он имеет более одной обмоток 2). Возможно также его использование для сглаживания постоянного тока. Потери в проводах обмотки 2 и потери на перемагничивание сердечника 1 приводят к нагреву аппарата. Современные устройства силовой электроники обычно работают на высокой частоте-до 50 кГц, при которой значительную долю потерь составляют потери в сердечнике 1. Тепло потерь отводится через компаунд (в кожухе 4). А верхняя 5 и нижняя 3 плиты, а также не залитое компаундом верхнее ярмо делают отвод тепла еще более эффективным. Для повышения эффективности отвода тепла верхняя плита 5 может быть выполнена с развитой внешней поверхностью типа оребрений, волн, иголок.
Источники информации:
1. Сухие трансформаторы с обмоткой, залитой эпоксидной смолой.www.fb.ru>article/196894/chto-takoe.
2. Полезная модель RU № 31052, кл. H01F 17/00.
3. Полезная модель RU № 111713, кл. H01F 17/04.