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 1389574, состоящий из отдельных элементов, выполненных в виде прямоугольных параллелепипедов с цельночисленным отношением сторон, которые соединены друг с другом в секции, образующие при дальнейшем соединении ярмо и стержень магнитопровода. Из указанных элементов можно набрать магнитопровод практически любого типоразмера.
Недостатками известного магнитопровода являются:
- пониженная механическая прочность из-за вхождения в конструкцию большого количества элементов;
- значительная трудоемкость сборки;
- сложность установки на стержни катушки с обмоткой.
Известен магнитопровод по патенту RU 2012939, фиг.3, выбранный заявителем в качестве прототипа. Прототип содержит стержни, выполненные в виде навитых из ферромагнитной ленты и сплющенных O-образных сердечников, а ярма выполнены в виде круглых навитых из ферромагнитной ленты O-образных сердечников с разрезом до центра. Катушки с обмотками расположены на прямоугольных стержнях. Магнитная система образована путем стыковки стержней и ярем с помощью шпилек и гаек.
Недостатком прототипа является повышенная масса магнитопровода за счет использования в его конструкции большого количества ярем.
Техническим результатом предложенной полезной модели является устранение указанного недостатка прототипа.
Технический результат достигается тем, что в магнитопроводе, содержащем стержни и ярма, пристыкованные друг к другу, причем ярма и стержни выполнены витыми из ферромагнитной ленты, согласно полезной модели, стержни выполнены в виде единой детали путем сплющивания витой заготовки и имеют в поперечном сечении конфигурацию звезды, лучи которой расположены на равных расстояниях друг от друга, а ярма имеют форму плоских колец и пристыкованы к торцам стержней с помощью скоб.
Ярма могут иметь форму плоских колец, сплющенных до образования многогранников.
В стыках стержней и ярем могут быть установлены прокладки из немагнитного материала.
Предложенная полезная модель обеспечивает снижение массы магнитопровода по сравнению с прототипом, что достигается за счет использования в конструкции магнитопровода только двух кольцевых ярем, а также за счет выполнения стержней в виде единой конструкции путем сплющивания одной витой заготовки.
Проведенный заявителем расчет показывает, что при одинаковых размерах катушек трансформатора масса магнитопровода по предложенной полезной модели меньше массы прототипа на 16,5%, что обеспечивает значительную экономию металла при серийном производстве магнитопроводов.
Выполнение ярем в виде плоских кольцевых многогранников позволяет увеличить объем пространства для размещения на стержнях катушек с обмотками.
Достоинством заявленного магнитопровода является также его симметричность, обеспечиваемая тем, что длины магнитных линий между каждой парой соседних стержней одинаковы.
Установка в стыках стержней и ярем прокладок из немагнитного материала позволяет путем подбора их толщин изменять магнитную проницаемость магнитопровода в сторону его уменьшения относительно магнитопровода по п.1 и п.2 формулы. Для иллюстрации этого заявителем были изготовлены модели магнитопроводов из ленты аморфного сплава 2 НСР по ТУ 14-123-149-99. Для сравнения конструкций проводились 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
Модель по п.1 и п.2 формулы
2672
Модель по п.3 формулы (толщина прокладки 0,45 мм)
1104
Модель по п.3 формулы (толщина прокладки 0,85 мм)
752
Модель по п.3 формулы (толщина прокладки 2 мм)
391
Приведенная выше таблица 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 фронтальный вид магнитопровода с плоскими кольцевыми ярмами.
На рис.2 показан вид на магнитопровод сверху относительно рисунка 1 со снятыми ярмом и прокладками.
На рис.3 показан вид на магнитопровод сверху со снятым ярмом, выполненным в виде плоского кольцевого многогранника.
Магнитопровод содержит стержни, выполненные в виде единой детали 1, и ярма 2 в виде плоских колец или ярма 3 в виде плоских кольцевых многогранников. Единая стержневая деталь 1 и ярма 2 или 3 пристыкованы друг к другу с помощью скоб 4. Между единой стержневой деталью 1 и ярмами 2 или 3 могут быть установлены прокладки 5 из немагнитного материала.