УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И КРЕПЛЕНИЯ МОТОЧНОГО УЗЛА

Полезная модель относится к конструированию устройств для охлаждения и крепления моточных узлов, работающих в широком диапазоне частот, преимущественно трансформаторов, и предназначена для использования в устройствах электропитания цифровых и аналоговых технических средств.
Известно устройство (Заявка на изобретение RU №93039896, 1996 г., МПК: Н01F 27/08) для охлаждения моточного узла, герметизированного электроизоляционным теплопроводным компаундом, содержащее тороидальный сердечник с обмоткой, узел крепления в виде винта с пластиной, прилегающей к торцевой поверхности обмотки, и теплопроводный элемент, выполненный в виде пластины с оребрением.
Недостатком данного устройства является его ограниченное применение в связи с малой эффективностью охлаждения.
Известно устройство (Заявка на изобретение RU №93039890, 1996 г., МПК: Н01F 27/08) для охлаждения моточного узла, содержащее тороидальный сердечник с обмоткой, монтажную плату, узел крепления в виде винта с пластиной, прилегающей к торцевой поверхности обмотки, и теплопроводный элемент, укрепленный на боковой поверхности обмотки и выполненный в виде разрезного кольца с ребрами по образующей, имеющими вырезы, обращенные к монтажной плате. При этом моточный узел герметизирован электроизоляционным теплопроводным компаундом.
Недостатком данного устройства является невысокая эффективность охлаждения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому техническому решению является устройство для охлаждения и экранирования моточного узла (Патент на полезную модель RU №65287, 2007 г., МПК: H01F 27/08). Устройство для охлаждения и экранирования, преимущественно тороидального моточного узла, содержит теплопроводный элемент, охватывающий моточный узел, включающий тороидальный сердечник с обмоткой, и электроизоляционную нетеплопроводную подставку, прилегающую к внешней торцевой поверхности обмотки и контактирующую с теплопроводным элементом. При этом теплопроводный элемент выполнен многослойным из различных металлов, а объем между обмоткой и теплопроводным элементом заполнен электроизоляционным теплопроводным компаундом.
Недостатком данного устройства является его ограниченное применение, преимущественно для охлаждения моточных узлов с тороидальным сердечником.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, заключается в обеспечении эффективного охлаждения и надежного крепления моточного узла.
Технический результат достигается тем, что устройство для охлаждения и крепления моточного узла содержит теплопроводный элемент, охватывающий моточный узел, включающий сердечники и обмотку с контактными выводами. Теплопроводный элемент состоит из двух радиаторов, соединенных между собой крепежными элементами. Радиаторы выполнены монолитными в виде скоб и взаимодействуют с сердечниками посредством П-образных пазов, выполненных на внутренних поверхностях радиаторов. Между верхними и нижними внутренними торцевыми поверхностями радиаторов образованы зазоры, позволяющие обеспечить максимальное контактирование радиаторов с сердечниками, и тем самым увеличить
теплоотдачу. Верхние и нижние боковые поверхности радиаторов выполнены с вертикальными ребрами, ориентированными в противоположные стороны, что позволяет обеспечить эффективность теплоотвода. Крепление заявляемого устройства к изделию осуществляется при помощи отверстий, выполненных в нижней части радиаторов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами (Фиг.1 - Фиг.5), где:
Фиг.1 - общий вид устройства для охлаждения и крепления моточного узла;
Фиг.2 - вид устройства с одним радиатором;
Фиг.3 - вид радиатора с внутренней стороны;
Фиг.4 - вид устройства снизу;
Фиг.5 - сечение А-А устройства (Фиг.1).
Устройство для охлаждения и крепления моточного узла содержит теплопроводный элемент 1, охватывающий моточный узел 2 (Фиг.1). Моточный узел 2 включает два сердечника 3 и обмотку в виде катушки 4 с контактными выводами 5. Каждый сердечник 3 состоит из 2-х скоб, охватывающих катушку 4. Контактные выводы 5 расположены со стороны торцевых поверхностей катушки 4 (Фиг.2).
Теплопроводный элемент 1 состоит из двух радиаторов 6, соединенных между собой крепежными элементами 7 (Фиг.1). Радиаторы 6 выполнены монолитными в виде скоб и взаимодействуют с сердечниками 3 посредством П-образных пазов 8, выполненных на внутренних поверхностях 9 радиаторов 6 (Фиг.2, 3). Между верхними и нижними внутренними торцевыми поверхностями 10 радиаторов 6 образованы зазоры 11, позволяющие обеспечить максимальное контактирование радиаторов 6 с сердечниками 3, и тем самым увеличить теплоотдачу (Фиг.2, 3, 4).
Верхние и нижние боковые поверхности радиаторов 6 выполнены с вертикальными ребрами 12 (Фиг.3), ориентированными в противоположные стороны. 13 ребрах 12, параллельно их основаниям, выполнены отверстия 13, через которые проходят крепежные элементы 7, стягивающие радиаторы 6 (Фиг.1, 2, 3). В крайних ребрах 14 нижней части радиаторов 6 выполнены отверстия 15, обеспечивающие крепление заявляемого устройства к изделию (Фиг.1, 4).
Сборка устройства для охлаждения и крепления моточного узла осуществляется следующим образом. Скобы, образующие сердечники 3, устанавливают в центральное отверстие каркаса катушки 4 попарно, охватывая ее поверхности и образуя, таким образом, моточный узел 2.
Радиаторы 6 устанавливают на сердечники 3 и стягивают при помощи крепежных элементов 7 до обеспечения максимального контактирования взаимодействующих поверхностей радиаторов 6 и сердечников 3. Крепежные элементы 7 в виде винтов проходят через отверстия 13 в ребрах 12 верхних и нижних боковых поверхностей радиаторов 6.
Посредством резьбовых отверстий 15 в крайних ребрах 14 нижней части радиаторов 6 заявляемое устройство крепится к изделию.
Примером использования устройства для охлаждения и крепления моточного узла может служить трансформатор разделительный, установленный на корпусе изделия и предназначенный для применения в устройствах электропитания цифровых и аналоговых технических средств.
Трансформатор разделительный включает два сердечника 3 и обмотку в виде катушки 4 на каркасе 16, состоящей из нескольких секций 17 (Фиг.5). Со стороны торцевых поверхностей
катушки 4 расположены контактные выводы 5, направленные в противоположные стороны. Каждый сердечник 3 состоит из 2-х скоб. Скобы выполнены из ленты стальной электротехнической холоднокатаной анизотропной марки 3423 методом намотки в виде прямоугольной рамки с последующей разрезкой. Скобы установлены в центральное отверстие каркаса 16 катушки 4 попарно, охватывая ее поверхности.
Радиаторы 6 в виде скоб установлены на сердечниках 3 и соединены между собой при помощи крепежных элементов 7. Взаимодействие радиаторов 6 с сердечниками 3 осуществляется посредством П-образных пазов 8, выполненных на внутренних поверхностях 9 радиаторов 6. Зазоры 11, образованные между верхними и нижними внутренними торцевыми поверхностями 10 радиаторов 6, позволяют обеспечить максимальное контактирование радиаторов 6 с сердечниками 3 и тем самым увеличить теплоотдачу. Верхние и нижние боковые поверхности радиаторов 6 выполнены с вертикальными ребрами 12, ориентированными в противоположные стороны, что позволяет увеличить эффективность теплоотвода. Для обеспечения теплопроводности радиаторы 6 выполнены монолитными, например, литьем из алюминиевого сплава.
Крепежные элементы 7, стягивающие радиаторы 6, проходят через отверстия 13, выполненные в ребрах 12 верхних и нижних боковых поверхностей радиаторов 6.
В крайних ребрах 14 нижней части радиаторов 6 выполнены резьбовые отверстия 15, обеспечивающие крепление разделительного трансформатора к корпусу изделия.
Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить эффективное охлаждение моточного узла и его надежное крепление при механических воздействиях.