Винтовая обмотка индукционного аппарата

Союэ Сфветснни Соцнвлнстнчасник Респубпнк(23) ПрморитетГосударствеииый комитет СССР ио релам изобретеиий и открытий.Савченко 1) Заявитель 4) ВИНТОВАЯ ОБМОТКА ИНДУКЦИОННОАППАРАТА К ч Изобретение относится к электротехнике, в частности обмоткам индукционных аппаратов, например трансформаторов и реакторов.Известна винтовая обмотка, виток которой состоит иэ нескольких параллельных прямоугольных проводников. Изоляцией такой обмотки служит поясная изоляция проводников, например, из полос кабельной бумаги, которая наложена на каждый параллельный проводник отдельно. Толщина поясной изоляции выбирается по классу напряжения обмотки и лежит в пределах 0,55-1 у 35 мм Г 1 ДНедостатком такой обмотки является низкий коэффициент заполнения обмотки проводниковым материалом изза того, что каждый параллельный проводник имеет большую толщину поясной изоляции, и это приводит к увеличению массы и потерь индукционного аппарата. Кроме .того, для уменьшения добавочных потерь от магнитного поля рассеяния при намотке обмотки необходимо выполнять транспозицию проводников, что повышает трудоемкость обмоткиНаиболее блпо технической иэкой к предлагаемомусущности и дости 1 аемому результату является винтовая обмотка индукционного аппарата, выполненная из транспонированного провода, состоящего из элементарных изолированных проводников и имеющая поясную изоляцию из бумаги на транспонированном проводе,В этих обмотках обеспечиваетсяувеличение заполнения обмотки проводниковым материалом за счет того, чтопараллельные (элементарные) провод".,ники транспонированного провода имеют тонкую эмалевую изоляцию (0,1 мм),а поясная изоляция (0,7-2,0 мм) ох,5 ватывает все параллельные проводникитранспонированного провода (фиг.1).роме того, резко уменьшается колиество транспоэиций прн изготовлеии обмотки, а если обмотки выполня 20 ются иэ одного транспонированногопровода транспознций в ней не требуется (23.Недостатком известных обмоток изтранспонироаанного провода является5 то, что поясная изоляция обмотки из"за больших размеров транспонированиого провода накладывается неплотнои поэтому разбухает. Из-за разбуха-,ния поясной изоляции увеличиваетсяО ее толщина, образуются масляные прослойки между поясной изоляцией и проводомРазбухание поясной изоляции, большая ее толщина и масляные прослойки приводят к значительному ухудшению охлаждения обмотки (перегрев повышаятся на 8-15 С), Это вызывает необ-о 5 ходимость увеличивать охлаждающие каналы между соседними витками сверх требуемых размеров (в 1,5-2 раза), а также снижать плотность тока в обмотке (на 20-40) за счет дополнительного расхода проводникового материала. На выполнение поясной издляции расходуется дорогая кабельная бумага. Кроме того, из-за выступающего за прямоугольник элементарного .проводни ка, торцы транспонированного провода имеют негладкую поверхность по периметру сечения, в результате чего на боковой поверхности обмотки повышается напряженность электричес- Щ кого поля и поэтому приходится увеличивать изоляционные расстояния от обмотки до заземленных частей и дру- гих обмоток индукционного аппарата.Транспонированный провод из-за. 25 частой перестановки элементарных проводников имеет низкую механическую прочность. Поэтому для обеспечения устойчивости обмотки от радиальных усилий приходится увеличивать расход проводникового материала.Указанные недостатки приводят к увеличению массы, нагрева и потерь электроэнергии электроиндукционного аппарата.Цель.изобретения - уменьшение массы, нагрева и потерь электроэнергии индукционного аппарата.Поставленная цель достигается тем, что в известной винтовой обмотке индукционного аппарата, выполнен ной иэ транспоиированного провода, состоящего из элементарных изолированных проводников, и имеющей поясную изоляцию, например, иэ бумаги, обмотка снабжена дополнительным элемен тарным проводником с поясной изоляцией расположенным по крайней мере на одйой боковой паверхности обмотки. Кроме того, дополнительные проводники выполнены из высокопрочного материала, например из маломагнитной стали или иэ сплава цветных металлов.Благодаря дополнительным элементарным проводникам с поясной изоляцией требуемой толщины обеспечивается электрическая прочность главной и продольной изоляции обмотки. Этому способствует также гладкая поверхность дополнительных проводниковПри этом отпадает необходимость в выполнении поясной изоляции собствен"но на транспонированном проводе. На фиг.1 изображена известная обмотка, осевое сечение; на фиг.2 - 65 предлагаемая обмотка, осевое сечение.На боковой поверхности 1 обмотки (фиг.2) транспонированный провод 2 закрыт дополнительным элементарным проводникам 3 с поясной изоляцией 4.При этом поясная изоляция 4 (фиг.1) на транспонированном проводе2 отсутствует.При известном решении (фиг,1) из-за разбухания поясной изоляции и между поясной изоляцией и транспонированным проводом 2 образуется масляная ,прослойка 5, а поясная изоляция 4 перекрывает межвитковыйканал 6.При необходимости снизить добавочные потери в дополнительном проводнике 2 от радиальной составляющей магнитного поля рассеяния проводник 2 может быть расщеплен вдоль оси обмот" ки, как показано на фиг.2 (виток Б )Для обеспечения механической проч- ности транспонираванного провода без поясной изоляции целесообразно наложить на него бандаж, например из стекловолокнистой ленты, Чтобы бандаж не ухудшал охлаждение транспонирбванного провода, предпочтительно выполнять его из тонкой ленты и накладывать с зазором между соседними бандажами. Бандаж может выполняться в виде колец, наматываемых вокруг провода. Для упрощения технологии нане. - сения бандажа целесообразно наносить его по винтовой линии с зазором меж.ду винтами1Толщина бандажной ленты может быть 0,06-0,1 мм, ширина 3-5 мм, шаг между бандажами 30-60 мм.Такой бандаж обеспечит достаточную механическую прочность и практически не ухудшает охлаждение, так как он имеет малую толщину и закрывает не.- значительную поверхность .провода.Для уменьшения циркулирующих токов от несовершенства транспозиции целесообразно выполнить транспозицию дополнительных проводников относительно транспонированных проводов.Для снижения циркулирующих токов дополнительно провода можно также соединить с транспонированными проводами через сопротивление, например, из высокоомной проволоки, которое достаточно установить на одном иэ концов обмотки, Сопротивлением можно уменьшить циркулирующие токи между дополнительными транспонированными проводами до любой требуемой величиПри использовании сопротивления дополнигельные проводники практически исключаются из пропускания нагруэочного тока и используются только для упрочнения изоляции и повышения механической стойкости обмотки.Благодаря отсутствию поясной изоляции на транспонированном проводе87548 б д у ощ ду цного аппарата, повышает динамическую Источники информации, стойкость обмотки от радиальных меха- принятые во внимание при экспертизе нических усилий. 1. Тихомиров Ь,М. Расист транс 20 форматоров, М., "Энергия", 1968,рис.5;20.формула изобретения 2. Герасимова Л.С. и др. Технология и механизация производства обмо 1. Винтовая обмотка индукционного ток н изоляции силовых трансформато-, аппарата, выполненная иэ траснпониро ров. М., фЭнергия", 1979, рис.3-1. иг Фиг. Р Составитель А.Пан дактор Т.Киселева Техред Ж.Кастелевиатец Корректор М,Кост 9358/79 Тираж 787ВНИИПИ Государственнопо делам иэобретени 113035, Москва, Ж; Р Подписнкомитета СССРоткрытийская наб., д,4(5 Филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная резко улучшаются условия охлажденияобмотки. Это позволяет уменьшить межвитковые каналы, но повысить плотность тока в обмотке, из-эа чего уменьшатся ее размеры. При винтовой обмотке, когда междусоседними витками действует напряжение одного витка, эмалевой изоляции элементарных проводников транспонированного провода достаточно для прочности продольной изоляции обмотки. За счет указанных преимуществ предлагаемой обмотки снижается масса, нагрев и потери электроэнергии индукционного аппарата.Изобретение позволяет также повысить нагрузочную способность и увеличить е иничн ю м ность ин к ионванного провода, состоящего из эле" ментарных изолированных проводников, и имекщая поясную изоляцию, например, иэ бумаги, о т л и ч а ю щ а я с я -. ем, что, с целью уменьшения, массы, нагрева и.потерь электроэнергии индукционного аппарата, обмотка снаб" жена дополнительным элементарным проводником с поясной изоляцией расположенным, по крайней мере на одной боковой поверхности обмотки.2. Обмотка по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что дополнительные проводники выполнены извысокопрочного материала, например маломагнитной стали или сплава цветных метал" лов.