Электромагнитное устройство

(51 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1410118, кл. Н 01 Р 27/28, 1986.(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к силовым трансформаторам. Целью изобретения являетсяуменьшение объема и массы. Устройство содержит магнитопровод и обмотку, выпол.ненную в виде набора изолированных однаот другой О-образных плоских скоб 2 и 3одинаковой конригурации с разрезом, изготовленных из листового проводникового маБЫ 1601647 А териала и установленных так, что каждая четная скоба 3 повернута на 180 относительно поперечной к разрезу оси скобы. Каждая первая половина предыдущей нечетной скобы соединена с первой половиной последующей четной скобы 3, а каждая вторая половина четной скобы 3 соединена с второй половиной последующей нечетной скобы 2, образуя один виток обмотки. В результате этого каждый виток образуется из четырех половинок скоС, принадлежащих трем разным скобам, Искл очение контактных площадок позволило упростить конструкцию скобы и изоляционных прокладок, снизиь грузоемкость изготовления обмотки за счет упрощения конструкции штампа. 5 з.п. ф-ль;, 6 ил,40 зам,45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании электромагнитных устройств различного назначения - силовых трансформаторов, дросселей и т,п,Цель изобретения - уменьшение обьема и массы устройства,На фиг. 1 представлено электромагнитное устройство, разрез; на фиг, 2 - нечетная (а) и четная (б) скобы; на фиг, 3 - изоляционная прокладка; на фиг, 4 - половина скобы; на фиг, 5 - многовитковая обмотка, общий вид и разрез А - А; на фиг. 6 - скоба, вид с торца.Электромагнитное устройство состоит из магнитопровода 1, нечетной скобы 2, четной скобы 3. Нечетная скоба состоит из первой 4 и второй 5 половин. Четная скоба состоит из первой б и второй 7 половин.Электромагнитное устройство содержит магнитопровод 1 и обмотку, выполненную в виде набора изолированных друг от друга О-образных плоских скоб 2 и 3 одинаковой конфигурации с разрезом, изготовленных из листового проводникового материала и установленных таким образом, что каждая четная скоба 3 повернута на 180 относительно поперечной к разрезу оси скобы, каждая первая половина 4 предыдущей нечетной скобы 2 соединена с первой половиной б последующей четной скобы 3, а каждая вторая половина 7 четной скобы 3 соединена с второй половиной 5 последующей нечетной скобы 2, образуя один виток обмотки, причем соотношение числа витков и скоб равно 1;2, т.е. для получения Я витков необходимо 2 И/ скоб, а между каждой парой скоб, состоящей из нечетной 2 и четной 3 скоб, помещена межвитковая изоляция - изоляционные прокладки 8,Для получения первого и последнего витков одинакового сечения с остальными витками обмотки первоначально могут быть соединены между собой только(2 О/-1) скобы, а одна скоба из общего числа 2 ЧЧ скоб разрезана по продольной оси на две равные части 9, каждая из которых соединена затем с первой 2 и последней 3 скобами обмотки и входит в ее первый и последний витки,Одноименные половины скоб 2 и 3 - первые 4 и 6 и вторые 5 и 7 - могут быть соединены между собой по всей поверхности или по части их поверхности, составляющей 5 - 10 от площади скобы, вблизи разреза каждой скобы. При соединении скоб только по части их поверхности уменьшается поверхностный эффект - явление оттеснения тока к внешней поверхности проводника под действием собственного переменного магнитного поля, Эта приво 5 10 15 20 25 30 35 дит к уменьшению необходимого сечения проводникового материала и к снижению объема и массы устройства.Изоляция двух пар соединенных вместе половин скоб, образующих витки обмотки, может быть различной, В частности указанные скобы могут быть обмотаны изоляционной лентой, например конденсаторной, или микалентной бумагой вполнахлеста.Однако наиболее целесообразным является выполнение изоляционных прокладок в виде пластины из листового изоляционного материала. Изоляционные прокладки 8 могут быть выполнены в виде О-образной пластины с разрезом, одинаковой по размерам и конфигурации со скобами, которые устанавливаются в одинаковом положении с нечетными скобами 2,Половина каждой скобы до их соединения в обмотку может быть смещена по продольной оси на толщину материала скобы. При этом для того, чтобы не уменьшать сечение витков в местах соединения скоб, разрез должен имеь небольшую ширину, а для обеспечения возможности соединения скоб в многовиткавукз обмотку при смещении половины каждой скобы ширина разреза должна быть не менее толщины материала скобы, Поэтому при отсутствии смещения половины каждой скобы ширина разреза должна быть минимальной, а при наличии смещения ширина разреза должна быть примерно равной (немного больше) толщине материала скобы.Предлагаемое электромагнитное устройство может быть выполнено на магнитопроводах различных типов: Ш, ШЛ, ПЛ, ТЛ, ОЛ и др.Устройства работает следующим обраПри использовании предлагаемого устройства в качестве трансформатора после подключения его первичной обмотки)(нс показана) к источнику напряжения переменного тока по этой обмотке протекает так холостого хода Этот ток создает переменный магнитный поток, который, замыкаясь по магнитоправоду 1, пронизывает одновременно первичную и вторичную обмотки, состоящие из нечетных 2 и четных 3 скоб, и наводит в них ЭДС необходимой величины. К первой половине 4 первой нечетной скобы 2 и к второй половине 7 последней четной скобы 3 подключается нагрузка, па которой протекает переменный ток,При использовании предлагаемого устройства в качестве дросселя после подачи переменного или пульсирующего напряжения на первую половину 4 первой нечетной скобы 2 и на вторую половину 7 последней10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 четной скобы 3 по обмотке, состоящей из нечетных 2 и четных 3 скоб, протекает ток, который создает в магнитопроводе 1 переменный магнитный поток и индуктирует в обмотке ЭДС,Основная особенность в конструкции обмоток предлагаемого электромагнитного устройства заключается в том, что в нем витки обмоток выполнены в виде детали одинаковой конфигурации и вырубаются ,(вырезаются) из листового проводникового материала или изгибаются "на ребро" из полосы нужной ширины. Аналогично изоляционные прокладки также выполнены в виде детали одинаковой конфигурации - О-образной пластины с разрезом - и вырезаются (вырубаются) из листового изоляционного материала,Обмотка электромагнитного устройства с витками, выполненными в виде скобы, может занимать все окно магнитопровода, например, в дросселях фильтра, или его часть по ширине или высоте, Оставшаяся площадь окна в этом случае занята другими обмотками. При этом или ширина скобы равна всей ширине окна, а оставшуюся площадь окна по высоте занимают другие обмотки, или ширина скобы равна части ширины окна, а оставшуюся часть ширины окна по всей его высоте занимают другие обмотки.Основное отличие предлагаемого электромагнитного устройства от известных заключается в том, что в нем применены скобы, в которых нет специальных контактных площадок и соединение половины нечетных и повернутых вокруг поперечной оси четных скоб производится непосредственно по всей или по части поверхности скоб.В результате этого каждый виток образуется из четырех половин скоб, пр,"надлежащих трем разным скобам, Исключение контактных площадок позволило упростить конструкцию скобы и изоляционных прокладок и снизить трудоемкость изготовления обмотки за счет упрощения конструкции штампа и упрощения технологии соединения скоб между собой, а также снизить среднюс длину витка на 20 - 25;4 и уменьшить объем и массу предлагаемого электро ма гн ит но го устройства н а 12 - 30;4 по сравнению с известными,Например, при использовании предлагаемого устройства обьем и масса дросселя фильтра 2,5 мГн, 40 А снизились соответственно на 29 и 12;4 по сравнению с дросселем, выполненным в известном устройстве,По сравнению с дросселем, намотанным проводом прямоугольного сечения,объем и масса предлагаемого дросселя уменьшились соответственно в 2,1 и 1,5 раза. Формула изобретения 1,Электромагнитное устройство, содержащее магнитопровод и обмотку, выполненную в виде набора изолированных друг от друга плоских скоб одинаковой конфигурации с симметричным относительно продольной оси разрезом, изготовленных из листового проводникового материала и установленных так, что каждая последующая скоба повернута на 180 относительно предыдущей вокруг одной из своих осей, а между скобами помещены изоляционные прокладки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения обьема и массы, концы скоб расположены на одном уровне, каждая четная скоба повернута относительно центральной ее оси, параллельной стороне скобы с разрезом, каждая первая половина предыдущей нечетной скобы соединена с первой половиной четной скобы, вторая половина которой соединена с второй половиной последующей нечетной скобы, образуя один виток обмотки.2, Устройство по п. 1, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено двумя половинками скобы, разрезанными па ее продольной оси, каждая из которых соединена с первой и последней скобами обмотки и входит в ее первый и последний витки, образуя витки одинакового сечения с остальными витками обмотки.3 Устройство по пп, 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что одноименные половины соседних скоб, расположенных по одну сторону от продольной оси, соединены между собой по всей их поверхности,4. Устройство по пп, 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения обьема и массы за счет уменьшения поверхностного эффекта, половины соседних скоб, расположенных по одну сторону от продольной оси, соединены только по части поверхности, составляющей 5- 10;4 от площади скобы, вблизи разреза каждой скобы,5 Устройство по пп. 1 - 4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что изоляционные прокладки выполнены одинаковыми по форме и размерам со скобами и установлены в одинаковом положении с нечетными скобами.6, Устройство поп,1, отл ича ющеес я тем, что каждая скоба в месте, противоположном расположению разреза поее продольной оси, выполнена ступенчатои, причем высота ступени равна толщине скобы.1601647Составитель Е,Волков Редактор Е.Папп Техред М,Моргентал Корректор Л.Патай Заказ 3272 Тираж 456 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4(5ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101