Разъемный магнитопровод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 9 1 О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Ь.,ВСТВУ АВТОРСКОМУ СВ довательий и ек 78. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-ис кии, проектно-конструкт ехнологический институт шиностроения(54) (57) РАЗЪЕМНЬЙ ИАГНИТОПРОВОД,содержащий составные части, каждаяиз которых имеет параллельные слоииз Ферромагнитного материала, которые сочленяются между собой посредством выступов и впадин, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения энергетических показателейза счет снижения потерь в стал. итока намагничивания и упрощения технологии изготовления, каждая составная часть магнитопровода выполненаиз гофрированной по ширине ленты,при этом каждый выступ имеет поменьшей мере два слоя и образованвыполнением изгибов на разных уровнях еИзобретение относится к электротехнике, в чатности к конструкциимагнитопроводов электрических машини индукционных устройств, напримертрансформаторов. 5Известно устройство, в котороммагнитопровод собран из согнутыхлистов электротехнической стали исостоит из отдельных секций, изготавливаемых с помощью сборки встык.10Каждый пакет набран из листов определенной длины и ширины, согнутыхна прессе под углом 90 в виде букавы Ь. Магнитная цепь состоит из определенного количества пакетов, необходимых для образования сердечника, который проходит сквозь обмотку,а также идентичных пакетов для Формирования пути для магнитного потоказе дредедеми обмотки 1 .7 ЦНедостатки данного устройства за-.ключаются в том, чта, во-первых,штучное производство пластин, их укладка в пакеты, крепление требуютручного труда, а это влечет за собой25высокую трудоемкость производства;во-вторых, пластины Ь-образного видазамыка 1 ст магнитную цепь по кромкам,а че плоскостью, в таких устройствахнаблюдаются большие потоки маг- Збнитного рассеяния, что и снижаетэлектропараметры магнитопровода,Известен также слоистый стальной сердечник для электрическихкатушек, состоящий из несколькихчастей, примыкающих друг к другусоединительными зонами, Зазор междусоединительными зонами различныхчастей сердечника является переменным, благодаря чему наиболее караткие участки силовых линий проходятчерез область максимального зазора 21.Однако зазор в магнитной цепи,если он специально не заложен конЯтруктором, всегда. вреден, так какан снижает параметры устройства независимо от того, расположен ли он напути короткого или длинного участка,Кроме того, регулировать величину 5 отехнологического зазора в условияхмассового производства очень сложно,поэтому он может быть па величинеслучайным и характеристики устройства будут не одинаковыми, д ) Наиболее близким к предлагаемомупо техническои сущности являетсясердечник, который состоит из двух частей, выполненных из склееиых пластин, благодаря чему при сборке частей образуются взаимнасовмещающиеся выемки и выступы. Кроме того, можно применять Е-образные пластины, причем все пластины могут быть одинаковыми И СИММЕТРИЧНЬтМИ ИЛИ ОДИНЯКОВЫМИ И несимметричными 131.В данном устройстве сердечник состоит из штампованных пластин, а при штамповке неизбежно возникают заусенки на кромках, которые являютсяисточником потерь на вихревые токи,особенно это проявляется на поперечных линиях реза, Эти апасьье для изоляционного покрытия места расположены на выступах и впадинах сочленения и, как паказывает практика, являются источником дополнительныхпотерь, которые в трансформаторахсредней мощности составляют 802002 ат основных потерь в стали,Заусенки ривадят к распушенис пакета, поэтому сачленяемые части магнитаправада выполняют короткими, контакт для магнитного потока ухудшается, набл 1 сдается рост тока намагничивания в этих соединениях на 15302, Известно, чта соединение встыкс энергетической тачки зрения хужесоединения внахлест, а короткие выступы и впадины при сочленении частей магнитаправода работают равносильно соединению встык, Эта усугубляется ещ" и тем, что шлицевыесоединения обычно деласт из отдельных пакетов разных размеров, поэтомукаждый выступ содержит ьнажества листов, так делают только из соображенийтехнологии, Для павьппения энергетическпх характеристик выступы должныбыть как можно тоньше и длинее, чтотрудно осуществить в данном устройстве,Кроме того, такая конструкция соединения частей магнитаправода пригодна лишь для плоских исполнений и никак не подходит к пра трансгвениым магнитным системам. Причем дпя получения пластин двух видов неабха,цимо иметь как минимум два штампа, чта значительна удорожает технолагитс. В-четвертых, при сборке отдельных пакетов необходима постаячно контролировать и избирать одну для всех толщину, иначе собранные части сердечника не войдут в сочленение, такая техиало 1089704гия мало эффективна и приемлема лишь при единичных выпусках изделия.Цель изобретения - повышение энергетических показателей за счет снитовления.Указанная цель достигается тем, что в разъемном магнитопроводе, содержащем составные чости, каждая из которых имеет параллельные слои из ферромагнитного материала, которые сочленяются между собой посредством выступов и впадин, каждая составная часть магнитопровода выполнена из гофрированной по ширине ленты, при этом каждый выступ имеет по меньшей мере два слоя и образован выполнением изгибов на разных уровнях. 10 20На фиг. 1 показан разъемный магии. топровод в сборе; на фиг, 2 - элемент разъемного магнитопровода; на фиг.3- часть пространственного трехфазного разъемного магнитопровода; на фиг. 4-25 вид по стрелке А на фиг. 3 сочленение трехфазного разъемного магнитопровода со. свободной стороны); на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг, 3; на фиг. 6 - многофазный разъемный магнитопровод в сборе; на фиг. 7 - элемент магпитопровода - составная часть магнитной цепи; на фиг, 8 - пространственный разъемный магнитопровод; на фиг. 9 - шлицевая часть элемента35 магнитопровода; на фиг. 10 - вид клиновидной насечки на ферромагнитной ленте; на фиг. 11 - однофазный электродвигатель.Разъемный магнитопровод (фиг. 1) состоит из двух составных частей,. верхней 1 и нижней 2, линия 3 разь-. ема может проходить по середине магнитопровода или может быть смещена к какому-либо переходу (верх 45 нему или нижнему), У каждой составной части имеются ребра-гофры: 4 - у верхней, 5 - у нижней. Длинные и короткие реб 1 а двух составных частей магнитопровода имеют общую сопрягающуюся поверхность 6. Составная часть магнитопровода - это отдельный элемент магнитной цепи, который выполнен из ферромагнитной ленты, начало 7 которой расположено55 с внутренней стороны магнитопровода, а конец 8 - с внешней. Удлиненные 9 и укороченные 10 ребра-гофры выполнены из одной ленты, толщина котожения потерь в стали и тока намагничивания и упрощс е технологии изгорой 8, ширина а, толцина ребра 81, высота ребра 9 Н, а ребра 10 Ь от основания элемента, ширина которого 1 а ширина окнаИз отдельных составных частей 11 - 13 можно собрать пространственный магнитопровод (фиг. 3 ) с линиями 14 разъема, до которых доходят укороченные ребра 15 и 16, а удлиненные ребра 17 и 8 входят внутрь магнитопровода, гле сочленяются с ребрами 19 и 20 третьей составной части. Сечение Б-Б показывает расположение ребер (слоев) 15, 17, 19-22 магнитопровода и их контактирующие поверхности. Из отдельных составных элементов можно составить многофазный пространственный магнитопровод, который содержит С-образные сердечники 23-27 и прямые сердечники 28-31, которые (фиг. 7) содержат также укороченные 32 и удлиненные 33 ребра-гофры.И.т четырех С-образных составных элементов 34-37 собран разъемный пространственный магнитопровод фиг. 81, Для удобства формования ребер-гофр на ленту наносят клиновидные насечки (фиг. 10), которые проникают в толщину ленты на глубину 82, а угол клина К желательно иметь острым. Затем при изгибе ленты в ребро угол К, развернется в угол с 1, тогда гребни 38 и 39 ребер будут не полукруглыми, а со скошенными участками, Из составных элементов 40 и 41 собирают магнитопроводы двигателя, например, гистерезисного, с одной стороны элементы соединены посредством шлицевого соединения 42, а с другой размещен ротор двигателя 43. Шлицевое соединение 42 расположено внутри полости катушки 44 и тем самым снижает уровень падения магнитного потенциала на стыках.Устройство работает следующим образомм.Рамный элемент разъемного магнитопровода (фиг, 1) выполнен, например, из трансформаторной сталии состоит из составных частей, которые изготовлены из гофрированной по ширине ленты. Ребра-гофры выполнены разной высоты; укороченными и удлиненньии, Удлиненные ребра одной составной части входят в сочленение с удлиненными ребрами другой составной части магнитопровода, образуя между собой сопрягающиеся по 10 Я 9 /Очверхности. При рабате магнитспрсвада основной магнитный поток пойдетот одной части к другой через сопрягающиеся поверхности, И чем больше эта поверхность, тем меньше ток 5намагничивания, так как Она компенсирует собой воздушный зазор, возникающий на стыках двух составныхчастей.Способ изготовления такого магнитопровода следующий,Рулонную трансформаторную стальраспускают на ленту заданной шириныи на нее наносят поперечные нросечки, например, катящимся роликом с 15острой кромкой. Глубина прасечкине должна превышать 703 ат толщиныстали, тем самым обеспечивается непрерывность конструкции. Расстояниепросечек друг от друга равно расста 20янию от гребня удлиненного ребрадо гребня укороченного ребра-гофра.После разметки ленты просечкамиее гофрируют по ширине в специальном технологическом устройстве, каторое выполнено в виде подковы, установленной на ось подвижного механизма. Край ленты закрепляют на подковеи -,ключают механизм. Подкова начинаетвыполнять качающиеся движения из сто ЗОроны в сторону вокруг оси симметрии.Лента тянется за подковой, облегчаетее по периметру, а. при повороте валав обратную сторону ломается на местепросечки, Подвижнь;е прижимные ролики обеспечивают необходимое обжатиеслоев магнитопроводаТак слой заслоем набирается пакет заданныхразмеров, Затем пакет отделяют атленты и снимают с подковы. Возможназдополнительная опрессовка, термообработка, склейка или крепление пакета. Все это осуществляется известными способами,с 1 с,Аналогично выполняют и вторуюсоставную часть разъемного магнита- провода, После этого на одну из сос" тавных частей устанавливают изолированную электрическую катушку, которая изготовлена по известной тех- о нологии. Вторая составная частьвводится своими удлиненными ребрами в проемы между удлиненными ребрами первой составной части до упора противолежащих гребней друч в друга, Просечки придают гребням плоскуюповерхность, а так как весь магнитопровод Выполнен иэ ОднОЙ ленты тспроемы между ребрами таковы, как исами ребра, что обеспечивает плотнуюпосадку и надежный контакт,Техника-экономическая эффективность изобретения заключается в высокой технологичности конструкции,которая пс сравнению с прототипомВыполнена из непрерывной ферромагнитной ленты, Эта позволяет предложитьиной техпрсцесс изготовления в котором исключены штамповка и шихтавкадеталей магнитопровода - гграцессытрудоемкие и энергоемкие. Энергоемкость оборудования снизится, таккак нанесение канавок и гибка угснен.наго металла требуют в десятки разменьших механических усилий, чемразделение стальной лентьс с помощьюштампа, а грессовое оборудованиеВыбирается из соотношений, связанныхс периметром реза и толщиной стали.При штамповк всегда имеется Отходматериала., даже при высокоэффективномФигурном раскрое отход составляетдо 15-20/, а в предлагаемом устройстве коэффициент использования электротехнической стали составляет0,98-0,99, Выполнение магнитспрсводаиз унифирсванных магнитоактивных модулей упрощает производство, таккак отпадает необходимость В изгстовлении ряда дорогостоящих пп ампов,Из двух-грех видов модулей появляется Возможность получения как рамногаплоского, так и пространственногомагнитспрсвода необходимой конфигурации, удобной для монтажа В системеспи при установке автономно,Достигается удобство сборки самогомагнитоправода и размещение на немэлектрических катушек. Выступающеезебра изогнутой ленты представляетсобой жесткую, гладкую, простую паконструкции и удобную с технологической точки зрения деталь, Если у.прототипа удобней делать Выступыкороткими, то в предлагаемом устройСТБЕ ЧЕМ ВЫШЕ ВЫСТУП ТЕМ ПЛОТНЕЕприлегают слои, тем легче сложитьленту, тем лучше будет путь ма:нитному потоку, меньше потери и тск намагничиванияТаким образом,. изобре. ение позволяет псвысить энергетические показатели и упростить технологию .3 ГСТОВЛЕНИЯ, 1089/041089704иг,ВНИИПИ Закаэ 294 Тираж бб 7 Подписно Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4