Стыкованный магнитопровод и способ сборки его

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано втрансформаторостроении, например приосуществлении комплексных исследований мощных индукционных аппаратовновой разработки.Известны стыкованные магнитопроводы, в которых ярма и стержни соединяются между .собой встык через изоляционную прокладку И 1,Основным недостатком стыковой конструкции является повышенная намагничивающая мощность, необходимая напреодоление сопротивления зазора встыке. Поэтому стыкованные магнитопроводы нашли применение главным образом в маломощных трансформаторах,в которых можно обеспечить, относительно небольшую величину зазора встыке, а повышенная намагничивающаямощность по условиям эксплуатациине имеет практического значения.В крупных магнитопроводах технологические допуски на изготовление в несколько раэ превышают допуски наизготовление малых магнитопроводов,обеспечить минимальную величину зазора известными средствами практически невозможно. Длина пластин, со ставляющих магнитопровод мощных индукционных аппаратов, достигает 5000 мм.Получают такие пластины путем раскроя рулонной электротехнической стали на дисковых ножницах, а при резании дисковыми ножами пластины приобретают определенную саблевидность(криволинейность продольных кромок),которая тем более выражена, чем больше длина пластины. Неизбежна такжеи некоторая косина торцовых кромок. Большая величина зазора до 3-5 мм в стыках приводит к резкому возрастанию намагничивающей мощности, а для ее компенсации в знергоустановках требуются значительные затраты, в связи с чем в индукционных аппаратах промышленного назначения получила900322 3признание шихтованная конструкциямагнитопроводов.Для комплексных исследований новых разработок мощных индукционныхаппаратов использование шихтованнойконструкции магнитопровода экономически нецелесообразно, При указанныхисследованиях требуется многократнонасаживать и снимать обмотки в связис чем надо соответственно число раз 1 ррасшихтовывать и снова шихтоватьверхнее ярмо, что весьма трудоемкои требует значительных затрат трудаи времени. Кроме того, многократнаяперешихтовка приводит к деформациипластин и нарушению их изоляционногопокрытия, вследствие чего их периодически необходимо заменять новыми, аэто составляет десятки тонн дорогостоящей электротехнической стали.Таким образом, стыкованная конструкция магнитопровода в мощных трансформаторах экономически целесообразна только в специальных трансформаторах, которые по своему назначениютребуют многократной разборки и сборки, например в крупномасштабных моделях мощных трансформаторов для проведения комплексных исследовательских работ,30Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности является конструкция стыкованного магнитопровода,содержащая стержни и ярма, соединенные встык через изоляционную проклад 35ку; Стержни и ярма набраны из одинаковых по длине пластин (пакетов пластин) одинаковой или различной ширины 2),Эта конструкция имеет значительную величину зазоров в стыках и пригодна лишь для аппаратов малой мощности, Для использования в мощныхиндукционных аппаратах, в т.ч, длякомплексных исследований, известная45конструкция неприемлема.Известен способ сборки магнитопровода стыкованной конструкции, заключающийся в том, что пластины электротехнической стали, соответствующиедлине элемента конструкции (ярма илистержня), укладывают одну на другую впакет до требуемой его толщины, затемопрессовывают и стягивают известнымисредствами, например бандажами. Полученные элементы соединяют в единуюконструкцию, состыковывая ярма с торцами стержней, помещая в зазорах стыков изоляционную прокладку и скреп 4ляют между собой с помощью известныхсредств. Этот способ пригоден длясборки стыкованных магнитопроводов,используемых в индукционных аппаратахмалой мощности 2 .Для сборки стыкованных магнитопроводов, используемых при комплексныхисследованиях мощных индукционных аппаратов, данный способ неприемлим.При значительной длине (свыше 3 м)пластин, имеющих саблевидность (непрямолинейность) боковых кромок до2 мм и косину торцов, в стыках элементов конструкции образуется до3-5 мм зазор, недопустимый в магнитопроводэх мощных индукционных аппаратов, так как при большой величинезазоров для возбуждения магнитопровода требуется большая величина намагничивающей мощности, обеспечитькоторую известное оборудование не мо"жет,Цель изобретения - снижение величины намагничивающей мощности за счетуменьшения зазора между стержнями иярмами,Поставленная цель достигается тем,что каждый слой .стержней стыкованного магнитопровода состоит из трехразличных по длине пластин, расположенных вдоль стержня таким образом,что более короткие находятся по концам наиболее длинной пластины и свободной поперечной кромкой примыкаютк ярмовым пластинам, количество которых в слое ярма соответствует количеству стержней, причем одна из концевых пластин короче остальных, астыки торцов их расположены в промежутках между стержнями, при этом порядок расположения пластин в каждомпоследующем слое стержней и ярм обратный порядку расположения их в предыдущем слое.Выполняется укаэанный магнитопровод способом, включающим формирование стержней и ярм путем послойнойукладки пластин в пакеты с последующей опрессовкой и стяжкой последнихи сочленение их встык с установкойизоляционной прокладки в зазоре, налинии стыка стержней и ярм устанавливают соответственно количествустержней по паре технологических упоров так,чтобы составляющие пару упоры располагались симметрично относительно оси стержня, после чего формируют ярма, укладывая пластины вслоях таким образом, чтобы обращен5 90ная внутрь продольная кромка вплотнуюприлегала к упорам, чередуя порядок расположения пластин в каждомпоследующем слое относительно предыдущего слоя, затем собирают стержни,укладывая в каждом слое сначала концевые (меньшие) пластины торцами, вплотную к ярмовым пластинам., а меж"ду ними располагают среднюю наиболее длинную пластину, обеспечивая чередование порядка расположения плас"тин в каждом из последующих слоев относительно предыдущего слоя.На фиг, 1 и 2 показано два смежныхслоя предлагаемого стыкованного магнитопровода; на фиг. 3 - расположение технологических упоров (в планепо отношению к стержневым и ярмовымпластинам при увеличенной непрямолинейности кромок пластин); на фиг.4операция укладки ярмовых пластин подупоры; на фиг. 5 - операция укладкистержневых пластин после окончаниясборки ярм.Стыкованный магнитопровод состоитиз множества слоев пластин, образующих вертикальные стержни и горизонтальные ярма.Стержни и ярма соединяются междусобой встык по плоскости через изоляционную прокладку 1, Каждый слойстержневых пакетов состоит из трехотличающихся по длине пластин 2-4,Более короткие пластины 2 и 3 поперечными кромками вплотную примыкаютк ярмовым пластинам, Длинная пластина 4 расположена с зазором между двумя короткими.Каждый слой ярмовых пакетов подлине состоит из нескольких пластин5-7, число которых соответствует числу стержней. Стыки пластин расположены в промежутках между стержнямии в смежных слоях взаимно смещены,т.е. порядок расположения пластин вкаждом последующем слое противоположен порядку расположения их в предыдущем слое,Сборку магнитопровода производятв горизонтальном положении на специальном столе, на котором производится сборка обычных магнитопроводовшихтованной конструкции.Начинают сборку с установки вертикальных технологических упоров 8.Они устанавливаются парами соответственно количеству стержней на линии 9 (фиг. 3) стыка их с ярмами такцтобы рабочая поверхность 10 (фиг,4) 0322 6совпадала с укаэанйой линией стыка.Составляющие каждую пару упоры 8 располагают симметрично относительнооси стержня на расстоянии друг от % друга, не превышающем ширину (диаметр) стержня.После установки упоров формируютпакеты ярм путем послойной укладкипластин 5-7 так, чтобы продольная 16 кромка их, обращенная внутрь конструкции, вплотную прилегала к рабочейповерхности упоров 8, а порядок расположения пластин в каждом последующем слое был обратным порядку распоп ложения их в предыдущем слое.Затем упоры 8 снимают и собираютстержни путем послойной укладки пластин 2-4.В каждом слое стержня в первую Зе очередь укладывают короткие пластины 2 и 3 папарачиыми кромками аплотиур к плоскости ярм к ярмоаым пластинам). Длинную стержневую пластину 4 укладывают в промежутке между 25 двумя короткими. В смежных слояхстержня короткие пластины 2 и 3 чередуют (меняют местами) для обеспечения перекрытия промежуточных стыковв стержне, т.е. осуществляют порядок зф расположения пластин в каждом последующем слое, обратный порядку расположения их в предыдущем слое.Конструктивные особенности магнитопровода, позволяющие укладывать ЭЗ каждую пластину вплотную к двум упо"рам, обеспечивают хорошее качествоплоскости ярма в местах стыковки состержнем. Отклонение от плоскостиопределяется величиной непрямолинейности кромки. При расстоянии междупарой упоров около метра величинанеплоскостности определяется величиной кривизны кромки пластин и по существующим стандартам составляет доли миллиметра.Короткие стержневые пластины имеютнезначительные отклонения от прямого угла, поэтому при стыковке ихвплотную к пластинам ярма отклонение 50от оси стержня также незначительно.8 еличина зазора между пластинамистержня и ярма колеблется от нуля дрвеличины кривизны кромки ярмовойпластины. Усредненная величина зазора составляет половину допуска на 3непрямолинейность кромки ярмовыхпластин. Для участка пластины длинойоколо метра величина отклонения кромки от прямолинейности составляет0,6 мм. Средняя величина зазора соответственно будет равна порядка0,3 мм.Использование изобретения обеспечивает снижение намагничивающей мощ-ности за счет уменьшения величинызазора между стержнями и ярмами довеличины, измеряемой долями миллиметра.Стыкованная конструкция магнитопровода позволяет также регулироватьмежосевые расстояния между стержнями,Это дает возможность провести веськомплекс исследований на одном магнитопроводе. Кроме этого, предлагаемая стыкованная конструкция магнитопровода значительно упрощает операции сборки и разборки при проведении комплекса исследований,формула изобретения1, Стыкованный магнитопровод, состоящий из множества слоев пластин, 25 образующих стержни и ярма, соединенные между собой встык, с изоляционной прокалдкой в зазоре, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения намагничивающей мощности 30 за счет уменьшения зазора между стержнями и ярмами, каждый слой стержней состоит из трех различных по длине пластин, расположенных вдоль стержня таким образом, что более короткие на-з ходятся по концам наиболее длинной пластин и свободной поперечной кромкой примыкают к ярмовым пластинам, количество которых в слое ярма соответствует количеству стержней, причем одна из концевых пластин корочеостальных, а стыки торцов их расположены в промежутках между стержнями,при этом порядок расположения пластин в каждом последующем слое стержней и ярм обратный порядку расположения их в предыдущем слое.2. Способ сборки стыкованного магнитопровода, включающий формированиестержней и ярм путем послойной укладки пластин в пакеты в последующей опрессовкой и стяжкой последних и сочленение их встык с установкой изоляционной прокладки в зазоре, о т л ич а ю щ и й с я тем, что на линиистыка стержней с ярмами устанавливаютсоответственно количеству стержнейпо паре технологических упоров так,чтобы составляющие пару упоры располагались симметрично относительно осистержня, после чего формируют ярма,укладывая пластины в слоях таким образом, чтобы обращенная внутрь продольная кромка вплотную прилегалак упорам, чередуя порядок расположения пластин в каждом последующем слоеотносительно предыдущего слоя, затемсобирают стержни; укладывая в каждомслое сначала концевые (меньшие) пластины торцами вплотную к ярмооым пластинам, а между ними располагают наиболее длинную пластину, обеспечивая в каждом из последующих слоевчередование порядка расположения ихотносительно предыдущего слоя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. ОСТ 16.686,426-76,2. Петров Г.Н, Трансформаторы,1934, с. 184, фиг. 168,900322 Заказ 12191/68 Тираж 757 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 1-35, Рауаская наб., д /5