Трансформатор (варианты)

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к элементам импульсной техники, а именно, к высокочастотным импульсным и силовым трансформаторам. Предложен трансформатор в котором первичная и вторичная обмотки выполнены из провода из алюминия, металлов вентильной группы и их сплавов с керамической изоляцией; межобмоточная прокладка, образована элекроизоляционной, термостойкой и механически прочной пленкой, а между витками пленки проложены амортизирующие прослойки из более пластичного по сравнению с пленкой материала, способного предохранить пленку от механических разрушений, как при ее намотке, так и при последующих термических расширениях обмоток при работе трансформатора, причем гильза также может быть выполнена из элекроизоляционной, термостойкой и механически прочной пленки между витками которой проложены амортизирующие прослойки из более пластичного по сравнению с пленкой материала. Технический результат состоит в упрощении изготовления трансформатора, уменьшении его габаритов, повышении пробивного напряжения между обмотками, увеличении срока службы, расширении возможных климатических условий эксплуатации, уменьшении вибрации при работе, что создает более комфортные условия при его эксплуатации

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к элементам импульсной техники, а именно, к высокочастотным импульсным и силовым трансформаторам.

Известна керамическая спеченная катушка трансформатора сухого типа, включающая в себя проводник и изолятор, и характеризующаяся тем, что содержит неизолированный проводник и керамический изолятор (патент CN 101834058). Поверхность голого проводника покрывается глазурью в процессе намотки на катушку, затем, после герметизации происходит процесс обжига катушки, который ведет к спеканию. Недостатком данного способа является то, что при спекании глазури неизбежны неоднородность покрытия, трещины, пустоты, которые ухудшают электрическую изоляцию, теплопроводность и механическую прочность конструкции.

Известна катушка индуктивности (патент РФ 2333561), которая изготовлена путем намотки электропроводящего провода с керамической изоляцией. Керамические изоляционные покрытия имеют хорошие электроизоляционные свойства и, кроме того, имеют широкий комплекс других полезных свойств - износостойкость, коррозионностойкость, теплостойкость, теплопро и др.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению относится трансформатор, описанный в патенте РФ 2284601 «Способ намотки высокочастотного силового трансформатора» Сущность способа намотки заключается в том, что в качестве намоточного материала используют электропроводную ленту прямоугольного сечения с наружным изолирующим слоем. Намотку обмоток производят на гильзу из диэлектрического материала. Перед намоткой каждой из обмоток ленту в области половины ее длины перегибают перпендикулярно ее оси в двух противоположных направлениях, образуя узел перегиба, который опирают на поверхность гильзы и производят укладку ленты в противоположных направлениях, определенных положением концов ленты в узле перегиба. После завершения намотки выводы полученной обмотки сгибают перпендикулярно оси ленты в противоположных направлениях.

Подобным способом невозможно изготовить трансформатор, у которого в качестве намоточного материала был бы использован провод с керамической изоляцией.

Задачей полезной модели является создание простого в изготовлении трансформатора, обладающего высокой износостойкостью, коррозионностойкостью, термостойкостью.

Поставленная задача решена тем, что в известном трансформаторе, включающем как минимум 2-керна, 2-ярма, намотанные на гильзу из диэлектрического материала первичная и вторичная обмотки, разделенные межобмоточной изоляционной прокладкой, согласно предлагаемому техническому решению намоточным материалом служит провод из алюминия, металлов вентильной группы и их сплавов с керамической изоляцией; межобмоточная прокладка, образована элекроизоляционной, термостойкой и механически прочной пленкой, причем для обеспечения гарантированного термокомпенсационного зазора между обмотками и для предохранения пленки от механического разрушения как при ее намотке, так и при последующих термических расширениях обмоток при работе трансформатора, между витками пленки проложена амортизирующая прослойка из более пластичного по сравнению с пленкой материала.

Вариантом трансформатора является также выполнение гильзы из намотанной непосредственно на керн изоляционной пленки с амортизирующими прослойками из пластичного по сравнению с пленкой материала.

В качестве изолирующей пленки может быть использована полиимидная пленка, пленка из полиэтилентеерфталата и другие пленки, отвечающие электроизоляционным и термическим требованиям.

В качестве амортизирующей прослойки между витками пленки может быть использована фильтровальная бумага, различные скотчи и т.п.

Керамическая изоляция может быть получена методом микродугового оксидирования или оксидирования.

Керамическая изоляция позволяет наматывать обмотки с более сильным натяжением проводника, в то же время она более тонкая по сравнению с обычно применяемой изоляцией, что в совокупности увеличивает коэффициент заполнения окна проводником в трансформаторе, снижает вибрацию во время работы. Коэффициент термостойкости и теплопроводности керамической изоляции позволяет на порядок увеличить плотность тока, пропускаемую через проводник.

Выполнение изоляционной межобмоточной прокладки из элекроизоляционной, термостойкой и механически прочной пленки упрощает изготовление трансформатора, повышает температурный диапазон эксплуатации, увеличивает коррозионостойкость и срок службы.

Наличие между витками пленки амортизирующей прослойки из более пластичного по сравнению с пленкой материала, предохраняет пленку от механических разрушений как при ее намотке, так и при последующих термических расширениях обмоток при работе трансформатора. Возможно использование материала, который сгорит при работе трансформатора, при этом останется зазор между слоями пленки, что повысит е диэлектрические и механические качества.

Технический результат состоит в уменьшении габаритов трансформатора, повышении пробивного напряжения между обмотками, увеличении срока службы, расширении возможных климатических условий эксплуатации, уменьшении вибрации при работе, что создает более комфортные условия при его эксплуатации

Описание полезной модели поясняется рисунком 1, где:

1 - керн, 2 - ярмо, образующие магнитопровод, 3 - гильза надетая на керн, 4 - первичная обмотка с выводами, намотанная на гильзу 3, 5 - изоляционная пленка с 6 амортизирующей прослойкой, вместе образующие межобмоточную прокладку, 7 вторичная обмотка, намотанная поверх межобмоточной прокладки и защищенная сверху изоляционной пленкой 5.

Описание работы трансформатора

При подаче напряжения на первичные обмотки трансформатора, в магнитопроводе возникает магнитный поток, который создает напряжение во вторичных обмотках равное по величине напряжению на первичной обмотке умноженной на отношение количества витков во вторичной обмотке к количеству витков первичной обмотки.

1. Трансформатор, включающий как минимум два керна, два ярма, гильзу из диэлектрического материала, первичную и вторичную обмотки, разделенные межобмоточной изоляционной прокладкой, отличающийся тем, что намоточным материалом обмоток служит провод из алюминия, металлов вентильной группы и их сплавов с керамической изоляцией; межобмоточная прокладка образована элекроизоляционной, термостойкой и механически прочной пленкой, а между витками пленки проложены амортизирующие прослойки из более пластичного по сравнению с пленкой материала, способного предохранить пленку от механических разрушений, как при ее намотке, так и при последующих термических расширениях обмоток при работе трансформатора.

2. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве изолирующей пленки использована полиимидная, полиэтилентеерфталатная и другие пленки, отвечающие электроизоляционным и термическим требованиям.

3. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве амортизирующей прослойки между витками пленки использована фильтровальная бумага, различные скотчи и другие подобные им материалы.

4. Трансформатор, включающий как минимум два керна, два ярма, гильзу из диэлектрического материала, первичную и вторичную обмотки, разделенные межобмоточной изоляционной прокладкой, отличающийся тем, что намоточным материалом обмоток служит провод из алюминия, металлов вентильной группы и их сплавов с керамической изоляцией, межобмоточная прокладка образована элекроизоляционной, термостойкой и механически прочной пленкой, а между витками пленки проложены амортизирующие прослойки из более пластичного по сравнению с пленкой материала, способного предохранить пленку от механических разрушений как при ее намотке, так и при последующих термических расширениях обмоток при работе трансформатора, причем гильза выполнена из намотанной непосредственно на керн изоляционной пленки с амортизирующими прослойками из пластичного по сравнению с пленкой материала.

5. Трансформатор по п.4, отличающийся тем, что в качестве изолирующей пленки использована полиимидная, полиэтилентеерфталатная и другие пленки, отвечающие электроизоляционным и термическим требованиям.

6. Трансформатор по п.4, отличающийся тем, что в качестве амортизирующей прослойки между витками пленки использована фильтровальная бумага, различные скотчи и другие подобные им материалы.