Магнитопровод

Полезная модель относится к области электротехники и может применяться при изготовлении трансформаторов, дросселей, реакторов.

Техническим результатом предложенной полезной модели является предотвращение механического разрушения ленты при сборке магнитопровода, что повышает качество изготовления магнитопровода. Кроме того, техническим результатом является снижение мощности потерь на перемагничивание и снижение трудоемкости сборочных работ.

Магнитопровод выполнен из ленты магнитомягких материалов методом навивки, имеющий разрезы ленты. Магнитопровод состоит из нескольких скрепленных между собой сердечников, каждый из которых имеет высоту, не превышающую половины высоты магнитопровода. Лента каждого сердечника разрезана в одной поперечной плоскости, при этом разрезы лент прилегающих сердечников смещены друг относительно друга.

Полезная модель относится к области электротехники и может применяться при изготовлении трансформаторов, дросселей, реакторов.

Известен магнитопровод, применяемый в трансформаторостроении по патенту US 4790064. Известный магнитопровод представляет собой навитый из магнитомягкой ленты сердечник, имеющий замкнутую четырехугольную конструкцию без разрезов, на стержнях которого расположены разрезные каркасы катушек индуктивности. Трансформаторы или другие электромагнитные устройства, основой которых служит известный магнитопровод, обладают наименьшими потерями мощности на перемагничивание ввиду отсутствия в конструкции сердечника немагнитных зазоров.

Недостатками известного магнитопровода являются:

- сложность технологического процесса сборки устройств, в том числе навивка обмоток на каркасы катушек индуктивности;

- сложность конструкции магнитопровода, вызванная необходимостью размещения на нем каркасов катушек индуктивности, которые имеют цилиндрическую посадочную поверхность;

- сложность конструкции каркасов катушек индуктивности в виду необходимости выполнять их разрезными с последующей склейкой после установки на сердечник;

Известен магнитопровод, применяемый в трансформаторостроении по патенту ЕР 0-083-567, выбранный заявителем в качестве прототипа. Известный магнитопровод представляет собой навитый из магнитомягкой ленты сердечник, ленты витков которого после термообработки

разрезаются в разных поперечных плоскостях. Это позволяет после установки на магнитопровод катушек индуктивности уложить внахлест слои лент сердечника. Такая конструкция магнитопровода и технология его сборки позволяет разместить на нем катушки индуктивности, заранее изготовленные вне магнитопровода.

Недостатками известного магнитопровода являются:

- вероятность механического разрушения ленты, так как нахлест ее слоев друг на друга при сборке трансформатора производится после термообработки ленты, которая повышает ее хрупкость;

- увеличение мощности потерь в трансформаторе ввиду того, что в каждом из многочисленных мест соединения плоскостей лент, магнитный поток направлен поперек их плоскостей, к тому же он вынужден преодолевать немагнитные зазоры между плоскостями соединения лент, которые могут иметь значительные площади.

Техническим результатом предложенной полезной модели является устранение недостатков прототипа, а именно:

- предотвращение механического разрушения ленты при сборке магнитопровода, что повышает качество изготовления магнитопровода;

- снижение мощности потерь на перемагничивание;

- снижение трудоемкости сборочных работ.

Технический результат достигается тем, что магнитопровод, выполненный из ленты магнитомягких материалов методом навивки, имеющий разрезы ленты, согласно полезной модели, состоит из нескольких скрепленных между собой сердечников, каждый из которых имеет высоту, не превышающую половины высоты магнитопровода, лента каждого сердечника разрезана в одной поперечной плоскости, при этом разрезы лент прилегающих сердечников смещены друг относительно друга.

Конструкция заявленного магнитопровода обеспечивает снижение трудоемкости сборочных работ, так как разборная конструкция позволяет

делать обмотки отдельно и предотвратить механическое разрушение ленты при сборке магнитного устройства, повышая тем самым качество готовой продукции. Кроме того, выполнение магнитопровода из нескольких скрепленных между собой сердечников, каждый из которых имеет высоту, не превышающую половину высоты магнитопровода, выполнение разреза ленты каждого сердечника в одной поперечной плоскости и расположение разрезов лент прилегающих сердечников со смещением друг относительно друга позволяет снизить мощности потерь на перемагничивание, так как магнитный поток проходит не поперек ленты, а направлен вдоль ее поверхности, что существенно уменьшает составляющую потерь на токи Фуко. Снижается магнитное сопротивление всей магнитной цепи, а следовательно, и мощность потерь.

Сущность предложенной полезной модели поясняется рисунками.

На рис.1 изображен продольный разрез магнитопровода.

На рис.2 показан вид на магнитопровод сверху.

На рис.3 показан вид на магнитопровод сверху с установленной на нем фиксирующей обечайкой.

На рис.4 показан магнитопровод, выбранный заявителем в качестве аналога.

На рис.5 показан магнитопровод, выбранный заявителем в качестве прототипа.

Магнитопровод 1 состоит из нескольких сердечников 2, высота каждого из которых не превышает половины высоты магнитопровода. Сердечники 2 изготовлены методом навивки ленты из магнитомягких материалов. Лента каждого из сердечников разрезана в одной поперечной плоскости. Сердечники 2 при сборке магнитопровода накладываются друг на друга таким образом, чтобы разрезы 3 лент прилегающих сердечников были смещены друг относительно друга. Сердечники скреплены друг с другом с помощью клея и зафиксированы обечайкой 4.

Заявителем были проведены сравнительные испытания магнитопроводов: прототипа и заявленного.

Для этого изготавливали магнитопроводы методом навивки ленты из магнитомягкого аморфного сплава 2НСР размерами 3×80×14×47,5 по техническим условиям ТУ 14-123-149-99. Магнитопроводы изготавливались сечением овальной формы, подвергали последующей термообработке. Затем в соответствии с техническими решениями прототипа производили разрезку и рассоединение лент, устанавливали на сердечник магнитопровода обмотки из медного провода, собирали сердечник с нахлестом лент, пропитывали кремний-органическим лаком, просушивали.

Для варианта по полезной модели магнитопроводы изготавливали из различного количества сердечников (от 2 до 10). Лента каждого из сердечников была разрезана в одной поперечной плоскости, разрезы лент прилегающих сердечников были смещены друг относительно друга.

Испытания электромагнитных устройств производили на частотах 50 и 1000 Гц. Полученные характеристики отображали в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 - магнитные потери при различных уровнях амплитуды магнитной индукции и частоте 50 Гц.

Таблица 2 - магнитные потери при различных уровнях амплитуды магнитной индукции и частоте 1000 Гц.

Как видно из таблиц, прототип имеет высокие магнитные потери. Вариант по полезной модели одновременно имеет хорошие магнитные характеристики и удобен в сборке.

Магнитопровод, выполненный из ленты магнитомягких материалов методом навивки, имеющий разрезы ленты, отличающийся тем, что он состоит из нескольких скрепленных между собой сердечников, каждый из которых имеет высоту, не превышающую половины высоты магнитопровода, лента каждого сердечника разрезана в одной поперечной плоскости, при этом разрезы лент прилегающих сердечников смещены друг относительно друга.