Магнитопровод

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к магнитопроводам одно- и многофазных трансформаторов, дросселей, преобразователей частоты и числа фаз. Она может быть использована в энергетике, других отраслях техники и в быту. Техническим результатом является повышение технологичности и снижение трудоемкости изготовления магнитопровода. Магнитопровод содержит стержни и ярма, стержни и ярма имеют форму параллелепипедов, выполненных из лент аморфных, композиционных или нанокристаллических сплавов, стержни и ярма последовательно пристыкованы друг к другу с образованием замкнутого магнитопровода, в котором направление магнитного потока параллельно плоскостям лент стержней и ярем, одноименные элементы которых параллельны, при этом плоскости лент любого стержня параллельны плоскостям лент других стержней, плоскости лент любого ярма параллельны плоскостям лент других ярем. Вертикальные торцевые стыковочные поверхности параллельных ярем смещены друг относительно друга на ширину стержня, а горизонтальные торцевые стыковочные поверхности параллельных стержней смещены друг относительно друга на ширину ярем. К торцу каждого стержня пристыкована обращенная внутрь магнитопровода грань ярма, к торцу которого пристыкована обращенная внутрь магнитопровода грань следующего стержня, торец которого соединен с обращенной внутрь магнитопровода гранью следующего ярма. По меньшей мере три стержня могут быть расположены в ряд, ярма пристыкованы к концам стержней с двух противоположных сторон.

Стержни могут быть расположены параллельно в три ряда, к концам стержней пристыкованы ярма с двух противоположных сторон, при этом к торцам стержней пристыкованы обращенные внутрь магнитопровода грани противоположных ярем, к торцу одного из ярем пристыкована грань стержня следующего ряда, к торцам стержней каждого следующего ряда пристыкованы обращенные внутрь магнитопровода грани противоположных ярем. Стержни могут быть расположены парно и каждая из пар параллельно в три ряда, к концам парных стержней пристыкованы парно расположенные ярма с двух противоположных сторон соответственно, при этом к торцам стержней пристыкованы соответствующие обращенные внутрь магнитопровода грани противоположных ярем, к торцам этих ярем пристыкованы грани парных стержней, парные стержни предыдущего ряда параллельны парным стержням последующего ряда, к торцам стержней последующего ряда пристыкованы обращенные внутрь магнитопровода грани противоположных ярем, расположенные друг против друга парные ярма параллельны между собой.

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к магнитопроводам одно- и многофазных трансформаторов, дросселей, преобразователей частоты и числа фаз. Она может быть использована в энергетике, других отраслях техники и в быту.

Известен магнитопровод по а.с. SU 1389574, состоящий из отдельных элементов из магнитодиэлектрика типа феррит, выполненных из параллелепипедов, которые соединены с друг с другом в секции, образующие при дальнейшем соединении стержни и ярма магнитопровода. При этом из отдельных элементов можно набрать магнитопровод любого типоразмера.

Недостатками известного магнитопровода являются: пониженная механическая прочность из-за вхождения в него большого количества элементов, значительная трудоемкость сборки и сложность установки на стержни катушек с обмотками.

Известен магнитопровод по патенту RU 2095871, выбранный заявителем в качестве прототипа. Сущность прототипа: магнитопровод выполнен из отдельных магнитопроводных пластин, каждая пластина выполнена в виде контура с зазором на одном из участков ярма, величина которого отсчитывается от внутренней грани стержневого выступа, образующего центральный стержень, не менее высоты обмотки, расположенной на центральном стержне магнитопровода.

Недостатками прототипа являются:

- низкая технологичность из-за необходимости отдельной оснастки для изготовления каждого типоразмера магнитопровода;

- значительная трудоемкость сборки, так как магнитопровод состоит из большого количества пластин, которые нужно пристыковать друг к другу.

Техническим результатом предложенной полезной модели является устранение недостатков прототипа, а именно: повышение технологичности и снижение трудоемкости изготовления магнитопровода.

Технический результат достигается тем, что в магнитопроводе, содержащем стержни и ярма, согласно полезной модели, стержни и ярма имеют форму параллелепипедов, выполненных из лент аморфных, композиционных или нанокристаллических сплавов, стержни и ярма последовательно пристыкованы друг к другу с образованием замкнутого магнитопровода, в котором направление магнитного потока параллельно плоскостям лент стержней и ярем, одноименные элементы которых параллельны, при этом плоскости лент любого стержня параллельны плоскостям лент других стержней, плоскости лент любого ярма параллельны плоскостям лент других ярем.

В магнитопроводе вертикальные торцевые стыковочные поверхности параллельных ярем смещены друг относительно друга на ширину стержня, а горизонтальные торцевые стыковочные поверхности параллельных стержней смещены друг относительно друга на ширину ярем.

В магнитопроводе к торцу каждого стержня пристыкована обращенная внутрь магнитопровода грань ярма, к торцу которого пристыкована обращенная внутрь магнитопровода грань следующего стержня, торец которого соединен с обращенной внутрь магнитопровода гранью следующего ярма.

В магнитопроводе, по меньшей мере три стержня могут быть расположены в ряд, ярма пристыкованы к концам стержней с двух противоположных сторон.

В магнитопроводе стержни могут быть расположены параллельно в три ряда, к концам стержней пристыкованы ярма с двух противоположных сторон, при этом к торцам стержней пристыкованы обращенные внутрь магнитопровода грани противоположных ярем, к

торцу одного из ярем пристыкована грань стержня следующего ряда, к торцам стержней каждого следующего ряда пристыкованы обращенные внутрь магнитопровода грани противоположных ярем.

В магнитопроводе стержни могут быть расположены парно и каждая из пар параллельно в три ряда, к концам парных стержней пристыкованы парно расположенные ярма с двух противоположных сторон соответственно, при этом к торцам стержней пристыкованы соответствующие обращенные внутрь магнитопровода грани противоположных ярем, к торцам этих ярем пристыкованы грани парных стержней, парные стержни предыдущего ряда параллельны парным стержням последующего ряда, к торцам стержней последующего ряда пристыкованы обращенные внутрь магнитопровода грани противоположных ярем, расположенные друг против друга парные ярма параллельны между собой.

Предложенное техническое решение обеспечивает повышение технологичности изготовления магнитопроводов за счет применения унифицированных деталей для различных конструкций трансформаторов. Стержни и ярма могут быть изготовлены из тончайшей ленты аморфных, композиционных и нанокристаллических сплавов методом навивки заготовки с последующим формованием и вырезкой. При этом стержни и ярма могут изготавливаться из следующих сплавов:

аморфных, например по патенту RU 2269173, композиционных, например по патенту RU 2269174, нанокристаллических, например по ЕР 0271657. Кроме того, конструкция замкнутого магнитопровода обеспечивает параллельность магнитного потока плоскостям лент стержней и ярем, что снижает мощность потерь на перемагничивание.

Предложенное решение обеспечивает снижение трудоемкости сборки магнитопроводов и трансформаторов в целом за счет снижения количества входящих в сборку деталей.

Заявленное техническое решение поясняется рисунками.

На рис.1 изображен магнитопровод двухфазного трансформатора (вид спереди).

На рис.2 изображен магнитопровод двухфазного трансформатора (вид сзади).

На рис.3, 4, 5 изображены варианты выполнения магнитопровода трехфазного трансформатора.

Магнитопровод по полезной модели (см. рис.1 и 2) состоит из стержней 1, 3 и ярем 2, 4, выполненных из ленты аморфных, композиционных или нанокристаллических сплавов. Стержни 1 и 3 имеют форму параллелепипедов, последовательно пристыкованных друг к другу с образованием замкнутого магнитопровода, в котором направление магнитного потока параллельно плоскостям лент стержней 1, 3 и ярем 2, 4. Стержни 1 и 3 параллельны друг другу, при этом плоскости лент любого стрежня параллельны плоскостям лент других стержней. Ярма 2 и 4 параллельны друг другу, плоскости лент любого ярма параллельны плоскостям лент других ярем.

В магнитопроводе, изображенном на рис.1, 2, вертикальные торцевые стыковочные поверхности параллельных ярем смещены друг относительно друга на ширину стержня, а горизонтальные торцевые стыковочные поверхности параллельных стержней смещены друг относительно друга на ширину ярем. К торцу стержня 1 пристыкована грань ярма 2, обращенная внутрь магнитопровода, к торцу этого ярма 2 пристыкована грань стержня 3, обращенная внутрь магнитопровода. Стержень 3 параллелен стержню 1. К торцу стержня 3 пристыкована грань ярма 4, обращенная внутрь магнитопровода, а к торцу ярма 4 пристыкована грань стержня 1, обращенная внутрь магнитопровода. Ярма 2 и 4 параллельны.

В магнитопроводе трехфазного трансформатора, изображенном на рис.3, к концам стержней 1, расположенным в ряд, пристыкованы ярма 2 с двух противоположных сторон.

В магнитопроводе трехфазного трансформатора, изображенном на рис.4, стержни 1, 5, 7, 9 расположены параллельно в три ряда, к концам стержней 1 и 5 пристыкованы ярма 2 с двух противоположных сторон, при этом к торцам стержней 1 и 5 пристыкованы грани противоположных ярем 2, обращенные внутрь магнитопровода, к торцу одного из ярем 2 пристыкована грань стержня 7 следующего ряда, к торцам стержней 5, 7 и 9 каждого последующего ряда пристыкованы грани противоположных ярем 2, обращенные внутрь магнитопровода.

В магнитопроводе трехфазного трансформатора, изображенном на рис.5, стержни 1 и 3; 5 и 6; 9 и 10 расположены парно и параллельно в три ряда. К концам парных стержней 1 и 3, пристыкованы парно расположенные ярма 2 и 4 с двух противоположных сторон соответственно. При этом к торцам стержней 1, 3 пристыкованы соответствующие ображенные внутрь магнитопровода грани противоположных ярем 2, 4, к торцам этих ярем 2 и 4 пристыкованы грани парных стержней 5 и 6. Парные стержни 1 и 3 предыдущего ряда параллельны соответствующим парным стержням 5 и 6 последующего ряда. К торцам стержней 5 и 6 пристыкованы грани ярем 2 и 4, обращенные внутрь магнитопровода. К торцам стержней 7 и 8 пристыкованы грани ярем 2 и 4, к торцам ярем 2 и 4 4 пристыкованы грани парных стержней 9 и 10, обращенные внутрь магнитопровода. Расположенные друг против друга парные ярма 2 и 4 параллельны между собой.

Механическое скрепление стержней и ярем друг с другом выполнено любым известным способом, например стяжкой ленточными хомутами.

1. Магнитопровод, содержащий стержни и ярма, отличающийся тем, что стержни и ярма имеют форму параллелепипедов, выполненных из лент аморфных, композиционных или нанокристаллических сплавов, стержни и ярма последовательно пристыкованы друг к другу с образованием замкнутого магнитопровода, в котором направление магнитного потока параллельно плоскостям лент стержней и ярем, одноименные элементы которых параллельны, при этом плоскости лент любого стрежня параллельны плоскостям лент других стержней, плоскости лент любого ярма параллельны плоскостям лент других ярем.

2. Магнитопровод по п.1, отличающийся тем, что вертикальные торцевые стыковочные поверхности параллельных ярем смещены друг относительно друга на ширину стержня, а горизонтальные торцевые стыковочные поверхности параллельных стержней смещены друг относительно друга на ширину ярем.

3. Магнитопровод по п.1, отличающийся тем, что к торцу каждого стержня пристыкована обращенная внутрь магнитопровода грань ярма, к торцу которого пристыкована обращенная внутрь магнитопровода грань следующего стержня, торец которого соединен с обращенной внутрь магнитопровода гранью следующего ярма.

4. Магнитопровод по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере три стержня расположены в ряд, ярма пристыкованы к концам стержней с двух противоположных сторон.

5. Магнитопровод по п.1, отличающийся тем, что стержни расположены параллельно в три ряда, к концам стержней пристыкованы ярма с двух противоположных сторон, при этом к торцам стержней пристыкованы обращенные внутрь магнитопровода грани противоположных ярем, к торцу одного из ярем пристыкована грань стержня следующего ряда, к торцам стержней каждого последующего ряда пристыкованы обращенные внутрь магнитопровода грани противоположных ярем.

6. Магнитопровод по п.1, отличающийся тем, что стержни расположены парно и каждая из пар параллельно в три ряда, к концам парных стержней пристыкованы парно расположенные ярма с двух противоположных сторон, при этом к торцам стержней пристыкованы обращенные внутрь магнитопровода грани противоположных ярем, к торцам этих ярем пристыкованы грани парных стержней, парные стержни предыдущего ряда параллельны парным стержням последующего ряда, к торцам стержней последующего ряда пристыкованы обращенные внутрь магнитопровода грани противоположных ярем, расположенные напротив парные ярма параллельны между собой.