Катушка индуктивности

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к трансформаторостроению и может найти применение в производстве обмоток реакторов (индуктивных сопротивлений). Полезной моделью решается задача создания катушки индуктивности и способа ее изготовления, лишенных указанных выше недостатков, характеризующихся широкими функциональными возможностями благодаря обеспечению возможности создания катушки при любом требуемом достаточно большом количестве параллельных проводов. Для решения поставленной задачи в катушке индуктивности, имеющей цилиндрическую форму, содержащая витки, намотанные km параллельными проводами (где k, m - целые числа, k1, m2), начала которых расположены на одном ее торце, а концы - на другом торце, предложено, согласно настоящей полезной модели, параллельные провода разделять на m параллельных групп, каждая из которых содержит m последовательно соединенных частей, намотанных k параллельными проводами и расположенных на m этажах и m концентрах, один из которых внутренний, а другой - наружный, а части, образующие разные группы, чередовать в осевом и радиальном направлениях, а каждая группа параллельных проводов расположить на всех этажах и всех концентрах, где m - число групп, концентров, этажей в катушке и частей в каждой из групп, m - целое число 2; k - число параллельных проводов в группе, k - целое число 1.

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к трансформаторостроению и может найти применение в производстве обмоток реакторов (индуктивных сопротивлений).

Известна катушка индуктивности, имеющая цилиндрическую форму, содержащая витки, намотанные km параллельными проводами (где k, m - целые числа, k1, m1), начала которых расположены на одном торце катушки, а концы - на другом [Л.1].

Описанная выше конструкция катушки индуктивности характеризуется ограниченными функциональными возможностями, в частности, она не может быть реализована в случаях, когда значения токов катушки индуктивности достигают большой величины, требующей значительного числа параллельных проводов (например, при значениях токов 3000 А и более число параллельных проводов может достигать 32-х и более при сечении каждого многожильного алюминиевого провода 95 мм².

Полезной моделью решается задача создания катушки индуктивности и способа ее изготовления, лишенных указанных выше недостатков, характеризующихся широкими функциональными возможностями благодаря обеспечению возможности создания катушки при любом требуемом достаточно большом количестве параллельных проводов.

Для решения поставленной задачи в катушке индуктивности, имеющей цилиндрическую форму, содержащая витки, намотанные km параллельными проводами (где k, m - целые числа, k1, m2), начала которых расположены на одном ее торце, а концы - на другом торце, предложено, согласно настоящей полезной модели, параллельные провода разделять на m параллельных групп, каждая из которых содержит m последовательно соединенных частей, намотанных k параллельными проводами и

расположенных на m этажах и m концентрах, один из которых внутренний, а другой - наружный, а части, образующие разные группы, чередовать в осевом и радиальном направлениях, а каждую группу параллельных проводов расположить на всех этажах и всех концентрах,

где

m - число групп, концентров, этажей в катушке и частей в каждой из групп, m - целое число 2;

k - число параллельных проводов в группе, k - целое число 1.

Полезная модель поясняется на примере выполнения чертежами (фиг.1, фиг.2), представляющими собой соответственно - осевые разрезы катушки индуктивности для двух различных вариантов реализации изобретения.

Представленная на фиг.1 катушки индуктивности 1, намотанная посредством восьми km=8 параллельных проводов, начала которых 2-9 расположены на одном торце 10, а концы 11-18 расположены на другом, противоположном торце 19 катушки 1. Параллельные провода разделены на m=4 (m>2) группы 20, 21, 22, 23, каждая из которых содержит m=4 последовательно соединенные части, а именно:

группа 20 содержит части 24, 25, 26, 27;

группа 21 содержит части 28, 29, 30, 31;

группа 22 содержит части 32, 33, 34, 35;

группа 23 содержит части 36, 37, 38, 39.

Часть 24, входящая в группу 20, часть 28, входящая в группу 21, часть 32, входящая в группу 22, и часть 36, входящая в группу 23, расположены на первом снизу этаже 40.

Часть 29, входящая в группу 21, часть 33, входящая в группу 22, часть 37, входящая в группу 23, и часть 25, входящая в группу 20, расположены на втором снизу этаже 41.

Часть 34, входящая в группу 22, часть 38, входящая в группу 23, часть 26, входящая в группу 20, и часть 30, входящая в группу 21, расположены на третьем снизу этаже 42.

Часть 39, входящая в группу 23, часть 27, входящая в группу 20, часть 31, входящая в группу 21, и часть 35, входящая в группу 22, расположены на четвертом снизу этаже 43.

Из фиг.1 видно, что каждая из групп проводов расположена на всех (четырех) этажах.

В то же время часть 24, входящая в группу 20, часть 29, входящая в группу 21, часть 34, входящая в группу 22, и часть 39, входящая в группу 23, расположены на внутреннем, ближайшем к центру, концентре 44.

Часть 28, входящая в группу 21, часть 33, входящая в группу 22, часть 38, входящая в группу 23, и часть 27, входящая в группу 20, расположены на втором от центра концентре 45.

Часть 32, входящая в группу 22, часть 37, входящая в группу 23, часть 26, входящая в группу 20, и часть 31, входящая в группу 21, расположены на третьем от центра концентре 46.

Часть 36, входящая в группу 23, часть 25, входящая в группу 20, часть 30, входящая в группу 21, и часть 35, входящая в группу 22, расположены на четвертом от центра, наружном, концентре 47.

Следовательно, каждая из групп проводов в радиальном направлении расположена на всех концентрах.

Представленная на фиг.2 катушка индуктивности 1, намотанная посредством восьми km=8 параллельных проводов, начала которых 2-9 расположены на одном торце 10, а концы 11-18 расположены на другом, противоположном торце 19 катушки 1. Параллельные провода разделены на m=2 группы 20 и 21, каждая из которых содержит m=2 последовательно соединенные части, а именно:

группа 20 содержит части 22 и 23;

группа 21 содержит части 24 и 25.

Часть 22, входящая в группу 20, и часть 24, входящая в группу 21, расположены на первом снизу по высоте этаже 26; часть 23, входящая в группу 20, и часть 25, входящая в группу 21, расположены на втором снизу по высоте этаже 27. Следовательно, каждая из групп проводов 20 и 21 в осевом направлении расположена на всех (двух) этажах.

В то же время часть 22, входящая в группу 20, и часть 25, входящая в группу 21, расположены на внутреннем концентре 28; часть 24, входящая в группу 21, и часть 23, входящая в группу 20, расположены на наружном концентре 29. Следовательно, каждая из групп проводов в радиальном направлении расположена на всех концентрах.

Таким образом, на фиг.1 и 2 представлены катушки с витками, намотанными km параллельными проводами, начала которых расположены на одном торце катушки, а концы - на другом, противоположном) ее торце, а параллельные провода разделены на m параллельных групп, каждая из которых содержит m последовательно соединенных частей, намотанных k параллельными проводами, и расположенных на m этажах и m концентрах, один из которых - внутренний, а другой - наружный, таким образом, что части, образующие разные группы параллельных проводов, чередуются в осевом и радиальном направлениях, при этом каждая группа расположена на всех этажах и на всех концентрах.

Благодаря тому, что все группы параллельных проводов расположены на всех концентрах и на всех этажах, они находятся в одинаковых магнитных полях; что обеспечивает равномерное токораспределение по параллельным проводам.

В соответствии с заявляемым решением в ООО «Росэнерготранс» разработана техническая документация на катушку индуктивности, в соответствии с которой изготовлена катушка индуктивности. Проведенные испытания

подтвердили работоспособность катушки индуктивности и широкие возможности ее практического применения в будущем.

Литература:

1. Патент РФ №54694 на полезную модель, МПК H01F 27/30, 2006 г.

Катушка индуктивности, имеющая цилиндрическую форму, содержащая витки, намотанные km параллельными проводами (где k, m - целые числа, k1, m2), начала которых расположены на одном ее торце, а концы - на другом торце, отличающаяся тем, что параллельные провода разделены на m параллельных групп, каждая из которых содержит m последовательно соединенных частей, намотанных k параллельными проводами и расположенных на m этажах и m концентрах, один из которых внутренний, а другой - наружный, при этом части, образующие разные группы, чередуются в осевом и радиальном направлениях, а каждая группа параллельных проводов расположена на всех этажах и всех концентрах, где m - число групп, концентров, этажей в катушке и частей в каждой из групп, m - целое число 2; k - число параллельных проводов в группе, k - целое число 1.