HU215662B - Eljárás toroid transzformátor lemezszalagból tekercselt vasmagjának előállítására - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya eljárás tőrőid transzfőrmátőr lemezszalagbóltekercselt vasmagjának előállítására őly módőn, hőgy a lemezszalagőtgörgők segítségével fűzzük be, majd a meghajtőtt görgőt f rgatjűk, míga lemezszalagból kialakítőtt körgyűrű a kívánt átmérőjű lesz, alemezszalagőt elvágjűk és a szalagvég rögzítése űtán a kész tőrőidtranszfőrmátőrt eltávőlítjűk. Az eljárásra az jellemző, hőgycsévetestekre tekercselt, ősztőtt elektrőmős tekercselések közöttelhelyezkedő legalább két, előnyösen hárőm–hat görgőpár külső görgőjét(3) kiemelőegység segítségével 7) elmőzdítjűk és szélső helyzetbenrögzítjük, majd a vasmagőt alkőtó lemezszalagőt befűzzük az egyikgörgőpár közé, majd a kiemelt külső görgőt (3) ráengedjük ésrászőrítjűk a görgőpár meghajtőtt gö gőjére (2), a mőtőrral (13)meghajtőtt görgő (2) főrgatását megindítjűk és a lemezszalag végét akövetkező görgőpár közé vezetjük, miközben a külső görgőt (3) szélsőhelyzetben rögzítjük, majd rászőr tjűk a meghajtőtt görgőre (2) és aműveleteket addig ismételjük, míg a lemezszalagőt az összes görgőpárbabefűzzük, ismert módőn, a meghajtőtt görgőket (2) tővább főrgatjűk,míg a tekercselt lemezsza agból kialakítőtt körgyűrű a kívánt átmérőjűlesz. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás toroid transzformátor lemezszalagból tekercselt vasmagjának előállítására.

Az elektronikai és elektrotechnikai ipar igen nagy számban használ hálózati és erőátviteli transzformátorokat.

Az idők folyamán igen sok konstrukció született a transzformátorok kialakítására, ezek közül kiemelkednek a toroid transzformátorok légrés nélküli tekercselt vasmaggal.

Nagy terhelhetősége és kisebb, mintegy fele súly jellemezte az egyes találmányokkal való összehasonlításban azonos teljesítmény esetén a toroid transzformátorokat. A légrés nélküli vasmagnak köszönhetően üresjáratveszteségei nagyon kicsik.

A kiváló tulajdonságú toroid transzformátorok elterjedését nagymértékben akadályozza a költséges előállítási technológia, amely még a gyakorlatban méretbeli korlátokat is jelent. Általában a gyártható toroid transzformátorok közül a 10 KVA-s a legnagyobb teljesítményű.

A toroid transzformátorok gyártásánál a legfőbb problémát az jelenti, hogy a zárt gyűrű alakú vasmagon kell elhelyezni az elektromos tekercselést.

Erre a feladatra speciális tekercselőgépeket fejlesztettek ki, amelyek rendelkeznek egy a vetélővei analóg elemmel, amelyen a tekercshez szükséges huzalmenynyiség elhelyezhető.

Az egész huzalmennyiséget minden menet elkészítésénél át kell fűzni a vasmag furatán. Az egyes műveletek csak sorban következhetnek egymás után. A vasmagot acélszalagból tekercselik.

Az US 4381 600 lajstromszámú és az US 4655407 lajstromszámú amerikai szabadalmi leírások olyan berendezéseket és eljárásokat ismertetnek, amelyekkel transzformátorokhoz tekercselt vasmag állítható elő. Az US 4381 600 lajstromszámú szabadalmi leírásban ismertetett berendezés hátránya az, hogy a befűzött szalag erős mechanikai igénybevételnek van kitéve, emiatt hengerlési irányban jó mágneses tulajdonságot mutató anyagok ennél a berendezésnél nem használhatók. Ugyanis a szalagbefűzés a szalaghaj lításhoz hasonlóan történik, így minden réteg kialakulásakor a már meglévő szalagköteget áthajlítgatja.

További hátrányt jelent, hogy a befűzött szalag végeit rögzíteni kell és a befűzés után a szalagvégeket ismét rögzíteni kell a csévetesthez - ez pluszműveletet igényel. A berendezés 104a és 104b görgői miatt a betekercselt többlet-szalagmennyiséget vissza kell húzni, és ez is jelentős mechanikai igénybevételt okoz a szalagban.

Az US 4655 407 lajstromszámú amerikai szabadalmi leírás tekercselt vasmagú transzformátor előállítására alkalmas berendezést ismertet.

A berendezés villamos tekercselés rögzítésére alkalmas, és alaplappal, görgőpárral és ezek között haladó lemezszalaggal rendelkezik.

Az ismert berendezés a szalagtekercselést két lépésben oldja meg. A szükséges szalagmennyiséget először a csévetestek nyílásain keresztül a csévetestekbe tekercselik és azokat ott tárolják mint egy vetélőben. Ezután a tárolt szalag tekercselése szalaghajtás segítségével történik. A berendezés működtetése teljes mértékben azonos a huzaltekercselési eljárással.

Hátránya, hogy a tekercselési eljárás jelentős mechanikai igénybevételt okoz a szalagban. Továbbá a szalagvégeket két alkalommal is rögzíteni kell, amely többletműveletet jelent.

Az US 4779812 számú szabadalmi leírás olyan toroid transzformátort és annak előállítását ismerteti, amelynek körcikkszelet alakú, osztott elektromos tekercselésű, lemezszalagból kialakított vasmagja van. A szabadalmi leírásban ismertetett berendezés és eljárás hiányosságai az alábbiak.

Az amerikai szabadalmi leírás szerinti megoldásnál az elektromos tekercselésen belül csak egy görgőpárt alkalmaznak.

Az ebből adódó következmények az alábbiak:

- A szalagfeszítés következményeként a szalag rászorul az elektromos tekercselésre, a szigetelést megsérti, ez életvédelmi szempontból megengedhetetlen.

- A bizonytalan vasmagméret kialakulása miatt a vaskitöltési tényező jelentősen romlik.

- A tekercselés folyamán a vasmag lemezszalagja feszített állapotban van, ez jelentős húzó igénybevételt jelenthet. A húzó igénybevétel rontja a vasmag mágneses tulajdonságait.

További hátrányok még a következők.

A tekercselés folyamán a vasmag hozzáérhet az elektromos csévetestekhez, azok sérülését okozva.

- Pontos méretek kialakítása nem lehetséges: az egy pár görgő és a rögzítetlenség miatt.

- A kívánt külső vasmagátmérő megközelítésekor a lemezszalagban törés keletkezhet a görgőnél.

Az eljárásnál nem biztosítható a szalag érintőleges bevezetése a csévetestekbe.

Célul tűztük ki egy olyan eljárás kidolgozását, amely lehetővé teszi az ismert eljárások hibáinak kiküszöbölését és a lemezszalagból tekercselt toroid transzformátor vasmag jobb minőségű, érintésvédelmi szempontból biztonságos és ugyanakkor gazdaságos kialakítását.

A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy az eljárás során több olyan görgőpárt alkalmazunk, amelyek mindegyike meghajtott görgőből és külső görgőből áll.

Az eljárás során olyan toroid transzformátor vasmagot állítunk elő, amelynek elektromos tekercselése 2-3 vagy több részből, mégpedig körcikkszelet vagy tárcsa alakú részekből áll, és ezekbe a tekercselés részekbe utólag tekercseljük be a vasmagot lemezszalagból.

A találmány tárgya eljárás toroid transzformátor lemezszalagból tekercselt vasmagjának előállítására oly módon, hogy a lemezszalagot görgők segítségével fűzzük be, majd a meghajtott görgőt forgatjuk, míg a lemezszalagból kialakított körgyűrű a kívánt átmérőjű lesz, a lemezszalagot elvágjuk, és a szalagvég rögzítése után a kész toroid transzformátort eltávolítjuk.

Az eljárást az jellemzi, hogy csévetestekre tekercselt, osztott elektromos tekercselések között elhelyezkedő legalább két, előnyösen három-hat görgőpár külső görgőjét kiemelőegység segítségével elmozdítjuk és

HU 215 662 A szélső helyzetben rögzítjük, majd a vasmagot alkotó lemezszalagot befűzzük az egyik görgőpár közé, a kiemelt külső görgőt ráengedjük és rászorítjuk a görgőpár meghajtott görgőjére, a motorral meghajtott görgő forgatását megindítjuk, és a lemezszalag végét a következő görgőpár közé vezetjük, miközben a külső görgőt szélső helyzetben rögzítjük, majd rászorítjuk a meghajtott görgőre, és a műveleteket addig ismételjük, míg a lemezszalagot az összes görgőpárba befűzzük, majd ismert módon a meghajtott görgőket tovább forgatjuk, míg a tekercselt lemezszalagból kialakított körgyűrű a kívánt átmérőjű lesz.

Az eljárás egy előnyös kiviteli módja szerint fogazott szalagvéget alkalmazva fűzzük be a lemezszalagot a fogazott meghajtott görgő és a külső görgő közé.

Úgy is eljárhatunk, hogy a fogazott műanyag szalag segítségével fűzzük be a lemezszalagot egy fogazott meghajtott görgő és a külső görgő közé.

Az 1. ábrán a körcikkszelet alakú tekercselésekkel rendelkező toroid transzformátor és a görgőpárok láthatók.

A 2. ábrán a találmány szerinti berendezést mutatjuk be.

A 3. ábrán rögzített elektromos tekercselések között elhelyezkedő görgőpárok láthatók.

A 4. és 5. ábrán a lemezszalag görgőpárok közé történő bevezetését és a görgőpárok közötti vezetését mutatjuk be.

A 6-8. ábrán pedig a lemezszalag tekercselésének folyamata látható.

A 9. ábra olyan kiviteli módot mutat be, ahol a meghajtott görgő fogazott.

A 10. ábra fogazott szélű szalagvéggel ellátott lemezszalagot mutat be.

A 11. és 11a. ábra fogazott műanyag szalagot, a

1. ábra ennek szalagvégét ábrázolja.

A 13. ábra a lemezszalag rögzítést mutatja be fogazott műanyag szalag segítségével.

A 14-17. ábrán a körcikkszelet vagy tárcsa alakú elektromos tekercselések tekercstartóit (csévetesteit) mutatjuk be.

A 14. ábrán a körcikkszelet alakú elektromos tekercselés csévetestét, a 15. ábrán a tárcsa alakúakét mutatjuk be.

Míg a 16. ábrán látható úgynevezett összekötött csévetest tárcsa alakú, összekötött csévetesteket ábrázol, amely a tekercselés után körgyűrű alakra hajlítható.

A 17. ábra a tárcsa alakú csévetest oldalnézetét mutatja be.

Az 1. ábrán látható az 1 osztott elektromos tekercselés a 2 meghajtott görgő, a 3. külső görgő és a 2a. körgyűrű alakú vasmag.

A 2. ábrán bemutatott találmány szerinti eljárás kivitelezésére szolgáló berendezés az alábbi elemekből áll.

A 8 belső alaplapon vannak rögzítve az 1 osztott elektromos tekercselések. Az 1 osztott elektromos tekercseléseken helyezkednek el a görgőpárok. A görgőpár a 2 meghajtott és 3 külső görgőből áll. Ez utóbbit a 3a szorítóelem szorítja a 2 meghajtott görgőhöz.

A meghajtást a 13 elektromotor szolgálja, amelyhez a 11 oldható tengelykapcsoló és a 10 hajtómű, valamint a 9 kardántengely kapcsolódik.

A 12 külső alaplap biztosítja a 2 meghajtott görgők csapágyakkal való megtámasztását.

A 12 külső alaplap a 16 alaplap-rögzítővel rögzíthető, amely oldható kötés. A 2 meghajtott görgők közepén az 5 horony helyezkedik el a 4 lemezszalagon található vég átfordulásának elősegítésére.

A 3 külső görgők a 14 mozgatókarral és a 7 külsőgörgő-kiemelő egység segítségével elmozdíthatok és szélső helyzetben rögzíthetők.

A 2 meghajtott görgők forgatásának beindítására a 15 indítókar szolgál.

A 3. ábrán bemutatjuk a 2 meghajtott görgőt, a külső görgőt, a görgőket összeszorító 3a szorítóelemet.

A 2 meghajtott görgő és a 3 külső görgő között a lemezszalag helyezkedik el.

A 4. és 5. ábrán látható a 2 meghajtott görgő és a 3 külső görgő között haladó 4 lemezszalag.

A 6., 7. és 8. ábrán bemutatjuk a 2 meghajtott görgő és a 3 külső görgő között a 4 lemezszalagból kialakult 2a körgyűrű alakú vasmagot.

A 9. ábrán látható a találmány szerinti berendezés egy speciális kiviteli alakja.

Ennél a megoldásnál a görgőpárt a 3 külső görgő és a 18 fogazott meghajtott görgő alkotja.

A 18 fogazott görgő hajtja meg a befűzés után a 17 fogazott szalagvéget, amely a befűzés után egy belső fogaskereket képez.

így meg lehet akadályozni a görgők esetleges lecsúszását a szalaggyűrűn, amennyiben a görgők közötti szorítóerő nem elegendő mértékű.

A 10. ábrán látható a 17 fogazott szalagvég kiképzés.

All. ábrán bemutatjuk a 19 fogazott műanyag szalagot, amellyel a 4 lemezszalag lecsúszását akadályozhatjuk meg.

Ugyanezt ábrázoljuk a 11a. ábrán is, azonban itt látható a 19 fogazott műanyag szalagban kialakított fogazott műanyag szalag horony.

A 12. ábrán a 21 akasztható kampózott szalagvéget mutatjuk be.

A 13. ábrán látható a 3 külső görgő és a 18 fogazott meghajtott görgő között elhelyezkedő 19 fogazott műanyag szalag és az azon kialakított 20 fogazott műanyag szalag horony.

A 19 fogazott műanyag szalag vezeti be a 4 lemezszalagot befűzéskor a görgőpár közé. Ez egy olyan belső fogazatú kereket képez, amelynek külső palástján lévő 20 horony helyezkedik el. Ebbe beakasztható a szalagvég.

A 14-17. ábrán az előbbiekben részletezett, különböző alakú csévetesteket mutatjuk be.

A találmány szerinti eljárást a 2. ábrán bemutatott berendezés segítségével vitelezzük ki úgy, hogy az 1 osztott elektromos tekercselést a 8 belső alaplapon helyezzük el. A 3 külső görgőket a 14 mozgatókar segítségével a 7 külsőgörgő-kiemelő egységgel elmozdítjuk, és szélső helyzetben rögzítjük.

HU 215 662 A

A 4 lemezszalag végét előkészítjük (például a 19 fogazott műanyag szalaggal összefűzzük), és befűzzük az egyik görgőpár közé.

A 3 külső görgőt a 14 mozgatókar segítségével a 2 meghajtott görgőre ráengedjük.

A 2 meghajtott görgő forgatását a 15 indítókarral megindítjuk, és a szalagvéget a következő görgőpár közé vezetjük. Ekkor a 3 külső görgőt a 14 mozgatókarral újra leengedjük, és a forgatást a 15 indítókar bekapcsolásával folytatjuk.

Az előző két műveletet addig ismételjük, míg a szalagvéggel körbe nem érünk.

A szalagvéggel a kezdő görgőpárhoz érve, a szalagvéget a már befűzött szalag folyamatosan a görgőpárok közé tereli, és a forgatást addig folytatjuk, míg a 4 lemezszalagból előállított 2a körgyűrű alakú vasmag külső átmérője a kívánt méretet el nem éri. Ekkor a szalagot elvágjuk, és az 1 osztott elektromos tekercselés alá húzatjuk.

Ezután a 12 külső alaplapot eltávolítjuk, és a 3 külső görgőket a 14 mozgatókarral külső helyzetben rögzítjük és a kész toroid transzformátort eltávolítjuk.

A 2. ábra szerinti berendezésben alkalmazott 3a szorítóelem lehet rugó vagy hidraulika.

A találmány szerinti eljárás előnyei az alábbiak:

- A toroid transzformátorok igen rövid idő alatt előállíthatok.

- A transzformátorok széles mérettartományban gyárthatók, még több méter átmérőjű toroid transzformátor is előállítható.

Az előállítási eljárás egyszerű, olcsó és termelékeny.

Claims (2)

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás toroid transzformátor lemezszalagból tekercselt vasmagjának előállítására oly módon, hogy a lemezszalagot görgők segítségével fűzzük be, majd a meghajtott görgőt forgatjuk, míg a lemezszalagból kialakított körgyűrű alakú vasmag a kívánt átmérőjű lesz, a lemezszalagot elvágjuk, és a szalagvég rögzítése után a kész toroid transzformátort eltávolítjuk, azzal jellemezve, hogy csévetestekre tekercselt, osztott elektromos tekercselések között elhelyezkedő legalább két, előnyösen három-hat görgőpár külső görgőjét (3) kiemelőegység segítségével (7) elmozdítjuk és szélső helyzetben rögzítjük, majd a vasmagot alkotó lemezszalagot (4) befűzzük az egyik görgőpár közé, majd a kiemelt külső görgőt (3) ráengedjük és rászorítjuk a görgőpár meghajtott görgőjére (2), a motorral (13) meghajtott görgő (2) forgatását megindítjuk, és a lemezszalag (4) végét a következő görgőpár közé vezetjük, miközben a külső görgőt (3) szélső helyzetben rögzítjük, majd rászorítjuk a meghajtott görgőre (2) és a műveleteket addig ismételjük, míg a lemezszalagot (4) az összes görgőpárba befűzzük, ismert módon, a meghajtott görgőket (2) tovább forgatjuk, míg a tekercselt lemezszalagból kialakított körgyűrű (2a) a kívánt átmérőjű lesz.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy fogazott műanyag szalag (19) segítségével fűzzük be a lemezszalagot (4) a fogazott meghajtott görgő (18) és a külső görgő (3) közé.