Opublikowano: 10.11.1969 56738 KI. 21 d2, 53/02 MKP HOlf OT/00 CZYTELNIA UKD | Urzedu Patentowego i rifckiij tom** -"' Lli^': Wspóltwórcy wynalazku: Helmut Kranz, Helmar Móckel, Peter Schón- herr Wlasciciel patentu: VEB Technisch — Physikalische Werkstatten, Thal- heim (Niemiecka Republika Demokratyczna) Transformator regulacyjny oraz sposób jego wytwarzania Wynalazek niniejszy dotyczy transformatora re¬ gulacyjnego z elementami zalanymi lana zywica oraz sposobu jego wytwarzania. Znane sa trans¬ formatory regulacyjne posiadajace konstrukcje z tworzywa sztucznego, która utrzymuje rdzen wraz z uzwojeniami oraz pozostale elementy. Od¬ bieranie pradu nastepuje w nich na powierzchni uzwojen w miejscu nie pokrytym tworzywem za pomoca odbieraka zaopatrzonego w rolke weglowa.Wskutek skurczu lanej zywicy wystepujacego w procesie jej krzepniecia, jak równiez ze wzgledu na rózny temperaturowy wspólczynnik rozszerzal¬ nosci liniowej zywicy i wtapianych elementów transformatora, powstaja mechaniczne naprezenia w odlewie, zwlaszcza na jego krawedzi przylegaja¬ cej do uzwojen toru slizgowego, które powoduja powstawanie pekniec odlewu uszkadzajacych trans¬ formatory. Ponadto wystepujace wskutek skurczu naprezenia mechaniczne pogarszaja wlasnosci ma¬ gnetyczne rdzenia zelaznego.W wyniku tego, znane wykonania transformato¬ rów regulacyjnych sa obarczane duzymi wadami produkcyjnymi, powodujacymi ich czeste uszko¬ dzenia podczas pracy.Wynalazek niniejszy dotyczy takiego transforma¬ tora regulacyjnego z elementami wtapianymi w la¬ na zywice, który przez zmniejszenie mozliwosci pekniec odlewu zywicy, podczas jego produkcji, bedzie sie odznaczal mniejsza iloscia braków oraz bedzie gwarantowal niezawodnosc podczas pracy 20 25 30 ciaglej. Zgodnie z wynalazkiem osiagniete to zo¬ stalo glównie dzieki temu, ze przeznaczone do za¬ tapiania w zywicy uzwojenie transformatora re¬ gulacyjnego, nawiniete jest na obejmujace pierscie¬ niowy rdzen dwa elementy talerzowe z prasowa¬ nego tworzywa izolacyjnego stykajace sie z soba na zakladke, które sa zaopatrzone w wystepy pierscieniowe ksztaltujace tor slizgowy do odbie¬ rania pradu, po którym slizga waska szczotka we¬ glowa usprezynowana na ramieniu obrotowym. Na koncentrycznie do obudowy ulozyskowanym wal¬ ku, zamocowana jest piasta z tworzywa sztuczne¬ go, na której umocowane jest ramie obrotowe. Na obrotowym ramieniu umocowany jest katownik, który przemieszcza sie zaglebiony w rowku obudo¬ wy, ograniczajac obrót ramienia obrotowego za po¬ moca odpowiednich zeberek, o które ten katownik opiera sie. Waska szczotka weglowa, pokrywajaca okolo dwóch zwoi uzwojenia, posiada posrebrzana nasade, zacisnieta w równiez posrebrzanej tulejce.Tulejka ta jest ulozyskowana sprezyscie w uchwy¬ cie umocowanym do ramienia obrotowego. Zaczepy uzwojenia transformatora utworzone przez skrece¬ nie petli uzwojenia sa przeciagniete w przestrzeni na wewnetrznej srednicy toru slizgowego, pomie¬ dzy uzwojeniem i talerzem z tworzywa prasowa¬ nego oraz w dodatkowym kanale poprzez sektoro¬ we przerwy wystepu pierscieniowego — do kon¬ cówek laczeniowych, u podstawy miejsca wolnego od uzwojen. Transformator z rozdzielonymi uzwo- 56 7383 jeniami pierwotnym i wtórnym, zaopatrzony jest w uklad statycznie ekranujacy, co jest zrealizowa¬ ne w ten sposób, ze dwa dodatkowe elementy ta¬ lerzowe z tworzywa prasowanego sa od wewnetrz¬ nej strony metalizowane przez natryskanie war¬ stwy srebra, jak równiez przez umieszczenie po¬ miedzy przekladkami azbestowymi folii metalo¬ wej.Pomiedzy drutami tworzacymi tor slizgowy, two¬ rzy sie przesmyki z zywicy, które podtrzymuja te jdrujty obejmujac je az powyzej polowy ich sredni- "^l^tworza gladka powierzchnie toru slizgowego, transformator wedlug wynalazku jest wykonany w nastepujacy sposób. Po wlozeniu rdzenia pomie¬ dzy elementy talerzowe i po ich sklejeniu uklada sie gtrme silikonowa, i przekladki azbestowe na obwodzie zewnetrznym| i na polaczeniu elementów talerzowych, nastepnie nawija sie uzwojenie, które po sprasowaniu czolowym zostaje naciagniete i uformowane w miejscu sciezki slizgowej, po czym uzwojony transformator wraz z doprowadze¬ niami umieszcza sie w dwudzielnej formie odlew¬ niczej i zalewa plynna zywica.Transformator regulacyjny wedlug wynalazku oraz sposób jego wytwarzania, bedzie objasniony na podstawie przykladowego wykonania uwidocz¬ nionego na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia transformator w widoku bocznym z czesciowym wykrojem, fig. 2 — jego widok z przodu, fig. 3 — uzwojenie przygotowane do pokrycia go zywica w widoku z dolu, a fig. 4 — uzwojenie z fig. 3 w wi¬ doku z przodu.Transformator regulacyjny wedlug wynalazku sklada sie z pierscieniowego rdzenia 1, z blachy zimnowalcowanej, który jest osadzony pomiedzy dwoma elementami talerzowymi 2, 3 z prasowa¬ nego tworzywa. Elementy talerzowe 2 i 3 posia¬ daja ksztalt pierscieniowy i lacza sie ze soba od strony wewnetrznego obwodu rdzenia 1, na za¬ kladke. Wskazanym jest, aby zakres tolerancji wy¬ miarowej tych elementów 2 i 3 gwarantowal pra¬ widlowe przyleganie ich czolowej strony do rdze¬ nia 1. Oba elementy talerzowe na stronie czolowej ,sa zaopatrzone w wystepy obwodowe, w postaci zgrubienia pierscieniowego, sluzace do podpierania drutów uzwojenia 4, w miejscu toru slizgowego transformatora. Zastosowane elementy 2 i 3 prze¬ znaczone sa zarówno do izolacji uzwojen 4 od rdze¬ nia 1, jak równiez dla zabezpieczenia tego rdzenia przed zmiana wlasnosci magnetycznych, która mo¬ ze nastapic wskutek naprezen mechanicznych przy skurczu zestalajacej sie zywicy lanej, w jej pro¬ cesie krzepniecia.Dla polepszenia elastycznego dzialania ukladu, powstale na zewnetrznym obwodzie elementów ta¬ lerzowych 2 i 3 oraz w miejscu ich zakladkowego polaczenia, puste przestrzenie 5 i 6 wypelnia sie guma silikonowa, dajaca sie wulkanizowac na zimno.Ponadto warstwa gumy silikonowej naniesiona na zewnetrzny obwód rdzenia 1, zabezpiecza go przed przenikaniem do wnetrza roztopionej zywi¬ cy. Na warstwe gumy od strony zewnetrznej rdze¬ nia, naklada sie pasek azbestowy 7, uszczelniajacy krawedzie elementów talerzowych 2, 3, natomiast 738 4 na wewnetrznej stronie nalozony jest pasek azbe¬ stowy 8 o ponacinanych brzegach i takiej szero¬ kosci, ze zakrywa nie tylko wewnetrzna czesc rdze¬ nia, ale równiez jego strony czolowe. 3 Te przekladki azbestowe, sluza równiez do wy¬ eliminowania ewentualnych poslizgów uzwojenia 4 podczas nawijania. Na tak przygotowany rdzen 1 jest nawijane uzwojenie 4 na dlugosci poobwodo- wej okolo 320°, które na powierzchni pierscienio- 10 wego wystepu talerza 3 lub pierscieniowych wy¬ stepów talerzy 2 i 3 tworzy jednostronny lub dwu¬ stronny tor slizgowy do odbierania pradu. Tor ten jest przy tym tak uksztaltowany, ze po odlaniu zywicznej obudowy wystaje troche ponad jej po- 15 wierzchnie czolowa, przy czym nie jest on pelnym pierscieniem. Na zewnetrznym obwodzie rdzenia, w przestrzeni wolnej od uzwojen 4 znajduja sie koncówki lutownicze 9, które sluza do podlaczenia poczatku i konca uzwojen, jak równiez zaczepów 20 posrednich. Koncówki 9 utworzone sa z metalo¬ wych blaszek wygietych dwustronnie i zacisnie¬ tych na pasku 10 z materialu izolacyjnego. Zacze¬ py w postaci skreconej petli uzwojenia, sa wypro¬ wadzane w przestrzeni zawartej pomiedzy uzwój e- 25 niami i elementem talerzowym wzdluz wewnetrz¬ nej krawedzi pierscieniowego wystepu, a nastepnie kanalami 11 do koncówek lutowniczych 9. W wy¬ stepie pierscieniowym, znajduja sie sektorowe przerwy, za pomoca których zrealizowano w pro- 30 sty sposób wyprowadzenia drutów zaczepowych do koncówek 9.Przerwy te sa wykorzystywane równiez w pro¬ cesie zalewania zywica do doprowadzania roztopio¬ nej zywicy do strony czolowej i wewnetrznej 35 transformatora. Eliminujac miejsce lutowania w miejscu odgalezienia uzwojenia, uzyskuje sie te korzysc, ze ogranicza sie mozliwosc powstawania wad i pekniec odlewu z zywicy, cienkosciennego w tych miejscach. 40 Po zalaniu zywica powstaja miedzy drutami sta¬ nowiacymi tor slizgowy zywiczne przesmyki, które obejmuja druty az poza ich srodek i po wykona¬ niu toru slizgowego unieruchamiaja te druty two¬ rzac jednoczesnie wraz z nimi calkowicie równa 45 powierzchnie slizgowa.Po tym torze slizgowym slizga sie waska szczot¬ ka weglowa 12, która pokrywa tylko okolo dwóch zezwojów uzwojenia 4. Szczotka weglowa 12 po¬ siada posrebrzana nasade zacisnieta w tulejce rów¬ niez posrebrzanej, która jest osadzona sprezyscie w uchwycie 13 na ramieniu obrotowym 14. Ramie 14 zacisniete jest na elemencie czworokatnym 15 z tworzywa prasowanego, zaprasowanym na cen- trycznym do obudowy, obrotowym walku 16, zao¬ patrzonym w pokretlo. Na ramieniu 14 jest zamo¬ cowany w sposób nastawny katownik 17, który jest zaglebiony w kanalku pierscieniowym obudowy z zywicy i który przez zderzenie z zeberkiem obu¬ dowy, ogranicza skrajne polozenie ramienia 14, dzieki czemu szczotka 12 nie moze wyjsc poza obreb toru slizgowego. Doprowadzenie pradu od szczotki 12 do zacisków podlaczeniowych, znajdu¬ jacych sie z boku na podstawie obudowy, zrealizo- 65 wane jest przez sprezyne pierscieniowa 18 i pier-56 738 15 20 -scien slizgowy 19. Uklad zacisków podlaczeniowych jest tak pomyslany, ze strona wejsciowa i strona wyjsciowa transformatora, znajduja sie po prze¬ ciwnych stronach podstawy obudowy.W celu wyrównania ewentualnych tolerancji wy- 5 miarowych poszczególnych elementów, stosuje sie na przeciwleglej stronie do szczotki slizgowej je¬ den lub kilka pasków tekturowych 20, które po¬ nadto chronia w tym miejscu uzwojenie 4.Dla wykonania transformatora wedlug wynalaz¬ ku jako transformatora izolacyjnego, nalezy uzwo¬ jenie wtórne ekranowac od uzwojenia pierwotne¬ go. Jako nosnik uzwojenia wtórnego konieczne sa dwa dalsze elementy talerzowe, które sa ekrano¬ wane przez natryskanie ich dolnej powierzchni w prózni srebrem. Ekranowanie na zewnetrznym ob¬ wodzie uzwojenia pierwotnego dokonuje sie meta¬ lowa folia wlozona pomiedzy przekladki azbesto¬ we, przy czym po zalaniu zywica transformatora, zywica ta impregnuje te przekladki tak iz posia¬ daja one dostateczna wytrzymalosc napieciowa wy¬ magana dla prawidlowej izolacji pomiedzy uzwo¬ jeniami i folia.Sposób wytwarzania transformatora regulacyjne- 2g go wedlug wynalazku polega na tym, ze rdzen 4 umieszcza sie w obu elementach 2, 3, kljórych za¬ kladki wtyka sie jedna w druga i skleja sie. Na¬ stepnie nanosi sie gume silikonowa do przestrzeni 5, 6 po czym nakleja sie przekladki azbestowe 7, 30 8. Na tak przygotowany rdzen nawija sie uzwoje¬ nie 4, a nastepnie dwoma pierscieniami, prasujacy¬ mi, ulozonymi koncentrycznie na obu czolowych stronach transformatora prasuje sie je. Ma to te zalete, ze uzwojenie 4 w oslonie z zywicy wystaje 35 na zewnatrz tylko w miejscu toru slizgowego przy czym w miejscu naciskanym strony czolowej wy¬ stapi dostateczna grubosc warstwy zywicy. W miej¬ scu, w którym docisk nie nastepuje zywica doply¬ wa swobodnie, przez co zmniejsza sie mozliwosc 40 wystepowania defektów miejscowych oraz peche¬ rzyków powietrza w odlewie.Tak przygotowany transformator wklada sie do formy odlewniczej, która sklada sie z dwóch po¬ lówek, których szczelina podzialowa ustawiona jest 45 prostopadle i symetrycznie w stosunku do osi ob¬ rotu transformatora. Nastepnie obie czesci formy zostaja skrecone srubami tak, ze tor slizgowy, któ¬ rego wymiar jest uzalezniony od wystepu pierscie¬ niowego elementu talerzowego oraz na stronie 50 przeciwnej drugi zakryty wystep pierscieniowy lub drugi tor slizgowy, sa do sciany formy mocno do¬ ciskane. W ten sposób, poszczególne druty uzwo¬ jenia na torze slizgowym, podczas zalewania zywi¬ aca, posiadaja nienaruszone polozenie w jednej 55 plaszczyznie i przy zalewaniu nie jest mozliwe aby powstala znaczniejsza warstwa zywicy na tej plaszczyznie, któraby pózniej utrudniala szlifowa¬ nie drutów toru slizgowego. Po calkowitym utwar¬ dzeniu zywicy i doszlifowaniu toru slizgowego, po- ^ -zostaja pomiedzy poszczególnymi drutami przesmy¬ ki z zywicy, które gwarantuja pewne umocowanie iych drutów na torze slizgowym. W zaleznosci od potrzeby mozna w latwy sposób posrebrzac galwa¬ nicznie druty toru slizgowego. 85 6 PL