PL59014B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 5.X.1965 (P 111 099) 6.X.1964 Austria 31.1.1970 KI. 21 d2, 48 MKP H 01 f Wlasciciel patentu: ELIN—UNION Aktiengesellschaft fur Etektrische In¬ dustrie, Wieden (Austria) Warstwowy trójkolumnowy rdzen ramowy do transformatorów lub dlawików Przedmiotem wynalazku jest warstwowy, trójko¬ lumnowy rdzen ramowy do transformatorów lub dlawików.Jak wiadomo w rdzeniach transformatorowych lub dlawikowych wykonanych z blach o zoriento- 5 wanej strukturze ziaren, szerokosc blach, w celu zmniejszenia strat w zelazie, zostaje tak podzielo¬ na, ze powstaja rdzenie pelnoramowe z zupelnie niezwiazanymi magnetycznymi punktami wezlowy¬ mi lub tak zwane rdzenie pólramowe z czesciowo 10 lub calkowicie niezwiazanymi magnetycznymi pun¬ ktami wezlowymi, na przyklad rdzenie z wyciety¬ mi szczelinami. Pierwsze z tych rozwiazan przed¬ stawione jest na fig. 1, drugie zas na fig. 2 rysun¬ ku. 15 Przy rdzeniach pelnoramowych, wedlug fig. 1, przekroje poprzeczne zelaza w wezle M spelniaja warunek MI = M2 = M3 = O, natomiast przekroje MI = ef odpowiadaja niezmiennym przekrojom jarzma, a przekroje MII = MIII = AB odpowiadaja 20 przekrojom poprzecznym narozników. Ksztalty pasm blachy sa wprawdzie bardzo proste, lecz w ramach czesciowych rdzeni pelnoramowych pow¬ staja, jak wiadomo, niesinusoidalne strumienie ma¬ gnetyczne, przesuniete w fazie przy odpowiednim 25 zwiekszeniu gestosci strumienia przypadajacego na rame czesciowa.Przy rdzeniach pólramowych, wedlug fig. 2 — z czesciowa likwidacja magnetycznych punktów we¬ zlowych, przy prostych ksztaltach blaszanych 30 2 ksztaltek ukladanych w ten sposób, ze dwie jedna¬ kowe ksztaltki umieszczone sa obok siebie lub tez tak, ze ulozone sa na przemian pojedynczo rózne ksztaltki, przekroje poprzeczne zelaza przy bez- szczelinowej kolumnie srodkowej wynosza M2 = M3 = V* ab = V2 be co nie jest niekorzystne jednak gdy kolumna srodkowa ma szczeliny, przekroje wy¬ nosza MI = MI = V2 de = V2 ef, co przy uwzgled¬ nieniu ograniczenia przekroju poprzecznego ko¬ lumn zewnetrznych do polowy (MI = 1lt ef) ponad i pod kolumna srodkowa powoduje zwiekszenie strat w zelazie. W celu wyeliminowania tych wad, w rdzeniach pólramowych, bez rozlaczania magne¬ tycznych punktów wezlowych M wycinano szczeli¬ ny chlodzace w kolumnach K lub w jarzmach J.Powodowalo to jednak skomplikowanie i podroze¬ nie produkcji.Celem wynalazku jest opracowanie rdzenia ra¬ mowego, który nie posiada wyzej wymienionych wad. Cel ten osiagnieto wedlug wynalazku w ten sposób, ze trójkolumnowy, ramowy rdzen do tran¬ sformatorów lub dlawików, którego ramy czescio¬ we sa oddzielone od siebie przez szczeliny w ko¬ lumnach i jarzmach, przy czym szczeliny w punk¬ tach wezlowych jarzma i kolumny srodkowego we¬ zla sa pokryte przez przedluzenie blach wewnetrz¬ nych jarzm lub wewnetrznych kolumn, przez co jarzma polaczone sa mechanicznie i magnetycznie z kolumna srodkowa, charakteryzuje sie tym, ze mechaniczne i magnetyczne polaczenie ram czescio- 5901459014 3 4 wych w punktach wezlowych nastepuje w trzech warstwach, przy czym w warstwie srodkowej szcze¬ lina jarzma pokryta jest obiema blachami kolum¬ ny srodkowej, a w obu pozostalych warstwach na przemian blacha kolumny srodkowej pokrywa szczeline jarzma, lub blacha wewnetrznego jarzma pokrywa szczeline kolumny srodkowej tak, ze prze¬ kroje poprzeczne zelaza pokrywajacego szczeliny stanowia kazdorazowo dwie trzecie przedluzonego przekroju zelaza (Ml = % de i M2 = M3 = ?6 ab = % be), który uzyskuja ramy, posiadajace kazdora¬ zowo zamkniete drogi strumienia magnetycznego bez zmiejszenia przekroju zelaza, zwlaszcza w ob- szarze punktów wezlowych (MI=ef i MII=MIII= AB).Wynalazek wyjasniono na podstawie rysunku, na którym fig. 1 i 2 przedstawiaja znane rdzenie ra¬ mowe, a fig. 3 przedstawia trzy warstwy blachy przygotowane do polaczenia wedlug wynalazku.Przekroje poprzeczne jarzm poszczególnych ram czesciowych moga byc równe przekrojom przyna¬ leznych do nich kolumn. Przy ramach wewnetrz¬ nych i zewnetrznych mozna równiez zastosowac jednakowe lub rózne zwiejkszenie grubosci jarzma.Zamiast uwarstwienia pojedynczych poszczegól¬ nych ksztaltek mozna ukladac w rdzeniu, tak jak to jest pokazane na fig. 3, po dwie jednakowe ksztaltki obok siebie.W celu zwiekszenia efektu magnetycznego w rdzeniu ramowym wedlug wynalazku laczenia z napieciami prostymi posiadaja wszystkie zewnetrz¬ ne obszary narozne ram wewnetrznych Ei i ramy zewnetrznej Ea, lub tez, co jest znane, laczenie ta¬ kie posiadaja wewnetrzne ramy kolumny zewnetrz¬ nej, natomiast ramy zewnetrzne maja polaczenie skosne, przewaznie pod katem 45° w celu skom¬ pensowania dluzszej drogi linii sil przez mniejszy opór magnetyczny. Dla zwiekszenia przewodnosci, blachy ramy zewnetrznej moga byc wyzarzone lub wykonane z materialu o lepszych wlasciwosciach magnetycznych niz ramy wewnetrzne.W stosunku do znanego rdzenia pólramowego, ze szczelinami w blachach kolumny srodkowej, wy¬ konanymi za pomoca wykrojnika, rdzen zelazny wedlug wynalazku ma te zalete, ze w celu uzyska¬ nia czesciowego polaczenia magnetycznego w ko¬ lumnach K i w jarzmach J potrzebne sa blachy, które mozna wykonac za pomoca przecinania na przyklad przy uzyciu nozyc rolkowych. Ponadto w rdzeniach ramowych wedlug wynalazku uzyskuje sie bardziej jednorodny rozklad strumienia magne¬ tycznego miedzy ramami wewnetrznymi i rama ze¬ wnetrzna, a przez dobór przekrojów polaczen w punktach wezlowych uzyskuje sie najmniejsze znie¬ ksztalcenie strumienia i przesuniecie fazy w ra¬ mach czesciowych. To ostatnie zjawisko daje sie wytlumaczyc nastepujaco. Z jednej strony dzialaja zmniejszone przekroje poprzeczne Ml polaczen po¬ równywalne z calkowicie polaczonym rdzeniem pólramowym z wycietymi szczelinami, powodujac równomierny rozklad strumienia na calej szerokos¬ ci jarzma, gdyz pomiedzy kolumnami zewnetrzny¬ mi do jarzm ramy zewnetrznej, majacych dluzsza droge strumienia magnetycznego, dolaczone sa rów¬ nolegle oba jarzma ramy zewnetrznej o krótszej 5 drodze strumienia, które przez przekroje Ml pola¬ czen dzialaja jako bocznik magnetyczny. Z drugiej strony, przekroje -poprzeczne M2 i M3 polaczen w porównaniu z rdzeniem pelnoramowym lub z rdze¬ niem pólramowym za pomoca niewielkiego prze¬ kroju polaczenia dzialaja odciazajaco magnetycz¬ nie, gdyz wskutek tego likwiduje sie wieksza czesc przesuniecia fazowego i znieksztalcen strumienia magnetycznego w poszczególnych ramach czescio¬ wych.Optimum obu efektów uzyskuje sie jak spraw¬ dzono doswiadczalnie wtedy, gdy przekroje pola¬ czen wykonane sa symetrycznie i wynosza % ciag¬ nacych sie dalej przekrojów zelaza, co pokrywa sie z zaleznoscia Ml = M2 = M3, jezeli nie stosuje sie pogrubienia jarzm. Przy najczesciej niewielkich po¬ grubieniach jarzm, zaleznosc Ml = M2 = M3 jest spelniona w wystarczajacym stopniu.Rdzen wedlug wynalazku ma male straty w ze¬ lazie, a tym samym mniejszy prad stanu jalowe¬ go. Bardziej jednorodny rozklad strumienia powo¬ duje ponadto bardziej równomierne nagrzewanie sie rdzenia oraz zmniejszenie poziomu szumów i zmniejszenie zawartosci wyzszych harmonicznych w pradzie pracy jalowej.Wszystkie oznaczenia literowe i cyfrowe z fig. 1 i 2 sa odpowiednie dla rdzenia wedlug wynalazku przedstawionego na fig. 3, jezeli trzy warstwy blach przedstawione obok siebie wyobrazi sie jako nalozone jedna na druga tak, jak to ma miejsce przy skladaniu rdzenia. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Warstwowy trójikolumnowy rdzen ramowy do transformatorów lub dlawików, którego ramy czes¬ ciowe oddzielone sa od siebie szczelinami w ramio¬ nach i jarzmach, przy czym szczeliny w punktach laczenia jarzm i kolumn srodkowych sa pokryte czesciowo przez przedluzenie wewnetrznych jarzm wzglednie wewnetrznych kolumn, przez co jarzma zlaczone sa z kolumna srodkowa mechanicznie i magnetycznie, znamienny tym, ze mechaniczne i magnetyczne polaczenie ram czesciowych nastepuje w punktach wezlowych w trzech warstwach blach, przy czym w warstwie srodkowej szczelina jarzma jest pokryta przez obie blachy kolumny srodkowej, a w 'dwóch pozostalych warstwach na przemian jed¬ na blacha kolumny srodkowej pokrywa szczeline jarzma wzglednie blacha jarzm wewnetrznych po¬ krywa szczeline w kolumnie srodkowej tak, ze przekroje zelaza pokrywajace szczeline stanowia kazdorazowo dwie trzecie ciagnacego sie dalej przekroju zelaza ram (Ml = % de i M2 = M3 = % ab = % be), które posiadaja kazdorazowo zamknie¬ te drogi strumienia magnetycznego bez zmniejsza¬ nia przekroju zelaza, zwlaszcza_w_obszarze punk¬ tów laczenia (MI = e| i MU = MIII = AB). 15 20 25 80 35 40 45 50 55KI 21 d2, 48 59014 MKP H 01 f SgJ. EigJ, U-±-. JK V j TT" T * ft M* W- 1 c JW'* * Itfi TT =EZET; 6"fi, E„ £; W 1 4* •AT *- TT 4- 4 3 C 1 Z 1 Z \ /— 1 / i \ ~~~J PL