Cewka indukcyjna Przedmiotem wynalazku jest cewka indukcyjna zawierajaca zwoje owiniete dookola rdzenia oto¬ czone magnetycznym korpusem skladajacym sie z elementów blaszanych.Znane sa cewki indukcyjne, których korpus skla¬ da sie z dwóch kaiblakowatych polówek otaczaja¬ cych rdzen ze zwojami. Te tjwie czesci korpusu ¦skladaja sie z pakietu elementów blaszanych o dlu¬ gosci równej dlugosci rdzenia, a formuje sie je pod prasa tak, aby przybraly ksztalt rdzenia. Wy¬ stepuja w nich jednak prady wirowe, co mozna czesciowo wyeliminowac dziurkujac blache lub izo¬ lujac blachy warstwa laikiem — materialem o ma¬ lym przewodnictwie cieplnym.Znane sa takze cewki indukcyjne powstale przez nawiniecie uzwojenia na czesci pionowej pakietu elementów blaszanych w ksztalcie litery T. Kor¬ pus sklada sie z pakietu elementów blaszanych w ksztalcie litery U, których czesci wewnetrzne konców górnych galezi dotykaja z boku konców galezi poziomych pakietu w ksztalcie T.Cewki indukcyjne o korpusie z dwóch kafola- kowatych polówek, otaczajacych rdzen ze zwoja¬ mi, cechuje utrudnione rozpraszanie ciepla zwia¬ zanego ze stratami cieplnymi w uzwojeniu, a w mniejszym stopniu z pradami wirowymi i stratami w rdzeniu z powodu histerezy. Cewki indukcyjne o korpusie w ksztalcie litery U maja delfcatna konstrukcje, a ponadto ksztaltowanie ich czesci jest zwiazane z duzymi stratami materialowymi, które podnosza znacznie koszt wlasny.Celem wynalazku jest ulatwienie rozpraszania ciepla w cewce, zmniejszenie pradów wirowych, s zmniejszenie rozproszenia strumienia magnetycz¬ nego i ulepszenie obwodu strumienia magnetyczne¬ go, latwy montaz, zmniejszenie kosztów produkcji.Przedmiotem wynalazku jest uzwojenie cewki indukcyjne], skladajace sie ze zwojów nawinietych io na rdzeniu, otoczonych korpusem magnetycznym skladajacym sie z dwóch kablakowatych polówek, z których kazda sklada sie z pakietu pocietych elementów blaszanych umieszczonych prostopadle w stosunku do osi rdzenia. Opisane uzwojenie cew- ii ki indukcyjnej charakteryzuje sie tym, ze wymie¬ niane elementy maja wewnetrzny profil taki, na którego kazdym koncu znajduje sie czesc opiera¬ jaca sie na okreslonej dlugosci na koncu rdzenia, a czesc zewnetrzna jest odchylona. Kazda para to zakonczen bliskich profilowi zewnetrznemu dwóch czesci o ksztalcie kablakowatych polówek jest wy¬ posazona w podkladke niezalezna, dotykajaca od¬ powiedniego zakonczenia rdzenia i laczaca pomie¬ dzy soba wymienione sasiadujace zakonczenia w u taki sposób, ze istnieje zawsze pomiedzy nimi pu¬ sta przestrzen ograniczona przez podkladke, rdzen i zakonczenia profili wewnetrznych blach zawar¬ tych pomiedzy podkladka i rdzeniem.Tafcie uzwojenie indukcyjne, jesli chodzi o cew- to ke indukcyjna lub transformator, ma zalete lat- 89 4363 wego montazu i mozliwosc zmniejszenia pradów wirowych w Korpusie oraz mozliwosc latwiejszego rozpraszania ciepla dzieki nawijaniu zwojów w kierunku zewnetrznym, wszystko to dzieki dosko¬ nalemu przewodzeniu zapewnionemu przez elemen¬ ty blaszane korpusu, umieszczone prostopadle do osi rdzenia. Ponadto, istnienie pustej przestrzeni pomiedzy podkladka, rdzeniem i grupami we¬ wnetrznych profili blach zawartych pomiedzy podkladka i rdzeniem, bardziej wydajnie niz w przypadku znanych uzwojen zaopatrzonych w szkielet, skupia strumien magnetyczny w poblizu konców rdzenia, przy zachowaniu latwosci pola¬ czenia kablakowatych polówek za pomoca dwóch niezaleznych podkladek.Przedmiotem wynalazku jest równiez uzwojenie indukcyjne opisanego typu, którego elementy bla¬ szane tworzace czesci o ksztalcie kablakowatych polówek maja profil zewnetrzny przedstawiajacy na kazdym zakonczeniu wystep, na którym opiera sie krawedz boczna kazdej podkladki. Co najmniej jedna z wymienionych podkladek wystaje poza czesci o ksztalcie kalblakowatych polówek, sluzac jako punkt zamocowania.Budowa taka ulatwia polaczenie kablakowatych polówek, poniewaz wystarczy przystosowac dwa przeciwne brzegi kazdej podkladki, które wspól¬ pracuja z wystepami na koncach kalblakowatych polówek w celu polaczenia na sztywno tych czesci.Ponadto kazda podkladka moze odgrywac role srodka sluzacego do zamocowania uzwojenia in¬ dukcyjnego na urzadzeniu albo na wymaganej pod¬ porze, moze tez sluzyc jako podpora przy wyma^- ganym znakowaniu, czesto niezbednym przy za¬ stosowaniu tego typu elementów elektrycznych.Przedmiotem wynalazku jest równiez uzwojenie indukcyjne opisanego typu, którego elementy bla¬ szane pochodzace z co najmniej jednej kablako- watej polówki maja jednoczesnie profil zewnetrz¬ ny dopasowany do profilu wewnetrznego i czesc prostoliniowa laczaca wymienione profile sluzaca jako krawedz podparcia dla podkladki nieruchomej wymienionego uzwojenia.Wystarczy wiec wyciac te czesci z pasków, któ¬ rych szerokosc odpowiada odleglosci pomiedzy obrzezami utworzonymi przez linie proste, aby wy¬ korzystac caly pasek bez strat materialowych poza dwoma malymi czesciami na koncach paska.Przedmiotem wynalazku jest równiez uzwojenie tego rodzaju, którego kazdy wystep jest utworzo¬ ny przez ramiona kata ostrego, którego jedno ra¬ mie jest przedluzeniem krawedzi prostoliniowej laczacej zakonczenie profili zewnetrznych i które¬ go drugie ramie jest równe i równolegle do czesci profilu wewnetrznego zawartej pomiedzy rdzeniem i podkladka.Zmniejsza sie istotnie rozproszenie strumienia magnetycznego dzieki stworzeniu wygodnego spo¬ sobu zamocowania warstw wspóldzialajacych przy przyciskaniu kablakowatych polówek do nawinie¬ tego rdzenia. Rdzen miesci sie calkowicie wewnatrz dwóch czesci o ksztalcie kablakowatych polówek, a male czesci znajdujace sie na osi rdzenia nie otoczone kablakowatymi polówkami, w zwiazku z zaleznoscia pomiedzy profilami zewnetrznymi i m 4 wewnetrznymi sa cofniete w stosunku do podkla¬ dek. W zwiazku z tym kontakt zespolu jednej cew¬ ki tego rodzaju z urzadzeniem, w którym moze ona byc stosowana, zachodzi poza obszarem wply- 5 wu rozproszonego strumienia wywolanego szcze¬ lina powietrzna w sposób taki, ze eliminuje sie calkowicie ryzyko wibracji wspornika cewki.Cewki indukcyjne tego rodzaju moga byc laczo¬ ne i regulowane w latwy sposób, gdyz wystarczy io sterowanie podkladek docisnietych do czesci pro¬ stoliniowych kablakowatych polówek laczacych konce profili zewnetrznych i wewnetrznych i prze¬ suniecie w ciagu jednej operacji podluznych kra¬ wedzi tworzacych podkladki tak, aby osiagnely one 15 przewidziane katy na zewnetrznych profilach ka¬ blakowatych polówek. Aby osiagnac wymagana re¬ gulacje, wystarczy wlaczyc cewke indukcyjna do urzadzen pomiarowych, zastosowac pomiedzy kon¬ cowymi powierzchniami rdzenia i czesciami o 20 ksztalcie kablakowatych polówek material scisliwy w celu regulowania szczeliny powietrznej i do na¬ ciskania bardziej lub mniej na kdblakowate po¬ lówki poza obszarami przykrywajacymi krawedzie podluzne podkladek o katy przewidziane na kon- 25 cach kablakowatych polówek, az do momentu, gdy urzadzenia pomiarowe wskaza wymagana wartosc indukcyjnosci cewki indukcyjnej.Wystarczy umieszczenie podkladek o dlugosci wiekszej niz dlugosc czesci o ksztalcie kablako- 30 watych polówek, aby blacha wystajaca poza ka- blakowate polówki uchwycila je z boku. Krawe¬ dzie podluzne czesci nie znajdujacych sie naprze¬ ciwko wystepów profili zewnetrznych sa zagiete i sluza do utrzymywania zewnetrznych plytek bla- 3? szanych. Przeprowadza sie w ten sposób w ciagu jednej operacji montaz i regulacje cewki induk¬ cyjnej.Otrzymane bardzo dobre zamocowanie pozwala na unikniecie ewentualnego klejenia kablakowatych 40 polówek lub podluznego lutowania bez wzgledu na sposób wytworzenia rdzenia w postaci pakietu ele¬ mentów blaszanych poprzecznych czy tez podluz¬ nych.Przedmiotem wynalazku jest równiez uzwojenie 45 tego rodzaju, ze dlugosc krawedzi oparcia blach na koncach rdzenia jest równa szerokosci tych blach w plaszczyznie srodkowej równoleglej do obu warstw w celu polepszenia warunków prze¬ plywu strumienia magnetycznego. 50 Jednak, pomimo tego obwód magnetyczny moze byc jeszcze bardziej ulepszony w przypadku, gdy tnie sie blachy, aby uniknac strat materialowych w czasie produkcji w taki sposób, ze profile zew¬ netrzne blach sa dostosowane ksztaltem do profili 55 wewnetrznych. W rzeczywistosci, w tym przypadku czesc prawa wystawiona na dzialanie strumienia jest zazwyczaj prosta na poziomie punktu pod¬ parcia bliskiego uzwojenia, a w szczególnym przy¬ padku, gdy czesc prawa jest stala, wzdluz ele- 60 mentów blaszanych w ksztalcie trójkata, ten spe¬ cjalny ksztalt narzucony jesli chodzi o czesci w ksztalcie kablakowatych polówek, moze nie odpo¬ wiadac zadanemu ksztaltowi uzwojenia lub nawet zewnetrznemu wymaganemu ksztaltowi korpusu. 65 Przedmiotem wynalazku jest równiez dalsze po-8f4M lepszenie obwodu magnetycznego w przypadku, gdy kablakowate polówki korpusu, których blachy ma¬ ja profil wewnetrzny dopasowany do profilu zew* netrznego, obejmuja konce profili zewnetrznych przez podkladki laczace az do momentu, gdy kra¬ wedzie boczne podkladek znajda sie poza grani¬ cami prawej sekcji prostopadlej do profilu blach przechodzacych przez punkt podparcia elementu blaszanego na rdzeniu w poblizu uzwojenia.W ten sposób, przy bardzo niewielkim powiek¬ szeniu szerokosci kazdej podkladki poprawia sie wlasnosci obwodu magnetycznego przy jednoczes¬ nej poprawie dobrego polaczenia kablakowatych polówek.Powiekszenie szerokosci podkladek wykorzystuje sie z jednej strony w celu unikniecia rozerwania wewnetrznej podkladki, przewidzianej pierwotnie do dociskania zewnetrznych blach kablakowatych polówek i z drugiej strony do zabezpieczenia za pomoca górnej podkladki w bardziej skuteczny sposób przewodów laczacych uzwojenie.Zaleta cewki indukcyjnej wedlug wynalazku jest mozliwosc zmniejszenia pradów wirowych w kor¬ pusie oraz ulatwienie rozpraszania ciepla dzieki doskonalemu przewodzeniu zapewnionemu przez elementy blaszane korpusu. Ponadto lepsze jest skupienie strumienia magnetycznego w poblizu konców rdzenia dzieki pustej przestrzeni pomiedzy warstwa, rdzeniem i grupami wewnetrznych pro¬ fili blach zawartych pomiedzy podkladka i rdze¬ niem.Montaz cewki indukcyjnej wykonanej wedlug wynalazku jest latwy, zachowana jest latwosc po¬ laczenia kablakowatych polówek za pomoca dwóch niezaleznych podkladek.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladach wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny cewki induk¬ cyjnej, fig. 2 jest widokiem zewnetrznym zakon¬ czen cewki indukcyjnej, fig. 3 jest widokiem bocz¬ nym cewki indukcyjnej, fig. 4 jest przekrojem poprzecznym uzwojenia znajdujacego sie na rdze¬ niu skladajacym sie z elementów poprzecznych, fig. 5 jest przekrojem poprzecznym uzwojenia znaj¬ dujacego sie na rdzeniu o elementach podluznych, fig. 6 do 8 przedstawiaja 3 rodzaje wykrawanych elementów magnetycznych korpusu, fig. 9 przed¬ stawia schematyczny widok ogladany od przodu uzwojenia indukcyjnego, którego górna warstwa ochrania konce uzwojenia, fig. 10 jest widokiem schematycznym wycinka uzwojenia z figury 9 i fig. 11 jest widokiem schematycznym w prze¬ kroju poprzecznym uzwojenia po ufcunieciu górnej czesci.Cewka indukcyjna przedstawiona na fig. 1 skla¬ da sie z rdzenia 1 bedacego pakietem plytek bla¬ szanych, których najlepszy profil ma ksztalt szes- ciokata i jest symetryczny co najmniej w sto¬ sunku do osi 2 w taki sposób, aby ulegly zmniej¬ szeniu straty materialowe powstale podczas wy¬ krawania tych elementów z pasków blachy.Uzwojenie 3 otacza rdzen 1 podluznie i pozo¬ stawia wolne powierzchnie koncowe, na które na¬ nosi sie elastyczna warstwe 4. Moze nia byc po- litereftalan lub jakikolwiek inny scisliwy mate¬ rial. Warstwa ta ma za zadanie wytworzenie szcze¬ liny powietrznej pomiedzy rdzeniem i magnetycz¬ nym korpusem skladajacym sie ze spakietowanych plytek blaszanych 5 f 6 tworzacych dwie cze&ci 5 o ksztalcie kablakowatych polówek otaczajacych rdzen 1 i jego uzwojenie 3.W rozpatrywanym przykladzie kazda plytka S lub 6 ma profil zewnetrzny 5* lub 6a dopasowany do swojego profiu wewnetrznego 5b lub 6b. Pro- 10 file zewnetrzne sa zakonczone malymi czesciami prostoliniowymi tworzacymi z bokami prostolinio¬ wymi 5c i 5d lub 6c i 6d male wystepy w ksztal¬ cie katów ostrych.Polaczenie zespolu rdzenia z uzwojeniem z ka- 15 blakowatymi polówkami zachodzi za pomoca pod¬ kladek 7 i 8, których brzegi 7a, 7b» 8a» 8b nacho¬ dza odpowiednio na wytstepy na koncach profili 5a i 6a w poblizu brzegów 5c i 8c i profili 5a i 6a w poblizu brzegów 5d i 6d. 30 Czesci puste 9 i 10 zawarte pomiedzy rodzeniem 1, plytkami 5 i 6 oraz podkladkami 7 i 8 odpo^ wladaja zakresowi, w którym pole magnetyczne jest do zaniedbania ze wzgledu na ksztalt nadany plytkom 5 i 6, które opieraja sie o powierzchnie 25 rdzenia 1 nachylone w stosunku do osi 2.Cokoly 11 i 12 z fig. 3 moga zawierac wszystkie wymagane elementy do utworzenia okreslonego ukladu elektrycznego. Cokól 12 jest polaczony z czescia laczaca 13 poprzez polaczenie 14. 10 W czasie montazu, wystarczy wlaczyc cewke in¬ dukcyjna do obwodu pomiarowego za pomoca ele¬ mentu laczacego 13 polaczonego poprzez polacze¬ nie 14 z uzwojeniem cewki indukcyjnej, popchnac brzegi 7a i 7b (fig. 1) a takze 8a i 8b w kierunku 35 elementów 5 i 6 i scisnac w ten sposób w wiek¬ szym lub mniejszym stopniu warstwy 4 pomiedzy rdzeniem 1 i kablakowatymi polówkami do mo¬ mentu, gdy urzadzenia pomiarowe wskaza wyma¬ gana wartosc indukcyjnosci cewki indukcyjnej. 48 Stosujac odpowiednie narzedzie, mozna w tym sa¬ mym czasie dodatkowo przesunac krawedzie pod¬ kladek 7 i 8 znajdujace sie poza polówkami czasz w taki sposób, ze wykorzystujac czesci 7c, 7d, 8e i 8d realizuje sie zaczepienie zapobiegajace bocz- 45 nemu przemieszczaniu sie kablakowatych polówek w stosunku do podkladek.Pomimo, ze opisano wynalazek w odniesieniu do preferowanego sposobu realizacji cewki indukcyj¬ nej, widac, ze mozna zmienic bardziej lub mnie] 50 przedstawione rozwiazania bez zbytniego oddalenia sie od generalnej zasady wynalazku.W ten sposób przedstawiono na fig. 4 i 5 dwa identyczne uzwojenia, elementy blaszane 5 16 tworzace magnetyczny korpus, a takze podkladki w 7 i 8 majace tez taka sama konfiguracje tylko same rdzenie maja inna strukture. Na fig. 4, rdzen sklada sie z elementów poprzecznych takich jak na fig. 1, podczas gdy rdzen z fig. 5 sklada sie z elementów blaszanych podluznych" 15, które ze 60 wzgledu na przejrzystosc rysunku sa widoczne na wycinku, a nie w przekroju.W jednym i drugim przypadku, elementy te moga byc wykrawane bez strat. Szesciokaty 1 moga byc w rzeczywistosci wykrawane przy upo- 65 rzadkowahiu ich prostopadle na przyklad do osi 2,8S4M 7 9 szesclokaty uporzadkowane w dwóch szeregach sa przesuniete o polowe dlugosci. Plytki 15 maja ksztalt prostokatny.Po polaczeniu plytek 15, mozna wyrównac konce przed polaczeniem z elementami 5 i 6 lub z war¬ stwa politereftalanu albo Jakimkolwiek innym sci¬ sliwym materialem, jezeli wymagana Jest szczelina powietrzna.Tak samo, wystepy zewnetrznego profilu ele¬ mentów moze miec bardziej róznorodne ksztalty, podczas gdy profil uzwojenia moze miec ksztalt zblizony do ksztaltu uzwojenia o sekcjach prosto¬ katnych lub trójkatnych. Jako przyklad, na fig. 6, 7 18 pokazano trzy ksztalty elementów 16, 17 i 18 majacych rózne profile i takie same wystepy. Wy¬ krawania tych elementów wykonuje sie bez strat na podluznych paskach 19, 20 i 21. Ostatni rodzaj 18 ukazuje korzysc plynaca z zawartej w nim stalej czesci prostej* Cewka pokazana a fig. 9 sklada sie z korpusu 31, podkladki wewnetrznej 82 sluzacej takze do za¬ mocowania zespolu i z podkladki górnej 18.Korpus 88 sklada sie z dwóch kablakowatych polówek 84 i 85 (fig. 10) polaczonych poprzez pod¬ kladki 82 i 88. Fig. U ukazuje sposób, w jaki podkladka 82 utrzymuje polaczone elementy bla¬ szane jak 86 i 87. Podkladka 83 laczaca te elemen¬ ty w ten sam sposób nie zostala pokazana na fig. 11.Fig. 11 ukazuje elementy blaszane 86 i 3T, któ¬ re ukladane sa równolegle do osi podluznej 38.Elementy te tworza odpowiednio dwie kablako¬ wate polówki 84 i 35. Os 46 jest osia uzwojenia 39, rdzen 41 najczesciej sklada sie z blach równo¬ leglych do osi 38 i 46.W celu latwiejszego przechodzenia strumienia, dlugosc L3 czesci elementu 86 opierajaca sie na rdzeniu 41 jest wybrana jako równa szerokosci Li elementu na poziomie srodkowej plaszczyzny rów¬ noleglej do podkladek 82 i 83, to znaczy przecho¬ dzacej przez os 38. Powoduje to poprawe wlasnos¬ ci obwodu magnetycznego. Jezeli profile I7a 1 87b elementów tworzacych kablakowate polówki sa do- pasowane, szerokosc L* elementów korpusu jest odpowiednio mala w obszarze uzwojenia znajdu¬ jacego sie blidko konca rdzenia 41. Zapobiega to zmniejszaniu sie przekroju strumienia magnetycz¬ nego w tym obszarze poprzez wydluzenie boczne podkladek 82 i 83 az do momentu, gdy ich kra¬ wedz jak na przyklad 32a, znajdzie sie poza prze¬ krojem prostopadlym do profili 37a i 37b przecho¬ dzacym przez koniec czesci uzwojenia 8f, znajdu¬ jacym sie w poblizu konca rdzenia. Wynika z te¬ go, ze efektywna szerokosc kablakowatych poló¬ wek w tym miejscu zmienia sie od Lj do L4 poprawiajac w ten sposób warunki przeplywu stru¬ mienia w calym obszarze zawartym pomiedzy po¬ wierzchnia rdzenia, gdzie elementy 86 i 37 opie¬ raja sie na krawedzi Li równej Li 1 czescia znaj¬ dujaca sie po prawej stronie brzegu 82a pod¬ kladki.Z faktu, ze podkladki 82 i 83 sa szersze, wyni¬ kaja lepsze warunki laczenia kablakowatych po¬ lówek. W rzeczywistosci wzrost ten jest wystar¬ czajacy do utrzymywania scisnietych elementów zewnetrznych 42 i 43 (fig. 9) dzieki malemu zbli¬ zeniu sie brzegów 82a czesci 32b i 82e podkladki przylegajacej do elementów 42 i 43 bez obawy zniszczenia metalu w tych punktach.Mozna w ten sposób zwiekszyc opornosc war¬ stwy, co przyczynia sie do dalszej poprawy trwa¬ losci polaczenia przy jednoczesnej poprawie wla¬ snosci obwodu strumienia magnetycznego, gdyz szerokosc L4 (fig. 11) jest powiekszona.Mozna takze przewidziec górna podkladke wy¬ starczajaco dluga, aby ja zagiac wzdluz wystepów 44 i 45 po wykrojeniu — przed polaczeniem — czesci boków 33b i 33c. Zacisniecie krawedzi 33a na poziomie wystepów 44 i 45 zapewnia dobre utrzymanie elementów 42 i 43. Co wiecej, zabez¬ piecza sie wydajnie polaczenia z uzwojeniem jed¬ noczesnie przez powierzchnie 33d i 33c i przez ich krawedzie 33b i 33e.Jako przyklad montazu przedstawia pojedyncza plytke izolacyjna, a 47 (fig. 10) mala plytke izo¬ lacyjna zawierajaca dwa zaczepy sluzace do po¬ laczen 48 1 49.Widac, ze zaczepy moglyby bezposrednio wspól¬ dzialac z powierzchnia SSd przechodzac przez do¬ stosowane otwory. Mozna tez wprowadzic duzo zmian szczególów, jesli chodzi o uzwojenie cewki indukcyjnej bez wyjscia poza zakres niniejszego wynalazku. PL