RU126190U1

RU126190U1 - TRANSFORMER (OPTIONS)

Info

Publication number: RU126190U1
Application number: RU2012141836/07U
Authority: RU
Inventors: Алексей Александрович Никифоров
Original assignee: Алексей Александрович Никифоров
Priority date: 2012-10-01
Filing date: 2012-10-01
Publication date: 2013-03-20

Abstract

1. Трансформатор, включающий как минимум два керна, два ярма, гильзу из диэлектрического материала, первичную и вторичную обмотки, разделенные межобмоточной изоляционной прокладкой, отличающийся тем, что намоточным материалом обмоток служит провод из алюминия, металлов вентильной группы и их сплавов с керамической изоляцией; межобмоточная прокладка образована элекроизоляционной, термостойкой и механически прочной пленкой, а между витками пленки проложены амортизирующие прослойки из более пластичного по сравнению с пленкой материала, способного предохранить пленку от механических разрушений, как при ее намотке, так и при последующих термических расширениях обмоток при работе трансформатора.2. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве изолирующей пленки использована полиимидная, полиэтилентеерфталатная и другие пленки, отвечающие электроизоляционным и термическим требованиям.3. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве амортизирующей прослойки между витками пленки использована фильтровальная бумага, различные скотчи и другие подобные им материалы.4. Трансформатор, включающий как минимум два керна, два ярма, гильзу из диэлектрического материала, первичную и вторичную обмотки, разделенные межобмоточной изоляционной прокладкой, отличающийся тем, что намоточным материалом обмоток служит провод из алюминия, металлов вентильной группы и их сплавов с керамической изоляцией, межобмоточная прокладка образована элекроизоляционной, термостойкой и механически прочной пленкой, а между витками пленки проложены амортизирующие прослойки из более пластичного по сравнению с пленкой мат�1. A transformer comprising at least two cores, two yokes, a sleeve of dielectric material, primary and secondary windings separated by an interwind insulating strip, characterized in that the winding material of the windings is a wire made of aluminum, valve group metals and their alloys with ceramic insulation; the inter-winding gasket is formed by an electrically insulating, heat-resistant and mechanically strong film, and between the turns of the film there are shock absorbing layers made of a material more plastic than the film that can protect the film from mechanical damage, both during winding and during subsequent thermal expansion of the windings during transformer operation. 2. The transformer according to claim 1, characterized in that polyimide, polyethylene terephthalate and other films that meet electrical insulation and thermal requirements are used as an insulating film. The transformer according to claim 1, characterized in that filter paper, various adhesive tapes and other similar materials are used as the cushioning layer between the turns of the film. A transformer comprising at least two cores, two yokes, a sleeve of dielectric material, primary and secondary windings, separated by an winding insulation strip, characterized in that the winding material of the windings is a wire made of aluminum, valve group metals and their alloys with ceramic insulation, winding strip formed by an electrical insulating, heat-resistant and mechanically durable film, and between the turns of the film there are shock absorbing layers of a more plastic material compared to the film�

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к элементам импульсной техники, а именно, к высокочастотным импульсным и силовым трансформаторам.The utility model relates to electrical engineering, in particular, to elements of pulse technology, namely, to high-frequency pulse and power transformers.

Известна керамическая спеченная катушка трансформатора сухого типа, включающая в себя проводник и изолятор, и характеризующаяся тем, что содержит неизолированный проводник и керамический изолятор (патент CN 101834058). Поверхность голого проводника покрывается глазурью в процессе намотки на катушку, затем, после герметизации происходит процесс обжига катушки, который ведет к спеканию. Недостатком данного способа является то, что при спекании глазури неизбежны неоднородность покрытия, трещины, пустоты, которые ухудшают электрическую изоляцию, теплопроводность и механическую прочность конструкции.A ceramic sintered coil of a dry type transformer is known, including a conductor and an insulator, and characterized in that it contains an uninsulated conductor and a ceramic insulator (patent CN 101834058). The surface of the bare conductor is covered with glaze during winding on the coil, then, after sealing, the process of firing the coil occurs, which leads to sintering. The disadvantage of this method is that when sintering the glaze, coating heterogeneity, cracks, voids, which impair electrical insulation, thermal conductivity and mechanical strength of the structure, are inevitable.

Известна катушка индуктивности (патент РФ №2333561), которая изготовлена путем намотки электропроводящего провода с керамической изоляцией. Керамические изоляционные покрытия имеют хорошие электроизоляционные свойства и, кроме того, имеют широкий комплекс других полезных свойств - износостойкость, коррозионностойкость, теплостойкость, теплопро и др.A known inductor (RF patent No. 2333561), which is made by winding an electrically conductive wire with ceramic insulation. Ceramic insulation coatings have good electrical insulation properties and, in addition, have a wide range of other useful properties - wear resistance, corrosion resistance, heat resistance, heat transfer, etc.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению относится трансформатор, описанный в патенте РФ 2284601 «Способ намотки высокочастотного силового трансформатора» Сущность способа намотки заключается в том, что в качестве намоточного материала используют электропроводную ленту прямоугольного сечения с наружным изолирующим слоем. Намотку обмоток производят на гильзу из диэлектрического материала. Перед намоткой каждой из обмоток ленту в области половины ее длины перегибают перпендикулярно ее оси в двух противоположных направлениях, образуя узел перегиба, который опирают на поверхность гильзы и производят укладку ленты в противоположных направлениях, определенных положением концов ленты в узле перегиба. После завершения намотки выводы полученной обмотки сгибают перпендикулярно оси ленты в противоположных направлениях.Closest to the proposed technical solution is the transformer described in RF patent 2284601 "Method for winding a high-frequency power transformer" The essence of the method of winding is that an electrically conductive tape of rectangular cross section with an outer insulating layer is used as winding material. The windings are winded on a sleeve of dielectric material. Before winding each of the windings, the tape in the region of half its length is bent perpendicular to its axis in two opposite directions, forming a bend node that is supported on the surface of the sleeve and the tape is laid in opposite directions, determined by the position of the ends of the tape in the bend node. After winding is completed, the findings of the resulting winding are bent perpendicular to the axis of the tape in opposite directions.

Подобным способом невозможно изготовить трансформатор, у которого в качестве намоточного материала был бы использован провод с керамической изоляцией.In a similar way, it is impossible to manufacture a transformer in which a wire with ceramic insulation would be used as a winding material.

Задачей полезной модели является создание простого в изготовлении трансформатора, обладающего высокой износостойкостью, коррозионностойкостью, термостойкостью.The objective of the utility model is to create a transformer that is easy to manufacture and has high wear resistance, corrosion resistance, and heat resistance.

Поставленная задача решена тем, что в известном трансформаторе, включающем как минимум 2-керна, 2-ярма, намотанные на гильзу из диэлектрического материала первичная и вторичная обмотки, разделенные межобмоточной изоляционной прокладкой, согласно предлагаемому техническому решению намоточным материалом служит провод из алюминия, металлов вентильной группы и их сплавов с керамической изоляцией; межобмоточная прокладка, образована элекроизоляционной, термостойкой и механически прочной пленкой, причем для обеспечения гарантированного термокомпенсационного зазора между обмотками и для предохранения пленки от механического разрушения как при ее намотке, так и при последующих термических расширениях обмоток при работе трансформатора, между витками пленки проложена амортизирующая прослойка из более пластичного по сравнению с пленкой материала.The problem is solved in that in the known transformer, including at least 2 cores, 2 yokes, primary and secondary windings wound on a sleeve of dielectric material, separated by an interwinding insulating strip, according to the proposed technical solution, the wire made of aluminum and metal is a valve groups and their alloys with ceramic insulation; the inter-winding gasket is formed by an electrical insulating, heat-resistant and mechanically strong film, and to ensure a guaranteed thermal compensation gap between the windings and to protect the film from mechanical damage both during winding and during subsequent thermal expansion of the windings during transformer operation, a shock-absorbing layer of film is laid between the turns of the film more ductile than film material.

Вариантом трансформатора является также выполнение гильзы из намотанной непосредственно на керн изоляционной пленки с амортизирующими прослойками из пластичного по сравнению с пленкой материала.A variant of the transformer is also the implementation of the sleeve of the insulation film wound directly on the core with cushioning layers of plastic material compared to the film.

В качестве изолирующей пленки может быть использована полиимидная пленка, пленка из полиэтилентеерфталата и другие пленки, отвечающие электроизоляционным и термическим требованиям.As an insulating film, a polyimide film, a film of polyethylene terephthalate and other films that meet electrical insulation and thermal requirements can be used.

В качестве амортизирующей прослойки между витками пленки может быть использована фильтровальная бумага, различные скотчи и т.п.Filter paper, various adhesive tapes, etc. can be used as a cushioning layer between the turns of the film.

Керамическая изоляция может быть получена методом микродугового оксидирования или оксидирования.Ceramic insulation can be obtained by microarc oxidation or oxidation.

Керамическая изоляция позволяет наматывать обмотки с более сильным натяжением проводника, в то же время она более тонкая по сравнению с обычно применяемой изоляцией, что в совокупности увеличивает коэффициент заполнения окна проводником в трансформаторе, снижает вибрацию во время работы. Коэффициент термостойкости и теплопроводности керамической изоляции позволяет на порядок увеличить плотность тока, пропускаемую через проводник.Ceramic insulation allows windings with a higher tension of the conductor to be wound, while at the same time it is thinner than the insulation commonly used, which together increases the window fill factor with the conductor in the transformer, reduces vibration during operation. The coefficient of heat resistance and thermal conductivity of ceramic insulation allows an order of magnitude increase in the current density transmitted through the conductor.

Выполнение изоляционной межобмоточной прокладки из элекроизоляционной, термостойкой и механически прочной пленки упрощает изготовление трансформатора, повышает температурный диапазон эксплуатации, увеличивает коррозионостойкость и срок службы.The implementation of the insulating winding strip of the electrical insulating, heat-resistant and mechanically durable film simplifies the manufacture of the transformer, increases the temperature range of operation, increases corrosion resistance and service life.

Наличие между витками пленки амортизирующей прослойки из более пластичного по сравнению с пленкой материала, предохраняет пленку от механических разрушений как при ее намотке, так и при последующих термических расширениях обмоток при работе трансформатора. Возможно использование материала, который сгорит при работе трансформатора, при этом останется зазор между слоями пленки, что повысит е диэлектрические и механические качества.The presence of a cushioning layer between the film turns of a more plastic material compared to the film protects the film from mechanical damage both during winding and during subsequent thermal expansion of the windings during transformer operation. It is possible to use a material that burns during the operation of the transformer, while there remains a gap between the layers of the film, which will increase its dielectric and mechanical qualities.

Технический результат состоит в уменьшении габаритов трансформатора, повышении пробивного напряжения между обмотками, увеличении срока службы, расширении возможных климатических условий эксплуатации, уменьшении вибрации при работе, что создает более комфортные условия при его эксплуатацииThe technical result consists in reducing the dimensions of the transformer, increasing the breakdown voltage between the windings, increasing the service life, expanding the possible climatic conditions of operation, reducing vibration during operation, which creates more comfortable conditions for its operation

Описание полезной модели поясняется рисунком 1, где:The description of the utility model is illustrated in Figure 1, where:

1 - керн, 2 - ярмо, образующие магнитопровод, 3 - гильза надетая на керн, 4 - первичная обмотка с выводами, намотанная на гильзу 3, 5 - изоляционная пленка с 6 амортизирующей прослойкой, вместе образующие межобмоточную прокладку, 7 вторичная обмотка, намотанная поверх межобмоточной прокладки и защищенная сверху изоляционной пленкой 5.1 - core, 2 - yoke forming the magnetic core, 3 - sleeve worn on the core, 4 - primary winding with leads wound on the sleeve 3, 5 - insulation film with 6 cushioning layer, together forming an interwinding strip, 7 secondary winding wound on top winding spacers and sheathed on top with an insulating film 5.

Описание работы трансформатораTransformer Description

При подаче напряжения на первичные обмотки трансформатора, в магнитопроводе возникает магнитный поток, который создает напряжение во вторичных обмотках равное по величине напряжению на первичной обмотке умноженной на отношение количества витков во вторичной обмотке к количеству витков первичной обмотки.When voltage is applied to the primary windings of the transformer, a magnetic flux occurs in the magnetic circuit, which creates a voltage in the secondary windings equal in magnitude to the voltage on the primary winding times the ratio of the number of turns in the secondary winding to the number of turns of the primary winding.

Claims

1. A transformer comprising at least two cores, two yokes, a sleeve of dielectric material, primary and secondary windings separated by an interwind insulating strip, characterized in that the winding material of the windings is a wire made of aluminum, valve group metals and their alloys with ceramic insulation; the inter-winding gasket is formed by an electrically insulating, heat-resistant and mechanically strong film, and between the turns of the film there are shock absorbing layers of a material more plastic than the film, which can protect the film from mechanical damage, both during winding and during subsequent thermal expansion of the windings during transformer operation.

2. The transformer according to claim 1, characterized in that polyimide, polyethylene terephthalate and other films that meet electrical insulation and thermal requirements are used as an insulating film.

3. The transformer according to claim 1, characterized in that filter paper, various adhesive tapes and other similar materials are used as the cushioning layer between the turns of the film.

4. A transformer comprising at least two cores, two yokes, a sleeve of dielectric material, primary and secondary windings separated by an interwind insulating strip, characterized in that the winding material of the windings is a wire made of aluminum, valve group metals and their alloys with ceramic insulation, the inter-winding gasket is formed by an electrically insulating, heat-resistant and mechanically durable film, and between the turns of the film there are shock absorbing layers of a more plastic material compared to the film, capable of protecting the film from mechanical damage both during winding and subsequent thermal expansion of the windings during operation of the transformer, the sleeve being made of an insulating film wound directly on the core with cushioning layers of plastic material compared to the film.

5. The transformer according to claim 4, characterized in that polyimide, polyethylene terephthalate and other films that meet electrical insulation and thermal requirements are used as an insulating film.

6. The transformer according to claim 4, characterized in that filter paper, various adhesive tapes and other similar materials are used as the cushioning layer between the turns of the film.