RU1833923C - Электрическа катушка - Google Patents

Abstract

Использование: в электротехнике, в частности , при изготовлении обмоток электромагнитов , катушек индуктивности, трансформаторов . Сущность изобретени : гофрирование плоского проводника 1, т.е. образование на нем гофр, осуществл ют посредством пропускани  его через валки с волнообразной образующей. Каждый виток катушки представл ет собой диск с гофрами и центральным отверстием. Выполнение проводника гофрированным обеспечивает равномерное распределение плотности тока по его сечению. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности, к электрическим катушкам, и может быть использовано при их изготовлении .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства за счет равномерного распределени  плотности тока по сечению проводника.

На фиг. 1 и 2 показано устройство дл  образовани  гофр плоского проводника посредством пропускани  его через валки с волнообразной образующей; на фиг. 3 - устройство дл  образовани  гофр этого же проводника посредством пуансона и матрицы .

Гофрирование плоского проводника 1, т.е. образование на нем гофр 2, осуществл ют посредством пропускани  его через валки 3 с волнообразной образующей, гофры 2 получают посредством пуансона 4 и матрицы 5. При этом по ширине а плоского проводника 1 высота h гофры может как монотонно измен тьс , так и оставатьс  посто нной .

Каждый виток катушки представл ет собой диск 6 с гофрами 2 и центральным отверстием . Необходимый внутренний радиус П диска 6 получаетс  за счет того, что внутри него софры 2 имеют большую высоту h и меньше шаг, а по наружному радиусу Г2 - минимальную высоту h, доход щую до нулевого значени , и максимальный шаг. Основной особенностью такого витка 6  вл етс  то, что длина кольцевой линии, расположенной на любом рассто нии г от центра витка (катушки) начина  от внутреннего радиуса п витка и заканчива  его внешним радиусом Г2, оказываетс  одинаковой. Активное сопротивление току по этой причине на любом радиусе г витка () имеет одно и то же значение. За счет этого электрический ток распредел етс  с одинаковой плотностью по всей ширине а витка, а значит и по его сечению. Это предотвращает перегрев проход щего , а следовательно, и изолирующего материала каждого витка в области, прилегающей к внутреннему радиусу п, характерный дл  катушек, изготовленных известными способами.

сл

с

00 CJ

со ю ю

GJ

Вместе с тем одинакова  длина кольцевой линии, распложенной на любом рассто нии г от центра витка (где п ), обеспечивает одинаковое внутренне и внешнее сечение плоского проводника 1 и, тем самым, обеспечивает равномерный отвод тепла с внутренней и внешней поверхности каждого витка 6, а значит и катушки в целом.

Это важно особенно в тех случа х, когда витки 6 катушки плотно прилегают друг к другу широкими сторонами а (фиг. 1) и охлаждают катушку (витки 6), например, жидкостью . Охлаждение обмотки в этом случае или все равно, что отвод тепла от каждого витка 6 возможен практически только через торцевые (наружные и внутренние) узкие поверхности каждого витка 6.

Передача тепла через широкие стороны а очень мала потому, что витки 6 отделены друг от друга слоем, изол  ции (на прилагаемых чертежах не показан) с весьма низкой теплопроводностью.

Известно, что количество тепла, отводимого от охлаждающей поверхности, пропорционально величине этой поверхности, разности температур между этой поверхностью и окружающей средой, например, охлаждающей жидкостью и зависит от свойств контактирующих веществ. Отсюда видно, что отвод тепла от внутренних и наружных торцевых поверхностей каждого витка 6 одинаковый поскольку равны их охлаждающие площади и имеют место одинаковые (дл  внутренней и наружной поверхности витков 6) другие упом нутые услови . Это преп тствует перераспределению тока по сечению каждого витка б за счет зависимости сопротивлени  проводников от температуры , способствует поддержанию равномерного распределени  тока по сечению витка 6 и, следовательно, более равномерного нагрева проводника 1, предотвраща  его локальный перегрев и, тем самым, повыша  надежность каждого витка 6 и катушки в целом.

Следовательно, наматывание катушек

из предварительно гофрированного плоского проводника приводит к повышению их надежности.

Предлагаемые электрические катушки

были использованы в ИГД АН Республики Казахстан при изготовлении дл  бурени  шпуров и скважин малого диаметра в породах любой крепости. В качестве плоского проводника была использована медна  лента шириной 12,6 мм и толщиной 0,35 мм. Гофрирование ленты было осуществлено посредством устройства дл  образовани  гофр. При этом высота h гофры по ширине а ленты монотонно измен лась от 3 мм на

внутреннем радиусе обмотки до 0 на наружном ее радиусе.

Использование предлагаемых электрических катушек, по сравнению с известны- ми, обеспечивает равномерное

распределение плотности тока по сечению плоского проводника и исключает его раст гивание (разрыв) по наружному диаметру. Это существенно повышает надежность электрических катушек.

Институт горного дела АН РК планирует использовать предлагаемые электрические катушки при изготовлении обмоток электромагнитного перфоратора с энергией удара 150-250 Дж и частотой 3000 уд./мин.

Фор м у ла изобретени 

Электрическа  катушка, состо ща  из намотанного на ребро плоского проводника , о т л ичающа с  тем, что, с целью повышени  надежности устройства за счет

равномерного распределени  плотности тока по сечению проводника, последний выполнен гофрированным.

фце-f

Фиг. 2