RU194636U1

RU194636U1 - WINDING TRANSFORMER

Info

Publication number: RU194636U1
Application number: RU2019101150U
Authority: RU
Inventors: Любовь Эмманиуловна Рогинская; Антон Сергеевич Горбунов; Антон Александрович Меднов
Priority date: 2019-01-14
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2019-12-18

Abstract

Использование: полезная модель относится к области электротехники, а именно к трансформаторам.Технический результат: снижение массы и габаритов трансформатора благодаря компактному расположению обмоток и исключению из конструкции дополнительной изоляции.Сущность полезной модели: расположение N катушек вторичных обмоток с равными магнитодвижущими силами, каждая из которых составляет 1/N часть магнитодвижущей силы первичной обмотки, причем катушки расположены вдоль оси изолированного стержня магнитопровода и выполнены исходя из соотношения равенства их объемов V=V=…=V, где V- объем, занимаемый первой вторичной катушкой; V- объем, занимаемый второй вторичной катушкой; V-объем, занимаемый N-й вторичной катушкой.Usage: the utility model relates to the field of electrical engineering, namely to transformers. Technical result: reduction of the mass and dimensions of the transformer due to the compact arrangement of the windings and the exclusion of additional insulation from the design. The essence of the utility model: the location of N coils of the secondary windings with equal magnetomotive forces, each of which is 1 / N part of the magnetomotive force of the primary winding, and the coils are located along the axis of the isolated core of the magnetic circuit and are made based on the corresponding wearing equality of their volumes V = V = ... = V, where V is the volume occupied by the first secondary coil; V is the volume occupied by the second secondary coil; V volume occupied by the Nth secondary coil.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к трансформаторам.The utility model relates to the field of electrical engineering, namely to transformers.

Известна обмотка трансформатора (патент РФ №2433497, H01F 27/00 2006.01, опубл. 10.11.2011), представляющая собой совокупность витков, выполненных из электрического проводника, свернутого в спираль, и охватывающих часть магнитной системы трансформатора.Known transformer winding (RF patent No. 2433497, H01F 27/00 2006.01, publ. 10.11.2011), which is a set of turns made of an electrical conductor, rolled into a spiral, and covering part of the magnetic system of the transformer.

Недостатком данной обмотки является технологическая сложность свертывания проводника в спираль.The disadvantage of this winding is the technological complexity of coiling the conductor in a spiral.

Известна винтовая обмотка трансформатора (патент РФ №2387037, МПК H01F 27/28, H01F 41/06, опубл. 20.04.2010), состоящая из витков, каждый из которых содержит n параллельных проводов, где n>3 - целое число, образующих m рядов, где m>3 - целое число. Ряды расположены перпендикулярно оси обмотки. Между рядами выполнена транспозиция параллельных проводов. В месте выполнения сосредоточенной транспозиции винтовой обмотки, выполненной одно- или многоходовой, параллельные провода разрезаны, их концы расположены за наружным диаметром обмотки и соединены между собой таким образом, что первый из пронумерованных по возрастающей от внутреннего диаметра обмотки к наружному диаметру обмотки параллельных проводов хода до разреза соединен с концом n-го параллельного провода хода обмотки после разреза. Конец второго параллельного провода хода обмотки до разреза соединен с концом (n-1)-го параллельного провода хода обмотки после разреза. Далее концы всех параллельных проводов каждого хода обмотки до разреза соединены с концами всех параллельных проводов каждого хода обмотки после разреза таким же образом. При n>6 параллельные провода разделены на группы, и транспозиция осуществлена внутри группы параллельных проводов.Known winding of a transformer (RF patent No. 2387037, IPC H01F 27/28, H01F 41/06, publ. 04/20/2010), consisting of turns, each of which contains n parallel wires, where n> 3 is an integer forming m series, where m> 3 is an integer. The rows are perpendicular to the axis of the winding. Between the rows transposition of parallel wires is made. At the site of the concentrated transposition of the screw winding, made one- or multi-way, the parallel wires are cut, their ends are located outside the outer diameter of the winding and are interconnected so that the first of the parallel windings numbered in increasing from the inner diameter of the winding to the outer diameter of the winding up to cut connected to the end of the n-th parallel wire winding stroke after the cut. The end of the second parallel wire of the winding stroke before the cut is connected to the end of the (n-1) -th parallel wire of the winding stroke after the cut. Further, the ends of all parallel wires of each winding stroke before the cut are connected to the ends of all parallel wires of each winding stroke after the cut in the same way. For n> 6, the parallel wires are divided into groups, and the transposition is carried out inside the group of parallel wires.

Недостатком данной обмотки является наличие разрезов в изоляции и необходимость технологической операции транспонирования в процессе намотки.The disadvantage of this winding is the presence of cuts in the insulation and the need for technological transposition in the winding process.

Известна дисковая чередующаяся обмотка (Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины: учеб. для вузов. В двух томах. Том 1 / А.В. Иванов-Смоленский - 3-е изд., стерео т.-М.: Издательский дом МЭИ, 2006 с 25), содержащая катушки первичных и вторичных обмоток, выполненных в виде дисков, установленных соосно со стержнем магнитопровода.Known disk alternating winding (Ivanov-Smolensky A.V. Electric machines: textbook for universities. In two volumes. Volume 1 / A.V. Ivanov-Smolensky - 3rd ed., Stereo T.-M .: Publishing house MPEI, 2006, p. 25), containing coils of primary and secondary windings made in the form of disks mounted coaxially with the core of the magnetic circuit.

Недостатком аналога является необходимость чередования дисков в процессе изготовления.The disadvantage of this analogue is the need for alternating discs during the manufacturing process.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является цилиндрическая обмотка многообмоточного трансформатора (Кацман М.М. Электрические машины: Учеб. для студентов средн. проф. учебных заведений. - 3-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2000 с 72), содержащая катушки первичной и вторичных обмоток, расположенных концентрически на изолированном стержне магнитопровода параллельно его оси таким образом, чтобы между парами вторичных катушек располагалась первичная обмотка.The closest in technical essence and the achieved result is the cylindrical winding of a multi-winding transformer (Katsman M.M. Electric machines: Textbook for students of secondary vocational educational institutions. - 3rd ed., Rev. - M .: Higher school. (2000, p. 72), containing the coils of the primary and secondary windings located concentrically on an insulated core of the magnetic circuit parallel to its axis so that the primary winding was located between the pairs of secondary coils.

Недостатками ближайшего аналога являются высокие массогабаритные показатели.The disadvantages of the closest analogue are high overall dimensions.

Задача полезной модели - снижение массогабаритных показателей трансформатора.The objective of the utility model is to reduce the overall dimensions of the transformer.

Технический результат - снижение массы и габаритов трансформатора, благодаря компактному расположению обмоток и исключению из конструкции дополнительной изоляции.The technical result is a reduction in the weight and dimensions of the transformer, due to the compact arrangement of the windings and the exclusion of additional insulation from the design.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что цилиндрическая обмотка многообмоточного трансформатора, содержащая катушки первичных и вторичных обмоток, расположенных концентрически на изолированном стержне магнитопровода параллельно его оси, в отличие от прототипа имеет N вторичных катушек с равными магнитодвижущими силами, каждая из которых составляет 1/N часть магнитодвижущей силы первичной обмотки, причем катушки расположены вдоль оси изолированного стержня магнитопровода и выполнены исходя из соотношения равенства их объемовThe problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the cylindrical winding of a multi-winding transformer containing coils of primary and secondary windings located concentrically on an insulated core of a magnetic core parallel to its axis, unlike the prototype, has N secondary coils with equal magnetomotive forces, each of which is 1 / N part of the magnetomotive force of the primary winding, and the coils are located along the axis of the insulated core of the magnetic circuit and are based on sheniya equality of their volumes

V₁=V₂=…=V_N,V ₁ = V ₂ = ... = V _N ,

где V₁ - объем, занимаемый первой вторичной катушкой;where V ₁ is the volume occupied by the first secondary coil;

V₂ - объем, занимаемый второй вторичной катушкой;V ₂ - the volume occupied by the second secondary coil;

V_N -объем, занимаемый N-й вторичной катушкой.V _{N is the} volume occupied by the Nth secondary coil.

Существо полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена конструктивная схема расположения обмоток в трехобмоточном трансформаторе.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a structural arrangement of the windings in a three-winding transformer.

Предложенная обмотка трансформатора содержит пару равных по создаваемой магнитодвижущей силе вторичных обмоток 1, 2, каждая из которых намотана в соотношении равенства занимаемых ими объемов V_l=V₂ на каркас из изоляционного материала 3, закрепленного на магнитопроводе 4, и первичную обмотку 5, отделенную от вторичных обмоток изоляционным материалом 3, при этом вторичные обмотки изолированы между собой диэлектрическим кольцом 6.The proposed transformer winding contains a pair of secondary windings 1, 2 equal in magnitude to the created magnetomotive force, each of which is wound in the ratio of the equality of the volumes they occupy V _l = V ₂ on a frame of insulating material 3, mounted on the magnetic circuit 4, and the primary winding 5, separated from secondary windings with insulating material 3, while the secondary windings are insulated with each other by a dielectric ring 6.

Предложенное устройство работает следующим образом: при подключении катушки первичной обмотки трансформатора 5, внутри замкнутого токопроводящего контура возникает магнитный поток, который концентрируется и передается через магнитопровод 4 и наводит электродвижущую силу во вторичных катушках 1 и 2, магнитодвижущие силы которых равны между собой и составляют половину магнитодвижущей силы первичной обмотки 5, при этом для предотвращения замыканий на корпус и между обмотками используется изоляционный материал 3 и диэлектрическое кольцо 6.The proposed device operates as follows: when the primary coil of the transformer 5 is connected, a magnetic flux occurs inside the closed conductive circuit, which is concentrated and transmitted through the magnetic circuit 4 and induces an electromotive force in the secondary coils 1 and 2, the magnetomotive forces of which are equal to each other and make up half of the magnetomotive forces of the primary winding 5, while to prevent short circuits on the housing and between the windings, insulating material 3 and a dielectric ring are used 6.

Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает снижение массогабаритных показателей трансформатора, за счет уменьшения расхода изоляционного материала, связанного с изменением расположения катушек.Thus, the claimed utility model provides a reduction in the overall dimensions of the transformer by reducing the consumption of insulating material associated with a change in the location of the coils.

Claims

A cylindrical winding of a multi-winding transformer containing primary and secondary winding coils located concentrically on an insulated core of a magnetic circuit parallel to its axis, characterized in that it has N secondary coils with equal magnetomotive forces, each of which constitutes 1 / N of the magnetomotive force of the primary winding, located along the axis of the insulated core of the magnetic circuit and are based on the ratio of the equality of their volumes

V ₁ = V ₂ = ... = V _N ,

where V ₁ is the volume occupied by the first secondary coil;

V ₂ - the volume occupied by the second secondary coil;

V _{N is the} volume occupied by the Nth secondary coil.