RU2087044C1

RU2087044C1 - Transformer(options)

Info

Publication number: RU2087044C1
Application number: RU95102393A
Authority: RU
Inventors: Алексей Алексеевич Кеменов; Константин Алексеевич Кеменов; Алексей Васильевич Кеменов
Original assignee: Алексей Алексеевич Кеменов; Константин Алексеевич Кеменов; Алексей Васильевич Кеменов
Priority date: 1995-02-10
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 1997-08-10
Also published as: RU95102393A

Abstract

FIELD: converter engineering; electric transformers. SUBSTANCE: transformer magnetic system is split into magnetic circuits 1 one part of whose legs is combined and other part of legs 5 is separated. Separated legs 5 carry turns of winding 2. Design options have different combinations of magnetic system and combinations of legs 4 and yokes: paired legs 4 to form, together with yokes, closed circuit with right angles; paired yokes mounted horizontally or vertically, using different types of laminations for same magnetic core 1; combining legs 5 with gaps, with movable core of ferromagnetic material, with turning winding relative to geometric axis of legs 5, with square- section legs 4,5 and windings 2,3. EFFECT: reduced mass and size of transformer due to reduced loss factor, facilitated manufacture, provision for unification, enlarged functional capabilities. 18 cl, 21 dwg

Description

Изобретение относиться к электрическим трансформаторам и может быть использовано при изготовлении трансформаторов различного назначения. The invention relates to electrical transformers and can be used in the manufacture of transformers for various purposes.

Известны трансформаторы, содержащие три отдельных ленточных сердечника [1]
В трансформаторе стержни магнитопроводов объединены попарно и соприкасаются друг с другом ребрами, а вместе с ярмами в плане образуют замкнутый контур с острыми углами в виде равностороннего треугольника, что приводит к следующим недостаткам:
усложнению технологии изготовления каркасов катушек;
увеличению средней длины витка обмоток и, следовательно, к увеличению расхода обмоточного провода и тепловых потерь;
неполному заполнению окна железом сердечников, что приводит к увеличению тока холостого хода и тепловых потерь;
невозможности получения суммарного магнитного потока, что сужает область использования трансформатора.Known transformers containing three separate tape core [1]
In the transformer, the cores of the magnetic cores are connected in pairs and are in contact with each other by ribs, and together with the yokes in plan they form a closed loop with sharp angles in the form of an equilateral triangle, which leads to the following disadvantages:
the complexity of the technology for manufacturing coil frames;
an increase in the average length of the coil of the windings and, consequently, to an increase in the consumption of the winding wire and heat loss;
incomplete filling of the window with iron of the cores, which leads to an increase in the no-load current and heat loss;
the impossibility of obtaining the total magnetic flux, which narrows the scope of use of the transformer.

Известен сварочный трансформатор [2] содержащий магнитную систему, выполненную из двух одинаковых О-образных сердечников, установленных на расстоянии друг от друга, между которыми размещены магнитные шунты, первичную и вторичную обмотки. Known welding transformer [2] containing a magnetic system made of two identical O-shaped cores installed at a distance from each other, between which are placed magnetic shunts, primary and secondary windings.

Недостатком трансформатора является то, что его сердечники установлены на расстоянии друг от друга, а витки вторичной обмотки охватывают два стержня магнитной системы, находящиеся друг от друга на расстоянии, равном ширине шунта. Поэтому для намотки вторичной обмотки требуется повышенный расход обмоточного провода, пропорциональный ширине шунта и числу витков обмотки. The disadvantage of the transformer is that its cores are installed at a distance from each other, and the turns of the secondary winding cover two rods of the magnetic system, located from each other at a distance equal to the width of the shunt. Therefore, for winding the secondary winding, an increased consumption of the winding wire is required, proportional to the width of the shunt and the number of turns of the winding.

Другим недостатком является низкое значение коэффициента использования магнитопровода из-за того, что он содержит стержни, свободные от обмоток. Кроме того, часть витков первичной и вторичной обмоток размещена на одном стержне, что усложняет технологию изготовления трансформатора и ухудшает его тепловой режим, а наличие только двух магнитопроводов делает невозможным использование его в трехфазных системах электроснабжения, т.е. сужает область его применения. Another disadvantage is the low value of the utilization of the magnetic circuit due to the fact that it contains rods that are free from windings. In addition, part of the turns of the primary and secondary windings are placed on one rod, which complicates the manufacturing technology of the transformer and worsens its thermal regime, and the presence of only two magnetic circuits makes it impossible to use it in three-phase power supply systems, i.e. narrows the scope of its application.

Известен также трансформатор [3] который является наиболее близким к предлагаемому и принят в качестве прототипа. Also known is a transformer [3] which is closest to the proposed one and adopted as a prototype.

Трансформатор содержит разветвленную магнитную систему, выполненную из четырех отдельных магнитопроводов, пристыкованных друг к другу своими стержнями, первичную и вторичную обмотки, охватывающие пристыкованные стержни. В трансформаторе пристыкованные стержни в поперечном сечении имеют геометрическую фигуру со ступенчатыми выступами, стороны которой расположены под прямыми углами относительно одна другой, что является существенным недостатком, т. к. витки обмоток, охватывающие указанные выступы, будут иметь увеличенную длину, что приводит к перерасходу обмоточного провода, увеличению сопротивления обмоток и, следовательно, тепловых потерь. Магнитная система трансформатора включает также четыре разобщенных стержня, которые свободны от обмоток, что снижает значение коэффициента использования магнитопровода. The transformer contains a branched magnetic system made of four separate magnetic cores, docked to each other with their rods, primary and secondary windings covering the docked rods. In the transformer, the joined rods in cross section have a geometric figure with stepped protrusions, the sides of which are at right angles relative to one another, which is a significant drawback, since the turns of the windings covering these protrusions will have an increased length, which leads to an overrun of the winding wires, increase the resistance of the windings and, consequently, heat loss. The magnetic system of the transformer also includes four disconnected rods, which are free from windings, which reduces the value of the utilization of the magnetic circuit.

Преимуществом трансформатора является достаточно развитая поверхность его магнитопровода, что способствует его интенсивному охлаждению. An advantage of a transformer is a sufficiently developed surface of its magnetic circuit, which contributes to its intensive cooling.

Однако трансформатор обладает и рядом недостатков. However, the transformer has several disadvantages.

Теплообменная поверхность охлаждения обмоток из-за их размещения на пристыкованных стержнях недостаточна, что в свою очередь уменьшает темп охлаждения обмоток и увеличивает тепловую нагрузку на них. Кроме того, наложение одной обмотки на другую приводит к увеличению средней длины витка обмотки и, следовательно, к перерасходу обмоточного провода и к увеличению тепловых потерь. The heat exchange surface for cooling the windings due to their placement on docked rods is insufficient, which in turn reduces the cooling rate of the windings and increases the thermal load on them. In addition, the imposition of one winding on another leads to an increase in the average length of the coil of the winding and, consequently, to an overrun of the winding wire and to an increase in heat loss.

Выполнение ступенчатой с выступающими частями геометрической фигуры в поперечном сечении у пристыкованных стержней приводит к увеличению длины витков обмоток и к вытекающим из этого вышеуказанным недостаткам. The execution of a stepped with protruding parts of the geometric figure in cross section at the docked rods leads to an increase in the length of the turns of the windings and to the above-mentioned disadvantages.

Низкий коэффициент использования магнитопровода приводит к увеличению числа слоев обмотки и, следовательно, к перерасходу обмоточного провода и повышению тепловой нагрузки на нее. The low utilization of the magnetic circuit leads to an increase in the number of layers of the winding and, consequently, to an overrun of the winding wire and an increase in the heat load on it.

Ограничена область применения из-за невозможности использования трансформатора в трехфазной системе электроснабжения. The scope is limited due to the impossibility of using a transformer in a three-phase power supply system.

Кроме того, трансформатор имеет недостаточную механическую устойчивость остова из-за отсутствия жесткой связи между магнитопроводами. In addition, the transformer has insufficient mechanical stability of the core due to the absence of a rigid connection between the magnetic circuits.

Задача изобретения создание трансформатора, обладающего пониженными тепловыми потерями и током холостого хода за счет снижения коэффициента тепловых потерь, увеличения теплообменной поверхности обмоток и уменьшения их сопротивления, с упрощенной технологией изготовления и сборки, пониженной массой, свойствами унификации и расширенной областью применения. The objective of the invention is the creation of a transformer with reduced heat loss and open circuit current by reducing the coefficient of heat loss, increasing the heat transfer surface of the windings and reducing their resistance, with simplified manufacturing and assembly technology, reduced weight, unification properties and extended scope.

Для достижения указанного технического результата в известном трансформаторе, содержащем разветвленную магнитную систему, выполненную из трех и более отдельных магнитопроводов, имеющих пристыкованные друг к другу стержни и разобщенные стержни, первичную и вторичную обмотки, размещенные на двух пристыкованных стержнях, и элементы крепления, одна из обмоток выполнена в виде секций, каждая из которых размещена на отдельных разобщенных стержнях. Выполнение одной из обмоток в виде секций и размещение каждой секции на отдельных разобщенных стержнях позволяет увеличить теплообменную поверхность обмоток, уменьшить тепловую нагрузку на них и при прочих равных условиях снизить сопротивление обмоток и тепловые потери, а также выполнить их унифицированными. To achieve the specified technical result in a known transformer containing a branched magnetic system made of three or more separate magnetic cores having rods docked to each other and disconnected rods, primary and secondary windings placed on two rods, and fastening elements, one of the windings made in the form of sections, each of which is placed on separate disconnected rods. The implementation of one of the windings in the form of sections and the placement of each section on separate disconnected rods allows you to increase the heat transfer surface of the windings, reduce the heat load on them and, all other things being equal, reduce the resistance of the windings and heat losses, as well as make them unified.

Для уменьшения средней длины витка обмотки, охватывающей пристыкованные стержни, снижения расхода обмоточного провода, уменьшения сопротивления обмотки стержня магнитопроводов пристыковывают с образованием при их поперечном сечении геометрической общей фигуры с прямыми углами. To reduce the average length of the coil winding, covering the docked rods, reduce the consumption of the winding wire, reduce the resistance of the winding of the rod of the magnetic circuits are docked with the formation at their cross section of a geometric common figure with right angles.

Выполнение пристыкованных стержней с поперечным сечением в виде прямоугольника позволит уменьшить периметр окна катушки под обмотку и, следовательно, уменьшить длину витков обмотки, что приведет к уменьшению тепловых потерь, а выполнение пристыкованных стержней с поперечным сечением в виде квадрата позволит достигнуть вышеуказанный технический результат в большей степени за счет свойства квадрата иметь меньший периметр, чем у прямоугольника при равных значениях их площадей. The implementation of docked rods with a cross section in the form of a rectangle will reduce the perimeter of the window of the coil under the winding and, therefore, reduce the length of the turns of the winding, which will reduce heat loss, and the implementation of docked rods with a cross section in the form of a square will achieve the above technical result to a greater extent due to the property of the square to have a smaller perimeter than the rectangle with equal values of their areas.

Для улучшения конструктивных свойств трансформатора и, следовательно, расширения пределов его применения, одна часть пристыкованных стержней имеет в поперечном сечении фигуру в виде прямоугольника, а другая их часть в виде квадрата. To improve the structural properties of the transformer and, therefore, expand the limits of its application, one part of the docked rods has a cross-section in the form of a rectangle, and the other part in the form of a square.

Для достижения того же технического результата, а также повышения механической жесткости остова трансформатора, технологичности при его изготовлении и сборке магнитопроводы и их разобщенные и пристыкованные стержни образованы из типовых элементов: пластин П-образной формы, или одна часть магнитопроводов Ш-образными пластинами, а другая часть- П-образными, или магнитопроводы выполнены разрезными. To achieve the same technical result, as well as increase the mechanical rigidity of the transformer core, manufacturability during its manufacture and assembly, the magnetic cores and their disconnected and joined rods are formed of typical elements: U-shaped plates, or one part of the magnetic cores with W-shaped plates, and the other part - U-shaped, or magnetic cores are made split.

Для расширения пределов применения трансформатора и повышения его конструктивных возможностей между пристыкованными стержнями установлен по меньшей мере один зазор для его использования с целью выполнения различных функциональных нагрузок. To expand the application limits of the transformer and increase its design capabilities, at least one gap is installed between the docked rods for its use in order to fulfill various functional loads.

Для повышения интенсивности теплообмена пристыкованных стержней с окружающей средой зазор выполнен вентиляционным, что позволит увеличить удельную нагрузку на трансформатор или при прочих равных условиях снизить его массу и уменьшить габариты. To increase the heat exchange rate of the docked rods with the environment, the gap is made ventilation, which will increase the specific load on the transformer or, all other things being equal, reduce its weight and reduce its size.

Для регулирования электромагнитных параметров трансформатора в зазоре установлен сердечник из магнитного материала с возможностью его перемещения параллельно осям пристыкованных стержней, что позволит плавно заполнять пространство зазора магнитной массой. Это также расширит пределы применения трансформатора. To regulate the electromagnetic parameters of the transformer, a core of magnetic material is installed in the gap with the ability to move it parallel to the axes of the joined rods, which will allow smoothly filling the gap space with a magnetic mass. It will also expand the scope of the transformer.

Для перемещения сердечника, установленного в зазоре, трансформатор снабжен механизмом, выполненным, например, в виде кинематической пары "винт-гайка". To move the core installed in the gap, the transformer is equipped with a mechanism made, for example, in the form of a kinematic screw-nut pair.

Для регулирования электромагнитных параметров трансформатора по меньшей мере одна из секций обмотки установлена с возможностью поворота относительно геометрической оси разобщенного стержня, что позволит изменять угол между магнитными силовыми линиями основного намагничивающего потока и поверхностными электрических контуров, образованных витками секции обмотки. Это также расширит пределы применения трансформатора. To regulate the electromagnetic parameters of the transformer, at least one of the sections of the winding is mounted with the possibility of rotation about the geometric axis of the disconnected rod, which will allow you to change the angle between the magnetic lines of force of the main magnetizing flux and the surface electrical circuits formed by the turns of the section of the winding. It will also expand the scope of the transformer.

На фиг.1 дан разрез трансформатора, магнитная система которого включает отдельные магнитопроводы, три стержня которых пристыкованы, а три разобщены; на фиг.2 поперечное сечение трансформатора, пристыкованные стержни которого в поперечном сечении образуют геометрическую общую фигуру с прямыми углами; на фиг.3 поперечное сечение трансформатора, между пристыкованными стержнями которого и стенками катушки образованы вентиляционные зазоры; на фиг.4 - поперечное сечение трансформатора, в котором вентиляционный зазор образован между пристыкованными стержнями; на фиг.5 и 6 разрез и поперечное сечение трансформатора, магнитная система которого включает четыре магнитопровода, набранных из П-образных пластин, пристыкованные стержни которых образуют фигуру в виде квадрата, причем между пристыкованными стержнями установлен зазор, а в зазоре размещен сердечник с возможностью его перемещения с помощью механизма; на фиг.7 поперечное сечение трансформатора, магнитная система которого включает четыре магнитопровода, набранных из П-образных пластин, причем стержни двух магнитопроводов имеют прямоугольное сечение, а двух следующих квадратное, два магнитопровода переплетены общими ярмовыми пластинами; на фиг.8 показана схема шихтовки двух магнитопроводов, набранных из П-образных пластин, с помощью общих ярмовых пластин; на фиг.9 поперечное сечение трансформатора, магнитная система которого включает три магнитопровода, один из которых набран из Ш-образных пластин, а два других - из П-образных; на фиг. 10 схема шихтовки этих магнитопроводов; на фиг.11 - разрез трансформатора, магнитная система которого включает четыре магнитопровода, набранных из П-образных пластин; на фиг.12 поперечное сечение трансформатора, стержни которого имеют прямоугольное сечение; на фиг.13 то же, стержни имеют квадратное сечение; на фиг.14 разрез трансформатора, на разобщенных стержнях которого установлены секции одной из обмоток, каждая из которых имеет возможность поворота относительно геометрической оси стержней, например вручную; на фиг.15 поперечное сечение этого трансформатора. Figure 1 shows a section of a transformer, the magnetic system of which includes individual magnetic cores, three rods of which are docked, and three are disconnected; figure 2 is a cross section of a transformer, docked rods which in cross section form a geometric common figure with right angles; figure 3 is a cross section of a transformer, between the docked rods of which and the walls of the coil are formed ventilation gaps; figure 4 is a cross section of a transformer in which a ventilation gap is formed between the joined rods; 5 and 6, a section and a cross section of a transformer, the magnetic system of which includes four magnetic cores made of U-shaped plates, the joined rods of which form a square shape, with a gap between the joined rods and a core with the possibility of its placement movement using a mechanism; Fig. 7 is a cross-sectional view of a transformer, the magnetic system of which includes four magnetic cores drawn from U-shaped plates, the rods of two magnetic cores having a rectangular cross-section, and the next two square, two magnetic cores intertwined with common yoke plates; on Fig shows a diagram of the blending of two magnetic cores, recruited from the U-shaped plates, using common yoke plates; Fig.9 is a cross section of a transformer, the magnetic system of which includes three magnetic cores, one of which is composed of U-shaped plates, and the other two of U-shaped; in FIG. 10 diagram of the blending of these magnetic cores; figure 11 is a sectional view of a transformer, the magnetic system of which includes four magnetic cores drawn from U-shaped plates; on Fig the cross section of a transformer, the rods of which have a rectangular cross section; in Fig.13 the same, the rods have a square section; on Fig section transformer, on the disconnected rods of which are installed sections of one of the windings, each of which has the ability to rotate relative to the geometric axis of the rods, for example manually; on Fig a cross section of this transformer.

Трансформатор содержит разветвленную магнитную систему, включающую отдельные магнитопроводы 1, первичную обмотку, выполненную в виде секции 2, вторичную обмотку 3, а также элементы крепления, которые с целью упрощения на чертежах не показаны. Магнитная система включает три или более трех отдельных магнитопроводов, одна часть стержней 4 которых пристыкована друг к другу, а другая часть стержней 5 разобщена /фиг.1 -фиг.13/. На каждом разобщенном стержне 5 размещена секция 2 одной из обмоток, например первичной, а на пристыкованных стержнях 4 размещена другая обмотка, например вторичная обмотка 3. Пристыкованные стержни 4 соприкасаются между собой и в поперечном сечении образуют геометрическую общую фигуру с прямыми углами, например, в виде прямоугольника /фиг.2/, квадрата /фиг.7/ или фигуру, имеющую по меньшей мере один зазор 7 /фиг.4/. Зазор 7 может быть использован в качестве вентиляционного канала или для размещения в нем сердечника 6 с возможностью его перемещения с помощью механизма, выполненного, например, в виде кинематической пары типа "винт-гайка". The transformer contains a branched magnetic system including individual magnetic circuits 1, a primary winding made in the form of a section 2, a secondary winding 3, as well as fastening elements, which are not shown in the drawings for the purpose of simplification. The magnetic system includes three or more than three separate magnetic cores, one part of the rods 4 of which are docked to each other, and the other part of the rods 5 is disconnected (Fig. 1 - Fig. 13). On each disconnected rod 5, a section 2 of one of the windings, for example primary, is placed, and on the docked rods 4 there is another winding, for example a secondary winding 3. The joined rods 4 are in contact with each other and in cross section form a geometric common figure with right angles, for example, in in the form of a rectangle / Fig. 2/, a square / Fig. 7/ or a figure having at least one gap 7 / Fig. 4/. The gap 7 can be used as a ventilation channel or to accommodate the core 6 in it with the possibility of its movement using a mechanism made, for example, in the form of a kinematic screw-nut pair.

Возможно исполнение трансформатора, у которого между пристыкованными стержнями 4 и обмоткой 3 образованы вентиляционные зазоры 13 с помощью распорных брусьев 14 /фиг.3/. Possible execution of the transformer, in which between the docked rods 4 and the winding 3 formed ventilation clearances 13 using the spacer bars 14/3 /.

Возможно исполнение трансформатора, у которого одна часть пристыкованных стержней 4 в поперечном сечении образуют фигуру в виде прямоугольника, а другая часть в виде квадрата /фиг.9/
Возможно исполнение трансформатора, у которого разобщенные и пристыкованные стержни 5 и 6 соответственно образованы П-образными пластинами 6 /фиг. 1,5,8/.It is possible to design a transformer in which one part of the docked rods 4 in cross section form a figure in the form of a rectangle, and the other part in the form of a square / Fig. 9/
Possible execution of the transformer, in which the disconnected and docked rods 5 and 6, respectively, are formed by U-shaped plates 6 / Fig. 1,5,8 /.

Возможно исполнение трансформатора, у которого одна часть магнитопроводов, содержащих разобщенные и пристыкованные стержни 5 и 4 соответственно, образована Ш-образными и П- образными пластинами 15 и 16 /фиг.9/. It is possible to design a transformer in which one part of the magnetic circuits containing disconnected and docked rods 5 and 4, respectively, is formed by W-shaped and U-shaped plates 15 and 16 / Fig. 9/.

Возможно исполнение трансформатора, у которого магнитопроводы выполнены разрезными. It is possible to design a transformer in which the magnetic cores are made split.

Возможно исполнение трансформатора, у которого по меньшей мере одна из секций 2 обмотки установлена с возможностью поворота относительно геометрической оси разобщенного стержня 5 /фиг.14,15/. Possible execution of the transformer, in which at least one of the sections 2 of the winding is mounted with the possibility of rotation relative to the geometric axis of the disconnected rod 5 / Fig.14,15/.

Трансформатор работает следующим образом. The transformer operates as follows.

Если на обмотку 3 /фиг.1/, охватывающую пристыкованные стержни 4 подать напряжение, то в ее витках начнет протекать электрический ток, который создаст основной намагничивающий поток Ф1. Магнитные силовые линии потока будут замыкаться по путям, определяемым формой магнитопроводов 1. Например, для трансформатора, изображенного на фиг.1, магнитный поток замыкается по пути: пристыкованный стержень 4, ярмовая часть П-образной пластины 6, разобщенный стержень 5, ярмовая пластины 12 и вновь пристыкованный стержень 4. Магнитный поток, проходя по разобщенным стержням 5, наведет в витках секций 2 обмотки ЭДС, а на их концах возникнут напряжения 1 2 и 3. Если соединить концы секций 2 последовательно и согласно, то можно получить напряжение, равное сумме указанных напряжений. Поскольку секции 2 обмотки разобщены, то обмотка имеет развитую поверхность для теплообмена с окружающей средой, благодаря чему трансформатор будет находиться в облегченном тепловом режиме. Облегченный тепловой режим работы трансформатора позволит повысить передаваемую им мощность, что будет соответствовать снижению удельных массогабаритных и энергетических показателей трансформатора. If a voltage is applied to the winding 3 / Fig. 1/, covering the docked rods 4, then an electric current will start flowing in its turns, which will create the main magnetizing flux F1. The magnetic field lines of the flow will be closed along the paths determined by the shape of the magnetic cores 1. For example, for the transformer shown in Fig. 1, the magnetic flux will close along the path: docked rod 4, the yoke part of the U-shaped plate 6, the disconnected rod 5, the yoke plate 12 and the newly docked rod 4. The magnetic flux passing through the disconnected rods 5 will induce the EMF windings in the turns of the sections 2, and the voltage 1 2 and 3 will appear at their ends. If you connect the ends of the sections 2 in series and in accordance, then you can get the voltage, p equal to the sum of the indicated voltages. Since sections 2 of the winding are disconnected, the winding has a developed surface for heat exchange with the environment, so that the transformer will be in a light thermal mode. The facilitated thermal operation of the transformer will increase the power transmitted by it, which will correspond to a decrease in the specific weight and size and energy indicators of the transformer.

В трансформаторе, имеющем зазоры 7 /фиг.3,4/, тепловой режим во время его работы будет более благоприятным, т.к. вентиляционные потоки воздуха будут охлаждать как пристыкованные стержни 4, так и обмотку 3. In a transformer having gaps 7 / Fig. 3.4/, the thermal regime during its operation will be more favorable, since ventilation air flows will cool both docked rods 4 and winding 3.

Трансформатор, изображенный на фиг.5,6, работает аналогично, однако в нем благодаря установленному механизму для перемещения сердечника 8, выполненного в виде кинематической пары "винт-гайка", можно регулировать выходное напряжение. Для этого за хвостовик 10 вращают винт 9. Т.к. пята 11 не позволяет перемещаться винту 9 вдоль оси пристыкованных стержней 4, то при вращении винта 9 будет перемещаться сердечник 8. При этом будет меняться коэффициент заполнения окна обмотки 3 ферромагнитной массой и, следовательно, индуктивность трансформатора, что приведет к изменению выходного напряжения. The transformer shown in Fig.5,6, works similarly, however, thanks to the installed mechanism for moving the core 8, made in the form of a kinematic screw-nut pair, it is possible to adjust the output voltage. To do this, screw 9 is rotated over the shank 10. Since the heel 11 does not allow the screw 9 to move along the axis of the docked rods 4, the core 8 will move when the screw 9 rotates. In this case, the fill factor of the winding window 3 with the ferromagnetic mass and, consequently, the transformer inductance will change, which will lead to a change in the output voltage.

Регулирование выходного напряжения трансформатора /фиг.5,6/ производится следующим образом. Regulation of the output voltage of the transformer / Fig.5,6/ is as follows.

Если секция 24 одной из обмоток занимает положение, при котором ее геометрическая ось параллельна оси разобщенного стержня 5, то нормальная составляющая магнитного потока, пронизывающего поверхность контуров, образованных витками этой секции, будет максимальной. В соответствии с этим напряжение на концах секции будет также максимальным. При повороте секции 24 на угол относительно геометрической оси стержня 5 нормальная составляющая магнитного потока уменьшится. В соответствии с этим напряжение на концах секции также уменьшится. Поворот секции 24 может быть осуществлен вручную. If section 24 of one of the windings occupies a position in which its geometric axis is parallel to the axis of the disconnected rod 5, then the normal component of the magnetic flux penetrating the surface of the circuits formed by the turns of this section will be maximum. Accordingly, the voltage at the ends of the section will also be maximum. When the section 24 is rotated through an angle relative to the geometrical axis of the rod 5, the normal component of the magnetic flux decreases. Accordingly, the voltage at the ends of the section will also decrease. The rotation of the section 24 can be carried out manually.

По второму варианту для достижения вышеуказанного технического результата в известном трансформаторе, содержащем разветвленную магнитную систему, выполненную из трех или более отдельных магнитопроводов, пристыкованных друг к другу стержнями, первичную и вторичную обмотки, размещенные на двух пристыкованных стержнях, и элементы крепления, обе обмотки выполнены секционированными, все стержни магнитопровода плоскостями пристыкованы друг к другу попарно и вместе с ярмами в плане образуют замкнутый многоугольник с прямыми углами, причем секции обмоток расположены на пристыкованных стержнях. Пристыкованные стержни магнитопроводов, которые вместе с ярмами в плане образуют замкнутый многоугольник с прямыми углами, позволяют увеличить теплообменную поверхность обмоток, уменьшить тепловую нагрузку на них и при прочих равных условиях снизить сопротивление обмоток и тепловые потери, а также выполнить их унифицированными. According to the second embodiment, to achieve the above technical result in a known transformer containing a branched magnetic system made of three or more separate magnetic cores, docked to each other by rods, primary and secondary windings placed on two docked rods, and fasteners, both windings are made sectioned , all the rods of the magnetic circuit are docked in pairs by planes and together with the yokes in plan form a closed polygon with right angles, and winding section located on the docked rods. The docked rods of the magnetic cores, which together with the yokes in plan form a closed polygon with right angles, can increase the heat transfer surface of the windings, reduce the heat load on them and, all other things being equal, reduce the resistance of the windings and heat losses, as well as make them unified.

Установка секций обмоток на противоположных пристыкованных стержнях с зазором позволяет дополнительно увеличить их теплообменную поверхность и тем самым улучшить тепловой режим трансформатора. The installation of sections of the windings on the opposite docked rods with a gap allows you to further increase their heat transfer surface and thereby improve the thermal regime of the transformer.

Для достижения указанного технического результата, а также повышения механической жесткости остова трансформатора, технологичности при его изготовлении и сборке магнитопроводы выполнены из типовых элементов: пластин П-образной формы или одна часть магнитопроводов образована Ш-образными пластинами, а другая часть -П- образными или магнитопроводы выполнены разрезными. To achieve the specified technical result, as well as to increase the mechanical rigidity of the transformer core, manufacturability during its manufacture and assembly, the magnetic cores are made of typical elements: U-shaped plates or one part of the magnetic cores is formed by W-shaped plates, and the other part by U-shaped or magnetic cores made split.

На фиг. 16 показан главный вид на трансформатор, магнитная система которого включает шесть отдельных магнитопроводов, все стержни которых пристыкованы друг к другу попарно; на фиг.17 вид сверху на тот же трансформатор, причем пристыкованные стержни которого вместе с ярмами образуют в плане замкнутый многоугольник с прямыми углами; на фиг.18 вид на трансформатор, у которого секция обмоток установлены на противоположных пристыкованных стержнях с зазором; на фиг.19 вид на тот же трансформатор, у которого попарно пристыкованные стержни вместе с ярмами образуют ступенчатый многоугольник с прямыми углами; на фиг.21 то же, вид сверху. In FIG. 16 shows a main view of a transformer, the magnetic system of which includes six separate magnetic cores, all the rods of which are connected to each other in pairs; on Fig top view of the same transformer, and the docked rods which together with the yokes form in plan a closed polygon with right angles; on Fig a view of a transformer in which a section of the windings are mounted on opposite docked rods with a gap; Fig. 19 is a view of the same transformer in which the pairwise connected rods together with the yokes form a stepped polygon with right angles; Fig.21 is the same, a top view.

Трансформатор и его исполнения содержат разветвленную магнитную систему, включающие отдельные магнитопроводы 1, первичную и вторичную обмотки, выполненные в виде секций 2 и 3 соответственно, а также детали крепления, выполненные в виде прессующих балок 17, стягивающих шпилек 18 и гаек 19 /фиг.16 -19/. Магнитная система трансформаторов, изображенных на фиг.16 -19, включает шесть отдельных магнитопроводов 1, стержни 4 которых плоскостями пристыкованы друг к другу /фиг.17,19,20,21/. Пристыкованные стержни 4 вместе с ярмами в плане образуют замкнутый многоугольник с прямыми углами, например, в виде прямоугольника /фиг.17/ или квадрата /фиг.19/, или фигуру ступенчатой формы /фиг.21/. На пристыкованных стержнях установлены секции обмоток 2 и 3, например, без зазора между ними /фиг.16,17/,или с зазором /фиг.19,20/, что позволяет получить увеличенную поверхность для теплообмена обмоток с окружающей средой. The transformer and its versions contain a branched magnetic system, including individual magnetic circuits 1, primary and secondary windings made in the form of sections 2 and 3, respectively, as well as fastening parts made in the form of pressing beams 17, tightening rods 18 and nuts 19 / Fig. 16 -19/. The magnetic system of the transformers depicted in Fig.16 -19, includes six separate magnetic cores 1, the rods 4 of which are planes docked to each other / Fig.17, 19, 20, 21 /. The joined rods 4 together with the yokes in plan form a closed polygon with right angles, for example, in the form of a rectangle / Fig. 17/ or a square / Fig. 19/, or a step-shaped figure / Fig. 21/. On docked rods, sections of windings 2 and 3 are installed, for example, without a gap between them / Fig.16.17 /, or with a gap / Fig.19.20/, which allows to obtain an enlarged surface for heat exchange of the windings with the environment.

Возможно исполнение трансформаторов, у которых пристыкованные стержни 4 могут быть образованы: П-образными пластинами, Ш-образными и П-образными пластинами, разводными магнитопроводами, соединенными в стык /фиг.20,21/. Разрезные магнитопроводы, состоящие из полумагнитопроводов /фиг.20,21/ могут быть стянуты, например, с помощью накладок 21, болтов 22, и гаек 23. It is possible to design transformers in which the docked rods 4 can be formed by: U-shaped plates, W-shaped and U-shaped plates, adjustable magnetic circuits connected in joint / Fig. 20,21/. The split magnetic cores consisting of semi-magnetic cores / Fig. 20,21 / can be pulled together, for example, by means of plates 21, bolts 22, and nuts 23.

Если на первичную обмотку, охватывающую пристыкованные стержни 4, подать напряжение от источника питания, то согласно закону электромагнитной индукции во вторичной обмотке возникнет ЭДС, а на ее концах напряжение. В нагруженном трансформаторе за счет протекания электрического тока будут возникать тепловые потери, которые рассеиваются в окружающую среду. Их величина или теплоотдача от нагретых частей трансформатора пропорциональна величине поверхности, контактирующей с окружающей средой. Поскольку магнитная система и обмотки трансформатора имеют развитую поверхность, то теплоотдача с его поверхности будет происходить более интенсивно, в связи с чем температура обмоток и магнитопроводов будет пониженной, что улучшит тепловой режим работы трансформатора. Это позволяет при прочих равных условиях повысить передаваемую им мощность или надежность его работы, или снизить массогабаритные показатели. Кроме того, повышается степень унификации магнитопроводов и обмоток, упрощается технология изготовления отдельных узлов трансформатора и его сборки. If a voltage is supplied from the power source to the primary winding, which encompasses docked rods 4, then, according to the law of electromagnetic induction, an EMF will appear in the secondary winding, and voltage at its ends. In a loaded transformer due to the flow of electric current, heat losses will occur, which are scattered into the environment. Their value or heat transfer from the heated parts of the transformer is proportional to the size of the surface in contact with the environment. Since the magnetic system and the transformer windings have a developed surface, the heat transfer from its surface will occur more intensively, and therefore the temperature of the windings and magnetic circuits will be reduced, which will improve the thermal operation of the transformer. This allows, all other things being equal, to increase the power transmitted by it or the reliability of its operation, or to reduce the overall dimensions. In addition, the degree of unification of magnetic cores and windings is increased, the manufacturing technology of individual transformer units and its assemblies is simplified.

Claims

1. A transformer containing a branched magnetic system made of three or more separate magnetic cores having rods docked to each other and disconnected rods, primary and secondary windings placed on two docked rods, and fastening elements, characterized in that one of the windings is made in the form of sections, each of which is placed on a separate disconnected rod.

2. The transformer according to claim 1, characterized in that the joined rods in cross section form a common geometric figure with right angles.

3. The transformer according to claim 1 or 2, characterized in that the docked rods in cross section form a common figure in the form of a square.

4. The transformer according to claim 1 or 2, characterized in that the docked rods form a common figure in the form of a rectangle.

5. The transformer according to claim 1 or 2, characterized in that one part of the joined rods in cross section forms a figure in the form of a rectangle, and the other part in the form of a square.

6. The transformer according to claim 1, characterized in that the disconnected and docked rods are formed by U-shaped plates.

7. The transformer according to claim 1, characterized in that one part of the magnetic circuits is formed by W-shaped plates, and the other part by U-shaped.

8. The transformer according to claim 1, characterized in that the magnetic cores are made split.

9. The transformer according to claim 1, characterized in that at least one gap is made between the docked rods.

10. The transformer according to claim 9, characterized in that a core of magnetic material is installed in the gap with the possibility of its movement parallel to the axes of the docked rods.

11. The transformer according to claim 10, characterized in that it is equipped with a mechanism for moving the core installed in the gap.

12. The transformer according to claim 9, characterized in that the gap is made ventilation.

13. The transformer according to claim 1, characterized in that at least one of the sections of the winding is mounted to rotate relative to the geometric axis of the disconnected rod.

14. A transformer containing a branched magnetic system made of three or more separate magnetic circuits docked to each other by rods, primary and secondary windings placed on two docked rods, and fastening elements, characterized in that both windings are made sectioned, and all the rods magnetic cores with their planes are joined to each other in pairs and together with the yokes in plan form a closed polygon with right angles, and sections of the windings are located on docked rods.

15. The transformer according to 14, characterized in that the sections of the windings are mounted on opposite docked rods with a gap.

16. The transformer according to 14, characterized in that the docked rods are formed by U-shaped plates.

17. The transformer according to claim 14, characterized in that one part of the docked rods is formed by U-shaped plates, and the other part is U-shaped.

18. The transformer according to 14, characterized in that the magnetic cores are made split.