RU2089956C1

RU2089956C1 - Transformer

Info

Publication number: RU2089956C1
Application number: RU95118007A
Authority: RU
Inventors: В.Я. Белозеров; В.И. Кейлин; Ю.Н. Стародубцев; А.Г. Ушаков; Л.Л. Эткинд
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Свердловский завод трансформаторов тока"
Priority date: 1995-10-23
Filing date: 1995-10-23
Publication date: 1997-09-10

Abstract

FIELD: electrical engineering; transformers using magnetic cores made of metal strips. SUBSTANCE: transformer has windings, ribbon magnetic core coated with sealing compound on outer surface, stiffening member made in the form of at least one nonmetal plate placed inside magnetic core section separated from sealing compound with damping spacer. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в трансформатостроении, в частности в конструкциях трансформаторов, магнитопроводы которых выполнены из ленточного материала (из металлических лент). The invention relates to electrical engineering and can find application in transformer building, in particular in transformer designs, the magnetic cores of which are made of tape material (metal tapes).

Известны трансформаторы, содержащие обмотки и магнитопровод, выполненный из лент электротехнической стали [1]
В процессе изготовления такого трансформатора, состоящем в размещении обмоток на поверхности магнитопровода, последний ввиду достаточно гибкой конструкции, подвергаясь механическим воздействиям, испытывает деформации, приводящие к ухудшению его магнитных свойств еще до начала эксплуатации трансформатора.Known transformers containing windings and a magnetic circuit made of tapes of electrical steel [1]
In the process of manufacturing such a transformer, which consists in placing the windings on the surface of the magnetic circuit, the latter, due to its rather flexible structure, undergoes mechanical stress and undergoes deformations, leading to a deterioration of its magnetic properties even before the transformer is launched.

Известен также магнитопровод трансформатора, выполненный из аморфного магнитного материала в виде ленты, намотанной в виде радиальных смежных слоев и содержащий элемент жесткости, размещенный внутри внутреннего слоя ленты, образующего корпус магнитопровода [2]
Такая конструкция магнитопровода характеризуется по сравнению с магнитопроводом по [1] частичным сохранением магнитных свойств в процессе изготовления трансформатора, имеющего значительные габариты, однако отсутствие элемента жесткости в центральной части магнитопровода может явиться причиной их ухудшения в результате деформаций наружной поверхности, являющихся наиболее частными и уязвивыми.Also known is a magnetic core of a transformer made of an amorphous magnetic material in the form of a tape wound in the form of radial adjacent layers and containing a stiffener located inside the inner layer of the tape forming the body of the magnetic core [2]
This magnetic circuit design is characterized, in comparison with the magnetic circuit [1], by partial preservation of magnetic properties during the manufacturing process of a transformer having significant dimensions, however, the absence of a stiffening element in the central part of the magnetic circuit can cause them to deteriorate as a result of deformations of the outer surface, which are the most frequent and vulnerable.

Изобретением решается задача создания трансформатора, обладающими высокими магнитными характеристиками и сохраняющими их как в течении процесса изготовления, так и в процессе эксплуатации. The invention solves the problem of creating a transformer with high magnetic characteristics and preserving them both during the manufacturing process and during operation.

Для решения поставленной задачи в трансформаторе, содержащем обмотки, ленточный магнитопровод, покрытый снаружи герметиком, предложено согласно изобретению элемент жесткости выполнить в виде по крайней мере одной пластины из неметаллического материала и разместить внутри сечения магнитопровода, отделенного от герметика демпфирующей прокладкой. To solve the problem in a transformer containing windings, a tape magnetic core coated with a sealant on the outside, it is proposed according to the invention that the stiffening element is made in the form of at least one plate of non-metallic material and placed inside the cross section of the magnetic circuit separated from the sealant by a damping pad.

На фиг. 1 изображен вид сбоку одного из вариантов заявляемого трансформатора: на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a side view of one of the variants of the claimed transformer: in FIG. 2, section AA in FIG. one.

Трансформатор содержит магнитопровод 1, на котором концентрически размещены одна или несколько обмоток 2. The transformer contains a magnetic circuit 1, on which one or more windings 2 are concentrically placed.

Магнитопровод 1 выполнен витым из ленты магнитного сплава на основе кобальта или железа. Ленту изготавливают предпочтительно методом быстрой закалки расплава на барабан-холодильник. После навивки магнитопровода отдельными секциями 3 лент и отжига сплав может иметь аморфную частично кристаллизованную или нанокристаллическую структуру. The magnetic circuit 1 is made twisted from a magnetic alloy tape based on cobalt or iron. The tape is preferably made by rapid quenching of the melt on a drum-refrigerator. After winding the magnetic circuit in separate sections of 3 tapes and annealing, the alloy may have an amorphous partially crystallized or nanocrystalline structure.

Внутри сечения магнитопровода 1, образованного в основном секциями 3 лент, расположенными, например, ступенчатого (см. фиг. 2), размещены элементы жесткости 4, число которых (n) может быть различным. Inside the cross section of the magnetic circuit 1, formed mainly by sections 3 of tapes located, for example, stepped (see Fig. 2), there are stiffeners 4, the number of which (n) can be different.

В зависимости от варианта конструктивного выполнения трансформатора различным может быть и место расположения элемента жесткости 4 в сечении магнитопровода 1. Так, например, в случае n 1 элемент жесткости 4 располагается в центре сечения магнитопровода; в случае n 3 элементы жесткости могут располагается как в центре, так и симметрично центральному элементу, по блокам. Этот вариант конструктивного выполнения элемента жесткости представлен на фиг. 2. Depending on the design variant of the transformer, the location of the stiffener 4 in the cross section of the magnetic circuit may also be different. So, for example, in the case of n 1, the stiffener 4 is located in the center of the cross section of the magnetic circuit; in the case of n 3, the stiffeners can be located both in the center and symmetrically to the central element, in blocks. This embodiment of the stiffener is shown in FIG. 2.

Снаружи магнитопровод 1 покрыт слоем герметика 5, например тканью, пропитанной клеем на основе эпоксидной смолы, который изолирует магнитопровод от проникновения масла, влаги. Между герметиком 5 и секциями 3 лент, образующими магнитопровод 1, находится демпфирующая прокладка 6, выполненная, например, из термостойкой ваты. Демпфирующая прокладка 6 препятствует сдавливанию магнитопровода в процессе нанесения и сушки герметика 5. Outside, the magnetic circuit 1 is covered with a layer of sealant 5, for example, a cloth impregnated with glue based on epoxy resin, which insulates the magnetic circuit from the penetration of oil and moisture. Between the sealant 5 and the sections 3 of the tapes forming the magnetic circuit 1, there is a damping pad 6 made, for example, of heat-resistant wool. The damping pad 6 prevents the magnetic circuit from being squeezed during the application and drying of the sealant 5.

Обмотки 2 наносятся поверх герметика 5. Windings 2 are applied over sealant 5.

На Свердловском заводе трансформаторов тока разработаны, изготовлены и испытаны прецизионные лабораторные трансформаторы класса точности 0,05 типов НЛЛ-15 и HЛЛ-35. Результаты испытаний положительные. At the Sverdlovsk Plant of Current Transformers, precision laboratory transformers of accuracy class 0.05 of the types NLL-15 and NLL-35 were developed, manufactured and tested. The test results are positive.

В частности, магнитопровод прецизионного лабораторного трансформатора класса точности 0,05 типа HЛЛ-15 был выполнен из сплава Fe₇₃Ni_0,5Cu₁Nb_1,5Mo_1,5Si_14,2B_8,3,
где цифрами у знаков химических элементов указаны атомные проценты, причем, после отжига сплав содержит не менее 50% зерен размером менее 20 мм (нанометров). Масса магнитопровода 15 кг, в качестве прокладок использовали текстолитовые пластины толщиной 1,5 мм. В качестве демпфирующих прокладок использовали теплостойкую вату. Поверх ваты наносили ткань с послойной пропиткой клеем на основе эпоксидной смолы.In particular, the magnetic circuit of a precision laboratory transformer of accuracy class 0.05, type HLL-15 was made of an alloy Fe ₇₃ Ni _0.5 Cu ₁ Nb _1.5 Mo _1.5 Si _14.2 B _8.3 ,
where the numbers of the signs of chemical elements indicate atomic percentages, and, after annealing, the alloy contains at least 50% of grains less than 20 mm in size (nanometers). The mass of the magnetic circuit is 15 kg; textolite plates 1.5 mm thick were used as spacers. Heat-resistant cotton wool was used as damping pads. A layer of fabric was applied over the cotton with impregnated glue based on epoxy resin.

В таблице приведены магнитные свойства магнитопровода описанного выше трансформатора HЛЛ-15 при частоте 50 Гц после отжига и после его сборки и покрытия герметиком. The table shows the magnetic properties of the magnetic circuit of the HLL-15 transformer described above at a frequency of 50 Hz after annealing and after its assembly and coating with sealant.

В приведенной таблице обозначено В_м амплитуда магнитной индукции (Т_л), р удельные магнитные потери (Вт/кг), W -удельная намагничивающая мощность (B А/кг).The table below indicates the V _m amplitude of the magnetic induction (T _l ), p specific magnetic loss (W / kg), W is the specific magnetizing power (B A / kg).

Из таблицы следует, что после сборки магнитопровода с использованием внутренних элементов жесткости и демпфирующей прокладки удельные потери и удельная намагничивающая мощность возросли не более чем на 20%
Магнитопровод после сборки имел относительную начальную магнитную проницаемость 49000, а коэрцитивную силу 1,29 А/м.From the table it follows that after the assembly of the magnetic circuit using internal stiffeners and a damping pad, the specific losses and the specific magnetizing power increased by no more than 20%
The magnetic circuit after assembly had a relative initial magnetic permeability of 49,000, and a coercive force of 1.29 A / m.

Отсутствие же элемента жесткости и демпфирующих прокладок приводят вследствие значительных деформаций при сборке к увеличению магнитных потерь не менее чем на 50% The absence of a stiffening element and damping gaskets lead, due to significant deformations during assembly, to an increase in magnetic losses of not less than 50%

Claims

A transformer containing windings, a magnetic tape core coated on the outside with a sealant, and a stiffener, characterized in that the stiffener is made in the form of at least one plate of non-metallic material, placed inside the cross section of the magnetic circuit, separated from the sealant by a damping pad.