RU24594U1 - Трансформатор - Google Patents

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к высоковольтным или высокопотенциальным трансформаторам переменного напряжения (в том числе импульсного) и может быть использовано в различных источниках питания.

Известен трансформатор, содержащий тороидальный ферритовый сердечник, осевую и консольную опоры, несущие первичную и вторичную обмотки, изоляционные каркасы, наложенные на торцевые части сердечника (1).

Его недостатками являются увеличенные масса и габариты, необходимые для обеспечения электрической и механической прочности в условиях воздействия внещних вибраций и ударов.

Наиболее близким по технической сущности и конструктивному выполнению к заявляемому является трансформатор, содержащий тороидальный магнитопровод, изолированные обмотки с выводами и устройство крепления, выполненное заодно с изоляционным контейнером магнитопровода и имеющее цилиндрические стойки, перпендикулярные торцам магнитопровода, с запрессованными в них металлическими резьбовыми втулками (2), выбранный за прототип.

Недостатками данного трансформатора является то, что обмотки расположены поверх устройства крепления, при этом они намотаны с разрывами (секционно), через которые проходят цилиндрические стойки с металлическими втулками. Такая конструкция не обеспечивает неразрывность (целостность) межвитковой, межслойной и межобмоточной изоляции, ухудшаются массогабаритные показатели трансформатора, особенно, в случае необходимости усилить изоляцию, увеличивая ее толщину и требуемые расстояния по изоляционной поверхности до металлических деталей. Невозможность равномерного распределения обмоток по окружности магнитопровода из-за конструктивных особенностей устройства крепления приводит к увеличению длины обмоток, рассеяния магнитного поля, потерь мощности и нагреву трансформатора, кроме

2лгг/ .

Трансформатор

ТОГО, высота стоек устройства крепления в нем, обеспечивающая необходимые изоляцию обмоток от шасси и зазор для охлаждения трансформатора, ограничена механической прочностью стоек и моментом их изгиба, особенно в случае крепления трансформатора к шасси в вертикальной плоскости для улучшения охлаждения.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами фиг. 1, 2, 3 и заключается в следующем:

Трансформатор содержит тороидальный магнитопровод 1, изолированные обмотки 2 с выводами 3, 4 и устройство крепления 5. Устройство крепления 5 выполнено в виде цилиндрического сектора 6, соединенного с основанием. Цилиндрическая поверхность сектора 6 расположена поверх изолированных обмоток 2 и сектор 6 закреплен на них изоляционным бандажом 7 поверх своих свободных участков.

Основание выполнено в виде фланца 8, плоскость которого перпендикулярна оси окружности сектора 6, при этом фланец 8 соединен со средней частью сектора 6.

Основание может быть выполнено в виде, двух фланцев 9 и 10, плоскости которых перпендикулярны оси окружности сектора 6, при этом каждый из фланцев 9 и 10 соединен с одним из краев сектора 6.

Бандаж 7 выполнен из ленты или ниток и пропитан прочным изоляционным самоотверждающимся составом, например, эпоксидным компаундом.

В качестве бандажа 7 может быть использована дополнительная низковольтная обмотка с изоляцией, например, обмотка обратной связи.

В трансформатор может быть введен второй цилиндрический сектор 11, расположенный по отнощению к устройству крепления 5 с противоположной стороны магнитопровода 1 и закрепленный бандажом 7 так же, как и первый сектор 6, при этом низковольтные выводы 3 обмоток закреплены на одном устройстве крепления 5, а высоковольтные выводы 4 - на другом 11.

JL

прокладки 15 между цилиндрическими секторами 6, 11 и изолированными обмотками 2.

Цилиндрические секторы 6 и 11 могут быть выполнены с торцевыми отбортовками 16, а их поперечное сечение может соответствовать по форме изолированным обмоткам 2. В отверстиях 17 фланцев 8-10 могут быть установлены амортизационные втулки 18. Сопряжения фланцев 8 - Юп екторов 6, И устройств крепления 5 и 13 могут быть выполнены с галтелями (закруглениями) 19. Обмотки 2 изолированы изнутри и снаружи межслойной и межобмоточной изоляцией 20.

Выполнение устройства крепления 5 в виде цилиндрического сектора 6, соединенного с основанием при расположении цилиндрической поверхности сектора 6 устройства крепления 5 поверх изолированных обмоток 2 в сочетании с закреплением сектора 6 на них изоляционным бандажом 7 поверх его свободных участков позволяет наматывать обмотки 2 трансформатора без разрывов со сплошной межслойной и межобмоточной изоляцией 20, что повышает электропрочность изоляции.

Для более легких трансформаторов выполнение основания устройства крепления 5 в виде фланца 8, плоскость которого перпендикулярна оси окружности сектора 6, причем фланец 8 соединен со средней частью сектора 6, позволяет упростить конструкцию трансформатора. Для более тяжелых трансформаторов основания устройства крепления 5 выполнены в виде двух фланцев 9 и 10, плоскости которых перпендикулярны оси окружности сектора 6, причем каждый из фланцев 9 и 10 соединен с одним из краев сектора 6, что обеспечивает надежность крепления трансформатора.

Трансформатор имеет максимальную теплоотдачу с поверхности торцев. В связи с этим, максимальное охлаждение трансформатора обеспечивается при расположении торцев магнитопровода 1 в вертикальной плоскости. Конструкция устройства крепления 5 в сочетании с его соединением с обмотками 2 и магнитопроводом 1 обеспечивает высокую механическую прочность.

.с(., fc-f t,

Обмотки 2 распределяются вдоль магаитопровода 1 равномерно, при этом уменьшаются рассеяние магнитного поля, потери мощности и нагрев трансформатора. Увеличение электрической и механической прочности, снижение потерь мощности с соответствующим уменьшением нагрева трансформатора повышают его надежность.

При высокой электропрочности изоляции обмоток 2 устройство крепления 5 может быть выполнено не только из диэлектрика, но и из металла.

Пропитка бандажа 7 самоотверждающимся прочным изоляционным составом дополнительно увеличивает электрическую и механическую прочность трансформатора. В случае, если трансформатор имеет дополнительную низковольтную изолированную обмотку, то ее использование в качестве бандажа 7 обеспечивает улучшение охлаждения трансформатора и некоторое снижение его массы.

Введение в трансформатор второго цилиндрического сектора 11, расположенного по отношению к устройству крепления 5 с противоположной стороны магнитопровода 1 и закрепленный бандажом 7 так же, как и первый сектор 6, позволяет закрепить выводы 3 и 4 обмоток: низковольтные на одном устройстве крепления, например, на секторе 6, а высоковольтные - на другом, что повышает электропрочность и удобство эксплуатации трансформатора.

Введение в трансформатор второго основания 12, образующего со вторым сектором 11 второе устройство крепления 13, дополнительных пластин 14, соединяющих устройства крепления, и регулировочных прокладок 15 между цилиндрическими секторами 6, 11 и изолированными обмотками 2 позволяет с восокой точностью компенсировать разброс высоты трансформаторов Н. Точность этого размера имеет большое значение при необходимости установки нескольких таких трансформаторов с их креплением между двумя сплошными поверхностями.

Выполнение цилиндрических секторов 6 и 11 с торцевыми отбортовками 16 и с поперечным сечением, соответствующим по форме изолированным обмоткам 2, обеспечивают надежную фиксацию секторов 6 и 11 на обмотках 2

icff

При накладке бандажа 7, при этом упрощается изготовление трансформатора и повышается его механической прочность.

Установка амортизационных втулок 18 в отверстия фланцев 9 и 10 повышают устойчивость трансформатора к внешним механическим воздействиям.

Выполнение сопряжений фланцев 9 и 10 и секторов 6 и 11 с галтелями (закруглениями) 19 увеличивает механическую прочность устройств крепления 5 и 13.

Предложенный трансформатор изготовлен и прошел испытания в опытном образце изделия. В процессе испытаний трансформатора получены хорошие результаты и трансформатор рекомендован к использованию в составе серийной аппаратуры.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:

(1)Месяц Г.А., Насибов А.С., Кремнев В.В. «Формирование наносекундных импульсов высокого напряжения, М., «Энергия, 1970, с. 7-18.

(2)Авторское свидетельство СССР № 983769, МКИ Н 01 F 19/08, 1982.

. (

Claims (12)

1. Трансформатор, содержащий тороидальный магнитопровод, изолированные обмотки и устройство крепления, отличающийся тем, что устройство крепления выполнено в виде цилиндрического сектора, соединенного с основанием, при этом цилиндрическая поверхность сектора расположена поверх изолированных обмоток и он закреплен на них изоляционным бандажом поверх своих свободных участков.

2. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что основание выполнено в виде фланца, плоскость которого перпендикулярна оси окружности цилиндрического сектора, при этом фланец соединен со средней частью сектора.

3. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что основание выполнено в виде двух фланцев, плоскости которых перпендикулярны оси окружности сектора, при этом каждый из фланцев соединен с одним из краев сектора.

4. Трансформатор по пп.1-3, отличающийся тем, что бандаж выполнен из ленты.

5. Трансформатор по пп.1,-3, отличающийся тем, что бандаж выполнен из ниток.

6. Трансформатор по пп.1-5, отличающийся тем, что бандаж пропитан прочным изоляционным самоотверждающимся составом, например, эпоксидным компаундом.

7. Трансформатор по пп. 1-3, отличающийся тем, что в качестве бандажа использована дополнительная низковольтная обмотка с изоляцией, например, обмотка обратной связи.

8. Трансформатор по пп.1-7, отличающийся тем, что в него введен второй цилиндрический сектор (например, с устройством крепления), расположенный по отношению к первому устройству крепления с противоположной стороны магнитопровода и закрепленный бандажом так же, как и первый сектор, при этом низковольтные выводы обмоток закреплены на одном устройстве крепления, а высоковольтные - на другом.

9. Трансформатор по п.8, отличающийся тем, что в него введено второе основание, образующее со вторым сектором второе устройство крепления, кроме того, введены дополнительные пластины, соединяющие устройства крепления, и регулировочные прокладки между цилиндрическими секторами и изолированными обмотками.

10. Трансформатор по пп.1-9, отличающийся тем, что цилиндрические сектора выполнены с торцевыми отбортовками, а их поперечное сечение соответствует по форме изолированным обмоткам.

11. Трансформатор по пп.1-10, отличающийся тем, что в отверстиях фланцев установлены амортизационные втулки.

12. Трансформатор по пп.1-11, отличающийся тем, что сопряжения фланцев и секторов устройства крепления выполнены с галтелями.