RU2572834C2 - Transformer manufacturing method - Google Patents

Transformer manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
RU2572834C2
RU2572834C2 RU2014101478/07A RU2014101478A RU2572834C2 RU 2572834 C2 RU2572834 C2 RU 2572834C2 RU 2014101478/07 A RU2014101478/07 A RU 2014101478/07A RU 2014101478 A RU2014101478 A RU 2014101478A RU 2572834 C2 RU2572834 C2 RU 2572834C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
winding
strips
core
wire
windings
Prior art date
Application number
RU2014101478/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014101478A (en
Inventor
Алексей Александрович Никифоров
Original Assignee
Алексей Александрович Никифоров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Александрович Никифоров filed Critical Алексей Александрович Никифоров
Priority to RU2014101478/07A priority Critical patent/RU2572834C2/en
Publication of RU2014101478A publication Critical patent/RU2014101478A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2572834C2 publication Critical patent/RU2572834C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, to manufacturing of transformers. During manufacturing steel strips are made for assembly of the core and stacked over each other in a pack. Windings are wound with outputs for primary and secondary windings. The windings are mounted at the core pack made of strips. The strips are bended enveloping the mounted windings with their stacking onto each other. Ends of each strip are connected and fixed thus completing assembly of the core and manufacturing of the transformer. At core assembly the pack is stacked with distribution of plates into two units containing M subpacks with M≥2. Each subpack is made of N strips with N≥1 of similar width. Width of strips in various subpacks for the same unit is different. Strips of the biggest width are placed into the pack middle during formation of the pack and subpack. The strips are placed onto each other thus forming the pack and subpack with their width reduced in direction from the pack middle to its edge. Units are formed of strips with cross-section symmetrical in regard to the axis passing through the pack centre and parallel to strip surface. In result the core pack with stepped cross-section is received, close in its shape to ellipse or sphere. Length of each strip in the pack and their placement in regard to each other in longitudinal direction is selected so that windings in the core envelope the core densely. Toe-to-toe connection of strips is considered with localization in regard to connection of ends of the adjacent strips in different places. Winding of primary and secondary windings and their mounting in the core pack is made simultaneously. The wire is wound with tension and effect of hoop stress in regard to the core pack.
EFFECT: reduced stray inductance, resistance, improved heat removal from inner rows of winding, reduced noise level.
19 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к изготовлению силовых низковольтных трансформаторов, трансформаторов для распределительных сетей, высоковольтных трансформаторов, и может быть использовано в их производстве.The invention relates to electrical engineering, in particular to the manufacture of power low-voltage transformers, transformers for distribution networks, high-voltage transformers, and can be used in their manufacture.

Известен способ изготовления трансформатора («Массовая радиобиблиотека». Выпуск 176. Подъяпольский А.Н. Как намотать трансформатор. Госэнергоиздат, 1953 г., сс.4-11), заключающийся в следующем. Сердечник собирают из комплектов прямоугольных пластин одного и того же размера, формируя его с поперечным сечением прямоугольной формы. По размерам сердечника (магнитопровода), сформированного в виде набора разъемных пластин или пластин с просечкой среднего керна, изготавливают каркас трансформатора. Подготавливают изоляционные прокладки для рядов витков обмоток и самих обмоток, а также выводные проводники и изолирующие элементы для них. Выполняют намотку обмоток на каркас, применяя провод с эмалевой изоляцией марки ПЭ или ПЭЛ виток к витку, используя предварительно подготовленные изоляционные прокладки. Перед намоткой выводной проводник, соединенный пайкой с наматываемым проводом, или конец наматываемого провода крепят, в частности, к гильзе каркаса, после намотки последнего ряда обмотки наматываемый провод обрезают и после зачистки соединяют пайкой с залуженным кончиком выводного проводника и осуществляют его крепление. Закончив намотку трансформатора, приступают к сборке сердечника, устанавливая на нем обмотки. Пластины сердечника собирают без зазора, в перекрышку (поочередно, то с одной стороны, то с другой стороны) или встык, а для предотвращения при заполнении каркаса пластинами повреждения его гильзы или обмотки острым краем среднего керна в окно каркаса вставляют и загибают защитную полоску из мягкой стали, при сборке сердечника из пластин с просечкой среднего керна применяют вспомогательную направляющую пластину. Окно каркаса заполняют возможно большим числом пластин. Магнитопровод после сборки стягивают.A known method of manufacturing a transformer ("Mass radio library." Issue 176. Podyapolsky AN How to wind a transformer. Gosenergoizdat, 1953, pp. 4-11), which consists in the following. The core is assembled from sets of rectangular plates of the same size, forming it with a rectangular cross-section. According to the size of the core (magnetic core), formed in the form of a set of split plates or plates with a core core cut-out, a transformer frame is made. Insulating strips are prepared for the rows of turns of the windings and the windings themselves, as well as lead-out conductors and insulating elements for them. The windings are wound on the frame using a wire with enamel insulation of the PE or PEL brand, coil to coil, using previously prepared insulating gaskets. Before winding, the lead-out conductor connected by soldering to the winding wire or the end of the winding wire is attached, in particular, to the sleeve of the frame, after winding the last row of windings, the winding wire is cut off and, after stripping, is connected to the tinned tip of the lead-out conductor and fastened. After completing the winding of the transformer, proceed to the assembly of the core, installing windings on it. The core plates are assembled without a gap, in the overlap (alternately, then on the one hand, then on the other hand) or end-to-end, and in order to prevent damage to the core sleeve or winding with the sharp edge of the middle core when filling the frame with the plates, insert and bend a protective strip of soft steel, when assembling the core from plates with a core cut, an auxiliary guide plate is used. The frame window is filled with as many plates as possible. The magnetic circuit after assembly is pulled together.

К недостаткам приведенного аналога способа изготовления трансформатора относится отсутствие возможностей уменьшения индуктивности рассеяния и сопротивления, улучшения теплоотвода от внутренних рядов катушки и снижения шума.The disadvantages of the analogue of the method of manufacturing a transformer include the lack of opportunities to reduce the leakage inductance and resistance, improve heat dissipation from the inner rows of the coil and reduce noise.

Указанные недостатки, в частности, обусловлены использованием намотки катушек (обмоток) на каркас, а затем проведением установки катушек (обмоток) вместе с каркасом на сердечник. Невозможность уменьшения индуктивности рассеяния связана с тем, что приведенное выполнение операций не позволяет производить максимально эффективное заполнение окна сердечника, а также используемой конструкцией последнего. Каркас необходим для изоляции обмоток от сердечника. Однако каркас занимает место в окне сердечника. Сердечник трансформатора собирают из штампованных листов одного и того же размера, Ш-образной формы с прямыми углами. Наличие угловых зон обеспечивает дополнительные потери. Следует также отметить, что сердечник имеет поперечное сечение прямоугольной формы, и витки обмотки, формируемой на каркасе, выполняют прямоугольной конфигурации. Этот геометрический фактор обуславливает высокую величину индуктивности рассеяния, не предоставляя возможности для получения ее более низкого значения. Кроме того, это же обстоятельство обуславливает и высокое сопротивленияе, препятствуя достижению более низкого его значения.These disadvantages, in particular, are due to the use of winding coils (windings) on the frame, and then installing coils (windings) together with the frame on the core. The impossibility of reducing the scattering inductance is due to the fact that the above operations do not allow the most efficient filling of the core window, as well as the design of the latter. The frame is necessary to isolate the windings from the core. However, the frame takes up space in the core window. The transformer core is assembled from stamped sheets of the same size, W-shaped with right angles. The presence of corner zones provides additional losses. It should also be noted that the core has a rectangular cross-section, and the turns of the winding formed on the frame perform a rectangular configuration. This geometric factor determines the high value of the leakage inductance, without providing the opportunity to obtain its lower value. In addition, the same circumstance leads to high resistance, preventing it from reaching a lower value.

Окно каркаса заполняется пластинами поштучно. После заполнения окна производят стягивание сердечника. При этом нельзя исключить вероятности неравномерного и недостаточного стягивания, в особенности это касается участка сердечника, на котором установлены обмотки.The frame window is filled with plates individually. After filling the windows produce constriction of the core. In this case, the likelihood of uneven and insufficient contraction cannot be ruled out, in particular this applies to the portion of the core on which the windings are installed.

Кроме того, для намотки обмоток используют провод с эмалевой изоляцией, например, марки ПЭ или ПЭЛ. Намотку таким проводом осуществляют в бережном режиме, провод кладут виток к витку с некоторым, небольшим, натяжением, выдерживая угол натяжения, избегая повреждения изоляционного покрытия. Провод наматывают на каркас, который необходим не только для изоляции обмоток от сердечника, но и для удержания их в порядке. Каркас изготавливается из прочного, держащего форму материала - плотного картона, фибры, гетинакса, текстолита. Обмотки вместе с каркасом устанавливаются на сердечнике, который, как указано, после установки стягивается. При этом в отношении сердечника и установленных на него обмоток отсутствует какое-либо взаимодействие, которое способствовало бы улучшению теплоотвода от внутренних рядов катушки и препятствовало бы колебательному движению пластин и, таким образом, обеспечивало бы снижение шума. Колебание или вибрация пластин - непременный атрибут трансформаторов.In addition, for winding windings use a wire with enamel insulation, for example, brand PE or PEL. Winding with such a wire is carried out in a gentle mode, the wire is laid round to round with some slight tension, maintaining the angle of tension, avoiding damage to the insulation coating. The wire is wound on a frame, which is necessary not only to isolate the windings from the core, but also to keep them in order. The frame is made of durable, shape-holding material - thick cardboard, fiber, getinaksa, textolite. The windings together with the frame are installed on the core, which, as indicated, is tightened after installation. Moreover, in relation to the core and the windings installed on it, there is no interaction that would improve the heat removal from the inner rows of the coil and would prevent the oscillatory movement of the plates and, thus, ensure noise reduction. Vibration or vibration of plates is an indispensable attribute of transformers.

Отметим также следующее. Кроме того, для обмоток применяют провода из меди круглого или прямоугольного сечения с высокопрочной эмалевой изоляцией, в частности, марки ПЭВ, марки ПЭТВП, в некоторых случаях применяют провода с комбинированной изоляцией: с эмалешелковой (ПЭШО, ПЭШД) и с эмалехлопчатобумажной (ПЭБО, ПЭБД). Такая изоляция повышает электрическую прочность обмоток, но уменьшает коэффициент заполнения окна сердечника. Коэффициент заполнения окна показывает, какую часть площади окна занимает чистая медь проводов обмотки, без изоляции. Поскольку кроме изоляции проводов катушка имеет межслоевую и межобмоточную изоляцию, то все эти виды изоляции занимают значительную часть площади окна, и коэффициент заполнения окна медью получается небольшим.We also note the following. In addition, round or rectangular copper wires with high-strength enamel insulation are used for windings, in particular, PEV and PETVP brands, in some cases wires with combined insulation are used: enamel-silk (PESHO, PEShD) and enamel-cotton (PEBO, PEBD ) Such insulation increases the electrical strength of the windings, but reduces the fill factor of the core window. Window fill factor shows how much of the window area is occupied by pure copper winding wires, without insulation. Since, in addition to the insulation of the wires, the coil has interlayer and inter-winding insulation, all these types of insulation occupy a significant part of the window area, and the window fill factor with copper is small.

Известен способ изготовления трансформатора (http://tehnoinfo.ru/tehnolog/elektro/74-2011-01-12-09-58-32.html), заключающийся в том, что изготавливают каркас для намотки катушек (обмоток), содержащий четыре стенки и два фланца с окнами (щечки), затем на каркас производят намотку катушек с выполнением выводов, сначала первичной, затем вторичной, для сборки сердечника выполняют (нарезают) стальные полосы прямоугольной формы, одной и той же ширины, обеспечивающей прямоугольное сечение сердечника, укладывают полосы в пакет друг на друга, который стягивают для плотного прилегания полос одна к другой, затем устанавливают катушки (обмотки) на пакет сердечника из полос, вставляя пакет в отверстие каркаса, концы полос при формировании пакета сдвигают на разную длину с возможностью их стыковки в разных местах, половину полос загибают в одну сторону, а другую половину - в другую, огибая установленные обмотки и сохраняя их укладку друг на друга, концы каждой полосы соединяют и фиксируют, оканчивая сборку сердечника, весь сердечник стягивают медной или мягкой железной проволокой и концы ее скручивают.A known method of manufacturing a transformer (http://tehnoinfo.ru/tehnolog/elektro/74-2011-01-12-09-58-32.html), which consists in the fact that they make a frame for winding coils (windings), containing four walls and two flanges with windows (cheeks), then coils are wound on the frame with the conclusions being made, first primary, then secondary, for the assembly of the core, steel strips of rectangular shape, of the same width, providing a rectangular cross section of the core, are laid (laid) stripes in a packet on each other, which are pulled together for tight run of the strips one to the other, then install coils (windings) on the core package from the strips, inserting the packet into the hole of the frame, the ends of the strips when forming the packet are shifted to different lengths with the possibility of their joining in different places, half of the strips are bent to one side, and the other half to the other, bending around the installed windings and keeping them stacking on each other, the ends of each strip are connected and fixed, ending with the assembly of the core, the entire core is pulled together with copper or soft iron wire and the ends are twisted.

Каркас для намотки катушек изготавливают из текстолита или гетинакса толщиной 2 мм в составе двух узких стенок, двух широких стенок и двух фланцев, в последних выполнены окна шириной 41 мм, в которые впоследствии вставляют пакет из полос. Раскраивают и вырезают указанные детали каркаса. На одном из фланцев выполняют отверстия для выводов первичной катушки. На другом фланце - отверстия для выводов вторичной катушки. Затем осуществляют сборку деталей каркаса.The coil winding frame is made of textolite or getinax 2 mm thick consisting of two narrow walls, two wide walls and two flanges, in the latter there are windows 41 mm wide, into which a packet of strips is subsequently inserted. Cut out and cut the indicated parts of the frame. On one of the flanges, holes are made for the terminals of the primary coil. On the other flange are openings for the leads of the secondary coil. Then carry out the assembly of the frame parts.

Готовый каркас устанавливают на станок для намотки катушек и производят намотку. Намотку осуществляют правильными рядами, чтобы катушка была плотной. Наматывают сначала первичную катушку. До начала намотки складывают провод в виде петли длиной около 200 мм. Конец петли длиной около 35 мм выводят через отверстие во фланце. Петля предназначена для усиления выводного конца катушки и предохранения его от обрыва. В начале петли зачищают изоляцию провода и скручивают оба провода. Если один провод обломится при работе трансформатора, другой будет служить для прохождения тока через катушку. При намотке, осуществляемой, как указано, рядами, провод передвигают вдоль каркаса то в одну, то в другую сторону. По окончании намотки первичной катушки снова выполняют петлю и через отверстие во фланце выводят конец катушки. Выполняют изолирующую прокладку для предотвращения соединения витков первичной и вторичной катушек. Наматывают вторичную катушку. Выводы от вторичной катушки выполняют одним проводом и выводят через отверстия противоположного фланца относительно выводов первичной катушки. При намотке вторичной катушки возможно выполнение вывода в виде петли после намотки 2/3 всех витков с последующей намоткой остальных витков без обрыва провода.The finished frame is installed on the machine for winding coils and produce winding. The winding is carried out in regular rows so that the coil is tight. The primary coil is wound first. Before winding, the wire is folded in the form of a loop with a length of about 200 mm. A loop end of about 35 mm in length is brought out through an opening in the flange. The loop is designed to strengthen the output end of the coil and protect it from breaking. At the beginning of the loop, strip the insulation of the wire and twist both wires. If one wire breaks during the operation of the transformer, the other will serve to pass current through the coil. When winding, carried out, as indicated, in rows, the wire is moved along the frame in one direction or the other. At the end of the winding of the primary coil, loop again and through the hole in the flange lead out the end of the coil. An insulating pad is made to prevent the connection of the turns of the primary and secondary coils. Spool the secondary coil. The conclusions from the secondary coil are performed by one wire and output through the holes of the opposite flange relative to the conclusions of the primary coil. When winding the secondary coil, it is possible to output in the form of a loop after winding 2/3 of all turns, followed by winding the remaining turns without breaking the wire.

Для пакета сердечника нарезают полосы из стали шириной 40 мм и длиной, позволяющей обогнуть каркас. Края полос обрабатывают для устранения острых заусенцев с целью предотвращения создания замыкания между полосами. Выполняют изоляцию полос, покрывая их тонким слоем лака или олифы. Полосы складывают в пакет толщиной 20 мм, оборачивают его изоляционной лентой или прочными нитками для плотного прилегания полос одной к другой и вставляют пакет в отверстие каркаса.For a core package, strips of steel 40 mm wide and a length allowing round the frame are cut. The edges of the strips are treated to eliminate sharp burrs in order to prevent a short circuit between the strips. The strips are insulated by covering them with a thin layer of varnish or drying oil. The strips are folded into a bag with a thickness of 20 mm, wrapped with insulating tape or strong threads for a snug fit of the strips to one another and insert the bag into the hole of the frame.

Витой сердечник имеет существенные преимущества перед сердечником, собранным из прямоугольных пластин. В нем только один стык в каждом витке, благодаря тонкой стали потери энергии в нем незначительны, и его легко выполнить. Такие сердечники применяются в изготавливаемых заводских трансформаторах малой мощности, где их наматывают на станках из тонкой листовой стали.A twisted core has significant advantages over a core assembled from rectangular plates. It has only one joint in each turn, thanks to thin steel, the energy loss in it is negligible, and it is easy to perform. Such cores are used in manufactured low-power factory transformers, where they are wound on thin-sheet steel machines.

К недостаткам выбранного в качестве ближайшего аналога способа изготовления трансформатора относится отсутствие возможностей уменьшения индуктивности рассеяния и сопротивления, улучшения теплоотвода от внутренних рядов катушки и снижения шума.The disadvantages of the transformer manufacturing method chosen as the closest analogue include the lack of possibilities to reduce the leakage inductance and resistance, improve heat removal from the internal rows of the coil and reduce noise.

Указанные недостатки, в частности, обусловлены проведением намотки катушек (обмоток) на каркас и последующей установки катушек (обмоток) на сердечник вместе с каркасом. Отсутствие возможности уменьшения индуктивности рассеяния связано с тем, что приведенное выполнение операций не позволяет производить максимально эффективное заполнение окна сердечника. Каркас необходим для изоляции обмоток от сердечника. Однако каркас занимает место в окне сердечника. Следует также отметить, что сердечник имеет поперечное сечение прямоугольной формы, и витки обмотки, формируемой на каркасе, выполняют прямоугольной конфигурации. Этот геометрический фактор обуславливает высокую величину индуктивности рассеяния, не предоставляя возможности для достижения ее более низкого значения. Кроме того, это же обстоятельство обуславливает и высокое сопротивление, препятствуя достижению более низкого его значения.These shortcomings, in particular, are due to the winding of coils (windings) on the frame and the subsequent installation of coils (windings) on the core together with the frame. The inability to reduce the scattering inductance is due to the fact that the above operations do not allow the most efficient filling of the core window. The frame is necessary to isolate the windings from the core. However, the frame takes up space in the core window. It should also be noted that the core has a rectangular cross-section, and the turns of the winding formed on the frame perform a rectangular configuration. This geometric factor determines the high value of the leakage inductance, without providing the opportunity to achieve its lower value. In addition, the same circumstance leads to high resistance, preventing the achievement of its lower value.

При изготовлении трансформатора в окно каркаса вставляется пакет полос, предварительно стянутых изолентой или нитью во избежание развала его. В финале, после заполнения окна и соединения концов полос сердечника друг с другом, весь сердечник стягивают проволокой. Следует отметить существование вероятности неравномерного и недостаточного стягивания, в частности, участка сердечника, на котором установлены обмотки на каркасе.In the manufacture of the transformer, a package of strips pre-strapped with electrical tape or thread is inserted into the frame window to prevent it from collapsing. In the final, after filling the window and connecting the ends of the core strips to each other, the entire core is pulled together with wire. It should be noted that there is a probability of uneven and insufficient contraction, in particular, of the core section on which the windings are installed on the frame.

Каркас, на который наматывают провод при изготовлении обмоток, необходим не только для изоляции обмоток от сердечника, но и для удержания их в порядке. Каркас в рассматриваемом способе изготавливается из прочного, держащего форму материала - гетинакса, текстолита. Обмотки вместе с каркасом устанавливаются на сердечнике, который, как указано, после установки стягивается. При этом в отношении сердечника и установленных на него обмоток отсутствует какое-либо взаимодействие, которое способствовало бы улучшению теплоотвода от внутренних рядов катушки и препятствовало бы колебательному движению полос сердечника и, таким образом, обеспечивало бы снижение шума. Колебание или вибрация пластин (полос) сердечника - непременный атрибут трансформаторов.The frame on which the wire is wound during the manufacture of the windings is necessary not only to isolate the windings from the core, but also to keep them in order. The frame in the considered method is made of durable, form-holding material - getinax, textolite. The windings together with the frame are installed on the core, which, as indicated, is tightened after installation. Moreover, with respect to the core and the windings installed on it, there is no interaction that would improve the heat removal from the inner rows of the coil and would prevent the oscillatory movement of the core strips and, thus, provide noise reduction. Oscillation or vibration of the core plates (strips) is an indispensable attribute of transformers.

Необходимо отметить следующее. При применении для обмоток провода из меди круглого или прямоугольного сечения с высокопрочной эмалевой изоляцией, в частности, марки ПЭВ, марки ПЭТВП могут использовать провода с комбинированной изоляцией: с эмалешелковой (ПЭШО, ПЭШД) и с эмалехлопчатобумажной (ПЭБО, ПЭБД). Такая изоляция повышает электрическую прочность обмоток, но уменьшает коэффициент заполнения окна сердечника. Коэффициент заполнения окна показывает, какую часть площади окна занимает чистая медь проводов обмотки без изоляции. Поскольку кроме изоляции проводов катушка имеет межслоевую и межобмоточную изоляцию, то все эти виды изоляции занимают значительную часть площади окна, и коэффициент заполнения окна медью получается небольшим.The following should be noted. When using round or rectangular copper wires with high-strength enamel insulation for windings, in particular, PEV, PETVP brands, they can use wires with combined insulation: with enamel-silk (PESHO, PESHD) and with enamel-cotton (PEBO, PEBD). Such insulation increases the electrical strength of the windings, but reduces the fill factor of the core window. The fill factor of the window shows how much of the window area is occupied by pure copper winding wires without insulation. Since, in addition to the insulation of the wires, the coil has interlayer and inter-winding insulation, all these types of insulation occupy a significant part of the window area, and the window fill factor with copper is small.

Техническим результатом является:The technical result is:

- уменьшение индуктивности рассеяния;- decrease in leakage inductance;

- снижение сопротивления;- decrease in resistance;

- улучшение теплоотвода от внутренних рядов обмотки;- improvement of heat removal from the inner rows of the winding;

- снижение уровня шума.- noise reduction.

Дополнительным преимуществом является облегчение автоматизации сборки трансформатора.An additional benefit is the ease of automation of transformer assembly.

Технический результат достигается в способе изготовления трансформатора, заключающемся в том, что выполняют стальные полосы для сборки сердечника, укладывают их в пакет друг на друга, производят намотку обмоток с выполнением выводов - первичной и вторичной, устанавливают обмотки на пакет сердечника из полос, полосы загибают, огибая установленные обмотки и сохраняя их укладку друг на друга, концы каждой из полос соединяют и фиксируют, оканчивая сборку сердечника, при сборке сердечника укладку пакета осуществляют с распределением пластин на два блока, содержащих по M субпакетов с M≥2, каждый субпакет выполняют из N полос с N≥1 одинаковой ширины, ширина полос разных субпакетов одного и того же блока - разная, укладку полос наибольшей ширины при формировании блока и субпакета производят в середину пакета и укладывают полосы друг на друга, формируя блок и субпакеты, с соблюдением уменьшения их ширины в направлении от середины пакета к его краю, обеспечивая формирование из полос блоков с поперечными сечениями, симметричными относительно оси, проходящей через центр пакета и параллельной поверхности полос, получая пакет сердечника с поперечным сечением ступенчатой формы, приближающимся по фигуре к эллипсу или кругу, длину каждой из полос в пакете и их расположение относительно друг друга в продольном направлении при формировании пакета выбирают с возможностью обеспечения плотного огибания сердечником установленных на него обмоток, с возможностью соединения концов полос стык в стык, с локализацией относительно соединений концов ближайших соседних полос в разных местах, намотку обмоток - первичной и вторичной - и установку их на пакет сердечника осуществляют одновременно, наматывая провод относительно пакета сердечника, провод наматывают с натяжением и с возможностью оказания на сердечник стягивающего усилия.The technical result is achieved in a method for manufacturing a transformer, which consists in performing steel strips for assembling the core, stacking them in a bag on top of each other, winding the windings with the conclusions being made - primary and secondary, installing the windings on the core package from the strips, bending the strips, bending around the installed windings and keeping them stacking on top of each other, the ends of each of the strips are connected and fixed, ending with the assembly of the core; when assembling the core, the package is laid with the distribution of plates into two blocks containing M subpackets with M≥2, each subpacket is made of N strips with N≥1 of the same width, the width of the strips of different subpackages of the same block is different, the stripes of the greatest width are laid in the middle when the block and subpacket are formed of the packet and stack the strips on top of each other, forming a block and subpackages, subject to a decrease in their width in the direction from the middle of the packet to its edge, ensuring the formation of stripes of blocks with cross sections symmetrical with respect to the axis passing through the center of the packet and the parallel on the surface of the strips, receiving a packet of a core with a stepped cross-sectional shape approaching an ellipse or a circle in shape, the length of each of the strips in the packet and their arrangement relative to each other in the longitudinal direction when forming the packet is selected with the possibility of ensuring a tight envelope around the windings installed on it , with the possibility of connecting the ends of the strips butt-to-butt, with localization relative to the joints of the ends of the nearest adjacent strips in different places, the winding of the windings - primary and secondary - and their installation on the core package is carried out simultaneously, winding the wire relative to the core package, the wire is wound with tension and with the possibility of exerting a tensile force on the core.

В способе выполнение стальных полос осуществляют прямоугольной формы с использованием трансформаторной листовой стали толщиной 0,3 мм.In the method, the execution of steel strips is carried out in a rectangular shape using transformer sheet steel with a thickness of 0.3 mm.

В способе при сборке сердечника укладку пакета осуществляют с распределением пластин на два блока, содержащих по M субпакетов с M≥2, каждый субпакет выполняют из N полос с N≥1 одинаковой ширины, ширина полос разных субпакетов одного и того же блока - разная, укладку полос наибольшей ширины при формировании блока и субпакета производят в середину пакета и укладывают полосы друг на друга, формируя блок и субпакеты, с соблюдением уменьшения их ширины в направлении от середины пакета к его краю, обеспечивая формирование из полос блоков с поперечными сечениями, симметричными относительно оси, проходящей через центр пакета и параллельной поверхности полос, получая пакет сердечника с поперечным сечением ступенчатой формы, приближающимся по фигуре к эллипсу или кругу, а длину каждой из полос в пакете выбирают разной, с возможностью при завершении изготовления сердечника загибания полос в отношении всего пакета в одну сторону, причем соблюдая условие выбора - с возможностью обеспечения плотного огибания сердечником установленных на него обмоток, с возможностью соединения концов полос стык в стык, с локализацией относительно соединений концов ближайших соседних полос в разных местах.In the method, when assembling the core, the package is laid with the distribution of plates into two blocks containing M subpackets with M≥2, each subpacket is made of N strips with N≥1 of the same width, the width of the strips of different subpackages of the same block is different, the packing the stripes of the greatest width during the formation of the block and subpacket are made in the middle of the packet and the strips are stacked on top of each other, forming the block and subpackages, observing the reduction of their width in the direction from the middle of the packet to its edge, ensuring the formation of stripes of blocks across sections symmetrical with respect to the axis passing through the center of the packet and parallel to the surface of the strips, obtaining a packet of a core with a step-shaped cross section approaching an ellipse or a circle in the figure, and the length of each of the strips in the packet is chosen different, with the possibility of bending strips in relation to the entire package in one direction, and observing the selection condition - with the possibility of providing a tight envelope with the core of the windings installed on it, with the possibility of connecting the ends los joint to joint, with respect to the localization of the compounds of the ends of nearest neighboring bands at different locations.

В способе при сборке сердечника укладку пакета осуществляют с распределением пластин на два блока, содержащих по M субпакетов с M=25, каждый субпакет выполняют из N полос с N=3 одинаковой ширины, ширина полос разных субпакетов одного и того же блока - разная, ширину полос по блоку варьируют от 12,6 мм до 46,0 мм, укладку полос наибольшей ширины при формировании блока и субпакета производят в середину пакета и укладывают полосы друг на друга, формируя блок и субпакеты, с соблюдением уменьшения их ширины в направлении от середины пакета к его краю, обеспечивая формирование из полос блоков с поперечными сечениями, симметричными относительно оси, проходящей через центр пакета и параллельной поверхности полос, получая пакет сердечника с поперечным сечением ступенчатой формы, приближающимся по фигуре к эллипсу или кругу, при изготовлении сердечника в пакете формируют блоки одинаковые не только в отношении ширин укладываемых полос, но и в отношении их длин и ориентации полос друг относительно друга в блоке в продольном направлении, соблюдая основное условие - длину каждой из полос в пакете и их расположение относительно друг друга в продольном направлении при формировании пакета выбирают с возможностью обеспечения плотного огибания сердечником установленных на него обмоток, с возможностью соединения концов полос стык в стык, с локализацией относительно соединений концов ближайших соседних полос в разных местах, длину полос по блоку варьируют от 212,3 мм до 349,4 мм, при завершении сборки сердечника полосы загибают, сохраняя их укладку друг на друга, в противоположные стороны по блокам.In the method, when assembling the core, the stacking is carried out with the distribution of plates on two blocks containing M subpackets with M = 25, each subpacket is made of N strips with N = 3 of the same width, the width of the strips of different subpackages of the same block is different, the width stripes on a block vary from 12.6 mm to 46.0 mm, laying of strips of the greatest width when forming a block and a subpackage is carried out in the middle of the package and the strips are stacked on top of each other, forming a block and subpackages, subject to a decrease in their width in the direction from the middle of the package to its edge, obes baking the formation of strips of blocks with cross sections symmetrical with respect to the axis passing through the center of the packet and parallel to the surface of the strips, obtaining a packet of a core with a cross-section of a stepped shape approaching an ellipse or a circle in the figure, when manufacturing a core in a packet, blocks are formed that are identical not only in in relation to the width of the stacked strips, but also in relation to their lengths and the orientation of the strips relative to each other in the block in the longitudinal direction, observing the main condition - the length of each of the strips in a packet and their location relative to each other in the longitudinal direction when forming the package is selected with the possibility of providing a tight envelope with the core of the windings installed on it, with the possibility of connecting the ends of the strips butt-to-butt, with localization relative to the joints of the ends of the nearest adjacent strips in different places, the length of the strips along the block varies from 212.3 mm to 349.4 mm, upon completion of the core assembly, the strips are bent, keeping them stacking on each other, in opposite directions along the blocks.

В способе после намотки и установки на пакет сердечника обмоток концы каждой из полос соединяют и фиксируют, оканчивая сборку сердечника тем, что осуществляют внешний бандаж, используя трансформаторную ленту, которую сваривают контактной сваркой.In the method, after winding and installing windings on the core package, the ends of each of the strips are connected and fixed, ending with the assembly of the core by an external bandage using a transformer tape that is welded by resistance welding.

В способе намотку обмоток - первичной и вторичной - производят с расположением вторичной обмотки на намотанной первичной обмотке.In the method, the windings of the windings - primary and secondary - are produced with the location of the secondary winding on the wound primary winding.

В способе перед намоткой и одновременной установкой обмоток пакет сердечника фиксируют для сохранения порядка укладки полос.In the method, before winding and simultaneously installing the windings, the core package is fixed to maintain the strip laying order.

В способе осуществляют намотку первого ряда под заданным углом намотки α, при переходе к намотке каждого последующего ряда витков производят деформацию провода в двух плоскостях, в плоскости, перпендикулярной оси намотки, провод подгибают в направлении от намотанного ряда, в плоскости, параллельной оси намотки, провод подгибают на величину, обеспечивающую намотку под углом, большим угла намотки непосредственно предыдущего ряда.In the method, the first row is wound at a predetermined winding angle α, during the transition to the winding of each subsequent row of turns, the wire is deformed in two planes, in a plane perpendicular to the winding axis, the wire is bent in the direction from the wound row, in a plane parallel to the winding axis, the wire bend by a value that provides winding at an angle greater than the angle of winding directly from the previous row.

В способе при намотке обмоток используют провод, в котором со стороны поверхности пакета сердечника - поверхности эллипса или круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку, противоположные стороны плоскопараллельны, при переходе к намотке каждого последующего ряда витков производят деформацию провода в двух плоскостях, в плоскости, перпендикулярной оси намотки, провод подгибают в направлении от намотанного ряда, достигая величины подгиба до толщины провода, в плоскости, параллельной оси намотки, провод подгибают на величину, обеспечивающую намотку под углом, большим угла намотки предыдущего ряда, а именно равным величине удвоенного угла намотки предыдущего ряда.In the method, when winding the windings, a wire is used in which from the side of the surface of the core package — the surface of an ellipse or a circle as a figure, which is close to the cross-section of the stepped shape of the core package onto which the winding is carried out, the opposite sides are plane-parallel, when passing to the winding of each subsequent row of turns the wire is deformed in two planes, in a plane perpendicular to the axis of the winding, the wire is bent in the direction from the wound row, reaching the amount of bending to the thickness of the wire yes, in a plane parallel to the winding axis, the wire is bent by an amount that ensures winding at an angle greater than the winding angle of the previous row, namely equal to the value of the doubled winding angle of the previous row.

В способе при переходе к последующему ряду витков производят деформацию провода, утончая его на 10÷20 мкм и осуществляя прокладку при этом изолирующим материалом, в качестве изолирующего материала используют кусочки слюды.In the method, when moving to the next row of turns, the wire is deformed, thinning it by 10 ÷ 20 microns and laying with an insulating material, using mica pieces as an insulating material.

В способе провод наматывают с натяжением плотно виток к витку, осуществляя натяжение провода вплоть до достижения предела текучести материала провода.In the method, the wire is wound tightly to the coil, pulling the wire up to the yield strength of the wire material.

В способе угол намотки α для первого ряда берут α=arctg(а/Lп), где Lп - длина периметра поверхности эллипса или круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку, а - ширина провода как размер в поперечном сечении провода в направлении, параллельном поверхности эллипса или круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку.In the method, the winding angle α for the first row is taken α = arctan (a / L p ), where L p is the length of the perimeter of the surface of the ellipse or circle as a figure, which is close to the cross section of the stepped shape of the core package, which is wound, and is the width wires as the size in the cross section of the wire in a direction parallel to the surface of the ellipse or circle as a figure, which is approached by a cross section of a stepped shape of the core package, which is wound.

В способе при намотке используют провод из металла вентильной группы, алюминий, для первичной обмотки - алюминиевый провод сечением 2,3×1,4 мм2, для вторичной обмотки - алюминиевый провод сечением 7,5×2,2 мм2, используют провод с керамической изоляцией, а керамическая изоляция получена микродуговым оксидированием, в первичной обмотке наматывают 370 витков, во вторичной - 65 витков.In the method, when winding, a wire of valve metal is used, aluminum, for the primary winding - an aluminum wire with a cross section of 2.3 × 1.4 mm 2 , for the secondary winding - an aluminum wire with a cross section of 7.5 × 2.2 mm 2 , use a wire with ceramic insulation, and ceramic insulation obtained by microarc oxidation, 370 turns are wound in the primary winding, 65 turns in the secondary.

В способе после осуществления намотки для улучшения теплопроводности обмоток проводят пропитку: в электроизоляционном лаке - полиимидном или силазановом, или в неорганическом растворе - растворе полифосфатов, или в растворе жидкого стекла с гексафторсиликатом натрия, или в расплаве электроизоляционных веществ - низкоплавкие стекла или циризин.In the method, after winding is carried out, in order to improve the thermal conductivity of the windings, the impregnation is carried out: in an electrically insulating varnish - polyimide or silazane, or in an inorganic solution - a solution of polyphosphates, or in a solution of liquid glass with sodium hexafluorosilicate, or in a melt of electrical insulating substances - low-melting glasses or cirizine.

В способе осуществляют намотку в электролите, производя дополнительное оксидирование и восстанавливая возможные при намотке нарушения предварительно сформированного изоляционного покрытия.In the method, winding is carried out in an electrolyte, producing additional oxidation and restoring possible winding violations of a pre-formed insulation coating.

В способе осуществляют намотку: в электроизоляционном лаке - полиимидном или силазановом, или в неорганическом растворе - растворе полифосфатов, или в растворе жидкого стекла с гексафторсиликатом натрия, или в расплаве электроизоляционных веществ - низкоплавкие стекла или циризин.In the method, winding is carried out: in an electrically insulating varnish - polyimide or silazane, or in an inorganic solution - a solution of polyphosphates, or in a solution of water glass with sodium hexafluorosilicate, or in a melt of electrical insulation substances - low-melting glasses or cirizine.

Сущность технического решения поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми чертежами.The essence of the technical solution is illustrated by the following description and the accompanying drawings.

На Фиг.1 схематически показаны вид в продольном направлении пакета сердечника - а) и его поперечное сечение - б) в случае выполнения пакета сердечника содержащим 10 субпакетов (M=10) в каждом блоке, а в каждом субпакете по 1 полосе (N=1).Figure 1 schematically shows a longitudinal view of the core package - a) and its cross section - b) in the case of a core package containing 10 subpackets (M = 10) in each block, and in each subpacket 1 strip (N = 1 )

На Фиг.2 схематически показан сердечник с надетыми на него первичной и вторичной катушками.Figure 2 schematically shows a core with primary and secondary coils put on it.

На Фиг.3 схематически показан трансформатор в сборке, при которой половину полос загибают в одну сторону, а другую половину - в другую.Figure 3 schematically shows a transformer in an assembly in which half of the strips are bent in one direction and the other half in the other.

На Фиг.4 приведена Таблица 1, иллюстрирующая применимые на практике при изготовлении трансформатора комплектность и размеры полос для сборки сердечника с поперечным сечением ступенчатой формы, приближающимся по фигуре к кругу, комплектность приведена в отношении одного блока для случая изготовления блоков одинаковыми как в отношении ширины используемых полос, так и в отношении их длины, а также ориентации пластин относительно друг друга.Figure 1 shows Table 1, illustrating the completeness and dimensions of strips for assembling a core with a stepped cross-sectional shape approaching a circle approaching in practice in the manufacture of a transformer, the completeness is shown with respect to one block for the case of manufacturing the blocks the same as with respect to the width used strips, and in relation to their length, as well as the orientation of the plates relative to each other.

При изготовлении трансформатора, как правило, проводится предварительный расчет количества витков и определение геометрии сердечника, необходимые для достижения заданной индуктивности. При реализации достижения заданной индуктивности можно выделить два крайних случая: во-первых, использование малого количества витков и сердечника больших размеров, во-вторых - большого количества витков и сердечника малых размеров. Соответственно в первом случае получают трансформатор с высоким коэффициентом полезного действия и высокой стоимости, во втором случае - с низким коэффициентом полезного действия и невысокой стоимости. Заметим, пока существует неопределенность по допустимым потерям мощности, выбор сердечника произволен. Определение же допустимых потерь задает конкретную конструкцию трансформатора.In the manufacture of a transformer, as a rule, a preliminary calculation of the number of turns and determination of the core geometry necessary to achieve a given inductance are carried out. When realizing the achievement of a given inductance, two extreme cases can be distinguished: firstly, the use of a small number of turns and a large core, and secondly, a large number of turns and a small core. Accordingly, in the first case, a transformer with a high efficiency and high cost is obtained, in the second case, with a low efficiency and low cost. Note, as long as there is an uncertainty about the permissible power losses, the choice of core is arbitrary. Determining the allowable loss determines the specific design of the transformer.

В случае идеального трансформатора магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой, полностью, без потерь, поглощается вторичной обмоткой. В реальных же трансформаторах имеются потери. В основном эти потери подразделяются на потери, обусловленные сердечником трансформатора, и потери, которые связаны с омическими потерями в проводе и обмотках (катушках) трансформатора. Кроме того, могут быть потери из-за наличия паразитных межвитковых и межобмоточных емкостей, являющиеся актуальными в радиочастотных трансформаторах.In the case of an ideal transformer, the magnetic flux generated by the primary winding is completely absorbed by the secondary winding without loss. In real transformers, there are losses. Basically, these losses are divided into losses due to the core of the transformer, and losses associated with ohmic losses in the wire and windings (coils) of the transformer. In addition, there may be losses due to the presence of spurious inter-turn and inter-winding capacities, which are relevant in radio frequency transformers.

Индуктивность рассеяния - индуктивность, соответствующая потерям потока первичной обмотки, сцепляемого со всей вторичной обмоткой. Величина индуктивности рассеяния зависит от конструкции трансформатора (Баркан В.Ф. «Радиоприемные устройства». Изд. 4, 1972 г., 576 с., с.64). На величину индуктивности рассеяния оказывает существенное влияние тип сердечника трансформатора (Куликовский А.А. «Справочник по радиоэлектронике». Т.1, 1967 г., 640 с., с.531), взаимное расположение обмоток, их секционирование, способы намотки.Dissipation inductance is the inductance corresponding to the loss in the flux of the primary winding coupled to the entire secondary winding. The magnitude of the leakage inductance depends on the design of the transformer (Barkan V.F. “Radio receiving devices.” Ed. 4, 1972, 576 p., P. 64). The type of transformer core (AA Kulikovsky, “A Handbook of Radio Electronics”, Vol. 1, 1967, 640 p., P. 513), the relative position of the windings, their partitioning, and the winding methods have a significant influence on the magnitude of the scattering inductance.

Магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой, концентрируется в сердечнике и связывает собой первичную и вторичную обмотки. Магнитный поток замыкается по двум различным путям. Во-первых, через сердечник, с концентрацией большей части магнитного потока в нем. Эта часть магнитного потока, порождаемая первичной обмоткой, замыкается вторичной. Во-вторых, в обход сердечника, через окно сердечника, как результат его недостаточно эффективного заполнения. Эта часть магнитного потока, порождаемая первичной обмоткой, не замыкается вторичной обмоткой. Таким образом, возникают потери магнитного потока, порождаемого первичной обмоткой - индуктивность рассеяния.The magnetic flux generated by the primary winding is concentrated in the core and connects the primary and secondary windings. Magnetic flux closes in two different ways. Firstly, through the core, with the concentration of most of the magnetic flux in it. This part of the magnetic flux generated by the primary winding is closed by the secondary. Secondly, bypassing the core, through the window of the core, as a result of its insufficiently effective filling. This part of the magnetic flux generated by the primary winding is not closed by the secondary winding. Thus, losses of the magnetic flux generated by the primary winding — scattering inductance — occur.

В вышеприведенном уровне техники и указанных причинах, препятствующих достижению технического результата, отмечалось, что установка обмоток на сердечнике вместе с каркасом, изоляция проводов, межслоевая и межобмоточная изоляция являются факторами, влияющими на эффективность заполнения окна сердечника. Эти факторы обуславливают возникновение индуктивности рассеяния, так как ведут к потерям магнитного потока, порождаемого первичной обмоткой. Коэффициент заполнения окна показывает, какую часть площади окна занимает непосредственно проводящий материал проводов обмотки. Чем большую площадь занимает проводящий материал проводов, тем меньше потери магнитного потока и меньше величина индуктивности рассеяния. Следовательно, для снижения последней требуется увеличить эффективность заполнения окна сердечника. В этих целях в предлагаемом способе изготовления используется следующее. Бескаркасная намотка и установка обмоток. Намотку обмоток - первичной и вторичной - и установку их на пакет сердечника осуществляют одновременно, наматывая провод относительно пакета сердечника. Причем провод наматывают с натяжением и с возможностью оказания на сердечник стягивающего усилия. Кроме того, изготавливая сердечник из полос трансформаторной стали, длину каждой из полос в пакете сердечника и их расположение относительно друг друга в продольном направлении при формировании пакета выбирают с возможностью обеспечения плотного огибания сердечником установленных на него обмоток. При этом для каждой полосы производят расчет длины индивидуально, с возможностью соединения концов полос стык в стык, без зазора, а также учитывается условие локализации соединений концов ближайших соседних полос в разных местах. Это осуществляется для снижения магнитосопротивления и препятствования потерям.In the above prior art and the indicated reasons hindering the achievement of the technical result, it was noted that the installation of the windings on the core together with the frame, the insulation of the wires, interlayer and winding insulation are factors that affect the efficiency of filling the window of the core. These factors lead to the occurrence of scattering inductance, as they lead to losses in the magnetic flux generated by the primary winding. The fill factor of the window shows how much of the window is occupied by the directly conductive material of the winding wires. The larger the area occupied by the conductive material of the wires, the smaller the loss of magnetic flux and the smaller the magnitude of the inductance of scattering. Therefore, to reduce the latter, it is necessary to increase the efficiency of filling the core window. For these purposes, the proposed manufacturing method uses the following. Frameless winding and installation of windings. Winding the windings - primary and secondary - and installing them on the core package is carried out simultaneously, winding the wire relative to the core package. Moreover, the wire is wound with tension and with the possibility of exerting a pulling force on the core. In addition, when making the core from strips of transformer steel, the length of each of the strips in the core package and their location relative to each other in the longitudinal direction when forming the package is selected with the possibility of providing a tight envelope with the core of the windings installed on it. At the same time, for each strip, the length is calculated individually, with the possibility of connecting the ends of the strips butt-to-butt, without a gap, and also takes into account the condition of localization of the joints of the ends of the nearest adjacent bands in different places. This is done to reduce magnetoresistance and prevent loss.

Кроме решения задачи снижения индуктивности рассеяния посредством повышения коэффициента заполнения окна сердечника, эта задача решается также оптимизацией геометрических параметров. Как отмечалась, в представленных аналогах используются сердечники с поперечным сечением прямоугольной формы, этой же формы наматываются и витки обмоток. В предлагаемом способе сердечник характеризуется поперечным сечением ступенчатой формы, приближающимся по фигуре к эллипсу или кругу (см. Фиг.1), а наматываемые витки на него округлой формы. Это обеспечивает снижение индуктивности рассеяния по следующим причинам.In addition to solving the problem of reducing the leakage inductance by increasing the fill factor of the core window, this problem is also solved by optimizing the geometric parameters. As noted, in the presented analogues cores with a rectangular cross-section are used, and coils of windings are wound with the same shape. In the proposed method, the core is characterized by a cross-section of a stepped shape, approaching the figure to an ellipse or circle (see Figure 1), and the wound coils on it are rounded. This provides a decrease in the leakage inductance for the following reasons.

Индуктивность рассеяния зависит от размеров (q) трансформатора, квадрата отношения количества витков в обмотках (N2), геометрического параметра (k) трансформатора, так, Lpacceяния~qN2k. Геометрический параметр (k) зависит от типа и конструкции сердечника и его характеристик, от конструкции и технологии изготовления обмоток. С другой стороны, индуктивность при расположении катушки на сердечнике определяется выражением L=µoµqN2/l, в котором µo - магнитная постоянная, µ - относительная магнитная проницаемость сердечника, N - количество витков, S - площадь сечения сердечника при µ»1, l - длина катушки. Так, исходя из приведенных выражений, сравнивая сердечник, характеризующийся поперечным сечением прямоугольной формы, в частности квадратной (в предельном случае) с размером стороны 2R, в известном аналоге и сердечник ступенчатой формы по фигуре, близкой к кругу (в предельном случае) диаметром 2R - в предлагаемом решении, принимая равными все параметры, кроме геометрического параметра (k), можно видеть, что индуктивность рассеяния в случае сердечника с квадратным поперечным сечением окажется больше, чем в случае круглого сечения, поскольку в последнем случае величина S меньше. В отношении витков можно видеть, что провод на витке квадратной формы длиннее, чем на витке круглой формы. Соответственно сопротивление в случае сердечника, который собирают в предлагаемом способе, будет меньше. Эти же самые рассуждения будут иметь место в случае прямоугольного сечения для известного решения и соответственно сечения ступенчатой формы по фигуре, близкой к эллипсу, для предлагаемого решения.The scattering inductance depends on the size (q) of the transformer, the square of the ratio of the number of turns in the windings (N 2 ), the geometrical parameter (k) of the transformer, so Lpacification ~ qN 2 k. The geometric parameter (k) depends on the type and design of the core and its characteristics, on the design and manufacturing technology of the windings. On the other hand, the inductance when the coil is located on the core is determined by the expression L = µ o µqN 2 / l, in which µ o is the magnetic constant, µ is the relative magnetic permeability of the core, N is the number of turns, S is the cross-sectional area of the core with µ »1 , l is the length of the coil. So, based on the above expressions, comparing a core characterized by a rectangular cross-section, in particular a square (in the extreme case) with a side size of 2R, in the well-known analogue and a step-shaped core in a figure close to a circle (in the extreme case) with a diameter of 2R - in the proposed solution, assuming that all parameters are equal, except for the geometric parameter (k), it can be seen that the scattering inductance in the case of a core with a square cross section will be greater than in the case of a round section, since in the latter case, the value of S is less. With regard to the turns, it can be seen that the wire on the round coil is longer than on the round coil. Accordingly, the resistance in the case of the core, which is collected in the proposed method, will be less. The same reasoning will take place in the case of a rectangular section for a known solution and, accordingly, a section of a stepped shape in a figure close to an ellipse for the proposed solution.

Устранение причин, препятствующих достижению технического результата в части улучшение теплоотвода от внутренних рядов катушки и снижение уровня шума, обеспечивается следующим.The elimination of the reasons that impede the achievement of the technical result in terms of improving the heat sink from the inner rows of the coil and reducing the noise level is ensured by the following.

В предлагаемом способе изготовления, как уже указывалось, использована бескаркасная намотка и установка обмоток с намоткой провода относительно пакета сердечника. При этом провод наматывают с натяжением и с возможностью оказания на сердечник стягивающего усилия. Такое выполнение, без использования каркаса и с натяжением, приводит к улучшению теплоотвода от внутренних рядов катушки, поскольку улучшается тепловой контакт.In the proposed manufacturing method, as already indicated, frameless winding and installation of windings with wire winding relative to the core package are used. In this case, the wire is wound with tension and with the possibility of exerting a pulling force on the core. This embodiment, without using a frame and with tension, leads to an improvement in heat removal from the inner rows of the coil, since thermal contact is improved.

Намотка провода на пакет сердечника с натяжением и с возможностью оказания на сердечник стягивающего усилия обеспечивает снижение шума. Ответственным за возникновение шума трансформаторов является явление магнитострикции. Если на лист электротехнической стали, который используется при изготовлении сердечника, воздействовать магнитным полем, лист будет изгибаться сам по себе. При прекращении влияния магнитного поля лист вернется в первоначальное состояние. Магнитная система трансформатора возбуждается при протекании переменного тока, соответственно листы (пластины, полосы) сердечника подвергаются растяжению и сжатию при воздействии магнитного поля. Растяжение и сжатие неодновременны, а воздействуют на лист последовательно. Сердечник набран из большого количества полос (пластин, листов) трансформаторной стали. Хотя деформации весьма незначительны в реальном измерении и их невозможно выявить невооруженным глазом, однако они приводят к возникновению вибраций и, как следствие, шума. Стягивающее усилие намотанным проводом относительно сердечника препятствует колебательному движению полос из трансформаторной стали и, таким образом, обеспечивает снижение шума трансформатора.Winding the wire onto the core package with tension and with the possibility of exerting a pulling force on the core provides noise reduction. Responsible for the occurrence of transformer noise is the phenomenon of magnetostriction. If the sheet of electrical steel, which is used in the manufacture of the core, is affected by a magnetic field, the sheet will bend by itself. When the influence of the magnetic field ceases, the sheet will return to its original state. The magnetic system of the transformer is excited by the flow of alternating current, respectively, the sheets (plates, strips) of the core are subjected to tension and compression when exposed to a magnetic field. Stretching and compression are not simultaneous, but act on the sheet sequentially. The core is composed of a large number of strips (plates, sheets) of transformer steel. Although the deformations are very insignificant in the real measurement and cannot be detected with the naked eye, they lead to the occurrence of vibrations and, as a result, noise. The pulling force of the wound wire relative to the core prevents the vibrational movement of the transformer steel strips and thus reduces the noise of the transformer.

Таким образом, с учетом вышеизложенной причинно-следственной связи совокупности существенных признаков и указанного технического результата в обобщенном случае выполнения способа, обеспечивающем достижение технического результата, он включает следующие этапы.Thus, taking into account the foregoing causal relationship of the set of essential features and the specified technical result in the generalized case of the method that ensures the achievement of the technical result, it includes the following steps.

На первом этапе осуществляют формирование пакета сердечника. Этот этап является начальным как для сборки сердечника, так и для изготовления трансформатора. Для сборки сердечника необходимо для начала осуществить формирование пакета. Его выполняют комплектом стальных полос (см. Фиг.1). Полосы укладывают в пакет друг на друга. Укладку пакета осуществляют с распределением пластин на два блока, содержащих по M субпакетов с M≥2. Каждый субпакет выполняют из N полос с N≥1 одинаковой ширины. Разные субпакеты конкретного блока формируют из полос шириной, индивидуальной для данного субпакета. Полосы наибольшей ширины при формировании блока и субпакета укладывают в середину пакета (см. Фиг.1б)). Полосы укладывают друг на друга, формируя каждый блок и субпакеты в блоках, с соблюдением уменьшения их ширины в направлении от середины пакета к его краю (см. Фиг.1б), низ и верх пакета на чертеже). При этом обеспечивается формирование из полос блоков с поперечными сечениями, симметричными относительно оси, проходящей через центр пакета и параллельной поверхности полос (горизонтальная ось, как показано на Фиг.1б)). Причем укладку поло осуществляют таким образом, что получают пакет сердечника с поперечным сечением ступенчатой формы, приближающимся по фигуре к эллипсу или кругу (см. Фиг.1б)). Длину каждой из полос в пакете и их расположение относительно друг друга в продольном направлении (см. Фиг.1а)) при формировании пакета выбирают с возможностью обеспечения плотного огибания сердечником установленных на него обмоток (см. Фиг.2 и 3). Длина каждой полосы рассчитывается индивидуально. При этом для формирования пакета во внимание принимают возможностью соединения концов полос стык в стык, с локализацией относительно соединений концов ближайших соседних полос в разных местах (см. Фиг.3).At the first stage, the core package is formed. This stage is initial for both core assembly and transformer fabrication. To assemble the core, it is first necessary to form a packet. It is performed by a set of steel strips (see Figure 1). The stripes are stacked on top of each other. Packing is carried out with the distribution of the plates into two blocks containing M subpackets with M≥2. Each subpacket is made of N bands with N≥1 of the same width. Different subpackets of a particular block are formed from stripes of width individual for a given subpacket. The bands of the greatest width during the formation of the block and subpacket are placed in the middle of the packet (see Fig. 1b)). The strips are stacked on top of each other, forming each block and subpackages in blocks, subject to a decrease in their width in the direction from the middle of the packet to its edge (see Fig. 1b), the bottom and top of the packet in the drawing). This ensures the formation of strips of blocks with cross sections symmetrical with respect to the axis passing through the center of the packet and parallel to the surface of the strips (horizontal axis, as shown in Fig.1b)). Moreover, the polo laying is carried out in such a way that a packet of a core is obtained with a cross-section of a stepped shape approaching the figure to an ellipse or a circle (see Fig. 1b)). The length of each of the strips in the package and their location relative to each other in the longitudinal direction (see Fig. 1a)) when forming the package is selected with the possibility of providing a tight envelope with the core of the windings installed on it (see Fig. 2 and 3). The length of each strip is calculated individually. In this case, to form a packet, take into account the possibility of connecting the ends of the strips butt-to-butt, with localization relative to the joints of the ends of the nearest adjacent strips in different places (see Figure 3).

После получения пакета сердечника производят намотку обмоток с выполнением выводов - первичной и вторичной, устанавливают обмотки на пакет сердечника из полос (см. Фиг.2). Это второй этап. На этом этапе изготовления трансформатора осуществляют одновременную намотку обмоток и установку их на пакет. Провод наматывают относительно пакета сердечника, с натяжением и с возможностью оказания на сердечник стягивающего усилия.After receiving the core package, the windings are wound with the conclusions being made - primary and secondary, the windings are installed on the core package from the strips (see Figure 2). This is the second stage. At this stage of the manufacture of the transformer, the windings are simultaneously wound and installed on the package. The wire is wound relative to the core package, with tension and with the possibility of exerting a tensile force on the core.

На завершающем этапе изготовления трансформатора завершают сборку сердечника (см. Фиг.3). Полосы пакета сердечника загибают, огибая установленные обмотки и сохраняя их укладку друг на друга. Концы каждой из полос соединяют и фиксируют, оканчивая сборку сердечника.At the final stage of manufacture of the transformer complete the Assembly of the core (see Figure 3). The stripes of the core package are bent around the installed windings and keeping them stacked on top of each other. The ends of each of the strips are connected and fixed, ending with the assembly of the core.

При выполнении вышеприведенных этапов способа в частных случаях осуществляют следующее.When performing the above steps of the method in particular cases, carry out the following.

Стальные полосы изготавливают из трансформаторной листовой стали толщиной 0,3 мм.Steel strips are made of transformer sheet steel with a thickness of 0.3 mm.

При сборке сердечника укладку пакета осуществляют с получением пакета сердечника с поперечным сечением ступенчатой формы, приближающимся по фигуре к эллипсу или кругу, в котором длину каждой из полос в пакете выбирают разной, с возможностью при завершении изготовления сердечника загибания полос в отношении всего пакета в одну сторону. Так же, как и в общем случае, соблюдают условие выбора - с возможностью обеспечения плотного огибания сердечником установленных на него обмоток, с возможностью соединения концов полос стык в стык, с локализацией относительно соединений концов ближайших соседних полос в разных местах. В этом частном случае обеспечивают формирование из полос блоков с поперечными сечениями, симметричными относительно оси, проходящей через центр пакета и параллельной поверхности полос, при этом блоки имеют только одинаковые поперечные сечения (блоки выполняют одинаковыми только в отношении ширин используемых полос при сборке пакета сердечника). В отношении длин полос, их ориентации относительно друг друга - блоки разные.When assembling the core, the stacking of the bag is carried out to obtain a core bag with a step-shaped cross section, approaching an ellipse or a circle in the figure, in which the length of each of the strips in the bag is chosen different, with the possibility of folding the strips with respect to the whole bag in one direction upon completion of the core manufacturing . In the same way as in the general case, the selection condition is observed - with the possibility of providing a tight envelope with the core of the windings installed on it, with the possibility of connecting the ends of the strips butt-to-butt, with localization relative to the joints of the ends of the nearest neighboring strips in different places. In this particular case, the formation of strips of blocks with cross sections symmetrical with respect to the axis passing through the center of the packet and the parallel surface of the strips is ensured, while the blocks have only the same cross sections (the blocks are the same only with respect to the widths of the strips used when assembling the core packet). Regarding the lengths of the strips, their orientation relative to each other - the blocks are different.

При сборке сердечника укладку пакета осуществляют с получением пакета сердечника с поперечным сечением ступенчатой формы, приближающимся по фигуре к эллипсу или кругу, в котором при изготовлении сердечника в пакете формируют блоки, одинаковые не только в отношении ширин укладываемых полос, но и в отношении их длин и ориентации полос относительно друг друга в блоке в продольном направлении. При этом, как и в общем случае, соблюдают основное условие - длину каждой из полос в пакете и их расположение относительно друг друга в продольном направлении при формировании пакета выбирают с возможностью обеспечения плотного огибания сердечником установленных на него обмоток, с возможностью соединения концов полос стык в стык, с локализацией относительно соединений концов ближайших соседних полос в разных местах. При завершении сборки сердечника полосы загибают, сохраняя укладку их друг на друга, в противоположные стороны по блокам.When assembling the core, the stacking of the bag is carried out to obtain a core bag with a step-shaped cross-section, approaching the figure to an ellipse or a circle, in which, when manufacturing the core, blocks are formed in the bag that are identical not only with respect to the width of the laid strips, but also with respect to their lengths and the orientation of the strips relative to each other in the block in the longitudinal direction. At the same time, as in the general case, the main condition is met - the length of each of the strips in the package and their location relative to each other in the longitudinal direction when forming the package is selected with the possibility of providing a tight envelope with the core of the windings installed on it, with the possibility of connecting the ends of the strips a joint with localization relative to the joints of the ends of the nearest adjacent bands in different places. When the core assembly is completed, the strips are bent, keeping them stacked on each other, in opposite directions along the blocks.

После формирования пакета сердечника, перед намоткой и установкой обмоток пакет сердечника фиксируют для сохранения порядка укладки полос и их расположения относительно друг друга. Фиксацию осуществляют посредством установки пакета в обойму, повторяющую форму сложенного пакета, или посредством стягивающего хомута, также повторяющего форму сложенного пакета. На сердечник наматывают несколько слоев полиимидной или полиэтилентерефталиевой пленки толщиной 50 мкм либо используют искусственную слюду в виде пленки толщиной 50 мкм. Чтобы пленка не продавливалась острыми гранями пластин пакета сердечника, грани шлифуют либо используют для сглаживания ступенчатой формы сердечника высокотемпературный теплопроводящий компаунд, сглаживая переход от ступеньки к ступеньке.After the core package is formed, before winding and installing the windings, the core package is fixed to maintain the order of laying the strips and their location relative to each other. Fixation is carried out by installing the package in a holder that repeats the shape of a folded package, or by means of a tightening collar that also repeats the shape of a folded package. Several layers of a polyimide or polyethylene terephthalic film 50 μm thick are wound on the core or artificial mica in the form of a film 50 μm thick is used. To prevent the film from being pressed through by the sharp edges of the core pack plates, the faces are ground or a high-temperature heat-conducting compound is used to smooth the step shape of the core, smoothing the transition from step to step.

Намотку обмоток - первичной и вторичной - производят с расположением вторичной обмотки на намотанной первичной обмотке.The windings of the windings - primary and secondary - are produced with the location of the secondary winding on the wound primary winding.

Осуществляют намотку первого ряда под заданным углом намотки α. При переходе к намотке каждого последующего ряда витков производят деформацию провода в двух плоскостях. В плоскости, перпендикулярной оси намотки, провод подгибают в направлении от намотанного ряда. В плоскости, параллельной оси намотки, провод подгибают на величину, обеспечивающую намотку под углом, большим угла намотки непосредственно предыдущего ряда. Угол намотки α для первого ряда берут α=arctg(а/Lп), где Lп - длина периметра поверхности эллипса или круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку, а - ширина провода как размер в поперечном сечении провода в направлении, параллельном поверхности эллипса или круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку. Если пакет сердечника собран таким образом, что его поперечное сечение ступенчатой формы приближено по фигуре к кругу, то угол намотки α для первого ряда определяется диаметром (радиусом) этого круга и шириной провода, например провода с прямоугольной формой поперечного сечения с размером по его стороне, лежащей на поверхности указанного круга, как α=arctg(а/2πR), где а - ширина провода, R - радиус круга.The first row is wound at a predetermined winding angle α. When passing to the winding of each subsequent row of turns, the wire is deformed in two planes. In a plane perpendicular to the axis of the winding, the wire is bent in the direction from the wound row. In a plane parallel to the axis of winding, the wire is bent by an amount that ensures winding at an angle greater than the angle of winding directly from the previous row. The winding angle α for the first row is taken α = arctan (a / L p ), where L p is the length of the perimeter of the surface of the ellipse or circle as a figure, which is close to the cross section of the stepped shape of the core package, which is wound, and the wire width as the size in the cross section of the wire in a direction parallel to the surface of the ellipse or circle as a figure, to which the cross section of the stepped shape of the core package, which is wound, is close. If the core package is assembled in such a way that its step-shaped cross-section is close to a circle in the figure, then the winding angle α for the first row is determined by the diameter (radius) of this circle and the width of the wire, for example, wires with a rectangular cross-section with a size along its side, lying on the surface of the specified circle, as α = arctan (a / 2πR), where a is the width of the wire, R is the radius of the circle.

При намотке обмоток используют провод, в котором со стороны поверхности пакета сердечника - поверхности эллипса или круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку, противоположные стороны плоскопараллельны. При переходе к намотке каждого последующего ряда витков производят деформацию провода в двух плоскостях. В плоскости, перпендикулярной оси намотки, провод подгибают в направлении от намотанного ряда, достигая величины подгиба до толщины провода. В плоскости, параллельной оси намотки, провод подгибают на величину, обеспечивающую намотку под углом, большим угла намотки предыдущего ряда. Например, равным величине удвоенного угла намотки предыдущего ряда. При переходе к последующему ряду витков производят деформацию провода, утончая его на 10÷20 мкм и осуществляя прокладку при этом изолирующим материалом, в качестве изолирующего материала используют кусочки слюды. Осуществление указанной деформации при переходе к намотке каждого последующего ряда предотвращает возможность возникновения электрического пробоя обмотки.When winding the windings, a wire is used in which the opposite sides are plane-parallel from the side of the surface of the core package — the surface of an ellipse or a circle as a figure, to which the cross section is close to the stepped shape of the core package that is being wound. When passing to the winding of each subsequent row of turns, the wire is deformed in two planes. In a plane perpendicular to the axis of the winding, the wire is bent in the direction from the wound row, reaching the amount of bending to the thickness of the wire. In a plane parallel to the axis of winding, the wire is bent by an amount that ensures winding at an angle greater than the angle of winding of the previous row. For example, equal to the value of the doubled winding angle of the previous row. When moving to the next row of turns, the wire is deformed, thinning it by 10–20 μm and laying with insulating material, using mica pieces as an insulating material. The implementation of the specified deformation during the transition to the winding of each subsequent row prevents the possibility of electrical breakdown of the winding.

Провод наматывают с натяжением плотно виток к витку, осуществляя натяжение провода вплоть до достижения предела текучести материала провода.The wire is wound tightly to the coil, pulling the wire up to the yield strength of the wire material.

При намотке используют провод из металла вентильной группы, алюминия. Для первичной обмотки - алюминиевый провод сечением 2,3×1,4 мм2, для вторичной обмотки - алюминиевый провод сечением 7,5×2,2 мм2. Используют провод с керамической изоляцией. Керамическая изоляция провода получена микродуговым оксидированием. В первичной обмотке наматывают 370 витков, во вторичной - 65 витков.When winding, a wire of valve metal, aluminum is used. For the primary winding - an aluminum wire with a cross section of 2.3 × 1.4 mm 2 , for the secondary winding - an aluminum wire with a cross section of 7.5 × 2.2 mm 2 . Use a wire with ceramic insulation. Ceramic wire insulation obtained by microarc oxidation. 370 turns are wound in the primary winding, 65 turns in the secondary.

Керамическая изоляция, полученная микродуговым оксидированием, со временем от давления не течет. Натяжение провода при намотке не только обеспечивает понижение температуры внутренних витков при предельных нагрузках, но и дополнительно способствует повышению устойчивости обмоток к электрическому пробою в предельных режимах эксплуатации.Ceramic insulation obtained by microarc oxidation does not flow from pressure over time. The tension of the wire during winding not only provides a decrease in the temperature of the internal turns at maximum loads, but also additionally increases the resistance of the windings to electrical breakdown in extreme operating conditions.

Намотку осуществляют в электролите, производя дополнительное оксидирование и восстанавливая возможные при намотке нарушения предварительно сформированного изоляционного покрытия. Кроме того, в другом варианте осуществляют намотку: в электроизоляционном лаке - полиимидном или силазановом, или в неорганическом растворе - растворе полифосфатов, или в растворе жидкого стекла с гексафторсиликатом натрия, или в расплаве электроизоляционных веществ - низкоплавкие стекла или циризин.Winding is carried out in an electrolyte, producing additional oxidation and restoring possible winding violations of a pre-formed insulation coating. In addition, in another embodiment, winding is carried out: in an electrically insulating varnish - polyimide or silazane, or in an inorganic solution - a solution of polyphosphates, or in a solution of water glass with sodium hexafluorosilicate, or in a melt of electrical insulation substances - low-melting glass or cirizin.

Намотку можно выполнять с использованием различных сред в зависимости от условий эксплуатации изготавливаемого трансформатора.Winding can be performed using various media depending on the operating conditions of the transformer being manufactured.

В частности, намотка может быть выполнена в обычной атмосфере. Данная намотка применяется в отсутствие особых требований по влагозащищенности, с требованиями по выдерживанию температур вплоть до плавления и устойчивости к радиационному воздействию.In particular, winding can be performed in a conventional atmosphere. This winding is used in the absence of special requirements for moisture protection, with requirements for maintaining temperatures up to melting and resistance to radiation exposure.

Намотка может быть выполнена в обычной атмосфере с последующей пропиткой, как указано ниже. Такая обработка после намотки дополнительно улучшает теплопроводность обмотки. Пропитка, улучшая теплопроводность, обеспечивая интенсивное охлаждение, способствует тому, что по обмотке могут проходить большие плотности тока при предельных температурах.Winding can be performed in a normal atmosphere, followed by impregnation, as described below. This post-winding treatment further improves the thermal conductivity of the winding. Impregnation, improving thermal conductivity, providing intensive cooling, contributes to the fact that large current densities can pass through the winding at extreme temperatures.

Как указано выше, намотка может быть осуществлена в электролите. За счет дополнительного оксидирования восстанавливают возможные при намотке нарушения изоляционного покрытия провода. Применяется в отсутствие особых требований по влагозащищенности, с требованиями по выдерживанию температур вплоть до плавления и устойчивости к радиационному воздействию. После проведения намотки обмотки промывают и сушат.As indicated above, winding can be carried out in an electrolyte. Due to the additional oxidation, possible violations of the insulation coating of the wire are restored during winding. It is used in the absence of special requirements for moisture protection, with requirements for maintaining temperatures up to melting and resistance to radiation exposure. After winding, the windings are washed and dried.

Кроме того, как указано выше, намотка может быть проведена в электроизоляционном лаке, или в неорганическом растворе, или в растворе жидкого стекла, или в расплаве электроизоляционных веществ. Такая намотка применяется в случаях с особыми требованиями по влагоустойчивости, но в отсутствие требований по радиационной устойчивости.In addition, as indicated above, the winding can be carried out in an electrical insulating varnish, or in an inorganic solution, or in a solution of water glass, or in a melt of electrical insulating substances. Such winding is used in cases with special requirements for moisture resistance, but in the absence of requirements for radiation resistance.

После намотки для улучшения теплопроводности обмоток проводят пропитку: в электроизоляционном лаке - полиимидном или силазановом, или в неорганическом растворе - растворе полифосфатов, или в растворе жидкого стекла с гексафторсиликатом натрия, или в расплаве электроизоляционных веществ - низкоплавкие стекла или циризин.After winding, in order to improve the thermal conductivity of the windings, the impregnation is carried out: in an electrical insulating varnish - polyimide or silazane, or in an inorganic solution - a solution of polyphosphates, or in a solution of liquid glass with sodium hexafluorosilicate, or in a melt of electrical insulating substances - low-melting glass or cirizine.

После намотки и установки на пакет сердечника обмоток, проведения приведенных дополнительных процедур, в случае необходимости концы каждой из полос соединяют и фиксируют, оканчивая сборку сердечника. При этом осуществляют внешний бандаж, используя трансформаторную ленту, которую сваривают контактной сваркой.After winding and installing windings on the core package, carrying out the above additional procedures, if necessary, the ends of each of the strips are connected and fixed, ending with the assembly of the core. In this case, an external bandage is carried out using a transformer tape, which is welded by resistance welding.

В качестве сведений, подтверждающих возможность осуществления способа с достижением технического результата, приводим нижеследующие примеры реализации.As information confirming the possibility of implementing the method with the achievement of a technical result, we give the following implementation examples.

Пример 1Example 1

Осуществляют формирование пакета сердечника. Его выполняют комплектом стальных полос (см. Таблицу 1). Выполнение стальных полос осуществляют прямоугольной формы с использованием трансформаторной листовой стали толщиной 0,3 мм. Полосы укладывают в пакет друг на друга. Укладку пакета осуществляют с распределением пластин на два блока, содержащих по M субпакетов с M≥2, M=25. Каждый субпакет выполняют из N полос с N>1, N=3 одинаковой ширины. Разные субпакеты конкретного блока формируют из полос шириной, индивидуальной для данного субпакета. Ширину полос варьируют от 12,6 мм до 46,0 мм (см. Таблицу 1). Полосы наибольшей ширины - 46,0 мм при формировании блока и субпакета укладывают в середину пакета. Полосы укладывают друг на друга, формируя каждый блок и субпакеты в блоках, с соблюдением уменьшения их ширины в направлении от середины пакета к его краю. В крайних субпакетах ширина полос составляет 12,6 мм. При этом обеспечивается формирование из полос блоков с поперечными сечениями, симметричными относительно оси, проходящей через центр пакета и параллельной поверхности полос. Причем укладку полос осуществляют таким образом, что получают пакет сердечника с поперечным сечением ступенчатой формы, приближающимся по фигуре к кругу. Радиус его составляет 46 мм. Длину каждой из полос в пакете и их расположение друг относительно друга в продольном направлении при формировании пакета выбирают с возможностью обеспечения плотного огибания сердечником установленных на него обмоток. Длина каждой полосы рассчитывается индивидуально. При этом для формирования пакета во внимание принимают возможностью соединения концов полос стык в стык, с локализацией относительно соединений концов ближайших соседних полос в разных местах. Длину полос по каждому блоку варьируют от 212,3 мм до 349,4 мм (см. Таблицу 1).The core package is formed. It is performed by a set of steel strips (see Table 1). The execution of the steel strips is carried out in a rectangular shape using transformer sheet steel with a thickness of 0.3 mm. The stripes are stacked on top of each other. Packing is carried out with the distribution of the plates into two blocks containing M subpackets with M≥2, M = 25. Each subpacket is made of N bands with N> 1, N = 3 of the same width. Different subpackets of a particular block are formed from stripes of width individual for a given subpacket. The width of the bands varies from 12.6 mm to 46.0 mm (see Table 1). The strips of the greatest width - 46.0 mm when forming the block and subpacket are placed in the middle of the package. The strips are stacked on top of each other, forming each block and subpackages in blocks, subject to a decrease in their width in the direction from the middle of the packet to its edge. In the extreme subpackages, the band width is 12.6 mm. This ensures the formation of strips of blocks with cross sections symmetrical with respect to the axis passing through the center of the packet and parallel to the surface of the strips. Moreover, the laying of the strips is carried out in such a way that they receive a package of the core with a cross-section of a stepped shape, approaching the figure to a circle. Its radius is 46 mm. The length of each of the strips in the package and their location relative to each other in the longitudinal direction during the formation of the package is chosen with the possibility of ensuring a tight envelope with the core of the windings installed on it. The length of each strip is calculated individually. In this case, to form a packet, take into account the possibility of connecting the ends of the strips butt-to-butt, with localization relative to the joints of the ends of the nearest adjacent strips in different places. The length of the strips for each block varies from 212.3 mm to 349.4 mm (see Table 1).

После формирования пакета сердечника, перед намоткой и одновременной установкой обмоток пакет сердечника фиксируют для сохранения порядка укладки полос, их расположения относительно друг друга.After the core package is formed, before winding and simultaneously installing the windings, the core package is fixed to maintain the order of laying the strips, their location relative to each other.

Производят намотку обмоток с выполнением выводов - первичной и вторичной, устанавливают обмотки на пакет сердечника из полос, причем осуществляют одновременную намотку обмоток и установку их на пакет. Провод наматывают относительно пакета сердечника с натяжением и с возможностью оказания на сердечник стягивающего усилия. Намотку обмоток - первичной и вторичной - производят с расположением вторичной обмотки на намотанной первичной обмотке. Намотку первого ряда осуществляют под заданным углом намотки α, при переходе к намотке каждого последующего ряда витков производят деформацию провода в двух плоскостях. В плоскости, перпендикулярной оси намотки, провод подгибают в направлении от намотанного ряда. В плоскости, параллельной оси намотки, провод подгибают на величину, обеспечивающую намотку под углом, большим угла намотки непосредственно предыдущего ряда. Угол намотки первичной обмотки α для первого ряда берут α=arctg(a/Lп), где Lп - длина периметра поверхности круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку (Lп=2πR=30,06 мм), а - ширина провода как размер в поперечном сечении провода в направлении, параллельном поверхности эллипса или круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку (а=2,3 мм), α=4,3754°. При намотке используют провод, в котором со стороны поверхности пакета сердечника - поверхности круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку, противоположные стороны плоскопараллельны. При переходе к намотке каждого последующего ряда витков производят деформацию провода в двух плоскостях. В плоскости, перпендикулярной оси намотки, провод подгибают в направлении от намотанного ряда, достигая величины подгиба до толщины провода. В плоскости, параллельной оси намотки, провод подгибают на величину, обеспечивающую намотку под углом, большим угла намотки предыдущего ряда. Так, равным величине удвоенного угла намотки предыдущего ряда. При переходе к последующему ряду витков производят деформацию провода, утончая его на 16 мкм и осуществляя прокладку при этом изолирующим материалом, кусочками слюды. При намотке используют провод из металла вентильной группы, алюминия. Для первичной обмотки - алюминиевый провод сечением 2,3×1,4 мм2, для вторичной обмотки - алюминиевый провод сечением 7,5×2,2 мм2. Используют провод с керамической изоляцией. Керамическая изоляция провода получена микродуговым оксидированием. В первичной обмотке наматывают 370 витков, во вторичной - 65 витков. Провод наматывают с натяжением плотно виток к витку, осуществляя натяжение провода вплоть до достижения предела текучести материала провода - алюминия. Осуществляют намотку в электролите, производя дополнительное оксидирование и восстанавливая возможные при намотке нарушения предварительно сформированного изоляционного покрытия. В качестве электролита для намотки используют электролит, содержащий КОН в количестве 4 г/л и жидкое стекло (Na2O·3SiO2) в количестве 25 г/л.The windings are made with the conclusion made - primary and secondary, the windings are installed on the core package from the strips, and the windings are simultaneously wound and installed on the package. The wire is wound relative to the core package with tension and with the possibility of exerting a tensile force on the core. The windings of the windings - primary and secondary - are produced with the location of the secondary winding on the wound primary winding. The winding of the first row is carried out at a given winding angle α, during the transition to the winding of each subsequent row of turns, the wire is deformed in two planes. In a plane perpendicular to the axis of the winding, the wire is bent in the direction from the wound row. In a plane parallel to the axis of winding, the wire is bent by an amount that ensures winding at an angle greater than the angle of winding directly from the previous row. The primary winding angle α for the first row is taken α = arctan (a / L p ), where L p is the length of the perimeter of the surface of the circle as a figure close to the cross section of the stepped shape of the core packet to be wound (L p = 2πR = 30.06 mm), and - the width of the wire as the size in the cross section of the wire in a direction parallel to the surface of the ellipse or circle as a figure, which is close to the cross section of the stepped shape of the core package, which is wound (a = 2.3 mm), α = 4.3754 °. When winding, a wire is used in which, from the side of the surface of the core packet — the surface of the circle as a figure, to which the cross section is close to the stepped shape of the core packet to be wound, the opposite sides are plane-parallel. When passing to the winding of each subsequent row of turns, the wire is deformed in two planes. In a plane perpendicular to the axis of the winding, the wire is bent in the direction from the wound row, reaching the amount of bending to the thickness of the wire. In a plane parallel to the axis of winding, the wire is bent by an amount that ensures winding at an angle greater than the angle of winding of the previous row. So, equal to the value of the doubled winding angle of the previous row. When moving to the next row of turns, the wire is deformed, thinning it by 16 microns and laying with insulating material, pieces of mica. When winding, a wire of valve metal, aluminum is used. For the primary winding - an aluminum wire with a cross section of 2.3 × 1.4 mm 2 , for the secondary winding - an aluminum wire with a cross section of 7.5 × 2.2 mm 2 . Use a wire with ceramic insulation. Ceramic wire insulation obtained by microarc oxidation. 370 turns are wound in the primary winding, 65 turns in the secondary. The wire is wound tightly tightly to the coil, tensioning the wire up to the yield strength of the wire material - aluminum. Carry out winding in the electrolyte, producing additional oxidation and restoring possible winding violations of a pre-formed insulation coating. As an electrolyte for winding, an electrolyte containing KOH in an amount of 4 g / L and liquid glass (Na 2 O · 3SiO 2 ) in an amount of 25 g / L are used.

Завершают изготовление трансформатора окончанием сборки сердечника. Полосы пакета сердечника загибают, огибая установленные обмотки и сохраняя их укладку друг на друга. Концы каждой из полос соединяют и фиксируют, оканчивая сборку сердечника. Полосы загибают в противоположные стороны по блокам. Осуществляют внешний бандаж, используя трансформаторную ленту, которую сваривают контактной сваркой.Complete the manufacture of the transformer by the end of the core assembly. The stripes of the core package are bent around the installed windings and keeping them stacked on top of each other. The ends of each of the strips are connected and fixed, ending with the assembly of the core. The stripes bend in opposite directions in blocks. An external bandage is carried out using a transformer tape, which is welded by resistance welding.

Пример 2Example 2

Осуществляют формирование пакета сердечника. Его выполняют комплектом стальных полос (см. Таблицу 1). Выполнение стальных полос осуществляют прямоугольной формы с использованием трансформаторной листовой стали толщиной 0,3 мм. Полосы укладывают в пакет друг на друга. Укладку пакета осуществляют с распределением пластин на два блока, содержащих по M субпакетов с M≥2, M=25. Каждый субпакет выполняют из N полос с N≥1, N=3 одинаковой ширины. Разные субпакеты конкретного блока формируют из полос шириной, индивидуальной для данного субпакета. Ширину полос варьируют от 12,6 мм до 46,0 мм (см. Таблицу 1). Полосы наибольшей ширины - 46,0 мм при формировании блока и субпакета укладывают в середину пакета. Полосы укладывают друг на друга, формируя каждый блок и субпакеты в блоках, с соблюдением уменьшения их ширины в направлении от середины пакета к его краю. В крайних субпакетах ширина полос составляет 12,6 мм. При этом обеспечивается формирование из полос блоков с поперечными сечениями, симметричными относительно оси, проходящей через центр пакета и параллельной поверхности полос. Причем укладку полос осуществляют таким образом, что получают пакет сердечника с поперечным сечением ступенчатой формы, приближающимся по фигуре к кругу. Радиус его составляет 46 мм. Длину каждой из полос в пакете и их расположение относительно друг друга в продольном направлении при формировании пакета выбирают с возможностью обеспечения плотного огибания сердечником установленных на него обмоток. Длина каждой полосы рассчитывается индивидуально. При этом для формирования пакета во внимание принимают возможностью соединения концов полос стык в стык, с локализацией относительно соединений концов ближайших соседних полос в разных местах. Длину полос по каждому блоку варьируют от 212,3 мм до 349,4 мм (см. Таблицу 1).The core package is formed. It is performed by a set of steel strips (see Table 1). The execution of the steel strips is carried out in a rectangular shape using transformer sheet steel with a thickness of 0.3 mm. The stripes are stacked on top of each other. Packing is carried out with the distribution of the plates into two blocks containing M subpackets with M≥2, M = 25. Each subpacket is made of N bands with N≥1, N = 3 of the same width. Different subpackets of a particular block are formed from stripes of width individual for a given subpacket. The width of the bands varies from 12.6 mm to 46.0 mm (see Table 1). The strips of the greatest width - 46.0 mm when forming the block and subpacket are placed in the middle of the package. The strips are stacked on top of each other, forming each block and subpackages in blocks, subject to a decrease in their width in the direction from the middle of the packet to its edge. In the extreme subpackages, the band width is 12.6 mm. This ensures the formation of strips of blocks with cross sections symmetrical with respect to the axis passing through the center of the packet and parallel to the surface of the strips. Moreover, the laying of the strips is carried out in such a way that they receive a package of the core with a cross-section of a stepped shape, approaching the figure to a circle. Its radius is 46 mm. The length of each of the strips in the package and their location relative to each other in the longitudinal direction during the formation of the package is selected with the possibility of providing a tight envelope with the core of the windings installed on it. The length of each strip is calculated individually. In this case, to form a packet, take into account the possibility of connecting the ends of the strips butt-to-butt, with localization relative to the joints of the ends of the nearest adjacent strips in different places. The length of the strips for each block varies from 212.3 mm to 349.4 mm (see Table 1).

После формирования пакета сердечника, перед намоткой и одновременной установкой обмоток пакет сердечника фиксируют для сохранения порядка укладки полос, расположения их относительно друг друга.After the core package is formed, before winding and simultaneously installing the windings, the core package is fixed in order to preserve the strip laying order and their location relative to each other.

Производят намотку обмоток с выполнением выводов - первичной и вторичной, устанавливают обмотки на пакет сердечника из полос, причем осуществляют одновременную намотку обмоток и установку их на пакет. Провод наматывают относительно пакета сердечника с натяжением и с возможностью оказания на сердечник стягивающего усилия. Намотку обмоток - первичной и вторичной - производят с расположением вторичной обмотки на намотанной первичной обмотке. Намотку первого ряда осуществляют под заданным углом намотки α, при переходе к намотке каждого последующего ряда витков производят деформацию провода в двух плоскостях. В плоскости, перпендикулярной оси намотки, провод подгибают в направлении от намотанного ряда. В плоскости, параллельной оси намотки, провод подгибают на величину, обеспечивающую намотку под углом, большим угла намотки непосредственно предыдущего ряда. Угол намотки первичной обмотки α для первого ряда берут α=arctg(a/Lп), где Lп - длина периметра поверхности круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку (Lп=2πR=30,06 мм), а - ширина провода как размер в поперечном сечении провода в направлении, параллельном поверхности эллипса или круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку (а=2,3 мм), α=4,3754°. При намотке используют провод, в котором со стороны поверхности пакета сердечника - поверхности круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку, противоположные стороны плоскопараллельны. При переходе к намотке каждого последующего ряда витков производят деформацию провода в двух плоскостях. В плоскости, перпендикулярной оси намотки, провод подгибают в направлении от намотанного ряда, достигая величины подгиба до толщины провода. В плоскости, параллельной оси намотки, провод подгибают на величину, обеспечивающую намотку под углом, большим угла намотки предыдущего ряда. Так, равным величине удвоенного угла намотки предыдущего ряда. При переходе к последующему ряду витков производят деформацию провода, утончая его на 10 мкм и осуществляя прокладку при этом изолирующим материалом, кусочками слюды. При намотке используют провод из металла вентильной группы, алюминия. Для первичной обмотки - алюминиевый провод сечением 2,3×1,4 мм2, для ×вторичной обмотки - алюминиевый провод сечением 7,5×2,2 мм2. Используют провод с керамической изоляцией. Керамическая изоляция провода получена микродуговым оксидированием. В первичной обмотке наматывают 370 витков, во вторичной - 65 витков. Провод наматывают с натяжением плотно виток к витку, осуществляя натяжение провода вплоть до достижения предела текучести материала провода - алюминия. Намотку проводят в электроизоляционном лаке - полиимидном, марки АД9103ПС.The windings are made with the conclusion made - primary and secondary, the windings are installed on the core package from the strips, and the windings are simultaneously wound and installed on the package. The wire is wound relative to the core package with tension and with the possibility of exerting a tensile force on the core. The windings of the windings - primary and secondary - are produced with the location of the secondary winding on the wound primary winding. The winding of the first row is carried out at a given winding angle α, during the transition to the winding of each subsequent row of turns, the wire is deformed in two planes. In a plane perpendicular to the axis of the winding, the wire is bent in the direction from the wound row. In a plane parallel to the axis of winding, the wire is bent by an amount that ensures winding at an angle greater than the angle of winding directly from the previous row. The primary winding angle α for the first row is taken α = arctan (a / L p ), where L p is the length of the perimeter of the surface of the circle as a figure close to the cross section of the stepped shape of the core packet to be wound (L p = 2πR = 30.06 mm), and - the width of the wire as the size in the cross section of the wire in a direction parallel to the surface of the ellipse or circle as a figure, which is close to the cross section of the stepped shape of the core package, which is wound (a = 2.3 mm), α = 4.3754 °. When winding, a wire is used in which, from the side of the surface of the core packet — the surface of the circle as a figure, to which the cross section is close to the stepped shape of the core packet to be wound, the opposite sides are plane-parallel. When passing to the winding of each subsequent row of turns, the wire is deformed in two planes. In a plane perpendicular to the axis of the winding, the wire is bent in the direction from the wound row, reaching the amount of bending to the thickness of the wire. In a plane parallel to the axis of winding, the wire is bent by an amount that ensures winding at an angle greater than the angle of winding of the previous row. So, equal to the value of the doubled winding angle of the previous row. When moving to the next row of turns, the wire is deformed, thinning it by 10 microns and laying with insulating material, pieces of mica. When winding, a wire of valve metal, aluminum is used. For the primary winding - an aluminum wire with a cross section of 2.3 × 1.4 mm 2 , for × secondary winding - an aluminum wire with a cross section of 7.5 × 2.2 mm 2 . Use a wire with ceramic insulation. Ceramic wire insulation obtained by microarc oxidation. 370 turns are wound in the primary winding, 65 turns in the secondary. The wire is wound tightly tightly to the coil, tensioning the wire up to the yield strength of the wire material - aluminum. Winding is carried out in an electrical insulating varnish - polyimide, grade AD9103PS.

Завершают изготовление трансформатора окончанием сборки сердечника. Полосы пакета сердечника загибают, огибая установленные обмотки и сохраняя их укладку друг на друга. Концы каждой из полос соединяют и фиксируют, оканчивая сборку сердечника. Полосы загибают в противоположные стороны по блокам. Осуществляют внешний бандаж, используя трансформаторную ленту, которую сваривают контактной сваркой.Complete the manufacture of the transformer by the end of the core assembly. The stripes of the core package are bent around the installed windings and keeping them stacked on top of each other. The ends of each of the strips are connected and fixed, ending with the assembly of the core. The stripes bend in opposite directions in blocks. An external bandage is carried out using a transformer tape, which is welded by resistance welding.

Пример 3Example 3

Осуществляют формирование пакета сердечника. Его выполняют комплектом стальных полос (см. Таблицу 1). Выполнение стальных полос осуществляют прямоугольной формы с использованием трансформаторной листовой стали толщиной 0,3 мм. Полосы укладывают в пакет друг на друга. Укладку пакета осуществляют с распределением пластин на два блока, содержащих по M субпакетов с M≥2, M=25. Каждый субпакет выполняют из N полос с N≥1, N=3 одинаковой ширины. Разные субпакеты конкретного блока формируют из полос шириной, индивидуальной для данного субпакета. Ширину полос варьируют от 12,6 мм до 46,0 мм (см. Таблицу 1). Полосы наибольшей ширины - 46,0 мм при формировании блока и субпакета укладывают в середину пакета. Полосы укладывают друг на друга, формируя каждый блок и субпакеты в блоках, с соблюдением уменьшения их ширины в направлении от середины пакета к его краю. В крайних субпакетах ширина полос составляет 12,6 мм. При этом обеспечивается формирование из полос блоков с поперечными сечениями, симметричными относительно оси, проходящей через центр пакета и параллельной поверхности полос. Причем укладку полос осуществляют таким образом, что получают пакет сердечника с поперечным сечением ступенчатой формы, приближающимся по фигуре к кругу. Радиус его составляет 46 мм. Длину каждой из полос в пакете и их расположение относительно друг друга в продольном направлении при формировании пакета выбирают с возможностью обеспечения плотного огибания сердечником установленных на него обмоток. Длина каждой полосы рассчитывается индивидуально. При этом для формирования пакета во внимание принимают возможностью соединения концов полос стык в стык, с локализацией относительно соединений концов ближайших соседних полос в разных местах. Длину полос по каждому блоку варьируют от 212,3 мм до 349,4 мм (см. Таблицу 1).The core package is formed. It is performed by a set of steel strips (see Table 1). The execution of the steel strips is carried out in a rectangular shape using transformer sheet steel with a thickness of 0.3 mm. The stripes are stacked on top of each other. Packing is carried out with the distribution of the plates into two blocks containing M subpackets with M≥2, M = 25. Each subpacket is made of N bands with N≥1, N = 3 of the same width. Different subpackets of a particular block are formed from stripes of width individual for a given subpacket. The width of the bands varies from 12.6 mm to 46.0 mm (see Table 1). The strips of the greatest width - 46.0 mm when forming the block and subpacket are placed in the middle of the package. The strips are stacked on top of each other, forming each block and subpackages in blocks, subject to a decrease in their width in the direction from the middle of the packet to its edge. In the extreme subpackages, the band width is 12.6 mm. This ensures the formation of strips of blocks with cross sections symmetrical with respect to the axis passing through the center of the packet and parallel to the surface of the strips. Moreover, the laying of the strips is carried out in such a way that they receive a package of the core with a cross-section of a stepped shape, approaching the figure to a circle. Its radius is 46 mm. The length of each of the strips in the package and their location relative to each other in the longitudinal direction during the formation of the package is selected with the possibility of providing a tight envelope with the core of the windings installed on it. The length of each strip is calculated individually. In this case, to form a packet, take into account the possibility of connecting the ends of the strips butt-to-butt, with localization relative to the joints of the ends of the nearest adjacent strips in different places. The length of the strips for each block varies from 212.3 mm to 349.4 mm (see Table 1).

После формирования пакета сердечника, перед намоткой и одновременной установкой обмоток пакет сердечника фиксируют для сохранения порядка укладки полос, расположения их относительно друг друга.After the core package is formed, before winding and simultaneously installing the windings, the core package is fixed in order to preserve the strip laying order and their location relative to each other.

Производят намотку обмоток с выполнением выводов - первичной и вторичной, устанавливают обмотки на пакет сердечника из полос, причем осуществляют одновременную намотку обмоток и установку их на пакет. Провод наматывают относительно пакета сердечника с натяжением и с возможностью оказания на сердечник стягивающего усилия. Намотку обмоток - первичной и вторичной - производят с расположением вторичной обмотки на намотанной первичной обмотке. Намотку первого ряда осуществляют под заданным углом намотки α, при переходе к намотке каждого последующего ряда витков производят деформацию провода в двух плоскостях. В плоскости, перпендикулярной оси намотки, провод подгибают в направлении от намотанного ряда. В плоскости, параллельной оси намотки, провод подгибают на величину, обеспечивающую намотку под углом, большим угла намотки непосредственно предыдущего ряда. Угол намотки первичной обмотки α для первого ряда берут α=arctg(a/Lп), где Lп - длина периметра поверхности круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку (Lп=2πR=30,06 мм), а - ширина провода как размер в поперечном сечении провода в направлении, параллельном поверхности эллипса или круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку (а=2,3 мм), α=4,3754°. При намотке используют провод, в котором со стороны поверхности пакета сердечника - поверхности круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку, противоположные стороны плоскопараллельны. При переходе к намотке каждого последующего ряда витков производят деформацию провода в двух плоскостях. В плоскости, перпендикулярной оси намотки, провод подгибают в направлении от намотанного ряда, достигая величины подгиба до толщины провода. В плоскости, параллельной оси намотки, провод подгибают на величину, обеспечивающую намотку под углом, большим угла намотки предыдущего ряда. Так, равным величине удвоенного угла намотки предыдущего ряда. При переходе к последующему ряду витков производят деформацию провода, утончая его на 20 мкм и осуществляя прокладку при этом изолирующим материалом, кусочками слюды. При намотке используют провод из металла вентильной группы, алюминия. Для первичной обмотки - алюминиевый провод сечением 2,3×1,4 мм2, для вторичной обмотки - алюминиевый провод сечением 7,5×2,2 мм2. Используют провод с керамической изоляцией. Керамическая изоляция провода получена микродуговым оксидированием. В первичной обмотке наматывают 370 витков, во вторичной - 65 витков. Провод наматывают с натяжением плотно виток к витку, осуществляя натяжение провода вплоть до достижения предела текучести материала провода - алюминия. Намотку проводят в обычной атмосфере на воздухе с последующей низковакуумной (уровень форвакуума) пропиткой в электроизоляционном лаке - силазановом, марки МСН 7-80.The windings are made with the conclusion made - primary and secondary, the windings are installed on the core package from the strips, and the windings are simultaneously wound and installed on the package. The wire is wound relative to the core package with tension and with the possibility of exerting a tensile force on the core. The windings of the windings - primary and secondary - are produced with the location of the secondary winding on the wound primary winding. The winding of the first row is carried out at a given winding angle α, during the transition to the winding of each subsequent row of turns, the wire is deformed in two planes. In a plane perpendicular to the axis of the winding, the wire is bent in the direction from the wound row. In a plane parallel to the axis of winding, the wire is bent by an amount that ensures winding at an angle greater than the angle of winding directly from the previous row. The primary winding angle α for the first row is taken α = arctan (a / L p ), where L p is the length of the perimeter of the surface of the circle as a figure close to the cross section of the stepped shape of the core packet to be wound (L p = 2πR = 30.06 mm), and - the width of the wire as the size in the cross section of the wire in a direction parallel to the surface of the ellipse or circle as a figure, which is close to the cross section of the stepped shape of the core package, which is wound (a = 2.3 mm), α = 4.3754 °. When winding, a wire is used in which, from the side of the surface of the core packet — the surface of the circle as a figure, to which the cross section is close to the stepped shape of the core packet to be wound, the opposite sides are plane-parallel. When passing to the winding of each subsequent row of turns, the wire is deformed in two planes. In a plane perpendicular to the axis of the winding, the wire is bent in the direction from the wound row, reaching the amount of bending to the thickness of the wire. In a plane parallel to the axis of winding, the wire is bent by an amount that ensures winding at an angle greater than the angle of winding of the previous row. So, equal to the value of the doubled winding angle of the previous row. When moving to the next row of turns, the wire is deformed, thinning it by 20 microns and laying with insulating material, pieces of mica. When winding, a wire of valve metal, aluminum is used. For the primary winding - an aluminum wire with a cross section of 2.3 × 1.4 mm 2 , for the secondary winding - an aluminum wire with a cross section of 7.5 × 2.2 mm 2 . Use a wire with ceramic insulation. Ceramic wire insulation obtained by microarc oxidation. 370 turns are wound in the primary winding, 65 turns in the secondary. The wire is wound tightly tightly to the coil, tensioning the wire up to the yield strength of the wire material - aluminum. Winding is carried out in a normal atmosphere in air with subsequent low-vacuum (forevacuum level) impregnation in an insulating varnish - silazanov, grade MSN 7-80.

Завершают изготовление трансформатора окончанием сборки сердечника. Полосы пакета сердечника загибают, огибая установленные обмотки и сохраняя их укладку друг на друга. Концы каждой из полос соединяют и фиксируют, оканчивая сборку сердечника. Полосы загибают в противоположные стороны по блокам. Осуществляют внешний бандаж, используя трансформаторную ленту, которую сваривают контактной сваркой.Complete the manufacture of the transformer by the end of the core assembly. The stripes of the core package are bent around the installed windings and keeping them stacked on top of each other. The ends of each of the strips are connected and fixed, ending with the assembly of the core. The stripes bend in opposite directions in blocks. An external bandage is carried out using a transformer tape, which is welded by resistance welding.

Claims (19)

1. Способ изготовления трансформатора, заключающийся в том, что выполняют стальные полосы для сборки сердечника, укладывают их в пакет друг на друга, производят намотку обмоток с выполнением выводов - первичной и вторичной, устанавливают обмотки на пакет сердечника из полос, полосы загибают, огибая установленные обмотки и сохраняя их укладку, концы каждой из полос соединяют и фиксируют, оканчивая сборку сердечника, отличающийся тем, что при сборке сердечника укладку пакета осуществляют с распределением полос на два блока, содержащих по М субпакетов с М≥2, каждый субпакет выполняют из N полос с N≥1 одинаковой ширины, ширина полос разных субпакетов одного и того же блока - разная, укладку полос наибольшей ширины при формировании блока и субпакета производят в середину пакета и укладывают полосы друг на друга, формируя блок и субпакеты, с соблюдением уменьшения их ширины в направлении от середины пакета к его краю, обеспечивая формирование из полос блоков с поперечными сечениями, симметричными относительно оси, проходящей через центр пакета и параллельной поверхности полос, получая пакет сердечника с поперечным сечением ступенчатой формы, приближающимся по фигуре к эллипсу или кругу, длину каждой из полос в пакете и их расположение относительно друг друга в продольном направлении при формировании пакета выбирают с возможностью обеспечения плотного огибания сердечником установленных на него обмоток, с возможностью соединения концов полос стык в стык, с локализацией соединения относительно соединений концов ближайших соседних полос в разных местах, провод наматывают с натяжением и с возможностью оказания на сердечник стягивающего усилия.1. A method of manufacturing a transformer, which consists in the fact that they perform steel strips for assembling the core, stack them in a bag on top of each other, make windings with the conclusions being made - primary and secondary, install the windings on the core package from the strips, bend the bends around the installed the windings and keeping their styling, the ends of each of the strips are connected and fixed, ending with the assembly of the core, characterized in that when assembling the core the stacking of the packet is carried out with the distribution of strips into two blocks containing M s packs with M≥2, each subpacket is made of N strips with N≥1 of the same width, the width of the strips of different subpackages of the same block is different, the stripes of the greatest width are laid in the middle of the packet when the block and subpacket are formed and the strips are stacked on top of each other , forming a block and subpackages, subject to a decrease in their width in the direction from the middle of the packet to its edge, ensuring the formation of blocks of strips with cross sections symmetrical with respect to the axis passing through the center of the packet and parallel to the surface of the strips, learning the package of the core with a stepped cross-sectional shape approaching an ellipse or a circle in shape, the length of each of the strips in the package and their location relative to each other in the longitudinal direction when forming the package is selected with the possibility of providing a tight envelope around the core of the windings installed on it, with the possibility of connection the ends of the strips butt to butt, with the connection localized relative to the joints of the ends of the nearest adjacent strips in different places, the wire is wound with tension and with the possibility of core of pulling force. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выполнение стальных полос осуществляют прямоугольной формы с использованием трансформаторной листовой стали толщиной 0,3 мм.2. The method according to p. 1, characterized in that the steel strips are rectangular in shape using transformer sheet steel with a thickness of 0.3 mm. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при сборке сердечника укладку пакета осуществляют с распределением полос на два блока, содержащих по М субпакетов с М≥2, с выполнением каждого субпакета из N полос, при этом длину каждой из полос в пакете выбирают разной, с возможностью при завершении изготовления сердечника загибания полос в отношении всего пакета в одну сторону.3. The method according to p. 1, characterized in that when assembling the core, the stacking of the package is carried out with the distribution of strips into two blocks containing M subpackets with M≥2, with each subpacket made up of N bands, the length of each of the strips in the packet choose different, with the possibility of completion of the core core folding of the strips in relation to the entire package in one direction. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при сборке сердечника укладку пакета осуществляют с распределением полос на два блока, содержащих по М субпакетов с М≥2, с выполнением каждого субпакета из N полос, при этом количество субпакетов М=25, количество полос в каждом субпакете N=3, ширина полос разных субпакетов одного и того же блока - от 12,6 мм до 46,0 мм, формируют блоки одинаковые не только в отношении ширин укладываемых полос, но и в отношении их длин и ориентации полос друготносительно друг друга в блоке в продольном направлении, длину полос по блоку варьируют от 212,3 мм до 349,4 мм, при завершении сборки сердечника полосы загибают, сохраняя их укладку, в противоположные стороны по блокам.4. The method according to p. 1, characterized in that when assembling the core the stacking of the package is carried out with the distribution of strips into two blocks containing M subpackets with M≥2, with each subpacket consisting of N bands, with the number of subpackets M = 25, the number of strips in each subpacket is N = 3, the width of the strips of different subpackages of the same block is from 12.6 mm to 46.0 mm, the blocks form the same not only in terms of the width of the laid strips, but also in terms of their length and orientation of the strips relative to each other in the block in the longitudinal direction, the length of the strips along b locks vary from 212.3 mm to 349.4 mm; at the completion of core assembly, the bands are bent, keeping their styling in opposite directions along the blocks. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после намотки и установки на пакет сердечника обмоток концы каждой из полос соединяют и фиксируют, оканчивая сборку сердечника тем, что осуществляют внешний бандаж, используя трансформаторную ленту, которую сваривают контактной сваркой.5. The method according to p. 1, characterized in that after winding and installing on the package of the core of the windings, the ends of each of the strips are connected and fixed, ending with the assembly of the core by an external bandage using a transformer tape that is welded by resistance welding. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что намотку обмоток - первичной и вторичной - производят с расположением вторичной обмотки на намотанной первичной обмотке.6. The method according to p. 1, characterized in that the winding of the windings - primary and secondary - is performed with the location of the secondary winding on the wound primary winding. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что намотку обмоток - первичной и вторичной - и установку их на пакет сердечника осуществляют одновременно, наматывая провод относительно пакета сердечника.7. The method according to p. 1, characterized in that the winding of the windings - primary and secondary - and their installation on the core package is carried out simultaneously, winding the wire relative to the core package. 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что перед намоткой и одновременной установкой обмоток пакет сердечника фиксируют для сохранения порядка укладки полос.8. The method according to p. 7, characterized in that before the winding and simultaneous installation of the windings, the core package is fixed to maintain the order of laying of the strips. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют намотку первого ряда под заданным углом намотки α, при переходе к намотке каждого последующего ряда витков производят деформацию провода в двух плоскостях, в плоскости, перпендикулярной оси намотки, провод подгибают в направлении от намотанного ряда, в плоскости, параллельной оси намотки, провод подгибают на величину, обеспечивающую намотку под углом, большим угла намотки непосредственно предыдущего ряда.9. The method according to p. 1, characterized in that the first row is wound at a predetermined winding angle α, during the transition to the winding of each subsequent row of turns, the wire is deformed in two planes, in a plane perpendicular to the winding axis, the wire is bent in the direction from the wound row, in a plane parallel to the axis of the winding, the wire is bent by an amount that ensures winding at an angle greater than the angle of winding directly from the previous row. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при намотке обмоток используют провод, в котором со стороны поверхности пакета сердечника - поверхности эллипса или круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку, противоположные стороны плоскопараллельны.10. The method according to p. 1, characterized in that when winding the windings, use a wire in which from the side of the surface of the core package is the surface of an ellipse or circle as a figure, which is close to the cross section of the stepped shape of the core package, which is wound, opposite sides are plane parallel. 11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что при переходе к намотке каждого последующего ряда витков производят деформацию провода в двух плоскостях, в плоскости, перпендикулярной оси намотки, провод подгибают в направлении от намотанного ряда, достигая величины подгиба до толщины провода, в плоскости, параллельной оси намотки, провод подгибают на величину, обеспечивающую намотку под углом, большим угла намотки предыдущего ряда, а именно равным величине удвоенного угла намотки предыдущего ряда.11. The method according to p. 9, characterized in that upon transition to the winding of each subsequent row of turns, the wire is deformed in two planes, in a plane perpendicular to the axis of the winding, the wire is bent in the direction from the wound row, reaching the amount of bending to the thickness of the wire, plane parallel to the axis of winding, the wire is bent by an amount that ensures winding at an angle greater than the angle of winding of the previous row, namely equal to the value of the doubled winding angle of the previous row. 12. Способ по п. 9, отличающийся тем, что при переходе к намотке каждого последующего ряда витков производят деформацию провода в двух плоскостях, в плоскости, перпендикулярной оси намотки, провод подгибают в направлении от намотанного ряда, в плоскости, параллельной оси намотки, провод подгибают на величину, обеспечивающую намотку под углом, большим угла намотки непосредственно предыдущего ряда, при этом его утончают на 10÷20 мкм и осуществляют прокладку изолирующим материалом, используя кусочки слюды.12. The method according to p. 9, characterized in that upon transition to the winding of each subsequent row of turns, the wire is deformed in two planes, in a plane perpendicular to the winding axis, the wire is bent in the direction from the wound row, in a plane parallel to the winding axis, the wire they are bent by a value that ensures winding at an angle greater than the winding angle of the immediately preceding row, while it is thinned by 10–20 μm and the insulating material is laid using pieces of mica. 13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что при переходе к намотке каждого последующего ряда витков производят деформацию провода в двух плоскостях, в плоскости, перпендикулярной оси намотки, провод подгибают в направлении от намотанного ряда, в плоскости, параллельной оси намотки, провод подгибают на величину, обеспечивающую намотку под углом, большим угла намотки непосредственно предыдущего ряда, равным величине удвоенного угла намотки предыдущего ряда, при этом его утончают на 10÷20 мкм и осуществляют прокладку изолирующим материалом, используя кусочки слюды13. The method according to p. 11, characterized in that upon transition to the winding of each subsequent row of turns, the wire is deformed in two planes, in a plane perpendicular to the winding axis, the wire is bent in the direction from the wound row, in a plane parallel to the winding axis, the wire bend by a value that ensures winding at an angle greater than the angle of winding of the immediately preceding row, equal to the value of the doubled winding angle of the previous row, while it is thinned by 10 ÷ 20 μm and the insulation is laid using zuya pieces of mica 14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что провод наматывают с натяжением плотно виток к витку, осуществляя натяжение провода вплоть до достижения предела текучести материала провода.14. The method according to p. 1, characterized in that the wire is wound tightly tightly to the coil, tensioning the wire until the yield point of the wire material is reached. 15. Способ по п. 9, отличающийся тем, что угол намотки α для первого ряда берут α=arctg(a/Lп), где Lп - длина периметра поверхности эллипса или круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку, а - ширина провода как размер в поперечном сечении провода в направлении, параллельном поверхности эллипса или круга как фигуры, к которой приближено поперечное сечение ступенчатой формы пакета сердечника, на которую осуществляют намотку.15. The method according to p. 9, characterized in that the winding angle α for the first row is taken α = arctan (a / L p ), where L p is the length of the perimeter of the surface of the ellipse or circle as a figure, which is close to the cross section of the stepped shape of the package core, which is wound, and - the width of the wire as the size in the cross section of the wire in a direction parallel to the surface of the ellipse or circle as a figure, which is close to the cross section of the stepped shape of the core package, which is wound. 16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при намотке используют провод из металла вентильной группы, алюминий, для первичной обмотки - алюминиевый провод сечением 2,3×1,4 мм2, для вторичной обмотки - алюминиевый провод сечением 7,5×2,2 мм2, используют провод с керамической изоляцией, а керамическая изоляция получена микродуговым оксидированием, в первичной обмотке наматывают 370 витков, во вторичной - 65 витков.16. The method according to p. 1, characterized in that when winding using a wire from a metal of the valve group, aluminum, for the primary winding - an aluminum wire with a cross section of 2.3 × 1.4 mm 2 , for the secondary winding - an aluminum wire with a cross section of 7.5 × 2.2 mm 2 , a wire with ceramic insulation is used, and ceramic insulation is obtained by microarc oxidation, 370 turns are wound in the primary winding, 65 turns in the secondary. 17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что после осуществления намотки для улучшения теплопроводности обмоток проводят пропитку: в электроизоляционном лаке - полиимидном или силазановом, или в неорганическом растворе - растворе полифосфатов, или в растворе жидкого стекла с гексафторсиликатом натрия, или в расплаве электроизоляционных веществ - низкоплавкие стекла или циризин.17. The method according to p. 16, characterized in that after winding to improve the thermal conductivity of the windings, the impregnation is carried out: in an electrical insulating varnish - polyimide or silazane, or in an inorganic solution - a solution of polyphosphates, or in a solution of liquid glass with sodium hexafluorosilicate, or in a melt electrical insulating substances - low-melting glass or cirizin. 18. Способ по п. 16, отличающийся тем, что осуществляют намотку в электролите, производя дополнительное оксидирование и восстанавливая возможные при намотке нарушения предварительно сформированного изоляционного покрытия.18. The method according to p. 16, characterized in that they carry out winding in the electrolyte, producing additional oxidation and restoring possible winding violations of a pre-formed insulation coating. 19. Способ по п. 16, отличающийся тем, что осуществляют намотку: в электроизоляционном лаке - полиимидном или силазановом, или в неорганическом растворе - растворе полифосфатов, или в растворе жидкого стекла с гексафторсиликатом натрия, или в расплаве электроизоляционных веществ - низкоплавкие стекла или циризин. 19. The method according to p. 16, characterized in that the winding is carried out: in an electrically insulating varnish - polyimide or silazane, or in an inorganic solution - a solution of polyphosphates, or in a solution of water glass with sodium hexafluorosilicate, or in a melt of electrical insulation substances - low-melting glass or cirizin .
RU2014101478/07A 2014-01-17 2014-01-17 Transformer manufacturing method RU2572834C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014101478/07A RU2572834C2 (en) 2014-01-17 2014-01-17 Transformer manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014101478/07A RU2572834C2 (en) 2014-01-17 2014-01-17 Transformer manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014101478A RU2014101478A (en) 2015-07-27
RU2572834C2 true RU2572834C2 (en) 2016-01-20

Family

ID=53761763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014101478/07A RU2572834C2 (en) 2014-01-17 2014-01-17 Transformer manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2572834C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633960C1 (en) * 2016-11-14 2017-10-20 Алексей Александрович Никифоров Method for manufacturing three-phase transformer
RU2647876C1 (en) * 2017-04-19 2018-03-21 Алексей Александрович Никифоров Welding transformer
RU2716212C1 (en) * 2019-04-30 2020-03-10 Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" Annular tape magnetic conductor with ellipsoidal cross-section (versions)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2931993A (en) * 1956-04-18 1960-04-05 Mc Graw Edison Co Magnetic core
US2960756A (en) * 1953-11-16 1960-11-22 Gen Electric Method of making magnetic cores
US3154758A (en) * 1957-12-11 1964-10-27 Westinghouse Electric Corp Plural part transformer core having joints divided between the sides of the core
US3227982A (en) * 1957-04-05 1966-01-04 Sylvania Electric Prod Electromagnet inductor and support therefor
US3725832A (en) * 1971-10-12 1973-04-03 Schwertzer E Mfg Co Inc Magnetic core structure
US5398403A (en) * 1992-06-26 1995-03-21 General Electric Company Method of making a transformer core comprising groups of amorphous steel strips wrapped about the core window
RU2010153475A (en) * 2010-12-28 2012-07-10 Закрытое акционерное общество "Корад" (RU) RIGID TAPE MAGNET WIRE FOR TRANSFORMER AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2960756A (en) * 1953-11-16 1960-11-22 Gen Electric Method of making magnetic cores
US2931993A (en) * 1956-04-18 1960-04-05 Mc Graw Edison Co Magnetic core
US3227982A (en) * 1957-04-05 1966-01-04 Sylvania Electric Prod Electromagnet inductor and support therefor
US3154758A (en) * 1957-12-11 1964-10-27 Westinghouse Electric Corp Plural part transformer core having joints divided between the sides of the core
US3725832A (en) * 1971-10-12 1973-04-03 Schwertzer E Mfg Co Inc Magnetic core structure
US5398403A (en) * 1992-06-26 1995-03-21 General Electric Company Method of making a transformer core comprising groups of amorphous steel strips wrapped about the core window
RU2010153475A (en) * 2010-12-28 2012-07-10 Закрытое акционерное общество "Корад" (RU) RIGID TAPE MAGNET WIRE FOR TRANSFORMER AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАЛЬЯН Р.Х. "Трансформаторы малой мощности", Ленинград, Гос.союзое издательство судостроительной промышленности, 1961, с.39-40, рис.30. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633960C1 (en) * 2016-11-14 2017-10-20 Алексей Александрович Никифоров Method for manufacturing three-phase transformer
WO2018088936A1 (en) * 2016-11-14 2018-05-17 Общество С Ограниченной Ответственностью "Керамик Тех" Method for manufacturing a three-phase transformer
CN109643608A (en) * 2016-11-14 2019-04-16 上海怡莱电子科技有限公司 A kind of production method of three-phase transformer
RU2647876C1 (en) * 2017-04-19 2018-03-21 Алексей Александрович Никифоров Welding transformer
WO2018194488A1 (en) * 2017-04-19 2018-10-25 Алексей Александрович НИКИФОРОВ Welding transformer
RU2716212C1 (en) * 2019-04-30 2020-03-10 Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" Annular tape magnetic conductor with ellipsoidal cross-section (versions)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014101478A (en) 2015-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6880228B2 (en) Method for manufacturing a three-phase transformer
TWI564917B (en) Three-phase magnetic cores for magnetic induction devices and methods for manufacturing them
RU2633960C1 (en) Method for manufacturing three-phase transformer
KR102046187B1 (en) Continuously trasnposed conductor
RU2572834C2 (en) Transformer manufacturing method
RU2385522C1 (en) Electric winding wire with rectangular cross section
JP6014747B2 (en) Oil-filled transformer
KR102171907B1 (en) MSO Coil and Motor Having the Same
JP5680327B2 (en) Split winding transformer
US2558110A (en) Three-phase transformer core
JP2001143945A (en) Transformer for arc welder
JP3623858B2 (en) High frequency transformer winding
EP0339934A2 (en) Winding for an electrical induction device
KR101908448B1 (en) Method for manufacturing multi-layered winding of transformer
RU181145U1 (en) POWER TRANSFORMER WITH TWISTED MAGNETIC WIRE
US20160111201A1 (en) Transformer
RU2647876C1 (en) Welding transformer
RU2789184C1 (en) Three-phase power transformer manufacturing method
EP3820023A1 (en) Stator core and processing method therefor
KR101006203B1 (en) Trans bobbin and transformer manufactured by using the same
US20210304943A1 (en) Coil device
US20220277895A1 (en) Method and conductor structure for manufacturing an electric winding of an electromagnetic induction apparatus
RU2284601C1 (en) Method for winding high-frequency power transformer
JP2003017333A (en) Metal wire
KR101631182B1 (en) Transformer for high space factor

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20180614

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20190719