SU1089704A1 - Разъемный магнитопровод - Google Patents

Abstract

РАЗЪЕМНЫЙ МАГНИТОПРОВОД, содержащий составные части, кажда  из которых имеет параллельные слои из ферромагнитного материала, которые сочлен ютс  между собой посредством выступов и впадин, отличающий с  тем, что, с целью повьшени  энергетически: показателей за счет снижени  потерь в и тока намагничивани  и упрощени  технологии изготовлени , кажда  составна  часть магнитопровода выполнена из гофрированной по ширине ленты, при этом каждый выступ имеет по меньшей мере два сло  и образован i выполнением изгибов на разных уровн х . СЛ эо

Description

I Изоб эетение относитс  к электротехнике , в частности к конструкции магнитогфоводов электрических машин и индукционных устройств, например трансформаторов. Известно устройство, в котором магнитопровод собран из согнутых листов электротехнической стали и состоит из отдельных секций, изготавливаемых с помощью сборки встыке Каждый пакет набран из листов определенной длины и Емрины, согнутых на прессе под углом 90° в виде буквы L. Магнитна  цепь состоит из определенного количества пакетов, необходимых дл  образовани  сердечника , который проходит сквозь обмотку а также идентичных пакетов дл  формировани  пути дл  магнитного поток за пределами обмотки Л . Недостатки данного устройства за ключаютс  в том, что, во-первых, штучное производство пластин, их ук ладка в пакеты, крепление требуют ручного труда, а это влечет за собо высокую трудоемкость производства; во-вторых, пластишз L-образного вид замыкают магнитную цепь по кромкам, а че плоскостью, в таких устройства наблюдаютс  большие потоки магнитного рассе ни , что и снижает электропараметры магнитопровода. Известен также слоистый стальной сердечник дл  электрических катушек, состо щий из. нескольких частей, примыкающих друг к другу соединительными зонами. Зазор между соединительными зонами различных частей сердечника  вл етс  переменным , благодар  чему наиболее корот-j кие участки силовьпх линий проход т через область максимального зазора 2. Однако зазор в магнитной цепи, если он специально не заложен конОтруктором , всегда вреден, так как он снижает параметры устройства нез висимо от того, расположен ли он на пути короткого или длинного участка Кроме того, регулировать величину технологического зазора в услови х массового производства очень сложно поэтому он МОжет быть по величине случайным и характеристики устройст будут не одинаковыми. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  сердечник, который состоит из дву5 42 частей, выполненных из сгслееных пластин , благодар  чему при сборке частей образуютс  взаимносовмещакжщес  выемки и выступы. Кроме того, можно примен ть Е образные пластины, причем все пластины могут быть одинаковыми и симметричнь ми или одинаковыми и несимметричными з1 . В данном ycTpopjcTBe сердечник состоит из штампованных пластин, а при штамповке неизбежно возникают заусенки на кромках, которые  вл ютс  источником потерь на вихревые токи, особенно это про вл етс  на поперечных лини х реза. Эти опасные дл  изол ционного покрыти  места расположены на выступах и впадинах сочленени  и5 как показывает практика,  вл ютс  источником дополнительных потерь, которые в трансформатор 1х средней мощности составл ют 80200% от основных потерь в стали. Заусенки привод т к распушению пакета , поэто1 1 сочлен емые части магнитопровода выполн ют коротки ш5 контакт дл  магнитного потока ухудшаетс , наблюдаетс  рост тока намагничивани  в этих соединени х на 15 30%, Известно, что соединение встык с энергетической точки зрени  соединени  внахлест, а короткие выступь и впадины при сочленении частей нагнитопровода работают равносильно соединению встык. Это усугубл етс  еще и тем, что пшицевые соединени  обычно делшот из отдельных пакетов разных размеров, поэтому каждый выступ содержит множество листов , так делают только из с.ообр,ажений технологии, Дл  повышени  энергетических характеристик выступы должн л быть как можно тоньше и длинее, что трудно осуществить в данном устройстве ,. Кроме того, така  конструкци  соединени  частей магнитопровода пригодна лишь дл  плоских исполнений и никак не подходит к пространственным магнитным системам. Причем дд  получени  пластин двух видов необходамо иметь как минимум два штампа, что значительно удоронсает технологшо. В-четвертых , при сборке отдельных пакетов необходимо посто нно контролировать и избирать одну дл  всех толишку, иначе собран ше части сердечника не войдут в сочленение, така  текколо3 ги  мало эффективна и прнештема лишь при единичных выпусках издели . Цель изобретени  - повышение энер гетических показателей за счет снижени  потерь в стали и тока намагничивани  и упрощ(. 16 технологии изготовлени . Указанна  цель достигаетс  тем, что в разъемном магнитопроводе, содержащем составные части, кажда  из которых имеет параллельные слои из ферромагнитного материала, которые сочлен ютс  между собой посредством выступов и впадин, кажда  составна  часть магнитопровода выполнена из гофрированной по ширине ленты, при этом каждый выступ имеет по меньшей мере два сло  и образован выполнение изгибов на разных уровн х. Па фиг. 1 показан разъемный магн топровод в сборе, на фиг. 2 - элеме разъемного магнитопровода; на фиг.З часть пространственного трехфазного разъемного пагнитопровода; на фиг. вид по стрелке А на фиг. 3 сочлене ние трехфазного разъемного магнптопровода со, свободной стороны), на фиг. 5 - сечение Б-В на фиг. 3; на фиг. 6 - многофаз1аш разъемный магн топровод В сборе; на фиг. 7 - элемент магнитопровода - составна  час магнитной цепи; на фиг. 8 - пространственный разъемный магнитопровод на фиг. 9 - шлицева  часть элемента магнитопровода; на фиг. 10 - вид клиновидной насечки на ферромагнитной ленте; на фиг. 11 - однофазный электродвигатель. Разъемный магнитопровод (фиг. I) состоит из двух составных частей,верхней 1 и нижней 2, лини  3 разъема может проходить по середине магнитопровода или может быть смещена к какому-либо переходу (верхнему или нижнему), У каждой составной части имеютс  ребра-гофры: 4 - у верхней, 5 - у нижней. Длинные и короткие pe6i а двух составных частей магнитопровода имеют общую сопр гающуюс  поверхность 6, Составна  часть магнитопровода - это отдельный элемент магнитной цепи, который выполнен из ферромагнитной ленты, начало 7 которой расположено с внутренней стороны магнитопровода а конец 8 - с внешней. Удлиненные 9 и укороченные 10 ребра-гофры выполнены из одной ленты, толпр на кото4 poii S, ширина а, толгдана ребра S , высота ребра 9 И, а ребра 10 h от основани  элемента, ширина которого L, а 1 1ирина окна 0. Из отдельных составных частей 1113можно собрать пространственный магнитопровод (фиг, 3) с лини ми 14разъема, до которых доход т укороченные ребра 15 и 16, а удлиненные ребра 17 и 18 вход т внутрь магнитопровода , гле сочлен ютс  с ребрами 19 и 20 третьей составной части. Сечение Б-Б показывает расположение ребер (атоев) 15, 17, 19-22 магнитопровода и их контактирующие поверхности . Из отдельных составных элементов можно составить многофазный пространственньй магнитопровод, который содержит С-образные сердечники 23-27 и пр м1 1е сердечники 28-31, которые (фиг. 7) содержат также укорочанные 32 и удлиненные 33 ребра-гофры, И;т четырех С-образных составных элементов 34-37 собран разъемный пространственный магнитопровод (фиг. 8) . Дл  удобства фс рмовани  ребер-гофр на ленту нанос т клиновидные насечки (фиг. 10), которые проникают в толщину ленты на глубину 32 а угол клина oL желательно иметь острым. Затем при изгибе ленты в ребро угол ОС развернетс  в угол об, тогда гребни 38 и 39 ребер будут не полукруглыми, а со скошенными участкам; . Нз составных элементов 40 и 41 собирают магнитопроводы двигател , например, гистерезисного, с одной стороны элементы соединены посредством шлицевого соединени  42, а с другой размещен ротор двигател  43. Шлицевое соединение 42 расположено внутри полости катушки 44 и тем самым снижает уровень падени  магнитного потенциала на стыках. Устройство работает следующим образом . Рамный элемент разъемного магнитопровода (фиг. 1) выполнен, например , из трансформаторной стали и состоит из составных частей, которые изготовлены из гофрированной по ширине ленты. Ребра-гофры выполнены разной высоты; укороченными и удлиненными. Удлиненные ребра одной составной части вход т в сочленение с удлиненными ребрами другой составной части магнитопровода, образу  между собой сопр гающиес  поверхности . При работе магнитопрово-да основной магнитньй поток пойдет от одной части к другой через сопр гшэщиес  поверхности, И чем боль ше эта поверхность, тем меньше ток намагничивани , так как она компенсирует собой воздушный зазор, возникающий на стыках двух составных частей,

Способ изготовлени  такого магнитопровода следующий.

Рулонную трансформаторную сталь распускают на ленту заданной Ш1рины и на нее нанос т поперечные просечки , например, кат щимс  роликом с острой кромкой. Глубина просечки не должна превышать 70% от толщины стали, тем самым обеспечиваетс  непрерывность конструкции. Рассто ние просечек друг от друга равно рассто нию от гребн  удлиненного ребра до гребн  укороченного ребра-гофра. После разметки ленты просечками ее гофрируют по ширинев специальном технологическом устройстве, кото рое выполнено в виде подковы, установленйой на ось подвижного механизма . Край ленты закрепл ют на подкове и 7ключают механизм. Подкова начинае выполн ть качающиес  движени  из сто роны в сторону вокруг оси симметрии. Лента т нетс  за подковой, облегчает ее по периметру, а при повороте вала в обратную сторону ломаетс  на месте просечки. Подвижнь е прижимные ролики обеспечивают необходимое обжатие слоев магнитопровода. .Так слой за слоем набираетс  пакет заданных размеров. Затем пакет отдел ют от ленты и снимают -с подковы. Возможн дополнительна  опрессовка, термообработка , склейка РШИ крепление пакета . Все это осуществл етс  известными способами.

Аналогично выполн ют и вторую

(Уставную часть разъемного магнитопровода . После этого на одну из составных частей устанавливают изолированную электрическую катушку, котора  изготовлена по известной технологии . Втора  составна  часть вводитс  своими удлиненными ребрами в проемы между удлиненными ребрами первой составной части до упора противолежащих гребней друг в друга, Просечки придают гребн м гшоскую поверхность, а так как весь магнитопровод BbinojiHGH из одной ленты, то проемы между ребрами таковы, как и сами ребра, что обеспечивает плотную посадку и надежньш контакт.

Техыико экономическа  эффективность изобретени  заключаетс  в высокой технологичности конструкции, котора  по сравнению с прототипом выполнена из непрерывной ферромагнитной ленты. Это позвол ет предло/и ть иной техпроцесс изготовлени , в котором исключены штамповка и шихтовка деталей магкитопровода - процессы трудоемкие и энергоемкие. Энергоемкость оборудовани  снизитс , так как нанесение канавок и гибка утоненного металла требуют в дес тки раз меньших механических усилий, чем разделение стальной ленты с помощью штампа, а прессовое оборудование выбираетс  из соотношенийj св занных с периметром реза и толпшной стали. При шта шовке всегда имеетс  отход материала, даже при высокоэффективно фигурном раскрое отход составл ет до 15-20%, а в предлагаемом устройстве коэффициент использовани  злектротехнической стали составл ет 05,98-0,99, Выполнение магнитопровода из унифировакных магнитоактивных модулей упрощает производство, так как отпадает необходимость в изготовлении р да дорогосто щих ипампов. Из дву:к-трех видов модулей по вл етс  возможность получени  как рамного ПЛОСКОГО, так и пространственного магнитопровода необходимой конфигурации , удобной дл  монтшка в системе И.ДИ при установке автономно.

Достигаетс  удобство сборки самог магнигопровода и размещение на нем электрических катуизек. Выступающее ребро изогнутой ленты представл ет собой жесткую, гладкую, простую по конструкции и удобную с технологической точки зрени  деталь. Если у, прототипа удобней делать выступы короткими, то в прер/гагаемом устройгем плотнее

стве чем выше выступs

прилегают слои, тем легче сложить ленту3 тем лучше будет путь магнитному потоку меньше потери и ток намагничивани . Таким образом, изобретение позвол ет повысить энергетические показатели и упростить технолсгию изготовлени .

И

(риг.г

и

9 IS

П /

Фи.., .

J5

/

38

e oil

L,

Claims (1)

1. РАЗЪЕМНЫЙ МАГНИТОПРОВОД, содержащий составные части, каждая из которых имеет параллельные слои из ферромагнитного материала, которые сочленяются между собой посредством выступов и впадин, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетический показателей за счет снижения потерь в стал;' и тока намагничивания и упрощения технологии изготовления, каждая составная часть магнитопровода выполнена из гофрированной по ширине ленты, при этом каждый выступ имеет по меньшей мере два слоя и образован выполнением изгибов на разных уровнях .