SU1410116A1

SU1410116A1 - Transformer

Info

Publication number: SU1410116A1
Application number: SU864160632A
Authority: SU
Inventors: Андрес Альфредович Лаансоо; Юрий Маркович Панин; Рейн Арсеньевич Сиймар; Валерий Юрьевич Изычев; Сергей Викторович Масас; Ааду Эдуардович Ритсо; Вяйно Якобович Лийманн
Original assignee: Таллинский Политехнический Институт; Предприятие П/Я Р-6058
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1986-12-15
Publication date: 1988-07-15

Abstract

Изобретение касаетс конструкции трансформаторов питани радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретени вл етс уменьшение тока холостого хода и расхода меди обмоток. Трансформатор содержит рмо 1 и центральный стержень 3, выполненные из порошкового магнитом гкого материала . На центральный стержень 3 дополнительно установлен ферромагнитный элемент 2, навитый из ленты электротехнической стали. Обмотка 5 установлена на ферромагнитном Эv eмeнтe 3. Центральный стержень имеет диаметр 0,7-0,8 ширины рма. 3 ил., 1 табл.The invention relates to the design of power transformers for electronic equipment. The aim of the invention is to reduce the no-load current and the copper consumption of the windings. The transformer contains rmo 1 and the central rod 3, made of magnet powder of a soft material. A ferromagnetic element 2 wound from electrical steel tape is additionally mounted on the central rod 3. Winding 5 is installed on the ferromagnetic Ement 3. The central core has a diameter of 0.7-0.8 width of the PM. 3 ill., 1 tab.

Description

оabout

/г.//g./

Изобретение относитс к электротехнике и бытовой радиотехники, в частности к конструкци м трансформаторов питани радиоэлектронной аннаратуры, и может быть использовано в приборостроении и др. отрасл х , в блоках питани малой и средней мош,ности.The invention relates to electrical engineering and household radio engineering, in particular, to designs of electronic transformer power supply transformers, and can be used in instrument making and other branches, in small and medium-sized power supply units.

Цель изобретени - уменьшение тока холостого хода и расхода меди дл обмоток .The purpose of the invention is to reduce the no-load current and copper consumption for windings.

На фиг. 1 приведен трансформатор, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, горизонтальный разрез; на фиг. 3 - вариант трансформатора с овальным сечением центрального стержн .FIG. 1 shows a transformer, vertical section; in fig. 2 - the same, horizontal section; in fig. 3 is a variant of a transformer with an oval cross section of a central rod.

Трансформатор включает магнитопровод, состо щий из рма 1 из магнитом гкого по- рошкового материала и центрального стержн 2, витого из ленты электротехнической стали, в центре которого расположен сердечник 3 из магнитом гкого норошкового материала . На центральный стержень установ- лена катушка 4 с обмоткой 5. Диаметр D центрального стержн 2 выполн етс в пределах 0,7-0,8 от ширины А рма (фиг. 1). Максимальный диаметр сердечника 3 определ етс по услови х его промагничивани и составл ет, например, при частоте 50 Гц и при магнитной проницаемости магнитного материала в нределах ,и (400-1000) соответственно 8-1,5 мм.The transformer includes a magnetic core consisting of a PM 1 of a soft powder material and a central rod 2, twisted from an electrical steel strip, in the center of which is a core 3 of a soft magnet material. A coil 4 with a winding 5 is mounted on the central rod. The diameter D of the central rod 2 is within 0.7-0.8 of the width A of the frame (Fig. 1). The maximum diameter of the core 3 is determined by the conditions of its magnetization and is, for example, at a frequency of 50 Hz and at the magnetic permeability of the magnetic material within limits, and (400-1000), respectively, 8-1.5 mm.

Трансформатор изготовл ют следующим образом.A transformer is manufactured as follows.

Ярмо 1 получают путем порошковой металлургии . На сердечник 3 навивают ленту из электротехнической стали, получа , таким образом, центральный стержень 2. Затем на центральный стержень надевают катушку 4 с обмоткой 5 и устанавливают его в предварительно нагретое до 80- 100°С рмо 1, чтобы создать посадку под нат гом.Yoke 1 is obtained by powder metallurgy. A core of electrical steel is wound on the core 3, thus obtaining the central rod 2. Then the coil 4 with the winding 5 is put on the central rod and installed in the preheated to 80-100 ° C 1 to create a fit under pressure.

Уменьшить ток холостого хода трансформатора с порошковым магнитопроводом можно уменьшением рабочей индукции до величин 0,8-0,95 Тл в.место 1,3-1,5 Тл у магнитопроводов из электротехнической стали.To reduce the no-load current of a transformer with a powder magnetic circuit can be reduced by a working induction to values of 0.8-0.95 Tl. Instead of 1.3-1.5 T for magnetic conductors made of electrical steel.

Уменьшение рабочей индукции достигаетс увеличением сечени магнитопровода, т.е. выбором большего по размерам сердеч- ника. Это сопровождаетс увеличением размеров катушки и расхода меди.The reduction of the working induction is achieved by increasing the cross section of the magnetic circuit, i.e. choosing a larger core. This is accompanied by an increase in coil size and copper consumption.

Уменьшить ток холостого х ода трансформатора можно при использовании комбинированного магнитопровода: рмо из но- рошкового материала, стержень меньшего сечени электротехнической стали. Стандартное пр моугольное сечение стержн не позвол ет существенно уменьшить расход меди. Расход меди, уменьшаетс нри использовании стержн круглого или овального сечени . Такой стержень можно изготовить методом намотки из тонкой ленты электротехнической стали. Применение высококачественной тексIt is possible to reduce the idle current of the transformer when using a combined magnetic circuit: a cable made of new material, a rod with a smaller cross section of electrical steel. The standard rectangular section of the rod does not significantly reduce the consumption of copper. Copper consumption is reduced when using a round or oval rod. Such a rod can be made by winding from a thin strip of electrical steel. Apply high quality tex

Q 5 Q 5

0 0

5 five

00

туровои стали позвол ет уменьшить наружный диаметр стержн по сравнению с размерами рма.round steel makes it possible to reduce the outer diameter of the rod compared with the dimensions of the frame.

В витом сердечнике имеетс технологическое отверстие, что уменьшает эффективное сечение дл магнитного потока. Дл уменьшени тока холостого хода необходимо это отверстие заполн ть магнитом гки.м материалом. Улучшаетс картина распределени магнитного пол при переходе от рма в стержень. Услови охлаждени катушки улучшаютс при наличии внутри витого стержн сердечника из хорошо тепло- провод щего материала. Уменьшение перегрева позвол ет использовать более тонкий провод. Диаметр внутреннего порошкового сердечника определ етс услови ми полно- I O гфомагничивани прессованного порошкового материала при 50 Гц. Нри магнитной проницаемости ji 400 и удельном электросопротивлении р 10 мкОм.м (магни- тодиэлектрические или магнито.м гкие композиции материала) диаметр сердечника не должен превышать 8 мм, при (л 1000 и р 0,5 мк Ом.м (спеченные порошковые сплавы) составл ет примерно 1,5 мм.There is a process hole in the twisted core, which reduces the effective cross section for magnetic flux. To reduce the no-load current, it is necessary to fill this hole with a magnet with a magnet. The picture of the distribution of the magnetic field in the transition from the rom to the rod is improved. The cooling conditions of the coil are improved when there is a core of well-heat-conducting material inside the twisted rod. Reducing overheating allows a thinner wire to be used. The diameter of the inner core powder is determined by the conditions for fully magnetizing the compressed powder material at 50 Hz. The magnetic permeability ji 400 and the electrical resistivity p 10 μOm.m (magnetodielectric or magnetically strong material compositions) must not exceed 8 mm in diameter, with (l 1000 and p 0.5 μm ohm (sintered powder alloys) ) is approximately 1.5 mm.

Порошковый материал рма и сердечник должен иметь достаточно высокое электросопротивление дл предотвращени короткого замыкани витог о из стали стержн . Выполнение этого услови и полного про.магничивани магнитопровода можно обеспечить использованием порошкового материала с изолируюн ей фазой (магнито- м гких композиционных .материалов).The powder material of the frame and core must have a sufficiently high electrical resistance to prevent short-circuiting of the steel rod. The fulfillment of this condition and complete magnetization of the magnetic circuit can be ensured by using a powder material with an insulated phase (magnetic composite materials).

Были испытаны трансформаторы с выходной мощностью 7 В-А. Наружный диа.метр стержн из электротехнической стали 18 мм, внутренний 4 мм. Ярма с шириной 18, 25 и 32 мм, а также внутренний сердечник стержн были спрессованы из железного порошка с добавлением 0,8% эпоксидного компаунда.Transformers were tested with an output of 7 VA. The outer diameter of the rod of electrical steel 18 mm, internal 4 mm. The yoke with a width of 18, 25 and 32 mm, as well as the inner core of the rod were pressed from iron powder with the addition of 0.8% epoxy compound.

Результаты испытани приведены в таблице .The test results are shown in the table.

Из таблицы, а также теоретических расчетов следует, что уменьшение тока холостого хода и мощности потерь при увеличении ширины рма происходит до тех пор, когда уменьп ение тока за счет уменьшени индукции компенсируетс увеличением потерь на перемагничнвание в сердечнике за счет увеличени его массы. Опти.маль- ным вл етс соотношение Д/А 0,7- 0,8. При использовании стержн круглой формы масса обмоток дл трансформатора с мощностью 7 В А уменьшилс на 25%.It follows from the table as well as theoretical calculations that a decrease in the no-load current and power loss with an increase in the width of the chassis occurs until the decrease in current due to a decrease in induction is compensated by an increase in the magnetic reversal loss in the core due to an increase in its mass. The D / A ratio is 0.7–0.8. When using a round rod, the mass of the windings for a transformer with a capacity of 7 V A was reduced by 25%.

Преимущество предлагаемого трансформатора заключаетс в уменьшении тока холостого хода и расхода меди, отсутствии конструктивных деталей дл закреплени сердечников трансформатора, а также в уменьшении трудоемкости изготовлени магнитопровода в 3-4 раза по сравнению с применением электротехнической стали.The advantage of the proposed transformer is to reduce the no-load current and copper consumption, the absence of structural details for securing the transformer cores, and also the reduction of the labor intensity of manufacturing the magnetic core by 3-4 times compared with the use of electrical steel.

Claims

Invention Formula

A transformer containing a magnetic conductor having a rectangular cross section and a central rod made of magnet powder and a soft no-load material, mA

Power consumption from the network at rated load, W

A rial winding located on a central rod, characterized in that, in order to reduce the no-load current and copper consumption, it is provided with an additional ferromagnetic element made of twisted electrical steel, mounted on a central rod with a diameter of 0.7-0.8 the width of the frame.

25

29

9.5

10, 1

.

phage.Z