Магнітопровід трансформатора

1. Магнітопровід (1) трансформатора з внутрішньою частиною (2) магнітопроводу із магнітом'якого матеріалу, який відрізняється тим, що навколо внутрішньої частини (2) магнітопроводу принаймні частково розташований екран (4), який має шихтовану конструкцію із щонайменше одного магнітом'якого матеріалу, причому між внутрішньою частиною (2) магнітопроводу і екраном (4) розташований пристрій (3) для створення аксіального тиску на внутрішню частину магнітопроводу, а C2 2 (19) 1 3 локальний нагрів, зокрема, у разі трансформаторів з високими потужностями, не запобігається. Так само з рівня техніки відомі екрани навколо всього каркаса котушки. Так DE 36 27 890 А1 описує трансформатор з магнітним екраном і спосіб для виготовлення - такого екрану. Згідно з описаним там винаходом трансформатор містить тристрижневий шихтований пакет з листової сталі з намотаними навколо середнього стрижня обмотками трансформатора, причому магнітний екран складається з мідної короткозамикальної стрічки, яка прокладена впоперек до поздовжнього напряму стрижня навколо шихтованого пакету з листової сталі і обмоток. DE 39 40 025 А1 розкриває екрануючу обмотку для трансформаторів з магнетизованого матеріалу. Відповідну винаходу екрануючу обмотку намотують між двома секціями обмотки трансформатора, причому для екрануючої обмотки застосовують магнетизований матеріал з малою магнітною проникністю. Недоліком у разі цих відомих з рівня техніки обмоток є те, що хоча в цілому запобігається вплив зовнішніх перешкод на весь каркас котушки, проте, не виключаються магнітні впливи перешкод всередині каркаса котушки, зокрема, на зовнішній стороні магнітопровода. Задачею даного винаходу є тому зменшення або, відповідно, запобігання магнітних впливів перешкод, діючих на зовнішній стороні внутрішньої частини магнітопровода і, якщо таке є, всередині стяжного пристрою на зовнішній стороні внутрішньої частини магнітопровода. Задача вирішується предметом пункту 1 формули винаходу. Переважним чином навколо внутрішньої частини магнітопровода щонайменше частково розташований екран, причому екран має шихтовану конструкцію з, принаймні, одним магнетизованим матеріалом. За рахунок вживання шихтованих магнетизованих матеріалів, як, наприклад, електротехнічної листової сталі, потік розсіяння спрямовується у сталеві листи і, таким чином, викликає в шихтованому екрані тільки малі втрати. Внаслідок проходження магнітних потоків розсіяння на зовнішній стороні внутрішньої частини магнітопровода не генеруються ніякі вихрові струми так, що втрати потужності і локальні нагріви всередині цих областей сильно зменшуються або, відповідно, повністю уникаються. Втрати потужності всередині екрану і локальний нагрів у порівнянні з магнітопроводом трансформатора без відповідного винаходу екрану є сильно зменшеними. Переважним чином між внутрішньою частиною магнітопровода і екраном розташований пристрій для створення аксіального тиску на внутрішню частину магнітопровода. Вживання шихтованої внутрішньої частини магнітопровода вимагає постійної підтримки аксіального тиску на шихтовану внутрішню частину магнітопровода. Ці пристрої, що позначаються переважно також, як стяжні пристрої, розташовані безпосередньо на внутрішній частині магнітопровода. Внаслідок необхідності високої міцності ці пристрої для створення аксіального тиску часто складаються з електропровідних і магнітно-провідних матеріалів, як, наприклад, сталь або листи інших металів. 88942 4 Всередині цих стяжних пристроїв для створення аксіального тиску в разі магнітних впливів перешкод викликаються локально високі нагріви і втрати потужності за рахунок індукованих вихрових струмів. Звичайним способом стяжний пристрій виконаний із шихтованих металів, які - як зовнішні області внутрішньої частини магнітопровода - додатково розділені на сегменти. Це мінімізує згідно з рівнем техніки максимально можливу потужність трансформатора при вживанні описаного магнітопровода трансформатора. Переважно екран підрозділений на сегменти. Розділення екрану на сегменти дозволяє, поперше, швидке і модульне виконання екрану навколо внутрішньої частини магнітопровода або, відповідно, навколо пристрою для надання аксіального тиску Сегментована конструкція екрану дозволяє виготовляти так само безпосередньо узгоджений з трансформатором екран. За рахунок цього виключається небезпека великих локальних перегрівів пристрою для створення аксіального тиску і/або зовнішніх областей магнітопровода. Таким чином можна виготовляти трансформатори з великими потоками розсіяння більш надійно, ніж дотепер. Так само при вживанні відповідного винаходу магнітопровода трансформатора істотно знижені втрати потужності. Крім того, можна реалізовувати більш високі потужності на стрижень магнітопровода трансформатора. Сегментована конструкція зовнішніх областей внутрішньої частини магнітопровода або, відповідно, стяжного пристрою у відповідному винаходу магнітопроводі трансформатора може повністю відпадати, за рахунок чого можна реалізовувати істотно більш просту і економічну щодо витрат конструкцію трансформатора. Згідно з винаходом передбачено, що довжина екрана в аксіальному напрямі дорівнює або більша, ніж довжина каркаса котушки, передбаченого навколо магнітопровода трансформатора. У граничному випадку екран може бути розташований вздовж всього стрижня магнітопровода трансформатора і, таким чином, також знижені негативні магнітні впливи перешкод на замикаюче ярмо і інші наявні при необхідності конструктивні елементи. Переважно передбачено, що орієнтування шихтованої конструкції екрану направлено паралельно до можливого напряму потоку розсіяння магнітного поля. Орієнтування при цьому може бути направлено паралельно відносно створеного всередині трансформатора або відносно зовнішнього можливого напряму потоку розсіяння. Магнітний потік направляють ідеальним чином вздовж шихтовки і тим самим відводять від стяжного пристрою або, відповідно, від зовнішніх областей внутрішньої частини магнітопровода. Переважною ознакою винаходу є те, що внутрішня частина магнітопровода виконана з шихтованих сегментів, магнітопровода і екран розташований вздовж зовнішньої сторони самого зовнішнього сегменту магнітопровода або вздовж пристрою для створення аксіального тиску. Крім того, екран разом із внутрішньою частиною магнітопровода є фіксованим звичайним способом ізолюючим бандажем. Всередині бандажа 5 екран додатково фіксований і електрично ізольований ізоляційним матеріалом, наприклад, електроізоляційним картоном або смолою для лиття. Ідеальним чином магнетизованим матеріалом екрану є електротехнічна листова сталь, як вона застосовується в електромагнітних приладах. Подальші переважні форми виконання виходять з пунктів формули винаходу. Предмет винаходу детально пояснюється за допомогою подальших фігур. При цьому показують: Фіг.1 схематичне креслення розрізу відповідного винаходу магнітопровода трансформатора з двома оточуючими каркасами котушок; Фіг.2а схематичне креслення поперечного перерізу відповідного винаходу магнітопровода трансформатора з двома цільними екранами; Фіг.2b схематичне креслення поперечного перерізу відповідного винаходу магнітопровода трансформатора з двома відповідно виконаними сегментованими екранами. Фіг.1 показує схематичне креслення розрізу відповідного винаходу магнітопровода трансформатора 1 вздовж аксіального орієнтування магнітопровода трансформатора 1. Вздовж зовнішньої сторони шихтованої внутрішньої частини магнітопровода 2 видно стяжний пристрій 3 для створення аксіального тиску на внутрішню частину магнітопровода 2 і каркаси котушок 5. Навколо стяжного пристрою 3 розташований екран 4, який перешкоджає проникненню потоку розсіяння, викликаного електричними струмами в оточуючому каркасі котушки 5, у внутрішню частину магнітопровода 2 і у стяжний пристрій 3. Внутрішня частина магнітопровода 2, стяжний пристрій 3 і екран 4 фіксовані бандажем 6 Бандаж 6 - при відповід 88942 6 ному виборі матеріалу - виконує як ізолююча оболонка навколо внутрішньої частини магнітопровода 2 додаткову функцію. Поздовжня вісь вздовж магнітопровода трансформатора 1 представлена у вигляді пунктирної лінії. Фіг.2а і Фіг.2b показують відповідно поперечний переріз відповідного винаходу магнітопровода трансформатора 1. Разом із шихтованою конструкцією створюючих внутрішню частину магнітопровода 2 сегментів магнітопровода можна виразно бачити оточуючий внутрішню частину магнітопровода 2 стяжний пристрій 3. Стяжний пристрій 3 може бути виконаний у радіальному напрямі або суцільним або сегментованим. До стяжного пристрою 3 згідно з Фіг.2а і Фіг.2b примикає екран 4. Як представлено на Фіг.2а, екран 4 може мати шихтовану конструкцію вздовж всієї підлягаючої екрануванню поверхні. Альтернативно згідно з Фіг.2b може бути переважною сегментована конструкція із шихтованих елементів екрану 4 у зв'язку з модульною конструкцією магнітопровода трансформатора 1 і його екрану. Через зовнішній бандаж 6 фіксують екран 4, який або повністю, проте, щонайменше вздовж орієнтування ярма, охоплює магнітопровід трансформатора 1. Фіксація екрану 4 навколо внутрішньої частини магнітопровода 2 може альтернативно відбуватися через сполучні елементи з внутрішньою частиною магнітопровода 2, із стяжним пристроєм 3 або з іншими (не представленими) кріпильними елементами. Можливим є також фіксація екрану 4 за допомогою зміцнення матеріалу екрану при розтягуванні або тиску навколо внутрішньої частини магнітопровода 2 або, відповідно, стяжного пристрою 3. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 88942 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601