Індукційний пристрій

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в конструкциях электрических индукционных устройств, например, трансформаторов. Известно устройство для увеличения магнитного потока в трансформаторе, заключающийся в увеличении числа пластин сердечника или же увеличении намагничивающего тока, или же увеличении числа витков в намагничивающей обмотке [Алексеенко Г. В., Ашрягов А. К., Фрид Е. С. Испытание силовых и мощных трансформаторов и автотрансформаторов. - М., Госэнергоиздат, 1962]. Однако это устройство требуе т как дополнительный расход материала (в случае увеличения количества пластин сердечника или увеличения числа витков в обмотке), так и увеличение намагничивающего тока, а, следовательно, и потребляемой энергии. Известно устройство понижения неоднородности магнитного потока, который достигается за счет упорядочения расположения зазоров, имеющихся в магнитопроводе [Авт. св. СССР №1511776, кл. Н 01 F 27/24, опублик. 1989]. Упорядоченное распределение стыков пластин по длине каждого из стержней сердечника приводит к уменьшению неоднородности перемагничивания сердечника и, тем самым, и снижению потерь на вихревые токи и гистерезис. Оно и выбрано в качестве прототипа. Однако данное техническое решение не использует локальное увеличение индукции в пластинах над воздушным зазором, и тем самым не позволяет добиться увеличения магнитного потока в сердечнике (или снижения намагничивающего тока). В основу изобретения поставлена задача усиления магнитного потока в сердечниках и понижения намагничивающего тока в обмотке путем использования энергии магнитных полей рассеивания, что позволяет сократить расход материала сердечника и обмоток, а также повысить эксплуатационные характеристики электрических индукционных устройств. Признаки заявляемого технического решения, общие с прототипом: сборка магнитопровода и его намагничивание во внешних полях. Признаки, отличные от прототипа: - использование при намагничивании магнитопровода энергии магнитных полей рассеивания, которые создаются: - системой ферромагнитных пластинок с воздушными зазорами; - целыми пластинами с канавками (царапинами); - пластинами, где имеет место чередование участков из магнитомягкого материала с высокой и низкой магнитными проницаемостями; - набором из нескольких слоев подмагничивающих систем; - немагнитными зазорами, образующимися между витками ленты из магнитомягкого материала, намотанной на сердечник; - наличие смещения источников магнитных полей рассеивания друг относительно друга в подмагничивающих системах. Магнитные поля рассеивания Hs около воздушных зазоров, которые образуются при сборке сердечников трансформаторов в местах стыка пластин, в первом приближении являются плоскими полями (фиг. 1). Вектор напряженности таких полей Н s имеет только две компоненты: Нх (ось X совпадает с направлением внешнего поля Не и направлена по длине пластины - фиг. 2) и Н у (ось Y нормальна к поверхностям пластин, образующи х магнитопроводов). Общеизвестно, что при переходе из одной среды с магнитной проницаемостью m1 в другую с проницаемостью m2 (m2 > m1) нормальная компонента поля рассеивания термит разрыв, уменьшаясь в m1/m2 раз, продольная же составляющая поля рассеивания Н х свое значение при этом не изменяет. Поэтому при переходе из воздуха в ферромагнетик Н у уменьшается приблизительно в 1000 раз (для электрической стали (ЭС) и не влияет на процессы намагничивания в сердечнике. Анализируя зависимость продольной компоненты от координаты ХН х(х), мы обнаруживаем две характерные области, в которых Нх принимает значения с противоположными знаками. В одной из них, величиной в несколько миллиметров, Нх>0, т. е. направлена вдоль внешнего намагничивающего поля Н е (Нх=Нх+); в др угой области, значительно превышающей первую, Н х