RU2537640C2 - Eddy-current device - Google Patents
Eddy-current device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2537640C2 RU2537640C2 RU2012136165/07A RU2012136165A RU2537640C2 RU 2537640 C2 RU2537640 C2 RU 2537640C2 RU 2012136165/07 A RU2012136165/07 A RU 2012136165/07A RU 2012136165 A RU2012136165 A RU 2012136165A RU 2537640 C2 RU2537640 C2 RU 2537640C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transverse
- rod
- magnetic
- wound
- core
- Prior art date
Links
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроиндукционным аппаратам, преимущественно к трансформаторам и линейным реакторам переменного тока, применяемым для преобразования энергии в электрических сетях, для регулирования энергии в электрических сетях для регулирования и стабилизации напряжения и тока в электрических, светотехнических и радиотехнических установках, а также в качестве балластных и токоограничивающих сопротивлений.The invention relates to electric induction devices, mainly to transformers and linear AC reactors used to convert energy in electrical networks, to regulate energy in electrical networks to regulate and stabilize voltage and current in electrical, lighting and radio installations, as well as ballast and current limiting resistances.
Известен электроиндукционный аппарат, например однофазный трансформатор, активная часть которого содержит обмотки и броневой сердечник, состоящий из стержня, на котором размещены обмотки, поперечных и боковых ярем (1).Known electric induction apparatus, for example, a single-phase transformer, the active part of which contains windings and an armored core, consisting of a rod on which the windings are located, transverse and lateral yards (1).
Указанный электроиндукционный аппарат имеет сложную конструкцию и технологию изготовления, а также большой габаритный размер по высоте и большой расход магнитного материала.The specified electric induction apparatus has a complex structure and manufacturing technology, as well as a large overall dimension in height and high consumption of magnetic material.
Сложность конструкции мощного аппарата объединяется сложностью конструкций стержней, поперечных и боковых ярем. Стержень, на котором размещены обмотки, с целью уменьшения расходов материалов, уменьшения габаритных размеров, а также увеличения механической прочности обмоток и повышения тем самым их электродинамической стойкости, имеет в сечении вид многоугольника, вписанного в окружность. По этой причине стержень оказывается составленным из нескольких пакетов, набранных из пластин магнитного материала различных размеров. Наряду с этим требуется также устройство для стяжки пакетов. Такую же конструкцию имеют, соответственно, и замыкающие стержень поперечные и боковые ярма.The complexity of the design of a powerful apparatus is combined with the complexity of the structures of the rods, transverse and lateral jugs. The core on which the windings are placed, in order to reduce the cost of materials, reduce the overall dimensions, as well as increase the mechanical strength of the windings and thereby increase their electrodynamic resistance, has the cross section in the form of a polygon inscribed in a circle. For this reason, the rod turns out to be composed of several packets drawn from plates of magnetic material of various sizes. Along with this, a device for tightening the bags is also required. The transverse and lateral yokes closing the rod, respectively, have the same design.
Сложность технологии изготовления мощного электроиндукционного аппарата обусловлена наличием технологической операции нарезки пластин магнитного материала, причем различных размеров, а также трудоемкой технологической операции набора из них или шихтовки пакетов сердечников стержня, поперечных и боковых ярем. При этом необходимы также изготовление устройств (оснастки) для стяжки пакетов и сам технологический процесс стяжки.The complexity of the manufacturing technology of a powerful electric induction apparatus is due to the presence of the technological operation of cutting plates of magnetic material, of various sizes, as well as the time-consuming technological operation of recruiting from them or batching the core packs of the rod, transverse and lateral yokes. At the same time, it is also necessary to manufacture devices (accessories) for screeding packages and the screed process itself.
Сложность конструкции электроиндукционного аппарата малой мощности обусловлена сложностью формы пластин магнитного материала, из которого набирается его сердечник, например Ш-образный. При изготовлении аппарата малой мощности к операции шихтовки добавляется технологическая операция штамповки пластин, для которой необходимы твердосплавные штампы, требующие частой их заточки или замены.The complexity of the design of the low-power electric induction apparatus is due to the complexity of the shape of the plates of the magnetic material from which its core is drawn, for example, W-shaped. In the manufacture of a low-power apparatus, the technological operation of stamping plates is added to the batching operation, for which carbide dies are required, requiring frequent sharpening or replacement.
Большой габаритный размер по высоте электроиндукционного аппарата обусловлен высотой поперечных ярем.The large overall dimension in height of the electric induction apparatus is determined by the height of the transverse yoke.
Большой расход магнитного материала обусловлен большой массой магнитопровода аппарата, а в аппаратах малой мощности - еще большими отходами магнитного материала, образующимися при штамповке пластин, из которых шихтуется сердечник.The high consumption of magnetic material is due to the large mass of the magnetic circuit of the apparatus, and in devices of low power - even greater waste of magnetic material formed during stamping of the plates from which the core is burdened.
Перечисленные недостатки характерны и для многофазной конструкции электроиндукционного аппарата.The listed disadvantages are also characteristic of the multiphase design of the electric induction apparatus.
Известен электроиндукционный аппарат, например однофазный трансформатор, активная часть которого содержит обмотку или несколько обмоток и броневой сердечник, состоящий из стержня, поперечных и боковых ярем, причем стержень и боковое ярмо выполнены в виде полых цилиндрических магнитопроводов, навитых из ленты магнитного материала, размещенных друг относительно друга таким образом, что между ними размещена обмотка или несколько обмоток, а сердечник каждого из поперечных ярем выполнен из нескольких распределенных по торцевой поверхности магнитной системы аппарата частей, замыкающих стержень и боковое ярмо в радиальных относительно оси стержня направлениях, причем каждая из частей поперечных ярем выполнена трапециевидной формы, навитой из ленты магнитного материала и с основанием на боковом ярме, а в сердечнике вдоль его оси выполнен немагнитный разрыв (2).A known induction apparatus, for example a single-phase transformer, the active part of which contains a winding or several windings and an armored core consisting of a rod, transverse and lateral yokes, the rod and side yoke made in the form of hollow cylindrical magnetic cores, wound from a tape of magnetic material, placed relative to each other each other so that between them there is a winding or several windings, and the core of each of the transverse yoke is made of several distributed across the end surface and the magnetic system of the apparatus of the parts closing the rod and the lateral yoke in directions radial with respect to the axis of the rod, each of the parts transverse to the yoke made of a trapezoidal shape wound from a tape of magnetic material and with a base on the side yoke, and a nonmagnetic gap was made along the axis along the core ( 2).
Указанный электроиндукционный аппарат свободен от перечисленных выше недостатков. Однако он имеет повышенный ток холостого хода из-за наличия немагнитного разрыва в сердечнике аппарата, уменьшающего площадь контакта сердечника и с частями поперечных ярем, а также повышенные сопротивление и потери в магнитном материале, так как магнитный поток замыкается в магнитной системе аппарата преимущественно в направлениях поперек проката ленты магнитного материала, из которого навиты участки магнитной цепи аппарата, в котором магнитные свойства магнитного материала хуже, чем в направлении проката.The specified electric induction apparatus is free from the above disadvantages. However, it has an increased idle current due to the presence of a nonmagnetic rupture in the core of the apparatus, which reduces the contact area of the core and parts of the transverse yokes, as well as increased resistance and losses in the magnetic material, since the magnetic flux closes in the magnetic system of the apparatus mainly in the transverse directions rolling a tape of magnetic material, from which sections of the magnetic circuit of the apparatus are wound, in which the magnetic properties of the magnetic material are worse than in the rolling direction.
Целью настоящего изобретения является уменьшение тока холостого тока электроиндукционного аппарата и уменьшение потерь в магнитном материале его магнитной системы.The aim of the present invention is to reduce the no-load current of an electro-induction apparatus and to reduce losses in the magnetic material of its magnetic system.
Указанная цель достигается тем, что немагнитный разрыв в сердечнике аппарата вдоль его оси расположен в магнитной системе аппарата против стыка сердечников любых двух частей поперечных ярем, а также выполнением сердечников отдельных или всех участков магнитной цепи аппарата из изотропного магнитного материала.This goal is achieved by the fact that a non-magnetic gap in the core of the apparatus along its axis is located in the magnetic system of the apparatus against the junction of the cores of any two parts transverse with the yoke, as well as the execution of the cores of individual or all parts of the magnetic circuit of the apparatus of isotropic magnetic material.
Это позволяет уменьшить ток холостого хода аппарата и уменьшить потери в магнитном материале его магнитной системы.This allows you to reduce the idling current of the apparatus and to reduce losses in the magnetic material of its magnetic system.
Предлагаемое техническое решение распространяется и на многофазные конструкции электроиндукционного аппарата.The proposed technical solution extends to multiphase structures of the electric induction apparatus.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный электроиндукционный аппарат отличается наличием новых признаков, а именно расположением немагнитного разрыва против стыка сердечников любых двух частей поперечных ярем, а также выполнением магнитопроводов магнитной системы аппарата из изотропного магнитного материала.Comparative analysis with the prototype shows that the claimed electro-induction apparatus is distinguished by the presence of new features, namely, the location of the non-magnetic gap against the junction of the cores of any two parts transverse with the yoke, as well as the implementation of the magnetic circuits of the magnetic system of the apparatus from isotropic magnetic material.
Таким образом, заявленный электроиндукционный аппарат соответствует критерию изобретения «новизна».Thus, the claimed electric induction apparatus meets the criteria of the invention of "novelty."
При изучении других известных технических решений в данной области технические признаки, отличающие заявленный объект от прототипа, не были выявлены, что обеспечивает заявленному объекту соответствие критерию «существенные отличия».In the study of other well-known technical solutions in this field, technical features that distinguish the claimed object from the prototype were not identified, which ensures the claimed object meets the criterion of "significant differences".
На фиг.1. изображен однофазный трансформатор, разрез. На фиг.2. - это тоже, что и на фиг.1., вид снизу.In figure 1. shows a single-phase transformer, section. In figure 2. - this is also the same as in Fig. 1., bottom view.
Однофазный трансформатор содержит обмотки 1, полые цилиндрический стержень 2 и боковое ярмо 3, навитые из ленты магнитного материала. Сердечник каждого из поперечных ярем состоит из нескольких частей 4, навитых из ленты магнитного материала, замыкающих сердечники стержня 2 и бокового ярма 3 в радиальных от оси стержня направлениях. Части 4 поперечных ярем распределены по торцевой поверхности магнитной системы трансформатора. В сердечнике стержня 2 вдоль его оси выполнен немагнитный разрыв 5, расположенный против стыка сердечников любых двух частей 4 поперечных ярем.A single-phase transformer contains
На фиг.3 изображен линейный реактор, разрез.Figure 3 shows a linear reactor, section.
Линейный реактор по конструкции отличается от трансформатора только тем, что содержит одну обмотку 1 и немагнитный промежуток или зазор 6 в магнитной системе. Немагнитный промежуток 6 может быть выполнен или между частями 4 поперечных ярем и стержнем 2, или только в стержне 2, или в указанных местах совместно.The linear reactor in design differs from the transformer only in that it contains one winding 1 and a non-magnetic gap or
При подключении первичной обмотки трансформатора к сети в обмотке возникает ток, который создает магнитный поток, замыкающийся по стержню, поперечным и боковому ярмам. Поток индуктирует ЭДС как в первичной, так и вторичной обмотках. При подключении к вторичной обмотке нагрузки в ней возникает ток и на ее зажимах устанавливается определенное напряжение.When the primary winding of the transformer is connected to the network, a current arises in the winding, which creates a magnetic flux that closes along the rod, transverse and lateral yokes. The flux induces EMF in both the primary and secondary windings. When a load is connected to the secondary winding, a current arises in it and a certain voltage is established at its terminals.
При подключении обмотки линейного реактора к сети в обмотке возникает ток, который создает магнитный поток, замыкающийся по стержню и ярмам через немагнитный промежуток. В результате вольтамперная характеристика реактора получает линейный характер.When the winding of the linear reactor is connected to the network, a current appears in the winding, which creates a magnetic flux that closes along the rod and yokes through a non-magnetic gap. As a result, the current-voltage characteristic of the reactor becomes linear.
Экспериментальные исследования, проведенные на конструкции реактора переменного тока, показали, что применение заявленной конструкции электроиндукционного материала позволяет на 30% уменьшить ток холостого хода аппарата и уменьшить потери в магнитном материале его магнитной системы на 15-22%.Experimental studies conducted on the design of an alternating current reactor showed that the use of the claimed design of electro-induction material can reduce the no-load current of the apparatus by 30% and reduce losses in the magnetic material of its magnetic system by 15-22%.
Источники информацииInformation sources
1. Петров Г.Н. Электрические машины. 4.1. - М.: Энергия, 1974, рис. 2-35а, с.77.1. Petrov G.N. Electric cars. 4.1. - M .: Energy, 1974, Fig. 2-35a, p. 77.
2. Патент РФ №2273910, МПК H01F 30/16, H01F 17/06. Электроиндукционный аппарат. Ковалев Б.Ф., Школьников В.А. Опубл. 10.04.2006. Бюл. №10.2. RF patent No. 2273910, IPC H01F 30/16, H01F 17/06. Electro-induction apparatus. Kovalev B.F., Shkolnikov V.A. Publ. 04/10/2006. Bull. No. 10.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012136165/07A RU2537640C2 (en) | 2012-08-21 | 2012-08-21 | Eddy-current device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012136165/07A RU2537640C2 (en) | 2012-08-21 | 2012-08-21 | Eddy-current device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012136165A RU2012136165A (en) | 2014-02-27 |
RU2537640C2 true RU2537640C2 (en) | 2015-01-10 |
Family
ID=50151683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012136165/07A RU2537640C2 (en) | 2012-08-21 | 2012-08-21 | Eddy-current device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2537640C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766870C1 (en) * | 2021-05-05 | 2022-03-16 | Владимир Николаевич Острейко | Armored current-limiting reactor |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110246732B (en) * | 2019-06-12 | 2025-01-28 | 华中科技大学 | An electromagnetic repulsion mechanism coil based on slotted yoke |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE834874C (en) * | 1950-10-27 | 1952-03-24 | Guenther Suchy | transformer |
US2948871A (en) * | 1957-07-26 | 1960-08-09 | United Transformer Corp | Miniature inductive devices |
RU94009340A (en) * | 1994-03-16 | 1996-06-27 | С.П. Фурсов | Converter |
RU2074435C1 (en) * | 1994-10-10 | 1997-02-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью - Фирма "ЭЛК и Ко" | Transformer |
RU2187163C2 (en) * | 2000-04-24 | 2002-08-10 | Кубанский государственный аграрный университет | Polyphase transformer |
RU2217829C2 (en) * | 2001-12-19 | 2003-11-27 | Брянцев Александр Михайлович | Saturable reactor |
RU2273910C2 (en) * | 2003-02-25 | 2006-04-10 | Борис Фадеевич Ковалев | Electroinductive apparatus |
-
2012
- 2012-08-21 RU RU2012136165/07A patent/RU2537640C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE834874C (en) * | 1950-10-27 | 1952-03-24 | Guenther Suchy | transformer |
US2948871A (en) * | 1957-07-26 | 1960-08-09 | United Transformer Corp | Miniature inductive devices |
RU94009340A (en) * | 1994-03-16 | 1996-06-27 | С.П. Фурсов | Converter |
RU2074435C1 (en) * | 1994-10-10 | 1997-02-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью - Фирма "ЭЛК и Ко" | Transformer |
RU2187163C2 (en) * | 2000-04-24 | 2002-08-10 | Кубанский государственный аграрный университет | Polyphase transformer |
RU2217829C2 (en) * | 2001-12-19 | 2003-11-27 | Брянцев Александр Михайлович | Saturable reactor |
RU2273910C2 (en) * | 2003-02-25 | 2006-04-10 | Борис Фадеевич Ковалев | Electroinductive apparatus |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766870C1 (en) * | 2021-05-05 | 2022-03-16 | Владимир Николаевич Острейко | Armored current-limiting reactor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012136165A (en) | 2014-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8493167B2 (en) | Transformer having the heat radiation function | |
RU49646U1 (en) | TRANSFORMER | |
ATE476778T1 (en) | LINEAR MACHINE WITH A PRIMARY PART AND A SECONDARY PART | |
CN103534769A (en) | Reactor device and power converter employing same | |
JP2014022750A (en) | Linear electromagnetic device | |
US20150170828A1 (en) | Three-phase reactor | |
KR20130018757A (en) | Stereo-triangular wound core power transformer with voltage class more than or equal to 110kv | |
KR20160028369A (en) | Core and coil device using same | |
RU2537640C2 (en) | Eddy-current device | |
US9196417B2 (en) | Magnetic configuration for high efficiency power processing | |
CN203787251U (en) | Special single-phase transformer, three-phase transformer and three-phase iron core for electrified railway | |
KR100775508B1 (en) | Reverse transformer | |
RU2627730C2 (en) | Smoothing reactor of filter-device of rail-power type substation | |
RU2018134176A (en) | ELECTROMAGNETIC INDUCTION DEVICE AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE | |
MX2018015695A (en) | Inductor. | |
CN206907617U (en) | A kind of novel multi-phase magnetic core | |
RU2569931C1 (en) | 3d symmetrical magnetic core | |
RU119930U1 (en) | THREE PHASE TRANSFORMER | |
CN102568752B (en) | Inductive member and electronic device with the inductive member | |
JP2015038986A (en) | Transformer core flux control for power management | |
RU109909U1 (en) | THREE PHASE TRANSFORMER | |
CN106920648A (en) | A kind of multi-phase coupling inductor | |
RU2273910C2 (en) | Electroinductive apparatus | |
KR101563259B1 (en) | Transformer | |
CN201562539U (en) | Improved structure of transformer core |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170822 |