[go: up one dir, main page]

RU2537640C2 - Eddy-current device - Google Patents

Eddy-current device Download PDF

Info

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
Application number
RU2012136165/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012136165A (en
Inventor
Вячеслав Александрович Школьников
Борис Фадеевич Ковалёв
Игорь Александрович Кочегаров
Original Assignee
Вячеслав Александрович Школьников
Борис Фадеевич Ковалёв
Игорь Александрович Кочегаров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Александрович Школьников, Борис Фадеевич Ковалёв, Игорь Александрович Кочегаров filed Critical Вячеслав Александрович Школьников
Priority to RU2012136165/07A priority Critical patent/RU2537640C2/en
Publication of RU2012136165A publication Critical patent/RU2012136165A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2537640C2 publication Critical patent/RU2537640C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention relates to eddy-current devices, mainly to transformers and linear AC current limiters. The device includes the armoured core including rod, transverse and side yokes. Rod and side yoke are made in form of hollow cylindrical magnetic cores wound using magnetic tape. The transverse yokes include several trapezoidal parts distributed over the end face of the device magnetic system, they are wound using magnetic tape. In the rod core along its axis the nonmagnetic break is made, it is located against joint of any two parts of cores of the transverse yokes. The rod core is wound using isotropic magnetic tape. The isotropic magnetic material can be used to wound the cores of the transverse and side yokes also.
EFFECT: decreasing of the machine idle current and losses in the magnetic material.
4 cl, 3 dwg

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 windings 1, a hollow cylindrical rod 2 and a lateral yoke 3, wound from a tape of magnetic material. The core of each of the transverse yokes consists of several parts 4, wound from a tape of magnetic material, closing the cores of the rod 2 and the lateral yoke 3 in directions radial from the axis of the rod. Parts 4 of the transverse yoke are distributed along the end surface of the magnetic system of the transformer. In the core of the rod 2 along its axis, a non-magnetic gap 5 is made, which is located against the junction of the cores of any two parts 4 transverse by the yoke.

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 gap 6 in the magnetic system. The non-magnetic gap 6 can be made either between the parts 4 of the transverse yoke and the rod 2, or only in the rod 2, or in the indicated places together.

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)

1. Электроиндукционный аппарат, преимущественно трансформатор или линейный реактор переменного тока, содержащий обмотку или несколько обмоток и броневой сердечник, состоящий из стержня, поперечных и бокового 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 от 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 стержня вдоль его оси выполнен немагнитный разрыв, отличающийся тем, что немагнитный разрыв расположен против стыка любых двух частей сердечников поперечных ярем.1. Electro-induction apparatus, mainly a transformer or linear alternating current reactor, containing a winding or several windings and an armored core, consisting of a rod, transverse and lateral yoke, 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 in such a way that a winding or several windings are placed between them, and the core of each of the transverse yokes is made of several distributed along the end face the surface of the magnetic system of the apparatus of the parts closing the rod and the lateral yoke in directions radial from 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 of the core of the rod along its axis characterized in that the non-magnetic gap is located against the junction of any two parts of the cores transverse with the yoke. 2. Электроиндукционный аппарат по п.1, отличающийся тем, что сердечник стержня навит из ленты изотропного магнитного материала.2. Electro-induction apparatus according to claim 1, characterized in that the core of the rod is wound from a tape of an isotropic magnetic material. 3. Электроиндукционный аппарат по п.2, отличающийся тем, что сердечник бокового ярма навит из ленты изотропного материала.3. Electro-induction apparatus according to claim 2, characterized in that the side yoke core is wound from a tape of an isotropic material. 4. Электроиндукционный аппарат по п.3, отличающийся тем, что сердечники поперечных ярем навиты из ленты изотропного материала. 4. Electro-induction apparatus according to claim 3, characterized in that the cores of the transverse jug are wound from a tape of isotropic material.
RU2012136165/07A 2012-08-21 2012-08-21 Eddy-current device RU2537640C2 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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