Индуктивный элемент

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к ьетовекомю с твю

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Реслублнк о )799027 (61) Дололнительное K авт. саид ву .

Р1)М. Кл.З (22) Заявлено 20. 04. 79 (21) 2757497/24-07

H 01 F 17/04 с лрисоединением заявки H9— (23) Приоритет—

ГосударстаеняыЯ квинтет

СССР оо делан язобретениЯ я открытнЯ (53) УДХ 621.З14, .228.1(088.8) Олубликовано 23.0181. бюллетень ЙЯ 3

Дата опубликования описания 260181

A.A.×åðíûøåâ, А.К.Майер и Е.И.Гольдщтейн.--» =-.=--5- ..: )" i

Ф, f/ (ô, .li?, ) " с .: - «1

Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИНДУКТИВНЫИ ЭЛЕМЕНТ

15

30

Изобретение относится к индуктив. ным элементам электротехники и радиоэлектроники, например к трансформаторам и дросселям.

Известны катушки индуктивности . на броневых магнитопроводах, состоящих из двух одинаковых деталей (чашек), сложенных шлифованными поверхностями, при этом цилиндрическая обмотка размещается внутри магнитопровода. В подобных конструкциях магнитопровод может быть выполнен из нескольких составных частей, в частности центральный керн может быть отдельной деталью или содержать дополнительный сердечник с магнитными свойствами, отличными от основного материала магнитопровода 1 ).

Недостатком указанных устройств является сложность конструкций их сердечников.

Известен также индуктивный элемент, содержащий броневой магнитопровод, состоящий из центрального керна, внешнего кольца и двух торцовых накладок в виде дисков, и по крайней мере одну обмотку, размещенную между центральным керном и внешним коль- . .цом (2).

В известной конструкции торцовые накладки имеют постоянную толщину по всей площади диска. Это обуславливает неравномерность магнитной индукции в различных областях накладки, поскольку сечение магнитного потока в накладке уменьшается в направлении от края к центру диска. Вследствие того, что из-за опасности насыщения магнитного материала толщина накладки выбирается исходя из допустимого магнитного режима наиболее напряженного участка магнитной цепи, в периферийных областях накладки магнитный материал в полной мере не используется, что приводит к увеличению массы и габаритов индуктивного элемента.

Цель изобретения — уменьшение массы и габаритов устройства при сохранении, величины его индуктивности.

Поставленная цель достигается тем, что в индуктивном элементе, содержащем броневой магнитопровод, состоящий из центрального керна, внешнего кольца и двух торцовых накладок в виде дисков, и по крайней мере одну обмотку, размещенную между центральным керном и внешним кольцом, 799027 торцовые диски выполнены плоско выпуклой формы, при этом толщина горцовых дисков в областях стыков центральным керном и внешним кольцом постоянна, а между указанными областями уменьшается в сторону внешнего кольца обратно пропорционально расстоянию от оси керна.

Кроме того, с целью повышения линейности вольт-амперной характеристики индуктивного элемента, торцовые диски выполнены из прессованного магнитодиэлектрика, например альсифера.

На чертеже показан вариант конструкции индуктивного элемента н разрезе. Индуктивный элемент содержит составной броневой магнитопровод, состоящий из центрального керна 1, внешнего кольца 2 и двух торцовых накладок, выполненных в виде плосковыпуклых дисков 3. Между центральным кериом и внешним кольцом размещены одна или несколько обмоток 4.

Использование и конструкции магнитопровода торцовых накладок в ниде плоско-выпуклых дисков иэ магнитного материала позволяет обеспечить постоянство сечения магнитного потока в накладке на всем протяжении соответствующего участка магнитно-. силовой линии 5. Действительно, сечение Бф магнитного потока Ф н накладке на расстоянии R от оси керна выражается формулой ф = 21iR.И

R где h — To HH H H H ppcR стоянии R от оси керна.

Отсюда следует, что для обеспечения постоянного сечения магнитного потока Sy необходимо выполнение условия

Б@

2Я т.е, толщина накладки должна уменьшаться обратно- пропорционально расстоянию от центра керна.

В области стыка с центральным керном и в области стыка с внешним кольцом магнитопровода выпуклая сторона торцовой накладки имеет плоские участки 6 и 7. Это обеспечивает возможность беззазорной сборки составного магнитопровода при различных вариантах ориентации торцовых накладок, которые могут быть обращены выпуклыми .сторонами как наружу, так и внутрь конструкции. В послед-, нем случае центральный керн н составном магнитопроводе может отсутствовать.

Центральный керн 1 может быть выполнен шихтованным или витым, например, из электротехнической стали или пермаллоя. Из такого же материала может быть изготовлено внешнее кольцо 2 магнитопровода. Для удобст4Q поля индуктивного элемента, что

S5

5 (0

35 ва сборки и крепления индуктивного элемента в центральном керне и торцоных накладках могут быть выпол- . нены скнозные осевые отверстия 8.

Торцовые накладки могут быть изготовлены иэ прессованного магнито .диэлектрика, например, типа альсифера.

Поскольк магнитная проницаемость подобного материала мало зависит от напряженности магнитного поля. торцовые наклапки в панной KoHGTpvKIIHH выполняют роль распрепеленного немагнитного зазора что обеспечивает повышенную линейность нольтамперной характеристики индуктивного элемен- . .га.

Использование в данном устройстве торцовых накладок специальной формы позволяет обеспечить равномерность магнитного режима. всех составных частей магнитопровода и добиться наилучшего использования магнитного материала, улучшая тем самым массогабаритные показатели устройства.

Проведенные расчеты показали, что при одинаковой индуктивности предлагаемый индуктивный элемент может иметь по крайней мере на 10-15% меньше массу и габаритный объем в сравнении с известными конструкциями.

Повышенная линейность вольт-амперной характеристики росширяет возможную область применения индуктивного элемента. В частности, подобная конструкция может быть использована н качестве сглаживающего дросселя или трансформатора, работающего с токами постоянного подмагничивания. Отсутствие сосредоточенного немагнитного зазора приводит к уменьшению внешнего улучшает его электромагнитную совместимость с различными элементами электронной аппаратуры.

Формула изобретения

1.Индуктивный элемент, содержащий броневой магнитопровод, состоящий из центрального керна, внешнего кольца и двух торцовых накладок н виде дис» ков и по крайней мере одну обмотку, размещенную между центральным керном и внешним кольцом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, торцовые диски выполнены плоско-выпуклой формы, при этом толщина ".=рцовых дисков в области стыков с:центральным керном и внешним кольцом постоянна, а между указанными областями уменьшается в сторону внешнего кольца обратно пропорционально расстоянию от оси керна.

2. Элемент по п.1, о т л и ч а ю и и с я тем, что торцовые диски

799027

Составитель.И.Бабенко

Редактор Л.АлеКсеенко ТехредН.Ковалева Корректор H.Áàáèíåö

Заказ 10082/77 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ППП"Патент", 1.ужгород,ул.Проектная,4 выполнены из прессованного магнитодиэлектрика, например альсиФера.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе,1.Патент США Р 3663913, <л. H01 F 15/16, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

454593, кл. Н 01 F 17/04, 1974 i