Индуктивный элемент

Индуктивный элемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах. Цель изобретения состоит в уменьшении внешнего магнитного поля. Индуктивный элемент содержит однородный тороидальный сердечник 1 с равномерно расположенной на нем обмоткой 2, каждый из слоев которой снабжен объемным обратным витком 3, уложенным встречно направлению укладки слоя и охватывающим соответствующий слой обмотки так, что совпадают геометрические центры сечений обратного витка и соответствующего слоя. При этом каждый объемный виток выполнен с разрывом 4 проводникового материала по периметру, соответствующему периметру витка соответствующего слоя обмотки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичеоних

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1621087 А 1 (51).5 Н 01 F 15/04, 27/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) .4468158/07 (22) 01 ° 08.88 (46) 15.01.91. Бюл. Х 2 (72) В.В.Панин, Н.В.Панин, Е.И.Гольдштейн, В.А.Пятибратов н А.И.Романюк (53) 621. 318.43 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 980174, кл. Н 01 F 40/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 987694, кл. Н 01 F40/00,,1980. внешнего магнитного поля. Индуктивный элемент содержит однородный тороицальный сердечник 1 с равномерно расположенной на нем обмоткой 2, кажцый иэ слоев которой снабжен объемным обратным витком 3, уложенным встречно направлению укладки слоя и охватывающим соответствующий слой обмотки так, что совпадают геометрические центры сечений обратного витка и соответствующего слоя. При этом каждый объемный апток выполнен с разрывом 4 провоцникового материала по периметру, соответствуюшему периметру витка соответствующего слоя обмотки. 1 з.п, ф-лы, 5 ил. (54) ИНДУКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах. Цель изобретения состоит в уменьшении

1621087

Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах, критичных к уровню внешнего магнитного поля помех,.в том числе и устройствах вторичного электропитания.

Целью изобретения является уменьшение внешнего магнитного поля тороидального индуктивного элемента, На фиг. 1 и 2 представлены проекции индуктивного элемента; на фиг. 3 —графическое изображение возбуждения и вычитания магнитного поля на оси 15 тороидального сердечника; на фиг.4 и 5 — конструкция индуктивного э21емента с объемным витком, имеющим более, чем один участок разреза проводникового материала по длине объемного витка. Индуктивный элемент (фиг. 1) со держит оцнородный тороидальный сердечник 1 с равномерно расположенной на нем обмоткой 2, каждый из слоев 2 которой снабжен объемным обратным витком 3, уложенным встречно направлению укладки слоя и охватывающим соответствующий слой обмотки так, что совпадают геометрические центры сечений обратного витка и соответствующего слоя. При этом каждый объемный виток выполнен с разрывом 4.проводникового материала по периметру, соответствующему периметру витка соответствующего слоя обмотки.

Принцип действия индуктивного элемента заключается в следующем. !

Ток Т протекает по виткам обмотки

2 и создает внешнее магнитное поле. 40

Тот же ток I протекая по объемным обратным виткам 3, уложенным встречно направлению укладки витков обмотки

2, создает встречное поле, вычитающееся из поля от тока в витках обмот- 4 ки. Таким образом достигается, уменьшение внешнего магнитного поля индуктивного элемента. Объемный обратный виток 3 выполнен с разрывом 4 проводникового материапа по периметру, соответствующему периметру витка слоя обмотки 2, с целью предотвращения образования короткоэамкнутого витка и нарушении таким образом нормального функционирования индуктивного элемен55 та..

Ток I (фиг..2), протекающий по виткам основной обмотки 2, можно представить в виде .ока той же величины, протекающего от начала к концу основной обмотки 2 по некоторым объемным виткам, имеющим геометрические размеры магнитопровода 1 и соответствующего слоя обмотки 2. Эти объемные витки можно заменить бесконечно тонкими витками F, расположенными в геометрическом центре поперечного сечения объемного витка в плоскости, проходящей через ось тороида. Индукция магнитного поля В, образуемого протеканием в витках F тока I в точке М на оси тороида определяется по известной формуле

Ро r2 IIl

В

2(r + h ) "2 где r — расстояние от оси тороидального магнитопровода до витка Р; (И— л -7

= 4 и 10 Гн/м — магнитная поо стоянная;

n — - количество слоев основной обмочки 2;

h — - расстояния от центра витка F до точки M.

Обратные витки также можно представить в виде объемных витков С с протекающим в них током (-I), так как протекает ток той же величины, что и в обмотке, но встречного направления.

Индукция магнитного поля В, образуемого протекающим в витках С током (-I), в точке M на оси тороида определяется по формуле

Я,(r + Az)2 ° I m

2Г(" + Дг)2 + (h + Д1ч)2=)Ъ где m — число обратных витков (в рассматриваемом случае равенство числа обратных витков числу слоев обмотки m = fi) цг,ДЬ вЂ” расстояния межцу витками F u

G в радиальном и аксиальном направлениях соответственно.

Результирующее магнитное поле ДВ в точке M определяется как

Por2 I.n В =В, +В ю — --- - — — -- — 1 и 2(гг + h2) 3Я г + 2- $ гг + 1чг

n r j(r+3,r) 2+ (h+hh) 3

Из анализа полученного. выражения следует, что при .упоминавшемся условии m = п минимальное значение результируюшего магнитного поля будет

1б210 достигнуто при условии юг = 0 и gh =

О, Т аким образом, минимальное значеwe внешнего магнитного поля тороидального индуктивного элемента с об5 ратными витками, число которых равно числу слоев обмотки, будет достигаться в случае выполнения обратных витков объемными при совпадении в пл

ПЛOC кости, проходящей через ось тороида

У геометрических центров поперечных сечений объемных витков и соответствующих слоев обмотки. При невыполнении этого условия, т.е; gr :0, gh г 0 15

Р . что имеет место у рассмотренных аналогов и прототипа, у которых геометрический центр обратного витка расположен далеко от геометрического центра сечения слоя обмотки, не удается 20 получить значительного ослабления внешнего. магнитного поля.

Объемный обратный виток может быть выполнен с числом разрезов проводникового материала по длине, превышаю- 25 щим значение единицы (т.е, два, три и т,д. разреза). В этом случае объемный обратный виток может быть конструктивно выполнен иэ нескольких отдельных частей, соединенных парал- .30 лельно для протекающего по ним тока обмотки. Примерами такого конструктивного исполнения могут служить, на-! пример, две кольцевые крышки и два кольца, или же отдельные изолированные проводники, охватывающие слой об35 мотки концентрично относительно центра тора. Такое выполнение объемного витка позволяет упростить сборку индуктивного элемента и процесс пропитпит- 40 ки обмотки, особенно при значительной величине тока обмотки, требующего большого сечения проводника

Объемный обратный виток может быть выполнен в виде тонкого слоя проводникового материала (например, медь и другие проводниковые материалы), нанесенного на поверхность соответствующего слоя обмотки, Проводниковый материал может быть нанесен любым способом: гальваническим осаждением, вакуумным напылением и др, Такое выполнение объемного обратного витка может быть удобным для инцуктивного элемента с пропитанной или покрытой изоляционным материалом обмоткой при небольших значениях тока в проводнике обратного витка и жестких ограничениях на габариты индуктивного элемента.

Формула изобретения

1. Индуктивный элемент, содержа- . щий тороидальный сердечник с равномерно расположенной на нем обмоткой

1 каждый из слоев которой снабжен об-. ратным витком, уложенным встречно направлению укладки слоя, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения внешнего магнитного поля в обратный виток выполнен объемным в виде полого тора, охватывающего соответствующий слой обмотки, при этом геометрические центры слоя обмотки и объемного витка совпадают, объемный виток выполнен по крайней мере с одним разрезом по длине объемного витка.

2. Элемент по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что объемные обратные витки выполнены в виде нанесенного на соответствующий слой обмотки слоя проводниковог материала.

1621087

Фиг.З

Составитель Ф.Чиркина

Редактор Е.Копча Техред A.Kðàâ÷óê Корректор Л.Бескид

Заказ 4250 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101