Индуктивный элемент

Союз Советскнк Соцналнстнческнк Реслублнк(22) Заявлено 20. 04. 79 (21) 2757497/24-07 Н О 1 Г 17/04 с присоединением эаяаки МУ -(23) Приоритет -Государственный квинтет СССР оо делан язобретениЯ я открытнЯ(53) УДХ 621.З 14. .228.1(088.8) Опубликовано 23,0181. бюллетень ЙЯ 3 Дата опубликования описания 260181 А.А.Чернышев, А.К.Майер и Е.И.Гольдщтейн".-.: 5. "-):;1 ф 144:," ,;ф ;" с : Томский институт автоматизированных систем управленияи радиоэлектроники(54) ИНДУКТИВНЫИ ЭЛЕМЕНТ 10 15 25 30 Изобретение относится к индуктивным 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 цилиндрическаяобмотка размещается внутри магнитопровода. В подобных конструкцияхмагнитопровод может быть выполнениз нескольких составных частей, вчастности центральный керн можетбыть отдельной деталью или содержать дополнительный сердечник смагнитными свойствами, отличными отосновного материала магнитопровода 1 ).Недостатком указанных устройствявляется сложность конструкций ихсердечников,Известен также индуктивный элемент,содержащий броневой магнитопровод,состоящий из центрального керна,внешнего кольца и двух торцовыхнакладок в виде дисков, и по крайнеймере одну обмотку, размещенную междуцентральным 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,торцовые диски выполнены плоско выпуклой формы, при этом толщина горцовых дисков в областях стыковцентральным 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 в разрезе.Индуктивный элемент содержит составной броневой магнитопровод, состоящий из центрального керна 1, внешнего кольца 2 и двух торцовых накладок, выполненных в виде плоско- выпуклых дисков 3. Между центральным кериом и внешним кольцом размещены одна или несколько обмоток 4,Использование в конструкции магнитопровода торцовых накладок в виде 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 5 ф магнитногопотока Ф в накладке на расстоянии К от оси керна выражается формулой5 ф=21 ьК ИР.где 6 - толщина накладки на расйстоянии К от оси керна,Отсюда следует, что для обеспечения постоянного сечения магнитного потока 5 ф необходимо выполнение условия5 уй 2 Ят,е, толщина накладки должна уменьшаться обратно- пропорционально расстоянию от центра керна,В области стыка с центральным керном и в области стыка с внешнимкольцом магнитопровода выпуклаясторона торцовой накладки имеет плоские участки 6 и 7. Это обеспечиваетвозможность беззазорной сборки составного магнитопровода при различных вариантах ориентации торцовыхнакладок, которые могут быть обращены выпуклыми .сторонами как наружу,так и внутрь конструкции. В послед-,нем случае центральный керн в составном магнитопроводе может отсутствовать.Центральный керн 1 может бытьвыполнен шихтованным или витым, например, из электротехнической сталиили пермаллоя. Из такого же .материала может быть изготовлено внешнеекольцо 2 магнитопровода, Для удобст 40 поля индуктивного элемента, что 50 55 60 65 5 О 15 20 25 ЗО 35 ва сборки и крепления индуктивного элемента в центральном кеоне и торцовых накладках могут быть выпол- . нены сквозные осевые отверстия 8.Торцовые накладки могут быть изготовлены иэ поессованного магнито Ьиэлектоика, напоимео, типа альсифера.Поскольк магнитная проницаемость подобного материала мало зависит от напряженности магнитного поля. торцовые накладки в цанной конструкции выполняют роль распрепеленного не- магнитного эазооа, что обеспечивает повышенную линейность вольтамперной характеристики индуктивного элеменга.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 массо- габаритные 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 в качестве сглаживающего дросселя или трансформатора, работающего с токами постоянного подмагничивания. Отсутствие сосредоточенного немагнитного зазора приводит к уменьшению внешнего улучшает его электромагнитную совместимость с различными элементамиэлектронной аппаратуры,Формула изобретения 1.Индуктивный элемент, содержащийброневой магнитопровод, состоящий изцентрального керна, внешнего кольцаи двух торцовых накладок в виде дисков и по крайней мере одну обмотку,размещенную между центральным керном и внешним кольцом, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, торцовые диски выполнены плоско-выпуклой формы,при этом толщина ".=рцовых дисковв области стыков с центральным керном и внешним кольцом постоянна, амежду указанными областями уменьшается в сторону внешнего кольца обратнопропорционально расстоянию от осикерна,2. Элемент по п.1, о т л и ч а ю и й с я тем, что торцовые диски799027 выполнены из прессованного магнитодиэлектрика, например альсиФера.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе Составитель,И.Бабенкоедактор Л.АлеКсеенко ТехредН.Ковалева Корректор Н.Бабине 77 Тираж у 95 Под Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раувокая наб писн Филиал ППП"Патент", 1.ужгород,ул.Проектная,4 аказ 10082/ВНИИ 1 И 113035,1.Патент США Р 3663913,л. Н 01 Г 15/16, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР 454593, кл. Н 01 Г 17 04, 1974