Устройство для экранирования от переменных магнитных полей

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 51)4 Н 05 К 9 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ Т СССРТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3 ил,2(56) Авторское свидетельство СССР В 1012467, кл. Н 05 К 9/00, 1981.Рикетс Л.У Бриджес Дж.Э., Майлетта Дж, Электромагнитный импульс и методы защиты. М.: Атомиздат, 1979, рис. 4.5, с, 106.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКРАНИРОВАНИЯ ОТ ПЕРЕМЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ(57) Изобретение может быть использовано з электротехнике, радиоэлектронике, автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения - повышение эффективности экранирования. Вит ки (В) 2 и 3 из токопроводящего матЕриала расположены симметрично с обеих сторон зкранирующей оболочки 1 ЯО 225056 и изолированы от нее и друг от друга на ее поверхности прокладками 4Противолежащие В 2 и 3 электрически соединены между собой разноименными концами посредством проводников 5расположенных в отверстиях 6. При воздействии внешнего переменногомагнитного потока в В 2 возникает ЭДС, а потому в В 2 и 3 будут протекать индукционные токи, Создаваемые магнитные потоки в В 2 и 3 будут вызывать ослабление проходящих через них внешних магнитных потоков, Эффективное экранирование производится в широком диапазоне частот, Причем в области более высоких частот магнитных полей, Е при которых индуктивное сопротивление В начинает доминировать над их активным сопротивлением, может быть, осуществлена практически полная компенсация внешних магнитных потоков, ЯИзобретение относится к техническим средствам, применяемым в электротехнике, радиоэлектронике, автоматике и вычислительной технике для защиты радиоэлектронной аппаратуры от воздействия внешних переменных магнитных полей.Целью изобретения является повышение эффективности экранирования.На фиг. 1 изображено устройство для экранирования от переменных магнитных полей; на фиг, 2 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.Устройство представляет собой замкнутую экранирующую оболочку 1, по всей внешней и всей внутренней поверхностям которой симметрично относительно нее расположены витки 2 и 3, выполненные из токопроводящего материала. Все витки 2 и 3 изолированы от экранирующей оболочки 1 и один от другого изолирующими прокладками 4, эа исключением симметрично расположенных витков на внешней и внутренней поверхностях экранирующей оболочки 1Каждая пара симметрично расположенных витков 2 и 3 соединена между собой изолированными проводниками 5 через отверстие 6 в экранирующей оболочке 1, причем начало и конец каждого витка 2, расположенного на внешней поверхности оболочки, соединены соответственно с концом и началом симметричных витков 3, расположенных на внутренней поверхности экранирующей оболочки 1. Витки 2 на внешней поверхности и витки 3 на внутренней поверхности экранирующей оболочки 1 размещены таким образом, что их концы прикрывают отверстия 6, через которые проложены изолированные соединительные проводники 5.Предлагаемое устройство для экранирования аппаратуры от переменных магнитных полей работает следующим образом.При воздействии внешнего переменного магнитного потока. в витках 2, расположенных на внешней поверхности экранирующей оболочки 1, возникает ЭДС индукции. Так как каждый из витков 2 замкнут симметрично расположенный на внутренней поверхности экранирующей оболочки виток 3, то в витках 2 и 3 будут протекать индукционные токи. Индукционные токи,протекающие по виткам 2, создают магнитные потоки, которые в соответствии с правилом Ленца вызывают ослаб ление проходящего через них внешнихмагнитных потоков. Затем магнитныйпоток, прошедший через поверхность,ограниченную витками 2, проникаетчерез экранирующую оболочку 1, в ко торой происходит его дальнейшее ослабление. Магнитный поток, прошедший через экранирующую оболочку 1,взаимодействует с магнитными потоками, создаваемыми индукционными тока ми, протекающими по виткам 3, расположенным на внутренней поверхностиэкранирующей оболочки 1. При этомвзаимодействии происходит существенное ослабление магнитного потока, 20 прошедшего через экранирующую оболочку 1, так как значительная величинаиндукционньгл токов, протекающих повиткам 3, в основном определяетсяЭДС индукции, наводимой в витках 2 25 Юеослабленным внешним магнитным полем, а соединение начала и концавитка 2 соответственно с концом иначалом витка 3 обеспечивает создание направления магнитного потока,вызывающее уменьшение внешнего магнитного потока. В витках 3 создаются.ЭДС индукции за счет прохождения через них ослабленного витками 2 и экранирующей оболочкой 1 внешнего магнитного потока, но их величины малыпо сравнению с ЭДС, наводимыми внешним потоком в витках 3, хотя онитакже способствуют ослаблению внешнего потока.Соединение витков 2, расположенных иа внешнейповерхности экранирующей оболочки 1, с соответствующимивитками 3, расположенными на внутренней поверхности этой оболочки, осуществляется изолированными проводниками через небольшие отверстия в экранирующей оболочке 1, Отверстия вэкранирующей оболочке могут несколько ухудшать качество экранирования, 50Поэтому в предлагаемом устройстве,как показано на фиг. 1, соединениеи расположение витков выполнено таким образом, что концы витков расположенных как на внешеней, так и навнутренней поверхностях экранирующей 55оболочки, закрывают отверстия в экранирующей оболочке. Это обеспечивает исключение влияния указанных отверстий на качество экранирования.1 О 15 20 25 30 35 ф фз 1 фзф 40 где Ф,фз ффз Из рассмотрения принципа работыпредлагаемого устройства для экранирования аппаратуры от переменных магнитных полей видно, что повышениеэффективности экранирования в неидостигается за счет использованияэнергии внешйего магнитного поля визвестных устройствах повышение эффективности экранирования может бытьдостигнуто либо существенным увеличением габаритов и веса экрана, либо применением активных элементов,требующих использования дополнительньж источников энергии, и существенным усложнением устройства. Предлагаемое устройство может быть использовано не только для экранирования. аппаратуры от внешних магнитных,полей, но и для подавления полей; излучаемых аппаратурой,Предлагаемое устройство обеспечивает эффективное экранирование аппаратуры в широком диапазоне частот,причем в области более высоких частот магнитньж полей, при которых индуктивное сопротивление витков начинает доминировать над их активнымсопротивлением, может быть осуществлена практически полная компенсациявнешних магнитных потоков. Действительно, когда частота внешнего магнитного потока возрастает, индукционные токи в витках 2 и 3, а следовательно, с создаваемые ими магнитные потоки будут в противофазе свнешним магнитным потоком. Выражениедля магнитного потока ФвнутриуСтройства может быть записано ввиде величина внешнего магнитного потокавеличины магнитных потоков,создаваемых индукционными токами, соответственно ввитках 2 и 3,- коэффициент ослабления маг 1нитного потока экранирующей оболочки 1,Из приведенного выражения, в котором Ф, = Ф видно, что при соответствующем выборе коэффициента ослабления магнитного потока 1, и пара 1метров витков 2 и 3, достижимо ФЬн= О, которое свидетельствует о возможности полной компенсации внешнего магнитного потока в укаэанной области частот.Таким образом, предлагаемое устройство.для экранирования аппаратурыот переменных магнитных полей позво,ляет значительно повысить эффектив,ность экранирования аппаратуры,вплоть до полной компенсации вйешнихмагнитных полей, причем это достигается без существенного увеличениягабаритов, веса и усложнения устройства. Формула изобретения Устройство для экранирования отпеременньж магнитных полей, содержащее замкнутую экранирующую оболочку,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения эффективности экранирования, оно снабжено витками,выполненными из электропроводногоматериала, которые расположены навнешней и внутренней поверхностяхэкранирующей оболочки, симметричномежду собой и изолированы от нее, вэкранирующей оболочке под концамивитков выполнены сквозные отверстия,причем противолежащие витки внешнейи внутренней поверхностей экранирующей оболочки электрически соединенымежду собой своими разноименнымиконцами через сквозные отверстия экранирующей оболочки,775056 г.5 оставитель Е.Шершавоваехред И.Верес Корректор М,йароши Редактор А.Лежнина Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,каз 1967/61 Тираж 765 ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва, ЖПодписноеенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб д, 4/5