Силовой магнитоуправляемый элемент

Оп ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(1 419988 Союз Советскиз Социалистичесва Республик(32) Прцорпг Опубликовано осударственныи квинт Совета Министров ССС во делам каооретеккаа открытий 3) У.К Ы 1.31,.(088.8) 4. Воллетень К 20.08.7 2) Авторы изобрстсцц В. Н. Богомолов и С. Г. Кульманнститут полупроводников АН СССР(71) Заявитель АГН ИТОУП РАВЛЯЕМЫЙ ЭЛЕМЕН(54) СИЛОВ Дата опубликования оццсац Изобретение относится к устройствам для преобразования электрического тока низкого напряжения.Известны силовые магпитоуправляемые элементы, содержащие два концентратора магнитного поля, разделенных воздушным зазором, и помещенный в этот зазор магниторезисторДля повышения к,п.д. преобразования электрического тока в предлагаемом магнитоуцравляемом элементе в части воздушного зазора, не занятой магниторезистором, расположен насыщающийся магнитный шунт, выполненный из магцитомягкого материала. Параме, - ры шунта и зазора выбраны так, чтобы магнитное сопротивление зазора было больше магнитного сопротивления шунта в ненасыщенном состоянии и меньше магнитного сопротивления шупта в насыщенном состоянии.На фиг. 1 избражен описываемый магнитоуправляемый элемент, разрез; на фиг. 2 электрическая схема двухтактного инвертора, использующего магнитоуправляемые элементыты с магнитными шунтами; на фиг. 3 - конструктивная схема инвертора.Магнитоуправляемый элемент (см. фиг, 1) состоит из двух концентраторов 1 и 2 магнитного поля, изготовленных из пермендюра и имеющих форму усеченного конуса. Концентратор 1 в своей центральной части имеет круглый выступ 3, а концентратор 2 - соответствующее углубление. Выступ 3 выполняет функции магнитного шуцта и одновременно является упором, фиксирующим величину воздушного зазора, К рабочей поверхности концентратора 2 через электроизолирующую прокладку 4 приклеен магниторезистор 5, имеющий форму плоского кольца. Внутренняя окружность 6 магнцторезистора припаяна к концентратору 2, а наружная окружность 7 - к эквипотенциальцому кольцу 8, жестко закрепленному на боковой поверхности концентратора 2 через электроизолирующую прокладку 4. Чагнитоуправляемьш элемент включают в силовую цепь через коццецтратор 2 и эквипотецциальцое кольцо 8.Двухтактный ццвертор (см. фцг. 2) содержит магцитцоуправляемые элементы 9 и 10, источник 11 постоянного тока, трансформатор 12 и нагрузку 13. Оптимальным с точки зрения получения максимального к.ц.д. является такой режим работы инвертора, когда сопротивления магнитоуцравляемых элементов 9 ц 10 изменяются по прямоугольному закону и в противофазе, При использовании магцитоуправляемых сопротивлений режим, близкий к этому, может быть реализован в устройстве, изображенном ца фиг. 3.Два П-образных ленточных сердечника 14 и 15 вместе с расположенными между нимимагнитоуправляемымп элементами 16 и 17 образуют цепь переменного магнитного потока, который создается переменным током, проп.- кающим по четырем надетым па ленточные сердечники и последовательно-согласно включенным обмоткам 18 - 21 возоуждения, Цепь переменного магнитного потока через симметричные точки последовательно включена в цепь постоянного магнитного потока, состоящую из постоянного магнита 22 и двух магнитопроводов 23 и 24. Магнитный поток, создаваемый переменным током в обмотках возбуждения, замыкается по контуру; сердечник 15 - элемент 16 - сердечник 14 - элемент 17 и его направления в воздушных зазорах обоих магнитоуправляемых элементов противоположны друг другу. Направления магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом, в обоих зазорах совпадают. Если в одном зазоре магнитные потоки складываются, то в другом зазоре вычитаются, т. е. магнитные потоки в зазорах, а следовательно, и сопротивления магниторезисторов изменяются в противофазе. Без магнитных шунтов это изменение происходит по сипусоидальпому закону. Магнитные шунты приводят к тому, что если в воздушном зазоре одного из магнитоуправляемых элементов потоки вычитаются, что суммарный магнитный поток мал, шунт в течение части полупериода ненасыщен и вследствие его низкого по сравнению с воздушным зазором магнитного сопротивления замыкает через себя весь магнитный поток. В течение этой части полупериода в воздушном зазоре нет магнитного поля, сопротивление магниторезистора минимально и через него протекает максимальный ток, В то же время в зазоре другого магнитоуправляемого элемента магнитные потоки складываются, магнитный шунт насыщен и, так как в этом состоянии его магнитное сопротивление значительно больше сопротивления воздушного зазора, то суммарный магнитный поток проходит через магниторезистор, Сопротивлениемагниторезистора достигает максимального,а ток - минимального значения, В следующий полупериод цикл повторяется, но воздушные зазоры меняются местами,При включении магниторезисторов в схему10 в качестве управляемых элементов (см, фиг. 2)ток в нагрузке в любой момент времени является разностью токов, протекающих черезоба магпиторезистора, и характер его изменения определяется током через магниторези 15 стор, находящийся в данный полу период втом зазоре, где магнитные потоки вычитаются. Поскольку этот ток вследствие шунтирования магнитного потока имеет максимальноезначение в течение большей части полуперио 20 да, то ток в нагрузке измепяется по закону,близкому к прямоугольному, что и обуславливает повышение к.п.д, преобразования электрического токаПредмет изобретения25Силовой магпитоуправляемый элемент, содержащий два концентратора магнитногополя, разделенных воздушным зазором, и помещенный в этот зазор магниторезистор, о т 30 л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышенияк,п.д. преобразования электрического тока, вчасти воздушного зазора, не занятой магниторезистором, расположен насыщающийся магнитный шунт, выполненный из магнитомягкоЗ 5 го материала, причем параметры шунта и зазора выбраны так, чтобы магнитное сопротивление зазора было больше магнитного сопротивления шупта в ненасыщенном состоянии именьше магнитного сопротивления шунта в40 насыщенном состоянии.419988 Составитель В. Шибан Техред Л. Богданова Изд. М 1381ПИ Государственного комите по делам пзобретени Москва, Ж, Раушс каз 1862/311 Н Тираж 760а Совета Министров СССи открытийая наб., д. 4/5 дпцсно Типография, пр. Сапунов едактор А. Пейсочен Корректор Н, Стельм