Магнитный модулятор

О П И С А Н И Е (,)961100ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическиеРеспублик(23)Приоритет 1 Ъоударатаенаый комнтет СССР оо делам ааеретений и открытий(54) МАГНИТНОЙ МОДУЛЯТОР 1Изобретение относится к импульс. ной технике и может быть использовано в преобразователях различного назначения.Известен магнитный модулятор, содержащий две группы входных обмоток, выходную обмотку и магнитопровод, в пазы которого уложены входные обмотки Е 13 1 оНедостаток этого модулятора заключается в низкой чувствительности из-за. взаимного влияния токов входных обмоток.Наиболее близким к предлагаемому15 является магнитный модулятор, содержащий Ферритовый тороидальный разъемный сердечник, состоящий из двух одинако" вых частей с внутренней полостью прямоугольного сечения, в которой уложе- ро на обмотка управления, а с внешней стороны сердечника, перпендикулярно обмотке управления, намотаны входная и выходная обмотки 21. 2Недостатком известного модулятора также является низкая чувствительность и малый коэффициент усилия изэа наличия в разъемном сердечнике стыковых зазоров, что увеличивает магнитное сопротивление цепи поперечного управляющего поля. Целью изобретения является повышение чувствительности.Поставленная цель достигается тем, что в магнитном модуляторе, содержащем ферритовый тороидальцый разъемный сердечник, состоящий из двух одинаковых частей с внутренней полостью прямоугольного сечения, в которой уложе" на обмотка управления, а с внешней стороны сердечника перпендикулярно обмотке управления намотаны входная и выходная обмотки, обмотка управления выполнена из ленточного ферромаг. нитНого материала с высокопроводящим покрытием, а плоскость, по которой состыкованы тороидальные части3 96110сердечника, расположена перпендикулярно слоям обмотки управления.На фиг. 1 показана конструкциямагнитного модулятора; на фиг. 2поперечное сечение сердечника; нафиг. 3 - один из вариантов семы магнитного модулятора; на Фиг, ч - эпюрытока возбуждения, магнитной проницаемости и выходного напряжения,Магнитный модулятор содержит ферритовый тороидальный разъемный сердецник, состоящий из двух одинаковыхчастей 1 и 2. с внутренней полостьюпрямоугольного сечения 3, в которойуложена обмоткауправления перемен- зного тока.В поперечной магнитной цепи сердечника имеются стыковые поверхности 5 и 6. На ферритовый тороидальныйразъемный сердечник намотаны входная и выходная обмотки 7. Обмотка управления выполнена в виде витой катушки из ленточного Ферромагнитногопроводника с нанесенным на его поверхность высокопроводящим (например, мед.5оным) тонкослойным покрытием, обеспечивающим уменьшение активного сопротивления обмотки и потребляемой мощности,указанная замена делает кольцевуюполость ферритового сердечника областью с высокой магнитной проводимостьюв направлении ферросодержащих слоевобмотки возбуждения, Это эквивалентнообщему увеличению магнитной проводимости сечения Ферритового сердечникав указанном направлении. Расположение стыковых поверхностей 5 и 6 сердечника в плоскости, перпендикулярнойслоям обмотки возбуждения, компенси 40рует их негативное влияние на проводимость поперечной магнитной цепи общим увеличением магнитной проводимости сечения сердечника в направлении,перпендикулярном плоскости стыковыхзазоровКроме того, обмотка управления,вследствие содержащихся в ней ферромагнитных слоев, становится элементоммагнитной цепи и участвует в проведении как продольного, так и поперечного магнитных потоков. При этом в ней,как и в ферритовом сердечнике, осуществляется модуляция магнитной проницаемости ферромагнетика под действиемпоперечного поля в каждом Ферромагнитном слое.На Фиг, 2 пунктиром показаны линиипоперечного поля, замыкающиеся по О фферритовому сердечнику, и, частично, по ферромагнитным слоям обмотки, что отражает рост магнитной проводимости сечения . Аналогичное поперечное поле существует и в каждом ферромагнитном слое обмотки, что означает полное использование сечения сердечника, включая и полость, занятую обмоткой, для модуляции магнитной проницаемости на условиях компенсации негативного влияния стыковых зазоров, При этом достигается рост коэффициента усиления и чувствительности модулятоера.Работа магнитного модулятора осуществляется следующим образом.Модулятор может быть использован для реализации различных функций, а именно, для усиления слабых сигналов, преобразования постоянного напряжения в переменное, для преобразования частоты, Он может иметь выход на удвоенной или основной частоте. В зависимости от того или иного назначения общая схема модулятора может содержать различные дополнительные элементы (фильтры, выпрямители и т.д.).Назначением модулятора определяется и важность того или иного параметра: в одних случаях приоритет имеет коэффициент усиления, в других - чувствительность модулятора.Для определенности рассмотрим работу модулятора в качестве преобразователя постоянного напряжения в переменное.В этом случае на вход модулятора подается постоянное напряжение ОВ и в ферритовом сердечнике, а также в ферромагнитных слоях размещенной в кольцевом пазу сердечника обмотки возбуждения, устанавливается постоянный продольный магнитный поток, Если теперь по обмотке возбуждения пропустить изменяющийся по гармоническому закону с частотой Г ток Вод (кривая 8 нафиг. 1), то и в ферритовом сердечнике, и в сечениях Ферромагнитных слоев обмотки возбуждения возникнет поперечный магнитный поток, показанный пунктиром на фиг. 2.Этот поток так же, как и ток возбуждения, изменяется с частотойи вызывает периодические изменения магнитной проницаемости.,и материала сердечника и Ферромагнитных слоев обмотки возбуждения, Однако эти изменения происходят с частотой 2 Г, так как5 9611за один период колебания потока ондважды достигает максимума и дваждыобращается в нуль. При этом магнитная проницаемость дважды получаетминимальное значение и дважды достигает максимума (кривая 9 на фиг. 4).Изменения магнитной проницаемостипод действием поперечного потока вызывает пульсации с частотой 2 постоянного продольного потока, благодаря фчему в выходной обмотке индуктируется ЭДС удвоенной частоты (кривая 10нв фиг. 4),Таким образом, преобразование постоянного напряжения на входе в пере-менное напряжение на выходе осуществляется посредством модуляции магнитной проницаемости поперечным магнит"ным потоком, возникающим под воздействием переменного тока возбуждения. 20Величина этого потока, а следовательно, и глубина изменения магнитнойпроницаемости при заданном токе возбуждения зависит от магнитной проводимости поперечной цепи, содержащей 23два стыковых зазора,Предлагаемая конструкция обмот,ки возбуждения позволяет увеличитьпроводимость поперечной цепи и скомпенсировать негативное влияние сты- ЗОковых зазоров.Входная обмотка снабжена фильтром, препятствующим прохождению четныхгармоник тока во входную цепь.По схеме, изображенной на фиг, 3,модулятор может работать и в качестве усилителя слабых сигналов. В этомслучае входной обмоткой будет обмоткавозбуждения, на которую подается переменный сигнал; обмоткой управления 00становится входная обмотка постоянного тока, а усиленный сигнал удвоенной частоты снимается на выходе модулятора.Коэффициент усиления при этом также является функцией магнитной проводимости цепи поперечного поля, задача увеличения которой решена изобретением.Формула изобретенияМагнитный модулятор, содержащий ферритовый тороидальный разъемный аердечник, состоящий из двух одинаковых частей с внутренней полостью прямоугольного сечения, в которой уложена обмотка управления, а с внешней стороны сердечника перпендикулярно обмотке управления намотаны входная и выходная обмотки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, обмотка управления выполнена иэ ленточного ферромагнитного материала с высокопроводящим покрытием, а плоскость, по которой состыкованы тороидальные части сердечника, расположена перпендикулярно слоям обмотки управления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 354479, кл. Н 01 Г 35/00,опублик. 09.10.72.2. Аронович Б.И. и Намрай Б.В.Электромагнитные устройства автоматики. Л "Энергия", 1965, с. 242-245,рис, 2"73.Фиг. 4витель Д. Ходыревд Ж. Кастелевич Сост ор Техраказ 7312/7 П "Патент", г, Ужгород, ул. лиал Редактор А. Ва ТирПИ Госудо деламМосква 959 твенног бретени -35 Ра комитета Си открытийская наб.одписР тная ректор О, Макаренк