КАТУШКА ИНДУКТИВНОСТИ Российский патент 1994 года по МПК H01F17/06 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к маточным изделиям, и предназначено для использования в фильтрах переменного напряжения в системах вторичного электропитания с большими токами нагрузки для защиты потребителей от кратковременных перенапряжений, превышающих в несколько раз напряжение питания.

Известны катушки индуктивности с рядовой намоткой по всему периметру кольцевого магнитопровода для минимизации индуктивности рассеяния и активных потерь I, однако собственная емкость таких катушек достаточно велика.

Известна катушка индуктивности, представляющая свернутое в рулон гибкое диэлектрическое основание с нанесенным на одну из его поверхностей токопроводящим слоем, выполненным в виде пилы [1] .

Подобная конструкция обладает малой собственной емкостью, однако применение ее в фильтрах в системах вторичного электропитания ограничивается недостатками: большой индуктивностью рассеяния из-за незамкнутой конструкции магнитопровода, ограниченным рабочим током.

Известна катушка индуктивности, содержащая тороидальный магнитопровод, однослойную пилообразную обмотку, начало и конец которой совмещены.

Недостатком известной катушки является высокая индуктивность рассеяния, малое значение индуктивности.

Цель изобретения - уменьшение индуктивности рассеяния и активных потерь, а также увеличение индуктивности.

Это достигается тем, что катушка индуктивности, содержащая тороидальный магнитопровод, однослойную пилообразную обмотку, начало и конец которой совмещены, снабжена каркасом, охватывающим магнитопровод, пилообразная часть обмотки размещена на торцах каркаса, обмотка навита вокруг сердечника по всему периметру в несколько обходов так, что витки n-го обхода расположены между витками n-1 и n-2-обходов, проводники на торцовых поверхностях образуют намотку под одним углом с одним и тем же шагом и интервалом между соседними витками, проводники на внешней и внутренней боковых поверхностях каркаса образуют намотку с одинаковым интервалом между соседними витками.

Интервал между соседними витками выбирается исходя из жесткости требования межвитковой емкости, и определяет общее количество витков при заданных диаметрах каркаса.

На фиг. 1 изображена предлагаемая катушка индуктивности, разрез; на фиг. 2 - порядок намотки в два обхода; на фиг. 3 - развертка пилообразной части обмотки в два обхода; на фиг. 4 - то же, в пять обходов.

Конструктивное выполнение пилообразной обмотки может быть одним проводником, либо несколькими параллельными проводниками, либо шиной. Сущность изобретения от этого не меняется.

Катушка индуктивности содержит каркас 1, пилообразную обмотку 2 в один слой и два обхода, магнитопровод 3, основание 4, крышку 5, экран 6.

Начало и конец обмотки обозначены буквами Н. К.

Для закрепления обмотки на каркасе 1 сделаны выступы-ребра 7, расположенные вертикально на наружном и внутреннем диаметрах каркаса 1 с постоянным шагом между собой (но обмотка может быть помещена в проточку, напылена, приклеена и т. д. ). Количество ребер на внутреннем диаметре соответствует числу витков при намотке в один ряд, т. е. при одном обходе. При намотке в два, три и более обхода количество ребер удваивается, утраивается и т. д. Расстояние между соседними витками на торцовой части каркаса соответствует ширине обмотки с одним и тем же дополнительным интервалом.

Количество ребер на наружном диаметре в два раза больше, чем на внутреннем. Это необходимо для обеспечения заданного фиксированного угла намотки и ширины обмотки, причем длина дуги между заданным и дополнительным наружным ребром должна быть равна длине дуги между ребрами, расположенными на внутреннем диаметре каркаса. Шаг намотки и количество витков таковы, что выводы начала и конца обмотки, расположенные на различной высоте, совмещены по периметру. Основание 4 выполнено в виде фланца с осью 8, имеющей отверстие для крепления. На оси и внутренней плоскости основания имеется буртик 9 по всему периметру, на который внутренними ребрами упирается катушка, плотно сидящая на оси основания. Основание 4 и крышка 5 имеют по периметру канавку 10, в которую вставляется экран 6 в виде обечайки, края которого изолируются. Длина экрана 6 такова, что при установке образуется зазор, служащий для размещения выводов и одновременно заливки дросселя компаундом.

Во время полимеризации компаунда происходит полное вытеснение воздуха, что обеспечивает высокую электрическую прочность в условиях повышенной влажности.

По сравнению с прототипом предлагаемая катушка индуктивности позволяет избежать его недостатков - ограниченности рабочего тока при большой индуктивности рассеяния.

Существенное отличие конструкции по сравнению с базовым объектном (аналогом) позволяет ожидать, что предлагаемая катушка индуктивности в составе фильтра может эффективно работать на частотах на прядок выше, чем у базового образца. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 375691, кл. Н 01 F 17/00, 1971.

2. Патент США N 4964013, кл. Н 01 F 17/06, 1990.

Использование: в электротехнике, в частности в моточных изделиях, и предназначено для использования в фильтрах переменного напряжения в системах вторичного электропитания с большими токами нагрузки для защиты потребителей от кратковременных перенапряжений, превышающих в несколько раз напряжение питания. Сущность изобретения: катушка содержит тороидальный магнитопровод 3, каркас, на торцах которого размещена пилообразная часть одностойной обмотки 2, навитой по всему периметру каркаса в несколько обходов так, что витки n-го обхода расположены между витками n - 1-го n - 2-го обходов. Благодаря указанному размещению обмотки уменьшается индуктивность рассеяния и активные потери. 4 ил.

КАТУШКА ИНДУКТИВНОСТИ, содержащая тороидальный магнитопровод, однослойную пилообразную обмотку, начало и конец которой совмещены, отличающаяся тем, что она снабжена каркасом, охватывающим магнитопровод, пилообразная часть обмотки размещена на торцах каркаса, обмотка навита вокруг сердечника по всему периметру в несколько обходов так, что витки n-го обхода расположены между витками n - 1 и n - 2 обходов, проводники на торцевых поверхностях образуют намотку под одним углом с одним и тем же шагом и интервалом между соседними витками, проводники на внешней и внутренней боковых поверхностях каркаса образуют намотку с одинаковым интервалом между соседними витками.