Дроссель с регулируемой индуктивностью Российский патент 2019 года по МПК H01F21/06 

Изобретение относится к регулировочным трансформаторам или переменным индуктивностям, имеющим подвижный участок в магнитной цепи, в частности к дросселям с регулируемой индуктивностью.

Известен дроссель с регулируемой индуктивностью (см. описание изобретения к патенту РФ № 2087964, МПК Н01F21/06, авторы Смирнов Ю.А., Шевченко А.Г., опубл. 20.08.97), содержащий разъёмный магнитопровод с воздушным зазором, обмотку на стержнях магнитопровода, фиксирующее устройство в виде обойм, жёстко скреплённых с частями магнитопровода, и регулировочное устройство в виде четырёх шпилек с гайками.

Однако в известном устройстве процесс регулирования индуктивности является трудоёмким и длительным по времени, поскольку регулирование индуктивности проводится за счёт изменения взаимного положения частей магнитопровода, для чего необходимо поочерёдно вращать четыре шпильки с фиксирующими гайками, чтобы добиться параллельности поверхностей, образующих зазор для выравнивания значений усталостных напряжений, возникающих в шпильках в условиях эксплуатации данного дросселя при знакопеременных механических воздействиях. Кроме того, в известном дросселе подвижная и неподвижная части магнитопровода имеют гальваническую связь через устройство регулирования и фиксации, что существенно усложняет электрическую изоляцию обмотки возбуждения и снижает надёжность дросселя.

Наиболее близким по назначению и технической сущности решением, выбранным в качестве прототипа, является плавно регулируемый дугогасящий реактор (см. описание изобретения к патенту РФ № 2390065, МПК Н01F29/10 автор Зихерман М.Х., опубл. 20.05.2010), содержащий обмотку на неподвижном магнитопроводе, выполненном из двух П-образных частей с немагнитным зазором, в котором может перемещаться подвижный магнитопровод в виде ферромагнитного кольца переменного поперечного сечения. При повороте кольца вокруг своей оси изменяется объём заполнения зазора ферромагнитным материалом кольца, что изменяет индуктивность реактора.

Недостатком данного изобретения является невозможность получения одинаковыми по значению двух магнитных потоков, создаваемых обеими частями неподвижного магнитопровода. В результате этого результирующее усилие, создаваемое за счёт разности усилий от магнитных потоков, не равно нулю, что приводит к перекосу подвижного магнитопровода в зазоре и делает конструкцию дросселя статически неустойчивой, что, в свою очередь, приводит к изменению значения индуктивности реактора в процессе эксплуатации.

Целью изобретения является обеспечение постоянного значения индуктивности в процессе её эксплуатации и упрощение процесса регулирования значения индуктивности дросселя и фиксации положения подвижной части магнитопровода.

Поставленная цель достигается тем, что дроссель с регулируемой индуктивностью, содержит обмотку возбуждения, магнитопровод, состоящий из подвижной и неподвижной частей с немагнитным зазором между ними, при этом на неподвижной части магнитопровода закреплена обмотка возбуждения, а подвижная часть магнитопровода размещена на оси, установленной в неподвижных опорах, при этом зазор между торцами подвижной и неподвижной частей магнитопровода выполнен постоянной ширины и имеет форму дуги окружности, центр которой совпадает с центром вышеупомянутой оси, а дроссель дополнительно снабжён скобой, которая своей центральной частью скреплена с вышеупомянутой неподвижной опорой, при этом на обоих концах скобы размещены устройства регулирования и фиксации, одно из которых содержит винт, закреплённый в скобе посредством двух гаек с обеих сторон скобы, причём свободный конец винта прижат к боковой поверхности подвижной части магнитопровода с одной стороны.

Отличительной особенностью является то, что оба устройства регулирования и фиксации выполнены содержащими винт, закреплённый в скобе посредством двух гаек с обеих сторон скобы, при этом свободные концы упомянутых винтов прижаты к боковым поверхностям подвижной части магнитопровода.

Отличительной особенностью является то, что другое устройство регулирования и фиксации выполнено в виде пружины, один конец которой неподвижно закреплён на скобе, а другой конец прижат к боковой поверхности подвижной части магнитопровода с другой стороны.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен дроссель с регулируемой индуктивностью, на фиг.2 – вариант его исполнения.

Дроссель с регулируемой индуктивностью (см. фиг. 1) содержит магнитопровод, состоящий из неподвижной части 1 и подвижной части 2. На неподвижной части 1 размещена обмотка возбуждения 3, создающая магнитный поток в магнитопроводе.

Подвижная часть 2 магнитопровода установлена на поворотной оси 4 с возможностью вращения относительно неё. Поворотная ось 4 размещена в неподвижной опоре 5.

Кроме того, к неподвижной опоре 5 неподвижно прикреплена скоба с двумя концами.

Обращённые одна к другой поверхности неподвижной 1 и подвижной 2 частей магнитопровода образуют немагнитный зазор, который имеет форму дуги окружности с центром, совпадающим с центром поворотной оси 4.

С одной стороны (на фиг. 1 слева) подвижной части магнитопровода устройство регулирования и фиксации выполнено в виде винта 6, служащего регулируемым упором, положение которого фиксируется гайками 7 и 8 с обеих сторон скобы 9. С другой стороны подвижной части магнитопровода (на фиг. 1 справа) устройство регулирования и фиксации выполнено в виде пружины 10, прижимающей подвижную часть 2 магнитопровода к винту 6.

На фиг.2 показан вариант дросселя, в котором с другой (правой) стороны подвижной части магнитопровода регулирующее и фиксирующее устройство выполнено в виде винта 11 с гайками 12 и 13.

Предлагаемый дроссель работает следующим образом. При перемещении винта 6 происходит поворот подвижной части магнитопровода по часовой или против часовой стрелки вокруг оси 4, при этом радиальный размер немагнитного зазора (его ширина) не изменяется, а изменяется его длина по дуге окружности между подвижной и неподвижной частями магнитопровода, что приводит к плавному изменению индуктивности дросселя.

Фиксация положения подвижной части магнитопровода обеспечивается усилием пружины 10 или винта 11 с гайками 12 и 13 в зависимости от степени механического воздействия на дроссель внешних влияющих величин.

Дополнительным достоинством дросселя является обеспечение гальванической развязки устройств регулирования и фиксации, контактирующих только с подвижной частью магнитопровода, и обмотки, расположенной на неподвижной части магнитопровода. Благодаря этой развязке упрощается электрическая изоляция органов регулирования и фиксации при высоком уровне напряжения, подаваемого на обмотку, что повышает надёжность дросселя при эксплуатации.

Заявляемый дроссель может быть использован в цепях, где требуется плавная регулировка индуктивности и надёжная гальваническая развязка органов регулирования и фиксации и обмотки, находящейся под напряжением.

Изобретение относится к регулировочным трансформаторам или переменным индуктивностям, имеющим подвижный участок в магнитной цепи, в частности к дросселям с регулируемой индуктивностью. Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в обеспечении постоянного значения индуктивности в процессе эксплуатации дросселя и упрощении процесса регулирования значения индуктивности дросселя и фиксации положения подвижной части магнитопровода. Поставленная цель достигается тем, что дроссель с регулируемой индуктивностью содержит обмотку возбуждения, магнитопровод, состоящий из подвижной и неподвижной частей с немагнитным зазором между ними, при этом на неподвижной части магнитопровода закреплена обмотка возбуждения, а подвижная часть магнитопровода размещена на оси, установленной в неподвижных опорах, при этом зазор между торцами подвижной и неподвижной частей магнитопровода выполнен постоянной ширины и имеет форму дуги окружности, центр которой совпадает с центром вышеупомянутой оси, а дроссель дополнительно снабжён скобой, которая своей центральной частью скреплена с вышеупомянутой неподвижной опорой, при этом на обоих концах скобы размещены устройства регулирования и фиксации, одно из которых содержит винт, закреплённый в скобе посредством двух гаек с обеих сторон скобы, причём свободный конец винта прижат к боковой поверхности подвижной части магнитопровода с одной стороны. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Дроссель с регулируемой индуктивностью, содержащий обмотку возбуждения, магнитопровод, состоящий из подвижной и неподвижной частей с немагнитным зазором между ними, при этом на неподвижной части магнитопровода закреплена обмотка возбуждения, а подвижная часть магнитопровода размещена на оси, установленной в неподвижных опорах, отличающийся тем, что зазор между торцами подвижной и неподвижной частей магнитопровода выполнен постоянной ширины и имеет форму дуги окружности, центр которой совпадает с центром вышеупомянутой оси, а дроссель дополнительно снабжён скобой, которая своей центральной частью скреплена с вышеупомянутой неподвижной опорой, при этом на обоих концах скобы размещены устройства регулирования и фиксации, одно из которых содержит винт, закреплённый в скобе посредством двух гаек с обеих сторон скобы, причём свободный конец винта прижат к боковой поверхности подвижной части магнитопровода с одной стороны.

2. Дроссель по п. 1, отличающийся тем, что оба устройства регулирования и фиксации выполнены содержащими винт, закреплённый в скобе посредством двух гаек с обеих сторон скобы, при этом свободные концы упомянутых винтов прижаты к боковым поверхностям подвижной части магнитопровода.

3. Дроссель по п. 1, отличающийся тем, что другое устройство регулирования и фиксации выполнено в виде пружины, один конец которой неподвижно закреплён на скобе, а другой конец прижат к боковой поверхности подвижной части магнитопровода с другой стороны.