Магнитный усилитель Советский патент 1982 года по МПК H03F9/00 

Изобретение относится к устройствам с нелинейной управляемой индуктивностью и может быть использовано в магнитных усилителях мощности , применяемых в различных системах автоматического управления.

Известны электромагнитные устройства с нелинейной управляемой индуктивностью рабочей цепи, содержащие витые сердечники и рабочие оЬмотки 1.

Недостатком известных устройств является невысокий коэффициент усиления.

Наиболее близким к изобретению по средствам и достигаемому результату является магнитный усилитель, содержащий два витых ленточных сердечника, на каждом из которых размещена обмотка управления и рабочая обмотка 2.

Недостатками известного магнитного усилителя являются сравнительно большие габариты и невысокий коэффициент усиления.

Цель Изобретения - уменьшение га- баритов и повышение коэффициента усиления магнитного усилителя.

Поставленная цель достигается TeMf что в магнитном усилителе обг

мртки уйравления выполнены в виде охватывающих ленту спиралей,причем концы ленты каждого сердечника соединены друг с другом через изоля. цион|}ую прокладку.

На фиг. 1 показан витой сердечник магнитного усилителя со спиральной обмоткой управления на фиг.| 2 один КЗ вариантов спиральной обмотки;

10 на фиг. 3 - магнитная цепь для поперечного магнитного потока.

Магнитный усилитель (фиг. 1) содержит два сердечника 1, каждый из которых состоит из двух и более

15 витков ферромагнитной ленты, на которую до намотки сердечника наложена спиральная обмотка 2 управления. Между витками ленты сердечника с наложенной на нее обмоткой 2 управления

20 размещена пленочная изоляция 3.Концы 4 и 5 сердечника 1 соединены друг с другом через электричеоки изолирующую прокладку 6. Рабочая обмотка Наматывается в окно сердечника (не

25 показана).

Один из вариантов конструкции обмотки управления заключается в спиральной намотке на голую ( неизолированную ) ферромагнитную ленту серт30дечника высокопроводпщей, например алюминиевой фольги толщиной 5-10 мкм фиг. 2). Для закрепления витков при намотке могут использоваться различные клеи. Другие варианты конструкции спиральной обмотки управления могут состоять в нанесении на ферромаг- нитную ленту обмотки печатным способом, методом напыления тонкого слоя высокопроводящего материала или галь ваническим путем. Намотка сердечника после наложени на ферромагнитную ленту об.мотки управления осуществляется с прокладкой между витками пленочной изоляции, на пример лавсановой пленки толщиной до 20 мкм. После наложения рабочей обмо ки магнитньай усилитель собирается на двух одинаковых сердечниках описанного типа, а его обмотки соединяются по известной схеме. Магнитный усилитель работает следующим образом. При протекании тока по рабочим об моткам усилителя в сердечниках.1 воз никает .продольный магнитный поток. . Принято считать, что этот поток замыкается по сердечнику как по однородному магнитному материалу, т.е. дискретность реального сердечника, обусловленная наличием немагнитных слоев между витками ленты, не учитывается. Однако вследствие отсутствия электрической изоляции между обмоткой управления и ферромагнитной лентой сердечника ток управления имеет две составляющие, одна из которых соответствует продольному току, протекающему по самой ферромагнитной ленте, другая - току спиральной обмотки управления. Количественные отношения между этими составляющими тока управления зависят от сопротивлений ленты сердечника и спиральной обмотки и могут быть различными. Продольная составляющая тока управления возбуждает поперечный магнитный поток, замыкающийся в поперечных сечениях ферромагнитной ленты сердечника (фиг. 3). Проникновение этого потока в соседние ферромагнитны слои сердечника и образование общего по сечению сердечника поперечного потока не происходит из-за наличия боль шого числа немагнитных прослоек. Таким образом, поперечный поток ло кализован в каждом ферромагнитном слое и замыкается целиком в ферромагнитной сроде(fcMiфиг.3).Вследствие эт го индукция поперечного потока в материале сердечника велика при малом токе управления, благодаря чему обеспечивается сильное влияние тока управления на магнитное состояние мате риала сердечника, а следовательно,и на выходные параметры усилителя. Спиральный ток создает продольное магнитное поле, которое локализуется в сердечнике иначе, чем продольное поле рабочих обмоток. Вследствие того, что обмотка управления охватывает не все сечения сердечника, а каждый : его ферромагнитный слой, возбуждав1ллй обмоткой магнитный поток удерживается в собственном .магнитопроводеферромагнитной ленте сердечника, т.е. линии магнитного поля проходят по ферромагнитной ленте без перехода в соседние ферромагнитные слои через немагнитные промежутки и их геометрическое изображение повторяет каргтину, приведенную на фиг. 1 (без обмотки управления. Проводимость такой магнитной це.пи максимальна, если соединить концы ферромагнитной ленты сердечника. Металлический контакт, однако, невозможен, так как лента является токонесущей и электрическое соединение ее концов замыкает накоротко источник управления. Поэтому соединение выполняется через изоляционную прокладку, являющуюся в то же время единственным немагнитнь1м зазором в рассь атриваемой магнитной цепи. Таким образом, в. предложенном -магнитном усилителе управление осуществляется путем продольно-поперечного подмагничивания, обусловленного двумя составляющими тока управления.Сот вокупное действие этих двух видов подмагничивания обеспечивает эффективное управление процессами в рабочей цепи усилителя при существенно меньших токах управления, чем в известной конструкции усилителя. Это обес-. печивается тем, что поперечный магнитный .поток полностью, а продольный за исключением места стыка ферромагнитной ленты, проходят по ферромагнитному материалу, благодаря чему при малом управляющем воздействии (малой мощности управления ) можно достичь насыщения стали сердечника и максимума передаваемой мощности рабочей цепи, что приводит к увеличению коэффициента полезного действия и уменьшению габаритов за счет использования проводников обмоток управления меньшего диаметра. Формула изобретения Магнитный усилитель, содержащий два витых ленточных сердечника,на каждом из которых размещена обмотка управления и рабочая обмотка, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения коэффициента усиления, в нем обмотки управления выполнены в виде охватывающих ленту спиралей, причем КОНЦЫ ленты каждого сердечника соединены друг с другом через изоляционную прокладку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 2997667, кл. 332-51, 1961.

2.Розенблат М.А. Магнитные лители. М., Советское радио. с. 118.

CoD