Регулируемая индуктивность

 

Г. РЕГУЛИРУЕМАЯ ИНДУКТИВНОСТЬ , содержащая корпус, в котором установлены с возможностью вращения относительно друг друга внешний и внутренний сердечники, разделенные немагнитным зазором, причем внешний сердечник выполнен замкнутым и внутри него размещен внутренний сердечник с обмоткой, отл-и чающаяся тем, что, с целью повышения скорости регулирования и эксплуатационных возможностей , внешний сердечник выполнен овальным, а внутренний - в виде стержня, размещенного перпендикулярно оси вращения сердечников. со 0д о СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

gg) (И) у Н 01 F 21/06

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3391222/24-07 (22) 05.02 ° 82 (46). 07.06.84. Бюл. У 21 (72) А.-Г.Г. Иванов, Л.Л. Теляшов, Л.Н. Никонова, А.М. Курач и С.А.Кельин (71) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики AH Украинской ССР (53) 621.318.43(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 551713, кл. Н 01 F 21/10, 1973.

2 ° Патент Великобритании

N - 1518938, кл. Н 01 F 21/06, 1978. (54)(57) 1 . РЕГУЛИРУЕМАЯ ИНДУКТИВНОСТЬ, содержащая корпус, в котором установлены с возможносгью вращения относительно друг друга внешний и внутренний сердечники, разделенные немагнитным зазором, причем внешний сердечник выполнен замкнутым и внутри него размещен внутренний сердечник с обмоткой, о т л .и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения скорости регулирования и эксплуатационных возможностей, внешний сердечник выполнен овальным, а внутренний — в виде стержня, размещенного перпендикулярно оси вращения сердечников.

1096705

2. Индуктивность по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что немагнитный зазор заполнен диэлектрической прокладкой в форме полого цилиндра, внешняя поверхность которого соответствует внутренней поверхности внешнего овального сердечника, а внутренняя имеет сечение в форме окружности, диаметр которой соответствует длине внутреннего сердечника.

Изобретение относится к электротехнике, к регулируемым индуктивностям и может быть использовано, например, в зарядных цепях генераторов импульсных токов, Известна регулируемая катушка индуктивности, содержащая обмотку, расположенную на центральном стержне броневогО сердечника. Внешняя часть броневого сердечника имеет отверстие, 1п в котором с зазором размещен конец центрального стержня. В зазоре с возможностью продольного перемещения расположен подстроечный элемент

В Виде полого цилиндра из диамаг" нитного материала, например латуни Я, Данная катушка позволяет регулировать величину индуктивности, однако она не может быть применена в качестве токоограничивающего электрода при зарядке конденсаторных батарей в генераторах импульсов тока, поскольку находящийся в зазоре диамагнитный элемент нагревается свыше допустимых пределов уже при запасенной энергии батареи конденсаторов более 100 Дж и частоте следования свыше 1 Гц.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является регулируемая индуктивность, которая состоит из магнитопровода броневого типа с обмоткой, расположенной на центральном стержне. Последний отделен от внешней части магнитопровода немагнитным зазором - диэлектрической прокладкой, выполненной в, виде втулки, в которую вворачивается по резьбе стержень.

Один из реэьбовых элементов снабжен шестерней червячной передачи, соеди 3. Индуктивность по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что обмотка внутреннего сердечника выполнена сферической.

4. Индуктивность по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а.я с я тем, что внешний сердечник неподвижно размещен в корпусе, а внутренний сердечник с обмоткой установлен в корпусе на опоре вращения. ненной с приводом. Вращение червяка позволяет изменять величину немагнитного зазора и, соответственно, индуктивность (2) .

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, не обеспечивающей удобства и скорости регулирования изменения индуктивности, что объясняется, например, необходимостью реверса привода при увеличении и уменьшении индуктивности малыми коэффициентами передачи (меньше 1) в примененной червячной rlape и в паре шестеренка — резьбовое соединение (по отношению линейных скоростей перемещения стержня и вращения шестерен).

Целью изобретения является повышение скорости регулирования величины индуктивности и функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в регулируемой индуктивности, содержащей корпус, в котором установлены с возможностью вращения относительно друг друга внешний и внутренний сердечники, разделенные немагнитным зазором, причем внешний сердечник выполнен замкнутым и внутри него размещен внутренний сердечник с обмоткой, согласно изобретению,внешний сердечник выполнен овальным, а внутренний - в виде стержня, размещенного перпендикулярно оси вращения сердечников.

Кроме того немагнитный зазор может быть заполнен диэлектрической прокладкой в форме полого цилиндра, внешняя поверхность которого соот3 1096705 4 ответствует внутренней поверхности стержня 3 и минимальной величине по внешнего овального сердечника, а тока рассеяния. Внутри корпуса на внутренняя имеет сечение в форме ок- опоре 7 вращения размещен диэлектружности, диаметр которой соответст- рический элемент 8, выполненный в вует длине внутреннего сердечника. 5 виде тела вращения и заключающий в

Обмотка внутреннего сердечника может себе стержень 3 с обмоткой 2 а

В быть выполнена сферической. также токовыводы 9, подключенные к

Внешний магнитопровод может быть токосъемным кольцам 10, находящимся неподвижно Размещен в диэлектРическом в контакте со щетками 11. Сплошными коРпУ е, а внУтРенний сеРдечник с 10 стрелками на фиг. 1 — 3 показано обмоткои Установлены в коРпУсе на (направление вращения электрического опоре вращения. ПРичем обе части Регу- элемента 8 с обмоткой 2 и стержнем 3 ° лируемой индуктивности снабжены соответственно, свЯзанными с токовыво- стержня 3 с обмоткой 2 при максималь" дами обмотки, токосъемными кольцами 15 ной величине немагнитных зазоров 12, и щетками. соответствующее наименьшему значению

ВНУтренний сеРдечник с обмоткой индуктивности. и ее токовыводами может быть непоц- На фиг.3 показано другое располовижно закреплен в центральной части жение стержня 3 с обмоткой, при котодиэлектрического коРпУса, а внешний 20 ром величины зазоров 13 и сопротивле" сеРДечник с диэлектРической проклаД- . Ние магнитному потоку минимальны, а кой может быть помещен в диэлектри- индуктивность — максимальна. Путем ,,ческий элемент, напРимеР, шестеренча- замыкания магнитных потоков показа.той или червячной передачи. иы на фиг. 2 и 3 пунктирными стрелка25 MH °

Как в первом, так и во втором ва- На фиг.4 показан вариант выполнериантах связь с приводом может быть ния регулируемой индуктивности, преосуществлена непосредственно и при дубматривающий неподвижное закреплепомощи других видов передач, например, ние в центральной части диэлектричесцепной, ременной, роликовой и др.. З0 кого корпуса 5 (центральная часть

На фиг. 1-3.показана регулируемая имеет форму тела вращения — цилиндра) идуктивность; на фиг.4 и 5 — то же, внутреннего сердечника 3 с обмоткой варианты исполнения. 2 и токовыводами 9. Подвижным, в этом

На фиг.1 изображен осевой разрез варианте, является внешний сердечник регулируемой индуктивности,состоящий 1 с цилиндрической диэлектрической

35 из внешнего овального сердечника 1 с прокладкой,4, помещенный в диэлектриобмоткой 2, расположенной на внутрен- ческий элемент 14, имеющий форму шеснем стержневом сердечнике 3, отделен- теренки, связанной с червяком 15. ным от внешнего сердечника 1 диэлект- Опора 7 вращения реализована.в виде рической прокладкой 4, выполненной элементов шарикоподшипника роль ко40

Э в виде полого цилиндра с круглым от- торых играют детали 5, 6 и 14. верстием, диаметр которого равен дли- Диэлектрический элемент 14 (фиг.5) не внутреннего стержневого сердечки- имеет форму шестеренки, связанной ка. со второй (ведущей) шестеренкой 16, Hàðóæíàÿ поверх с закрепленной в отверстиях деталей аружная поверхность стенок цивыполнена овальной по форме охватывающей ее внутренней поверх- Устройство работает следующим обности внешнего сердечника 1, неподразом. вижно размещенного в диэлектрическом Вращая внутренний сердечник 3 с корпусе 5 с крышкой 6. Обмотка 2 50 обмоткой 2 внутри диэлектрической может иметь сферическую форму, полу- ., прокладкой 4 относительно внешнего ченную в результате. обычной цилинд- сердечника 1 (или наоборот) изменяем рической намотки на стержне 3 с умень величину зазора между ними по дишением количества витков в поспедую- электрической прокладке 4 от максищих слоях. Благодаря такому выполне- 55 мального 12 (фиг.2) до минимального нию обмотки 2 обеспечивается возмож- 13 (фиг.3) меняя, тем самым, сопроность ее вращения при максимальной тивление магнитного потока и индукобъемной плотности витков вокруг тивность.

1096705

Скорость изменения немагнитного зазора в предлагаемом устройстве ограничивается лишь прочностью враЮ щающихся элементов — внутреннего сердечника с обмоткой или внешнего сер- 5 дечника с диэлектрической прокладкой. Так при вращении этих элементов со скоростью 1000 об/мин в устройстве, соответствующем фиг. 1 — 3, за один оборот пройдут 4 цикла изменения О зазора от минимального до максимального и наоборот.

Использование изобретения позволит расширить область применения регулируемых индуктивностей. Так на их основе возможно создание принципиально новых зарядных устройств генераторов периодических импульсных токов с изменением индуктивности зарядной цепи в течение каждого цикла заряда накопителя, реализующих режим с постоянным зарядным током и тем самым повышающих КПД генератора и ресурс емкостных накопителей энергии. Для этого достаточно синхронизировать скорость вращения внутренне

ro сердечника с обмоткой или внешнего сердечника с частотой следования импульсов.

Предлагаемая индуктивность может применяться в качестве элемента с параметром изменяемым по нужному закону, определяемому формой внешнего сердечника, в инверторах и генераторах электромагнитных колебаний.

Например, для генерации синусоидальных колебаний внешний сердечник выполняют в виде эллипсоида, а толщина стенки диэлектрической прокладки зависит не только от диапазона величины индуктивности,. но и от мощности устройства. Такие индуктивности незаменимы в укаэанных устройствах с вы" сокими значениями рабочих напряжений до сотен кВ.

14

Составитель Л. Шакина

Редактор Л. Лосева Техред Т.Иаточка Корректор Л.Шеньо

Заказ 3834/39 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4