Способ намагничивания ферромагнитного тороида


 


Владельцы патента RU 2451351:

Меньших Олег Фёдорович (RU)

Изобретение относится к электротехнике, к физике магнетизма и может быть использовано для изготовления ферромагнитных тороидов с большой коэрцитивной силой - постоянных магнитов, векторы намагничивания которых являются разнонаклонно ориентированными к вертикалям к плоскости граней ферромагнитного тороида в одну и ту же сторону по окружностям, проходящим через точки пересечения этих вертикалей с плоскостью граней ферромагнитного тороида. Проекции таких векторов намагничивания на плоские грани ферромагнитных тороидов являются касательными к указанным окружностям. Способ намагничивания ферромагнитного тороида основан на помещении ферромагнитного тороида в соленоид, ось которого совмещена с его осью симметрии, и пропускании через соленоид импульса однонаправленного тока, величина которого соответствует магнитному насыщению ферромагнитного тороида. На ферромагнитный тороид наматывают катушку индуктивности, которую последовательно соединяют с соленоидом и источником импульса тока намагничивания до насыщения материала ферромагнитного тороида и шунтируют переменным резистором. После этого снимают обмотку. Технический результат состоит в обеспечении простыми средствами регулировки соотношения напряженностей магнитных полей, создаваемых в соленоиде и катушке, намотанной на ферромагнитном тороиде. Это позволяет оперативно изменять наклон векторов магнитной индукции, исходящих из грани намагничиваемого ферромагнитного тороида, относительно вертикалей к этой грани. 1 ил.

 

Изобретение относится к области физики магнетизма и может быть использовано для изготовления ферромагнитного тороида с большой коэрцитивной силой - постоянного магнита, векторы намагничивания которого являются равнонаклонно ориентированными к вертикалям к плоскости граней ферромагнитного тороида в одну и ту же сторону по окружностям, проходящим через точки пересечения этих вертикалей с плоскостью граней ферромагнитного тороида, и проекции таких векторов намагничивания на плоские грани ферромагнитных тороидов являются касательными к указанным окружностям.

Известен способ такого намагничивания ферромагнитного тороида, основанный на помещении ферромагнитного тороида в соленоид, ось которого совмещена с осью симметрии ферромагнитного тороида, и пропускании через соленоид импульса однонаправленного тока, величина которого соответствует магнитному насыщению ферромагнитного тороида, отличающийся тем, что на ферромагнитный тороид наматывают катушку индуктивности, которую последовательно соединяют с соленоидом и источником импульса тока намагничивания до насыщения материала ферромагнитного тороида, после чего с последнего снимают обмотку указанной катушки индуктивности.

Этот способ также отличается тем, что изменение величины угла между вектором намагниченности, исходящим из произвольной точки плоской грани ферромагнитного тороида, и вертикалью, восстановленной из такой точки, задают соотношением напряженностей магнитных полей, создаваемых в соленоиде и катушке, намотанной на ферромагнитном тороиде.

Ближайшим прототипом заявляемого способа является способ по патенту того же автора №2391730, опубликованный в бюллетене №10 от 10.06.2010.

Целью изобретения является упрощение процесса регулирования соотношения напряженностей магнитных полей, создаваемых в соленоиде и катушке индуктивности, намотанной на ферромагнитном тороиде.

Указанная цель достигается в способе намагничивания ферромагнитного тороида, основанным на помещении ферромагнитного тороида в соленоид, ось которого совмещена с осью симметрии ферромагнитного тороида, и пропускании через соленоид импульса однонаправленного тока, величина которого соответствует магнитному насыщению ферромагнитного тороида, а также на том, что на ферромагнитный тороид наматывают катушку индуктивности, которую последовательно соединяют с соленоидом и с источником импульса тока намагничивания до насыщения материала ферромагнитного тороида, после чего с последнего снимают обмотку катушки индуктивности, отличающийся тем, что катушку индуктивности шунтируют переменным резистором.

Достижение указанной цели объясняется в заявляемом способе ответвлением части намагничивающего тока, протекающего в соленоиде, по закону Кирхгофа в переменный резистор, при регулировке величины сопротивления которого изменяется намагничивающий ток, протекающий в катушке индуктивности, увеличение этого тока соответственно увеличивает наклон векторов намагниченности относительно указанных вертикалей.

Изобретение понятно из представленного чертежа.

На чертеже схема намагничивания содержит ферромагнитный тороид 1, на котором намотана катушка индуктивности 2. Эта конструкция введена в соленоид 3, ось которого совпадает с осью симметрии ферромагнитного тороида. Катушка индуктивности 2 и обмотка соленоида 3 включены последовательно с источником импульсного однонаправленного тока подмагничивания, который состоит из накопительного конденсатора 4 высокого напряжения и резистора 5, которые включены последовательно к источнику высокого напряжения 6 постоянного тока. По достижению на накопительном конденсаторе 4 достаточно высокого потенциала возникает электрический пробой через разрядник 7, и импульс тока разряда с накопительного конденсатора 4 протекает через указанные обмотки и высоковольтный силовой диод 8, который препятствует возникновению в контуре «индуктивность обмоток - накопительный конденсатор» колебательного режима. При этом ферромагнитный тороид доводится импульсом тока до насыщения, и после перезаряда накопительного конденсатора экстратоком индуктивностей соленоида и катушки индуктивности ток в цепи обмоток прерывается, и в ферромагнитном тороиде сохраняется намагниченность, соответствующая остаточной индукции, как это имеет место при намагничивании известных постоянных магнитов. Для изменения угла наклона векторов относительно их соответствующих вертикалей в противоположную сторону использован двойной переключатель 9. В указанную схему введен переменный резистор 19 (реостат) с необходимой мощностью рассеяния, согласованной с амплитудой намагничивающего тока в соленоиде, временем намагничивания ферромагнитного тороида и величиной сопротивления.

Действие устройства тривиально и основано на законе Кирхгофа. Если сопротивление переменного резистора велико, то ответвляемый в него ток мал, и наклон векторов магнитного поля относительно вертикалей максимальный. По мере снижения сопротивления ток в катушке индуктивности снижается, и наклон векторов также уменьшается.

Заявляемый способ позволяет оперативно регулировать наклон векторов магнитного поля, не снимая с ферромагнитного тороида катушку индуктивности 2 и не изменяя в ней число витков в ту или иную сторону при использовании приспособления, определяющего наклон векторов при намагничивании (изготовлении тороидального магнита с заданными свойствами). Таким простейшим приспособлением может быть использован тороидальный магнит аналогичной по габаритам конструкции, вывешиваемый над испытуемым, так что магнитные полюсы обоих магнитов, обращенные друг к другу, являются одноименными, что приводит к возникновению определенного зазора между этими одноименными полюсами за счет сил отталкивания. При этом следует обеспечить устойчивость обоих соосно размещенных друг над другом магнитов - эталонного и испытуемого, после чего измеряют величину указанного зазора и принимают решение относительно повторного намагничивания с большей или меньшей величиной тока, протекающего через катушку 2 путем соответствующего регулирования переменного резистора 10. Возможны и другие варианты измерительного устройства, например, на основе измерения силы притяжения испытуемого и эталонного магнитов друг к другу разноименными магнитными полюсами при установке калиброванного зазора между полюсами.

Способ намагничивания ферромагнитного тороида, основанный на помещении ферромагнитного тороида в соленоид, ось которого совмещена с осью симметрии ферромагнитного тороида, и пропускании через соленоид импульса однонаправленного тока, величина которого соответствует магнитному насыщению ферромагнитного тороида, а также на том, что на ферромагнитный тороид наматывают катушку индуктивности, которую последовательно соединяют с соленоидом и источником импульса тока намагничивания до насыщения материала ферромагнитного тороида, после чего с последнего снимают обмотку, отличающийся тем, что катушку, намотанную на ферромагнитном тороиде, шунтируют переменным резистором.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, к размагничиванию длинномерных ферромагнитных материалов и изделий. .
Изобретение относится к электротехнике, к размагничиванию ферромагнитных тонкостенных кольцевых деталей больших диаметров (более 1500 мм) с 3-10 полюсами и степенью намагниченности 8-140 А/см.

Изобретение относится к физике магнетизма и может быть использовано при намагничивании стержневых постоянных магнитов, выполненных из магнитожестких ферромагнетиков, например, из материала SmCo3.

Изобретение относится к технике размагничивания труб, стыков труб промысловых и магистральных газопроводов всех категорий. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для изготовления ферритовых тороидов с большой коэрцитивной силой - постоянных магнитов, векторы намагничивания которых являются косокруговыми, то есть когда из любой i-ой точки на торцевой поверхности тороида можно провести вектор, лежащий в плоскости уi zi под некоторым углом относительно оси zi, где ось уi является касательной к окружности с центром в начале координатной системы xi уi zi, проходящей через данную точку i на данной окружности.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для изготовления постоянных магнитов в виде ферромагнитных тороидов с большой коэрцитивной силой, векторы намагничивания которых являются косокруговыми, для магнитных амортизаторов вместо поршневых амортизаторов колебательных движений на основе двух совмещенных одноименными магнитными полюсами тороидов с косокруговой намагниченностью, вращение одного из которых относительно другого в одном направлении осуществляется легко, а в противоположном - с усилиями.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в интегральных СВЧ устройствах, содержащих ферритовые элементы. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для размагничивания длинномерных ферромагнитных изделий, например трубопроводов, проложенных в условиях сложного рельефа или под водой.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при размагничивании труб, стыков труб промысловых и магистральных газопроводов всех категорий и других намагниченных изделий.

Изобретение относится к физике магнетизма и может быть использовано при изготовлении постоянных магнитов с большим энергетическим произведением (ВН)max в форме намагниченных колец или полых цилиндров

Изобретение относится к электротехнике, к размагничиванию ферромагнитных материалов и изделий и может быть использовано для снятия остаточной магнитной индукции труб, сортового и листового проката в производственных линиях металлургических заводов

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в интегральных СВЧ схемах, элементом которых является пленочный ферритовый резонатор

Изобретение относится к области магнетизма и предназначено для намагничивания ферромагнитных параллелепипедов, векторы намагниченности которых наклонены под некоторым острым углом по отношению к противолежащим двум граням параллелепипеда в направлении их более длинных сторон, и эти грани являются магнитными полюсами ферромагнитного параллелепипеда. Заявлен способ намагничивания ферромагнитных параллелепипедов, основанный на помещении ферромагнитного параллелепипеда в соленоид перпендикулярно его оси симметрии и использовании насыщающего магнитного поля, отличающийся тем, что на ферромагнитный параллелепипед наматывают катушку индуктивности, ось симметрии которой перпендикулярна оси симметрии соленоида, катушку индуктивности соединяют последовательно с соленоидом к источнику импульса тока намагничивания до насыщения ферромагнитного параллелепипеда, после чего снимают катушку индуктивности с ферромагнитного параллелепипеда. Технический результат - осуществление намагничивания ферромагнитного параллелепипеда, векторы магнитной индукции в котором образуют некоторый острый угол к его двум противоположным граням, а их проекции на эти грани направлены вдоль более длинных их сторон. Заявляемый способ позволяет создавать магнитные системы с продольным неоднородным магнитным полем, что может найти применение в магнитной энергетике для повышения энергетической эффективности магнитных генераторов. 8 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для научных исследований, в частности по взаимодействию тороидального магнитного поля с однополярными магнитными жидкостями. Технический результат состоит в создании тороидального магнитного поля без использования электрической энергии. Cогласно изобретению склеивают между собой две пары соосно установленных магнитотвердых ферромагнитных тороидов с прямоугольной формой сечения так, что в первой паре тороиды одинаковой толщины вставляют друг в друга с зазором. Одинаковые тороиды второй пары перекрывают своими плоскими гранями зазор первой пары тороидов с обеих сторон, образуя тороидальную полость между четверкой тороидов. На все четыре тороида предварительно наматывают катушки их намагничивания. Катушку первого тороида первой пары соединяют с катушкой первого электромагнита, образующего радиально-кольцевое магнитное поле, в которое помещают первый тороид первой пары, и производят его намагничивание постоянным током. Аналогичные операции осуществляют со вторым тороидом первой пары, используя второй электромагнит с габаритами кольцевого зазора, соответствующими габаритам второго тороида первой пары. Затем катушки намагничивания первого и второго тороидов второй пары соединяют последовательно между собой и с катушкой третьего электромагнита, образующего однородное соленоидальное магнитное поле, ортогональное плоским граням первого и второго тороидов второй пары, помещенных в магнитное поле третьего электромагнита, и производят намагничивание второй пары тороидов. После намагничивания со всех четырех тороидов снимают катушки намагничивания. Склеивание тороидов между собой производят так, что все одноименные магнитные полюсы обращают в образующуюся тороидальную полость с одинаковыми направлениями тангенциальных составляющих векторов намагниченности всех четырех тороидов. 5 ил.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, к способу размагничивания рельсового изолирующего стыка. Согласно способу размагничивания рельсового изолирующего стыка объект подвергают воздействию магнитного поля, возбуждаемого индуктором, обмотка которого подключена к блоку конденсаторов. Обмотку индуктора подключают к блоку конденсаторов через блок электронных ключей, управляемых с помощью датчика Холла, таким образом, чтобы магнитный импульс, возбуждаемый обмоткой индуктора при разрядке конденсаторов, имел направление вектора магнитной индукции, противоположное вектору магнитной индукции, создаваемому магнитным полем изолирующего стыка. Блок конденсаторов заряжают от пьезоэлектрического генератора, при этом для деформации пьезоэлектрических элементов генератора используют механические колебания рельсов, возбуждаемых проходящим подвижным составом. Разрядку блока конденсаторов на обмотку индуктора производят посредством силового ключа, при достижении номинального напряжения блока конденсаторов, контролируемого посредством порогового элемента. Изобретение относится также к устройству для осуществления указанного способа. В результате обеспечивается постоянное размагничивание рельсового изолирующего стыка за счет энергии проходящего подвижного состава. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к судовым средствам магнитной защиты подводного или надводного объекта, в частности к автоматическим регуляторам его магнитного поля. Автоматический регулятор магнитного поля подводного или надводного объекта включает блок приема сигналов от датчиков его магнитного поля, от навигационного комплекса и сигналов о токах компенсаторов магнитного поля объекта, блок формирования алгоритма управления системы автоматического управления магнитным полем объекта, блоки управления компенсаторами магнитного поля объекта и блок распределения сигналов управления эффективностью компенсаторов магнитного поля объекта. В него введен блок контроля магнитного состояния объекта, соединенный с выходом блока формирования алгоритма управления, и блок сигнализации о превышении предельных значений параметров его магнитной защиты, соединенный с выходом блока контроля магнитного состояния объекта. В результате обеспечивается возможность оценивать магнитное состояние объекта в процессе плавания и сигнализировать о снижении требуемого уровня его магнитной защиты. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к средствам для использования эффекта сверхпроводимости, и может быть использовано в установках для активации высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). Технический результат состоит в повышении технологичности и качества процесса намагничивания. После замыкания клемм 1, 2 переключателя к ВТСП 9 подается транспортный ток от внешнего источника постоянного тока. Транспортный ток, протекая через ВТСП 9, взаимодействует с квантованными нитями магнитного потока 7 и создает силу Лоренца, которая перемещает квантованные нити магнитного потока 7 в направлении, перпендикулярном направлению течения транспортного тока. После размыкания клемм 1, 2 переключателя магнитный поток в ВТСП 9 остается захваченным центрами пиннинга. Запасаемая в ВТСП 9 электромагнитная энергия и возникающие в режиме вязкостного движения квантованных нитей магнитного потока 7 потери компенсируются внешним источником постоянного тока. Таким образом, в процессе активации происходит преобразование тепловой энергии в электрическую, ответственную за движение квантованных нитей магнитного потока 7, и в электромагнитную, ответственную за наличие положительной остаточной намагниченности ВТСП 9. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к размагничиванию магнитных контуров индуктивности части объема веществ или полного объема, характеризуемого потерей магнитного момента. Технический результат состоит в обеспечении возможности создания условий размагничивания биометрических характеристик живой ткани за счет потери магнитного момента в катушках индуктивности и взаимного размещения этих индуктивных контуров вблизи тела человека, не менее чем в 2-3 см в зоне взаимодействия. магнитного контура катушек индуктивности и тканью живого организма, воспринимающего процесс размагничивания. Это способствует нормализации правильного настроя живых клеток в организме человека при ориентации на состав 3-4,5% железа в крови и водном составе здоровой ткани, способствующей ускоренному заживлению ран и повреждений кожного покрова. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к первичным источникам электроэнергии. Технический результат состоит в обеспечении полного промагничивания намагничиваемых элементов в радиальном направлении и повышении тем самым их магнитных характеристик. По первому варианту электромагнит выполнен в виде n-полюсного сердечника, между полюсами которого намотаны дополнительные обмотки на намагничиваемом элементе. По второму варианту электромагнит выполнен в виде n-проводников в защитных капсулах, расположенных по внешнему и внутреннему радиусу намагничиваемого элемента, между проводниками электромагнита намотаны дополнительные обмотки на намагничиваемом элементе.2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх