Регулируемая катушка индуктивности

 

Союз Советских

Социалистических.

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1>763985 ф

Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кл З (22) Заявлено 29 ° 06. 78 (21) 2634899/24-07 с присоединением заявки ¹â€”

H 01 F 21/06

Государственный комитет

СССР. но делам изобретений. и открытии (23) Пфиоритет—

Опубликовано 15.0980. Бюллетень Йо 34 (53) УДК 621. 318, .435(088.8) Дата. опубликования описания 15.09.80 (72) Авторы и з обретен и я

Ю.С.Русин и А.M.×åïàðóõèí.(71) Заявитель.(54) РЕГУЛИРУЕМАЯ КАТУШКА ИНДУКТИВНОСТИ

Изобретение относится к электрои радиотехнике и может быть использовано для разработки настраиваемых полосовых фильтров, линий задержки и высокодобротных резонансных контуров различного применения.

Известны регулируемые катушки индуктивности (PKH), которые выполнены в виде тороидальной секциониро-. ванной обмотки, нанесенной на кольцевом ферромагнитном сердечнике (1),.

Перестройка ее индуктивности осуществляется благодаря поступательному перемещению в близкой зоне от катуш- ки вдоль ее центральной оси кольце- 15 вого ферромагнитного сердечника. Поскольку секционированная обмотка,каи известно, обладает значительными полями рассеяния, то, очевидно, введе ние в зону этих полей внешнего Фер- 20 ромагнитного тела создает дополните льную магнитную цепь, по которой замыкаются магнитные силовые линии.

Таким образом, индуктивность каждой секции обмотки (а, следовательно, и полная индуктивность катушкй) по ме ре приближения к ней ферромагнетика возрастает, подобно тому, как это имеет место для катушки с разрезным сердечником, если уменьшать воздуш- 30 ный зазор между половинами сердечника.

Недостатками этой катушки являются неопределенность в общем случае пределов регулирования индуктивности, поскольку уровень полей рассеяния секционированной катушки зависит от геометрии секций и их взаимного расположения; принципиальная невозможность достижения значительных (2-3t и более)пределов регулирования, достаточных для корректировки параметров индуктивности для настройки

PC-звеньев в пределах допусков номиналов электроэлементов, серийно выпускаемых промышленностью; снижение электрической добротности катушки для случая секционирования.обмотки благодаря увеличению индуктивности рассеяния.

Известна также регулируемая катушка индуктивности, содержащая ферромагнитный броневой магнитопровод с зазором на керне и подстроечником, установленным с возможностью перемещения вдоль центральной оси и много слойную обмотку (2) .

Обмотка выполнена цилиндрической и.расположена на диэлектрическом каркасе.

763985

Данное устройство является наибо лее близким к предполагаемому изобретению по технической сушности и достигаемому результату.

Недостатком его является низкая добротность.

Целью изобретения является повьм4ние добротности катушки.

Цель достигается тем, что регулируемая катушка индуктивности, содержащая броневой магнитопровод с зазо. ром на керне и подстроечником, установленным с возможностью перемещения вдоль центральной оси и многослойную обмотку, снабжена дополнительным тороидальным магнитопроводом, который размещен в броневом магнитопроноде, при этом обмотка катушки намотана на тороидальный магнитопровод с шагом витков в каждом слое по внутреннему диаметру этого магнитопровода определяемым из соотношения: 20

О,П2

«î "2R (- 4- — к) где а — шаг витков обмотки, мм . 25

2R- внутренний диаметр тороидального магнитопровода,мм.

На фиг.1 изображена. предлагаемая катушка индуктивности, обший нид; на фиг.2 — часть внутренней окружнос" g0 ти тороидального магнитопровода.

Регулируемая катушка индуктивности содержит броневой магнитопронод 1, подстроечник 2, установленный в диэлектрической втулке .3. В броневом магнитопроноде 1 размещен дополнительный тороидальный магнитопровод 4, на котором намотана обмотка 5.

В качестве материала ферромагнитного тороидального магнитопровода может быть использован феррит любой

40 марки (выгоднее использовать материал с .большей магнитной проницаемостью), а также магнитодиэлектрик или витой ленточный сердечник иэ пермаллоя. 15

Регулирование индуктивности осуществляется нвинчиванием или вывинчиванием из резьбоной нтулки резьбового подстроечника 2. Следует. отметить, что средний керн одной иэ ферритовых у чашек магнитопровода 1 сошлифован на величину а, благодаря чему в магнитной цепи имеется перекрываемый подстроечником воздушный зазор. Перемещение подстроечника в зоне зазора ме - <5 няет магнитное сопротивление цепи и, следовательно, вызывает в известных пределах изменение величины индуктивности катушки. В тороидальных катушках магнитодвижущая сила, вызываюшая составлякщую основного магнитного по 60 тока, параллельного геометрической оси тороида, пропорционально числу слоев обмотки тороида — n и протекаюцему. току 1:

F = 1-п. ()) б5

Необходимое число витков обмотки

W для получения требуемого значения индуктивности L, как известно, выражается формулой

Ь(3

W =

Q,45 (u (2) где d,S — средний диаметр и площадь поперечного сечения тороидального магнитопронода, p — относительная магнитная проницаемость того же магнитопровода.

Как нидно из формулы (2) введение в конструкцию РКИ ферромагнитного тороидального магнитопровода сокращает приблизительно в число витков обмотки по сравнению с воздушной катушкой. С одной стороны это приводит к увеличению добротности обмотки в . р а с другой невыгодно сказывается для обеспечения возможно большего числа слоев обмотки.

Для того, чтобы преодолеть это затруднение, предлагается искусственно создавать разрядку витков н слое, чтобы увеличить число последних. Однако при большой разрядке витков возникает "пронисание" провода по внутреннему диаметру тороидального магнитопровода, снижающее коэффициент заполнения окна медью, и кроме того, нарушается монолитность конструкции обмотки.

Если в качестве критерия плотности укладки витков по окружности окна сердечника принять "провисание" витка обмотки с допуском от 0,5-0,7 мм, то нетрудно показать, что в общем случае для тороидального магнитопровода с внутренним диаметром 2R mar намотки цолжен быть в пределах от 0,5 « 2R Ф1- — ) u) 0,71 до 2Н <- 1- — / ° Это следует из рассмотрения фиг.2, где дуга АДВ, представляет собой часть внутренней окружности тороидального магнитопровода. На фиг.2 нормируемое "провисание" обозначено через СД, шаг намотки через АВ, центральный угол для каждого шага обмотки через с6 формула изобретения

Регулируемая катушка индуктивности, содержащая броневой магнитопровод с немагнитным зазором на керне и подстроечником, установленным с воэможностью перемещения его вдоль центральной оси и многослойную обмотку, отличающаяся тем, что, с целью увеличения добротности, катушка снабжена дополнительным тороидальным магнитопроводом, который размещен

763985

Ю фие.Ю

Составитель И. Бабенко

Редактор Т.Кузнецова Техред, Е. Гаврилешко

Корректор С.Шекмар

Подписное

Заказ 6295/46 Тираж 844

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 в броневом магнитопроводе, при этом обмотка катушки намотана на тороидальном магнитопроводе с шагом витков в каждом слое по внутреннему диаметру этого магнитопровода, определяемым иэ соотношения . где а — шаг витков обмотки,мм;

2к — внутренний диаметр тороидального магнитопровода,мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 119922993388,кл.Н 01 F 21/06,1973.

2. Васильев Л.С. и др. Катушки индуктивности аппаратуры связи. М., "Связь", 1973.