[go: up one dir, main page]

RU1786520C - Method of magnetic flow concentration in some place of ferromagnetic magnetic circuit cross section - Google Patents

Method of magnetic flow concentration in some place of ferromagnetic magnetic circuit cross section

Info

Publication number
RU1786520C
RU1786520C SU904814980A SU4814980A RU1786520C RU 1786520 C RU1786520 C RU 1786520C SU 904814980 A SU904814980 A SU 904814980A SU 4814980 A SU4814980 A SU 4814980A RU 1786520 C RU1786520 C RU 1786520C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic
magnetic circuit
flux
permanent magnets
section
Prior art date
Application number
SU904814980A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Павлович Сергеев
Жанна Геннадиевна Беляева
Борис Евгеньевич Яснов
Original Assignee
Специальное конструкторско-технологическое бюро при заводе "Горизонт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное конструкторско-технологическое бюро при заводе "Горизонт" filed Critical Специальное конструкторско-технологическое бюро при заводе "Горизонт"
Priority to SU904814980A priority Critical patent/RU1786520C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1786520C publication Critical patent/RU1786520C/en

Links

Landscapes

  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

Способ концентрации магнитного потока в каком-либо месте поперечного сечени  магнитопровода из ферромагнитного материала . Изобретение относитс  к области электротехники -точнее к способам воздействи  магнитным полем на ферромагнитные объекты. Суть предложени : к основани м тороидального магнитопровода прикладывают посто нные магниты так, чтобы угол между линией, соедин ющей середины посто нных магнитов, и средней линией магнитопровода составл л 20-89°. 4 ил.A method for concentrating a magnetic flux at a cross-section of a magnetic core made of a ferromagnetic material at any place. The invention relates to the field of electrical engineering - more specifically, to methods for exposing ferromagnetic objects to a magnetic field. The essence of the proposal: permanent magnets are applied to the base of the toroidal magnetic core so that the angle between the line connecting the middle of the permanent magnets and the middle line of the magnetic core is 20-89 °. 4 ill.

Description

ЁYo

Йзобретение отногитс  к области электротехники , в частности к способу формировани свойств тороидальных магнитопроводов. Изобретение может быть использовано дл  изготовлени  дросселей и других электротехнических устройств с регулируемым значением магнитной проница-. емости.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to a method for forming the properties of toroidal magnetic cores. The invention can be used for the manufacture of chokes and other electrical devices with adjustable magnetic permeability. capacities.

В электротехнике дл  получени  более низкого значени  магнитной проницаемости , необходимого дл  нормальной работы дроссел ,в сердечник (магнитопровод) вво-г д т воздушный зазор. Изменением длины воздушного зазора магнитна  проницае-. мость может измен тьс  в широких пределах . Известен способ регулировани  воздушного зазора в силовых индукционных преобразовател х введением магнито-. провод щего материала в виде пластин, пррошка или зерен.In electrical engineering, in order to obtain a lower value of the magnetic permeability necessary for the normal operation of the throttle, an air gap is introduced into the core (magnetic core). By changing the length of the air gap, magnetic is permeable. Capability can vary widely. A known method for adjusting the air gap in power induction converters by introducing magneto. conductive material in the form of plates, proleshka or grains.

Недостатками вышеуказанных способов  вл ютс :The disadvantages of the above methods are:

1) больша  техническа  трудность создани  зазоров необходимой длины в тороидальных магнитопроводах:1) the great technical difficulty of creating gaps of the required length in toroidal magnetic cores:

2) невозможность у изготовленных магнитопроводов производить регулирование магнитной проницаемости пусть даже в нешироких пределах.2) the inability of the manufactured magnetic cores to regulate the magnetic permeability even if not within wide limits.

Также известен способ выделени  импульсов тока одной какой-либо пол рности, использующий способ магнитного смещени , создаваемого посто нным магнитом, .соприкасающимс  с сердечником (магнито- проводом) и создающим радиальный магнитный поток вблизи одной его поверхности.There is also known a method for extracting current pulses of one polarity using the method of magnetic displacement generated by a permanent magnet in contact with the core (magnetic wire) and creating a radial magnetic flux near one surface thereof.

Однако этот способ имеет существенные недостатки, так как недостаточно попно используетс  регулирующее действие посто нного магнита, соприкасающегос  поHowever, this method has significant drawbacks, since the regulatory action of a permanent magnet in contact with

V|V |

0000

сь ел ю оsmiling ate

одной поверхности сердечника и создающего магнитный поток вблизи этой поверхности; довольно трудоемкий способ намагничивани  посто нного магнита в радиальном направлении; необходимо обес- лечить зазор между сло ми ленты, если ее толщина будет менее 50 мкм, что увеличивает трудоемкость изготовлени  сердечника (магнитолровода); снижаетс  коэффициент заполнени  его магнитом гким материа- лом, что приведет увеличению диаметра MarHHTonpo bA a W fecTj6Hl(imeieea. : one surface of the core and creating a magnetic flux near this surface; a rather laborious method of magnetizing a permanent magnet in the radial direction; it is necessary to ensure the gap between the layers of the tape if its thickness is less than 50 microns, which increases the complexity of manufacturing the core (magnetic core); the coefficient of filling the magnet with soft material decreases, which will lead to an increase in the diameter of MarHHTonpo bA a W fecTj6Hl (imeieea.:

Наиболее близким техническим решением , позвол ющим регулировать магнитную проницаемость в более широких пределах,  вл етс  способ концентрации магнитного потока в требуемом месте поперечного сечени  магнитопровода. Величина магнитной г1р6нйцаем6сти зависит от степени намагниченности магнитопровода Мз и остаетс  неизменной при насыщении этого магнитопровода.:The closest technical solution, allowing to control the magnetic permeability over a wider range, is a method of concentration of the magnetic flux at the desired location in the cross section of the magnetic circuit. The magnitude of the magnetic magnitude depends on the degree of magnetization of the magnetic circuit Мз and remains unchanged when this magnetic circuit is saturated:

Однако известный способ имеет существенные недостатки, так как недостаточно полно дл  расширений диапазона регулиро- вани  магнитной проницаемости используют свойства ферромагнитных материалов измен ть свою доменную структуру м снижать подвижность доменов под воздействием внешних магнитных полей. Здесь использовано только вли ние внешнего магнитного потока, действующего под углом 90° к направлению основного магнитного потока, перпендикул рно к плоскости ферромагнитного материала и не использо- вано вли ние магнитных потоков, отличных от указанных в известном способе направлений .. However, the known method has significant drawbacks, since the properties of ferromagnetic materials to change their domain structure and reduce the mobility of domains under the influence of external magnetic fields are insufficiently used to expand the range of control of magnetic permeability. Here, we used only the influence of an external magnetic flux acting at an angle of 90 ° to the direction of the main magnetic flux, perpendicular to the plane of the ferromagnetic material and did not use the influence of magnetic flux other than those indicated in the known method.

Целью предложенного способа  вл етс  расширение магнитных возможностей магнитопровода за счет увеличени  диапазона изменений магнитной проницаемости и получени  смещени  петли магнитного гистерезиса .The aim of the proposed method is to expand the magnetic capabilities of the magnetic circuit by increasing the range of permeability changes and obtaining a magnetic hysteresis loop offset.

Указанна  цель достигаетс  тем, что на каком-либо участке тороидальный магнито- провод из ферромагнитного материала под- магничивают при помощи посто нных магнитов под каким-либо углом к его средней линии. Исход  из размеров магнитопро- водов дл  стандартного р да их типономиналов наиболее целесообразный диапазон углов действи  подмагничивающего потока, созданного посто нными магнитами , составл ет от 20° до 89°. Направление подмагничивающего потока совпадает с плоскостью ленты, свитой в магнитопровод. Таким образом, в плоскости ленты при работе мэгнитоправода действуют два магнитных потока: основнойThis goal is achieved by the fact that in some area a toroidal magnetic core of ferromagnetic material is magnetized with the help of permanent magnets at any angle to its midline. Based on the sizes of the magnetic conductors for a standard series of their standard ratings, the most appropriate range of angles of action of the magnetizing flux created by permanent magnets is from 20 ° to 89 °. The direction of the magnetizing flux coincides with the plane of the tape twisted into a magnetic circuit. Thus, two magnetic fluxes act in the plane of the tape during the operation of the magneto-law:

(рабочий) - в направлении длины ленты и поперечный (поток подмагничивани ) - в направлении ее ширины под углом к его средней линии. Магнитна  проницаемость магнитопровода измен етс  не только при изменении величины магнитного потока подмагничивани , но и угла приложени  этого, подмагничивающего, магнитного потока по отношению к основному потоку маг- нитопровода. При этом магнитна  проницаемость также измен етс  в зависи- мо сти от знака однопол рных импульсов тока , что свидетельствует о наличии магнитного смещени  петли гистерезиса магнитопровода, которое может быть использовано дл  выделени  импульсов тока или напр жени  одной какой-либо пол рности . По мере уменьшени  угла действи  под- магничивающего потока магнитна  проницаемость плавно снижаетс , что по звол ет производить незначительное под- регулирование магнитной проницаемости магнитопровода в процессе его эксплуатации , если при изготовлении издели  с за вл емым магнитопроводом предусмотреть возможность незначительного изменени  угла подмагничивающего потока. При приложении магнитного потока подмагничивани  происходит переориентаци  доменов в магнитопроводе на участке его вли ни , снижаетс  их подвижность при воздействии на них основного магнитного потока магнитопровода , что приведет к снижению магнитной проницаемости, так как затрудн етс  процесс вращени  доменов при перемагничивании магнитопровода основным магнитным потоком. Магнитное поле подмагничивани  может быть создано как разноименными, так и одноименными полюсами посто нных магнитов. В прототипе предложен способ концентрации магнитного потока в поперечном сечении перпендикул рно к основному магнитному потоку магнитопровода, в котором создан зазор дл  введени  дополнительного магнитопровода Мз(фиг.2). Предлагаемый способ предусматривает использование тороидального магнитопровода без зазора. Результаты исследований показали, что наиболее эффективным будет вли ние поперечного магнитного потока, действующего в плоскости ленты, в направлении ее ширины, по сравнению с магнитным потоком , действующим перпендикул рно плоскости ленты.(working) —in the direction of the length of the tape and transverse (magnetization flux) —in the direction of its width at an angle to its midline. The magnetic permeability of the magnetic circuit changes not only when the magnitude of the magnetization flux changes, but also the angle of application of this magnetizing magnetic flux with respect to the main magnetic flux. In this case, the magnetic permeability also varies depending on the sign of unipolar current pulses, which indicates the presence of a magnetic displacement of the hysteresis loop of the magnetic circuit, which can be used to isolate current pulses or voltage of any one polarity. As the angle of action of the magnetizing flux decreases, the magnetic permeability gradually decreases, which allows insignificant adjustment of the magnetic permeability of the magnetic circuit during its operation, if it is possible to insignificantly change the angle of the magnetizing flux in the manufacture of a product with a magnetic circuit. When a magnetization flux is applied, the domains are reoriented in the magnetic circuit in the region where it is affected, their mobility decreases when the main magnetic flux of the magnetic circuit is exposed to them, which will lead to a decrease in magnetic permeability, since domain rotation is difficult when the magnetic circuit is magnetized by the main magnetic flux. The magnetizing magnetic field can be created by both opposite and the same poles of permanent magnets. The prototype provides a method for concentrating magnetic flux in a cross section perpendicular to the main magnetic flux of a magnetic circuit, in which a gap is created for introducing an additional magnetic circuit M3 (Fig. 2). The proposed method involves the use of a toroidal magnetic circuit without a gap. The research results showed that the effect of the transverse magnetic flux acting in the plane of the tape in the direction of its width will be most effective compared to the magnetic flux acting perpendicular to the plane of the tape.

Использование действующих под разными углами к основному магнитному потоку магнитных потоков подмагничивани , созданных полюсами посто нных магнитов.The use of magnetizing fluxes acting at different angles to the main magnetic flux created by the poles of permanent magnets.

Величина магнитной проницаемости и .эффективность выделени  импульсов тока или напр жени  регулируетс  не только изменением величины потока подмагничива- ни г но и изменением направлени  действи  этого потока.The magnitude of the magnetic permeability and the efficiency of the extraction of current or voltage pulses are controlled not only by changing the magnitude of the magnetization flux but also by changing the direction of action of this flux.

На фиг.1 дана иллюстраци  способа создани  полей подмагничивэни ; на фиг.2 - зависимость магнитной проницаемости магнитопровода из материалов 24КСР и АМАГ-183 от величины угла между направлением магнитного потока подмагничивани  и средней линией магнитопровода; на фиг.З - зависимость магнитной проницаемости магнитопровода из материала 81 НМД от величины угла между направлением магнитного потока подмагничивани , созданного приложением одноименных полюсов магнитов, и средней линией магнито- провода; на фиг.4 - зависимость приращени  магнитной индукции материалов 24КСР (крива  1) и АМАГ-183 (крива  2) от величины основного магнитного пол  магнитопровода при подаче однопол рных импульсов одного и другого знака.Fig. 1 illustrates a method for creating magnetization fields; Fig. 2 shows the magnetic permeability of a magnetic circuit made of 24KSR and AMAG-183 materials as a function of the angle between the direction of the magnetization flux and the middle line of the magnetic circuit; in Fig. 3 - dependence of the magnetic permeability of the magnetic circuit of the material 81 NMD on the angle between the direction of the magnetization flux created by the application of the same poles of magnets and the middle line of the magnetic wire; Fig. 4 shows the dependence of the magnetic induction increment of materials 24KSR (curve 1) and AMAG-183 (curve 2) on the magnitude of the main magnetic field of the magnetic circuit when applying unipolar pulses of the same sign.

Способ концентрации магнитного потока в каком-либо месте поперечного.сечени  магнитопровода реализован на магкито- проводах ОЛ 30/40-6 из аморфного материала 24КСР ТУ 14-1-3730-84 и ОЛ 30/40-5 из материала АМАГ-183 ЯеО.021.180.ТУ. Наибольшее вли ние магнитный поток подмагничивани  оказывает на материалы с кобальтовой основой (АМАГ-183) по сравнению с материалами ча основе железа (24КСР). Прикладыванием посто нных магнитов из сплава КС-37 БЛС 777.002.ТУ пр моугольной формы с размерами 6 создаютс  потоки подмагничивани  (фиг.1). Сдвигом посто нных магнитов (фиг, 1 а), соприкасающихс  с верхней Торцевой поверхностью магнитопровода, относительно соприкасающихс  с нижней поверхностью магнитопровода посто нных магнитов противоположной пол рности создаетс  снижение магнитной проницаемости (фиг.2), причем, различные материалы по-разному реагируют на наклонные потоки подмагничивани . Магнитна  проницаемость магнитопровода из материала 24КСР снижаетс  в 3 раза, а проницаемость магнитопровода из материала АМАГ-183 - в 35 раз. Прикладывание одноименных полюсов магнитов к магнитопроводу (фиг. 15) приводит к уменьшению магнитной проницаемости в 20 разThe method of magnetic flux concentration at any place in the cross-section of the magnetic circuit is implemented on magnet wires OL 30 / 40-6 from amorphous material 24KSR TU 14-1-3730-84 and OL 30 / 40-5 from material AMAG-183 YaEO. 021.180.TU. The magnetization flux has the greatest effect on materials with a cobalt base (AMAG-183) in comparison with materials based on iron (24KSR). By applying permanent magnets from the alloy KS-37 BLS 777.002.TU of a rectangular shape with dimensions 6, magnetization fluxes are created (Fig. 1). By shifting the permanent magnets (Fig. 1 a) in contact with the upper end surface of the magnetic circuit, relatively in contact with the lower surface of the magnetic circuit of permanent magnets of opposite polarity, a decrease in magnetic permeability is created (figure 2), moreover, different materials respond differently to inclined magnetization currents. The magnetic permeability of the magnetic core from 24KSR material is reduced by 3 times, and the permeability of the magnetic core from AMAG-183 material is reduced by 35 times. The application of the same poles of magnets to the magnetic circuit (Fig. 15) leads to a decrease in magnetic permeability by 20 times

(дл  магнитопровода из материала АМАГ- 83) и в 40 раз (дл  магнитопровода из материала 24КСР). Сдвигом же посто нных магнитов, соприкасающихс  с верхней тор5 цевой поверхностью магнитопровода, относительно соприкасающихс  с нижней поверхностью магнитопровода посто нных магнитов одной и той же пол рности происходит плавное увеличение магнитной про0 ницаемости (фиг.З). На рис.4 представлены графики приращени  магнитной индукции магнитопроводов при изменени х магнитного пол  того и другого направлений в маг- нитбпроводе. Из графиков видно, что дл (for a magnetic circuit made of AMAG-83 material) and 40 times (for a magnetic circuit made of 24KSR material). By shifting the permanent magnets in contact with the upper end face 5 of the magnetic circuit, relatively in contact with the lower surface of the magnetic circuit of permanent magnets of the same polarity, a smooth increase in the magnetic permeability occurs (Fig. 3). Figure 4 shows the graphs of the increment of the magnetic induction of the magnetic cores with changes in the magnetic field of both directions in the magnetic wire. The graphs show that for

5 магнитопровода из материала 24КСР приращение магнитной индукции измен етс  в 1,3 раза, и дл  магнитопровода из материала АМАГ-183 в 3,5 раза при приложении магнитных полей противоположных на0 правлений. Посто нные магниты могут быть заменены на электромагниты; .5 of the magnetic core of 24KSR material, the increment of magnetic induction changes by 1.3 times, and for a magnetic core of AMAG-183 material by 3.5 times when magnetic fields of opposite directions are applied. Permanent magnets can be replaced with electromagnets; .

Использование предложенного способа концентрации магнитного потока в каком-либо месте магнитопровода дл Using the proposed method of concentration of the magnetic flux at any place in the magnetic circuit for

5 регулировани  величины магнитной проницаемости тороидальных магнитопроводов обеспечит:...,......5 regulation of the magnetic permeability of the toroidal magnetic cores will provide: ..., ......

1) снижение трудоёмкости изготовлени  магнитопроводов с низким значением 0 магнитной проницаемости, так как нет необходимости создавать воздушный зазор;1) reducing the complexity of manufacturing magnetic cores with a low value of 0 magnetic permeability, since there is no need to create an air gap;

2) уменьшение веса электротехнических изделий, в которых нет необходимости дл  снижени  индуктивности увеличивать дли5 ну средней линии магнитопровода, работающего с полем подмагничивани  (например, дроссель сглаживающего фильтра ).2) reducing the weight of electrical products, in which it is not necessary to reduce the inductance to increase the length of the middle line of the magnetic circuit operating with the magnetization field (e.g., a smoothing filter inductor).

Claims (1)

Формула изобретени The claims 0 Способ концентрации магнитного потока в каком-либо месте поперечного сечени  магнитопровода из ферромагнитного материала , осуществл емый подмагничиванием части магнитопровода напр женностью0 A method of magnetic flux concentration at some point in the cross-section of a magnetic circuit made of ferromagnetic material, carried out by magnetizing a part of the magnetic circuit by intensity 5 приложенного магнитного пол , отличающийс  тем, что, с целью расширени  магнитных возможностей магнитопр овода путем увеличени  диапазона изменений магнитной проницаемости и получени  сме0 щени  петли магнитного гистерезиса, к Основани м тороидального магнитопровода прикладывают посто нные магниты так, чтобы угол между линией, соедин ющей середины посто нных магнитов, и средней5 an applied magnetic field, characterized in that, in order to expand the magnetic capabilities of the magnetic drive by increasing the range of magnetic permeability changes and to obtain a displacement of the magnetic hysteresis loop, permanent magnets are applied to the base of the toroidal magnetic core so that the angle between the line connecting the middle permanent magnets, and medium 5 линией магнитопровода составл л 20-89°,5 the line of the magnetic circuit was 20-89 °,
SU904814980A 1990-03-14 1990-03-14 Method of magnetic flow concentration in some place of ferromagnetic magnetic circuit cross section RU1786520C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904814980A RU1786520C (en) 1990-03-14 1990-03-14 Method of magnetic flow concentration in some place of ferromagnetic magnetic circuit cross section

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904814980A RU1786520C (en) 1990-03-14 1990-03-14 Method of magnetic flow concentration in some place of ferromagnetic magnetic circuit cross section

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1786520C true RU1786520C (en) 1993-01-07

Family

ID=21508701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904814980A RU1786520C (en) 1990-03-14 1990-03-14 Method of magnetic flow concentration in some place of ferromagnetic magnetic circuit cross section

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1786520C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
За вка DE N°3414056, кл. Н 01F3/04,1984. За вка DE № 3604028, кл. Н 01 F 29/10, 1987. За вка GB Мг 2102212, кл. Н01 F 27/24, 1983. Авторское свидетельство СССР № 100399, кл. Н 01 F 27/24, 1953. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3968465A (en) Inductor and method for producing same
US4379276A (en) Process and apparatus for the multipolar magnetization of a material in strips
KR940000524B1 (en) Motor
JPH02246102A (en) Magnetic circuit
US4103221A (en) Inductor with plurality of magnet pieces in air gap
RU1786520C (en) Method of magnetic flow concentration in some place of ferromagnetic magnetic circuit cross section
JPS6289313A (en) Method of magnetization for permanent magnet
JPS628506A (en) Radial direction bipolar magnet and apparatus for manufacturing same
JPS6031211A (en) Magnetization of cylindrical or columnar magnet
JP2696417B2 (en) Bipolar magnetizer
RU2217828C2 (en) Method for reversal magnetization of multipole permanent magnets and magnetic systems
SU1583889A1 (en) Pickup of saturation degree of magnetic circuit of electric magnetic device
JP4013916B2 (en) Orientation processing device for anisotropic bonded magnet for 4-pole motor
JP2572299Y2 (en) Two-pole magnetized permanent magnet for flat coil vibration type voice coil motor
RU1810962C (en) D c moment motor with limited angle of turn
JPS6245787B2 (en)
SU1597942A2 (en) Inductor
KR940008890B1 (en) Apparatus for magnetizing and making method thereof
SU433548A1 (en) THROTTLE WITH PERMANENT MAGNET
SU921044A1 (en) Magnetic amplifier
SU1631615A1 (en) Inductor for conducting multipolar pilse magnetization of circular - cylindrical permanent magnets in radial direction
SU773751A1 (en) Inductor for reversible magnetization
SU987687A2 (en) Electromagnet
SU1372381A1 (en) Method of demagnetizing permanent magnet
SU1159072A2 (en) Inductor for pulse magnetization