RU2619142C1 - Magnetic amplifier - Google Patents
Magnetic amplifier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2619142C1 RU2619142C1 RU2016116131A RU2016116131A RU2619142C1 RU 2619142 C1 RU2619142 C1 RU 2619142C1 RU 2016116131 A RU2016116131 A RU 2016116131A RU 2016116131 A RU2016116131 A RU 2016116131A RU 2619142 C1 RU2619142 C1 RU 2619142C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- shaped magnetic
- vertical rods
- poles
- shaped
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/01—Details
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в различных отраслях техники в качестве электрического генератора.The invention relates to the field of electrical engineering and may find application in various fields of technology as an electric generator.
Известен простейший магнитный усилитель, содержащий замкнутый магнитопровод с рабочей обмоткой и источник намагничивающей силы (н.с.) для его подмагничивания в виде второй обмотки на замкнутом магнитопроводе, подключенной к источнику постоянного напряжения через дополнительную индуктивность (В.П. Миловзоров. Электромагнитные устройства автоматики. Изд. четвертое, «Высшая школа», М., 1983, стр. 34).The simplest magnetic amplifier is known, containing a closed magnetic circuit with a working winding and a source of magnetizing force (NS) for its magnetization in the form of a second winding on a closed magnetic circuit connected to a constant voltage source through an additional inductance (VP Milovzorov. Electromagnetic automation devices . Fourth edition, "Higher School", M., 1983, p. 34).
Известен также магнитный усилитель, используемый в качестве стабилизатора тока при изменении напряжения сети переменного тока в широких пределах. Он содержит замкнутый магнитопровод с рабочей обмоткой и источник н.с. для его подмагничивания в виде постоянного магнита, полюса которого установлены на противостоящих друг к другу участках указанного магнитопровода (В.П. Миловзоров. Электромагнитные устройства автоматики. Изд. четвертое, «Высшая школа», М., 1983, стр. 114-115).Also known is a magnetic amplifier used as a current stabilizer when the voltage of the AC network varies over a wide range. It contains a closed magnetic circuit with a working winding and a source of NS for its magnetization in the form of a permanent magnet, the poles of which are mounted on opposing sections of the specified magnetic circuit (V. P. Milovzorov. Electromagnetic automation devices. Fourth edition, "Higher School", M., 1983, pp. 114-115) .
К недостатку рассмотренного магнитного усилителя можно отнести то, что он не может быть использован в качестве электрического генератора.The disadvantage of the considered magnetic amplifier can be attributed to the fact that it cannot be used as an electric generator.
Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей рассмотренного магнитного усилителя.The aim of the present invention is to expand the functionality of the considered magnetic amplifier.
Поставленная цель достигается тем, что магнитный усилитель, содержащий замкнутый магнитопровод с рабочей обмоткой и источник н.с. для его подмагничивания, снабжен двумя П-образными магнитопроводами, установленными полюсами своих вертикальных стержней на противостоящих друг к другу участках замкнутого магнитопровода вдоль его магнитной линии, а источник н.с. для подмагничивания замкнутого магнитопровода выполнен в виде двух постоянных магнитов, одни одноименные полюса которых устанавливаются с разных сторон одного П-образного магнитопровода к вертикальным его стержням, а вторые одноименные их полюса устанавливаются с разных сторон второго П-образного магнитопровода к вертикальным его стержням, при этом на горизонтальных стержнях упомянутых П-образных магнитопроводов размещены обмотки, а замкнутый магнитопровод выполнен в виде двух П-образных магнитопроводов, установленных с зазором между полюсами вертикальных их стержней.This goal is achieved by the fact that the magnetic amplifier containing a closed magnetic circuit with a working winding and a NS source for its magnetization, it is equipped with two U-shaped magnetic circuits installed by the poles of their vertical rods on opposite sections of the closed magnetic circuit along its magnetic line, and the source for magnetizing a closed magnetic circuit, it is made in the form of two permanent magnets, one of the same name poles are installed on different sides of one U-shaped magnetic circuit to its vertical rods, and the second of their same name poles are installed on different sides of the second U-shaped magnetic circuit to its vertical rods, windings are placed on the horizontal rods of the said U-shaped magnetic circuits, and the closed magnetic circuit is made in the form of two U-shaped magnetic circuits installed with a gap of waiting for the poles of their vertical rods.
Анализ известных технических решений (аналогов) среди электромагнитных устройств с использованием электрических и магнитных средств позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками в заявленном магнитном усилителе, и признать заявляемое решение соответствующим критерию «существенные отличия».An analysis of the known technical solutions (analogues) among electromagnetic devices using electric and magnetic means allows us to conclude that they lack features similar to the distinctive features in the claimed magnetic amplifier, and recognize the claimed solution as meeting the criterion of "significant differences".
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 схематически показан общий вид предлагаемого магнитного усилителя в исходном его положении;in FIG. 1 schematically shows a General view of the proposed magnetic amplifier in its original position;
на фиг. 2 приведена электрическая схема замещения магнитной цепи предлагаемого магнитного усилителя;in FIG. 2 shows an electrical equivalent circuit of the magnetic circuit of the proposed magnetic amplifier;
на фиг. 3 показано направление путей потоков, развиваемых постоянными магнитами и рабочей обмоткой для положительного полупериода изменения в ней тока;in FIG. 3 shows the direction of the flow paths developed by permanent magnets and a working winding for a positive half-period of the current change in it;
на фиг. 4 показано направление путей потоков, развиваемых постоянными магнитами и рабочей обмоткой для отрицательного полупериода изменения в ней тока.in FIG. Figure 4 shows the direction of the flow paths developed by permanent magnets and a working winding for a negative half-period of the current change in it.
Магнитный усилитель (фиг. 1) включает в себя замкнутый магнитопровод в виде двух П-образных магнитопроводов 1, 2, установленных с зазором δ между полюсами вертикальных их стержней, с рабочей обмоткой 3. На противостоящих друг к другу участках замкнутого магнитопровода вдоль его магнитной линии - на противостоящих друг к другу вертикальных стержнях П-образных магнитопроводов 1, 2 полюсами своих вертикальных стержней установлены дополнительные П-образные магнитопроводы 4, 5. Для подмагничивания замкнутого магнитопровода - П-образных магнитопроводов 1 и 2 используются два постоянных магнита 6, 7. Одни одноименные полюса их через полюсные наконечники 8, 9 устанавливаются с разных сторон одного дополнительного П-образного магнитопровода 4 к вертикальным его стержням. Вторые одноименные их полюса через полюсные наконечники 10, 11 устанавливаются с разных сторон второго дополнительного П-образного магнитопровода 5 к вертикальным его стержням. На горизонтальных стержнях дополнительных П-образных магнитопроводов 4, 5 размещены обмотки 12, 13.The magnetic amplifier (Fig. 1) includes a closed magnetic circuit in the form of two U-shaped
В исходном положении усилителя, когда рабочая обмотка 3 не подключена к источнику переменного напряжения, магнитный поток Ф1, развиваемый постоянным магнитом 6, шунтируется через левые вертикальные стержни дополнительных П-образных магнитопроводов 4, 5 и горизонтальный стержень П-образного магнитопровода 1, а магнитный поток Ф2, развиваемый постоянным магнитом 7, - через правые вертикальные стержни дополнительных П-образных магнитопроводов 4, 5 и горизонтальный стержень П-образного магнитопровода 2.In the initial position of the amplifier, when the working
Зазор δ между полюсами вертикальных стержней П-образных магнитопроводов 1, 2 и соответствующие ему магнитные сопротивления Rδ1 и Rδ2 (фиг. 2) введены с целью исключения прохождения магнитных потоков Ф1 и Ф2 через вертикальные стержни П-образных магнитопроводов 1, 2.The gap δ between the poles of the vertical rods of the U-shaped
При включении магнитного усилителя - подключении рабочей обмотки 3 к источнику переменного напряжения по горизонтальным и вертикальным стержням П-образных магнитопроводов 1, 2 (замкнутому магнитопроводу) проходит переменный магнитный поток Фр, изменяющийся по синусоидальному закону When you turn on the magnetic amplifier - connecting the working winding 3 to a source of alternating voltage along the horizontal and vertical rods of the U-shaped
где Фm - амплитудное значение магнитного потока, образованного рабочей обмоткой 3, при прохождении через нее переменного тока.where f m is the amplitude value of the magnetic flux formed by the working winding 3, when passing through it an alternating current.
Для положительных полупериодов изменения тока в рабочей обмотке 3 (фиг. 3) в горизонтальном стержне П-образного магнитопровода 2 магнитные потоки Фр и Ф2 суммируются, а в горизонтальном стержне П-образного магнитопровода 1 магнитные потоки Фр и Ф1 вычитаются, в результате чего магнитное сопротивление R2 горизонтального стержня П-образного магнитопровода 2 увеличивается, а магнитное сопротивление R1 горизонтального стержня П-образного магнитопровода 1 уменьшается. Поэтому магнитный поток Ф2, развиваемый постоянным магнитом 7, разветвляется на два потока. Один из них Ф2-1 проходит через горизонтальный и левый вертикальный стержни дополнительного П-образного магнитопровода 4, горизонтальный стержень П-образного магнитопровода 1, левый вертикальный и горизонтальный стержни П-образного магнитопровода 5. Другой поток Ф2-2 проходит через правые вертикальные стержни дополнительных П-образных магнитопроводов 4, 5 и горизонтальный стержень П-образного магнитопровода 2.For positive half-cycles the current change in the operating coil 3 (Fig. 3) in a horizontal rod U-shaped
Значения потоков Ф2-1 и Ф2-2 определяются по законам Кирхгофа из электрической схемы замещения магнитной цепи усилителя (фиг. 2) для узла, обведенного пунктиром.The values of the fluxes F 2-1 and F 2-2 are determined according to the laws of Kirchhoff from the electrical equivalent circuit of the amplifier’s magnetic circuit (Fig. 2) for the dotted circuit.
Принимая во внимание, что магнитное сопротивление воздушных зазоров Rδ1 и Rδ2 во много раз больше магнитных сопротивлений R1 и R2, можно принять, что для магнитных потоков Ф1 и Ф2 Taking into account that the magnetic resistance of the air gaps 1 and Rδ Rδ 2 many times larger than the magnetic resistances R 1 and R 2 may be taken that magnetic fluxes F 1 and F 2
ТогдаThen
Для отрицательных полупериодов изменения тока в рабочей обмотке 3 (фиг. 4) в горизонтальном стержне П-образного магнитопровода 2 магнитные потоки Фр и Ф2 вычитаются, а в горизонтальном стержне П-образного магнитопровода 1 магнитные потоки Фр и Ф1 суммируются, в результате чего магнитное сопротивление R2 горизонтального стержня П-образного магнитопровода 2 уменьшается, а магнитное сопротивление R1 горизонтального стержня П-образного магнитопровода 1 увеличивается (фиг. 2). Поэтому магнитный поток Ф1, развиваемый постоянным магнитом 6, разветвляется на два потока. Один из них Ф1-2 проходит через горизонтальный и правый вертикальный стержни дополнительного П-образного магнитопровода 4, горизонтальный стержень П-образного магнитопровода 2, правый вертикальный и горизонтальный стержни дополнительного П-образного магнитопровода 5. Другой поток Ф1-1 проходит через левые вертикальные стержни дополнительных П-образных магнитопроводов 4,5 и горизонтальный стержень П-образного магнитопровода 1.For negative half-periods of the current change in the working winding 3 (Fig. 4) in the horizontal rod of the U-shaped
Значения потоков Ф1-2 и Ф1-1 определяются по законам Кирхгофа из электрической схемы замещения магнитной цепи усилителя (фиг. 2) для узла, обведенного пунктиром.The values of the fluxes F 1-2 and F 1-1 are determined according to the laws of Kirchhoff from the electrical equivalent circuit of the magnetic circuit of the amplifier (Fig. 2) for the node surrounded by a dotted line.
С учетом выражения (2)Given the expression (2)
Так как магнитные сопротивления R1 и R2 переменные, то и магнитные потоки Ф2-1 и Ф1-2, проходящие по горизонтальным стержням дополнительных П-образных магнитопроводов 4, 5, являются переменными. Поэтому в обмотках 12, 13, размещенных на них, наводится э.д.с.Since the magnetic resistances R 1 and R 2 are variable, the magnetic fluxes F 2-1 and F 1-2 passing through the horizontal rods of additional U-shaped
где Ф - магнитный поток Ф1-2 (Ф2-1), проходящий через горизонтальные стержни дополнительных П-образных магнитопроводов 4 и 5;where f is the magnetic flux f 1-2 (f 2-1 ) passing through the horizontal rods of the additional U-shaped
- частота синусоидального тока, протекающего через рабочую обмотку 3; - the frequency of the sinusoidal current flowing through the working winding 3;
wk - число витков в одной из обмоток 12 (13), размещенной на горизонтальном стержне дополнительного П-образного магнитопровода 4 (5).w k is the number of turns in one of the windings 12 (13) located on the horizontal rod of the additional U-shaped magnetic circuit 4 (5).
Технико-экономический эффект предложенного технического решения заключается в расширении функциональных возможностей магнитного усилителя - использовании его в качестве электрического генератора.The technical and economic effect of the proposed technical solution is to expand the functionality of the magnetic amplifier - using it as an electric generator.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016116131A RU2619142C1 (en) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Magnetic amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016116131A RU2619142C1 (en) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Magnetic amplifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2619142C1 true RU2619142C1 (en) | 2017-05-12 |
Family
ID=58715971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016116131A RU2619142C1 (en) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Magnetic amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2619142C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002060035A1 (en) * | 2001-01-25 | 2002-08-01 | Quantum Generation Pty Limited | Electric generator |
RU128415U1 (en) * | 2012-12-27 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" | SYNCHRONOUS ELECTRIC GENERATOR |
RU2505916C2 (en) * | 2012-05-03 | 2014-01-27 | Георгий Анатольевич Лекомцев | Electric generator |
RU2013104861A (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-10 | Георгий Анатольевич Лекомцев | ELECTRIC GENERATOR |
-
2016
- 2016-04-25 RU RU2016116131A patent/RU2619142C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002060035A1 (en) * | 2001-01-25 | 2002-08-01 | Quantum Generation Pty Limited | Electric generator |
RU2505916C2 (en) * | 2012-05-03 | 2014-01-27 | Георгий Анатольевич Лекомцев | Electric generator |
RU128415U1 (en) * | 2012-12-27 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" | SYNCHRONOUS ELECTRIC GENERATOR |
RU2013104861A (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-10 | Георгий Анатольевич Лекомцев | ELECTRIC GENERATOR |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sen | Principles of Electric Machines and Power Electronics, International Adaptation | |
RU2505916C2 (en) | Electric generator | |
RU2014104595A (en) | SHORT CURRENT LIMITER | |
US2324634A (en) | Electromagnetic inductance apparatus | |
Kacprzak et al. | An improved magnetic design for inductively coupled power transfer system pickups | |
RU2619142C1 (en) | Magnetic amplifier | |
WO2015184793A1 (en) | Permanent magnet power-increasing transformer | |
Gulbahce et al. | A study to determine the act of excitation current on braking torque for a low power eddy current brake | |
RU2647658C1 (en) | Magnetic amplifier | |
Auchmann et al. | A note on Faraday paradoxes | |
RU2017137471A (en) | METHOD FOR TREATING LIQUIDS WITH ELECTRIC FIELDS | |
Pappas et al. | Ampère cardinal forces-electrodynamics—Proof and prediction of empirical Faraday induction | |
Wang et al. | Magnetic field analytical calculation of the permanent magnet synchronous linear motor with fractional slot concentrated windings | |
RU2660835C1 (en) | Parametric transformer | |
Al-Naemi et al. | Design and modelling of permanent magnet fault current limiter for electrical power applications | |
Woehrnschimmel et al. | A combined hysteresis and eddy-current model developed for a wide frequency range in electric machine applications | |
US9742252B2 (en) | Magnetic electricity generator | |
Vărăticeanu et al. | Modeling and analysis of dual-sided coreless linear synchronous motor | |
Dursun et al. | A new design of single side brushless direct current linear motor | |
RU2018109637A (en) | STATIC ELECTRIC GENERATOR | |
Vukadinović et al. | Novel Equivalent Circuit of Switched Reluctance Machine with Iron Losses | |
Mirimani et al. | Electromagnetic analysis of hysteresis synchronous motor based on complex permeability concept | |
Rauff et al. | Construction of a Simple Transformer to Illustrate Faraday’s Law of Electromagnetic Induction along Side Mutual Inductance | |
FIRDAUS et al. | Performance Comparison of Spoke and Hollow-Rotor Permanent Magnet Generator for Small Energy Harvesting Application | |
RU2013104861A (en) | ELECTRIC GENERATOR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180426 |