BG67343B1 - Magnetic modulation method and a system thereof - Google Patents
Magnetic modulation method and a system thereof Download PDFInfo
- Publication number
- BG67343B1 BG67343B1 BG112970A BG11297019A BG67343B1 BG 67343 B1 BG67343 B1 BG 67343B1 BG 112970 A BG112970 A BG 112970A BG 11297019 A BG11297019 A BG 11297019A BG 67343 B1 BG67343 B1 BG 67343B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- output
- input
- nuclear magnetic
- winding
- moment
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Област на техникатаField of technology
Изобретението се отнася до метод и система за магнитна модулация с приложения в областта на електротехниката за повишаване на ефективността на захранващи блокове, управляващи, задвижващи и др. хибридни електромагнитни системи.The invention relates to a method and system for magnetic modulation with applications in the field of electrical engineering to increase the efficiency of power supplies, control, drive and others. hybrid electromagnetic systems.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Известни са методи и конструкции на хибридни електромагнитни системи, при които магнитните потоци, възбуждани от постоянни магнити, се преразпределят чрез подходящо захранване на входящи намотки, при което се генерира по-голяма мощност в съответни изходящи намотки [ЕР 1446862 Bl, US 20060163971 А1].Methods and designs of hybrid electromagnetic systems are known in which the magnetic fluxes excited by permanent magnets are redistributed by a suitable supply to the input windings, whereby more power is generated in the respective output windings [EP 1446862 Bl, US 20060163971 A1] .
Основни недостатъци на тези методи и конструкции са сложната по форма магнитна система, трудното настройване на работните й режими, големият брой въздушни междини, използването на голям брой постоянни магнити и захранващи намотки, както и неизползването на всички зони, в които се променят магнитните потоци.The main disadvantages of these methods and constructions are the complex magnetic system, the difficult adjustment of its operating modes, the large number of air gaps, the use of a large number of permanent magnets and supply windings, and the failure to use all areas where magnetic fluxes change.
Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention
Задачата на изобретението е да се създаде метод и система за магнитна модулация, при която да се постигне по-висока енергийна ефективност, в резултат на което да се намали консумираната енергия от съответния токоизточник.The object of the invention is to provide a method and a system for magnetic modulation, in which to achieve higher energy efficiency, as a result of which to reduce the energy consumed by the respective current source.
Задачата се решава от метод и система за магнитна модулация за постигне на по-висока енергийна ефективност на хибридни електромагнитни системи.The problem is solved by a method and system for magnetic modulation to achieve higher energy efficiency of hybrid electromagnetic systems.
Методът за магнитна модулация се характеризира с това, че към генерираната по време на захранващия импулс изходяща енергия от бифилярно навитите входяща и изходяща намотки се добавя и допълнително генерирана електрическа енергия, създадена след края на захранващия импулс (по времето на токовата пауза) в допълнителни изходящи намотки и дължаща се на магнитни потоци, създадени от постоянни магнити, пренасочени чрез специално подбрани моменти на включване и изключване на входящата намотка и изходящите намотки. Моментът на включване на бифилярно навитите входяща и изходяща намотки, разположени на горния ярем на средния ядрен магнитопровод, съвпада с началото на захранващия импулс към входящата намотка, а моментът на изключване на бифилярно навитите входяща и изходяща намотки съвпада с края на захранващия импулс към входящата намотка. Моментът на включване на допълнителните изходящи намотки, разположени върху двете ядра на средния ядрен магнитопровод, съвпада с момента на изключване на бифилярно навитите входяща и изходяща намотки, а моментът на изключване на допълнителните изходящи намотки съвпада с момента на включване на входящата намотка.The method of magnetic modulation is characterized by the fact that to the output energy generated during the supply pulse from the bifilarly wound input and output windings is added additionally generated electricity generated after the end of the supply pulse (during the current pause) in additional outputs. windings and due to magnetic fluxes created by permanent magnets, redirected by specially selected moments of switching on and off of the input winding and the output windings. The moment of switching on the bifilarly wound input and output windings located on the upper yoke of the middle nuclear magnetic circuit coincides with the beginning of the supply pulse to the input winding, and the moment of switching off the bifilarly wound input and output windings coincides with the end of the supply winding. . The moment of switching on the additional output windings located on the two cores of the middle nuclear magnetic circuit coincides with the moment of switching off the bifilarly wound input and output windings, and the moment of switching off the additional output windings coincides with the moment of switching on the input winding.
Системата за магнитна модулация, реализираща метода, се състои от магнитопровод, въздушна междина, два постоянни магнити, входяща намотка и изходящи намотки. Магнитопроводът е четириядрен с три прозореца, формиращ три свързани ядрени магнитопроводи, като в долната част (яремите) на двата крайни ядрени магнитопроводи са вградени постоянните магнити. В ярема на средния ядрен магнитопровод е разположена въздушна междина като входящата намотка е разположена на горния ярем на средния ядрен магнитопровод. Едната изходяща намотка е бифилярно навита с входящата намотка, а другите изходящи намотки са разположени върху двете ядра на средния ядрен магнитопровод.The magnetic modulation system implementing the method consists of a magnetic conductor, an air gap, two permanent magnets, an input winding and output windings. The magnetic conductor is quad-core with three windows, forming three connected nuclear magnetic conductors, and in the lower part (yokes) of the two end nuclear magnetic conductors are permanent magnets. An air gap is located in the yoke of the middle nuclear magnetic conductor and the input coil is located on the upper yoke of the middle nuclear magnetic conductor. One output coil is bifilarly wound with the input coil, and the other output coils are located on both cores of the middle core magnetic core.
За различните приложения на системата за магнитна модулация магнитопроводът може да бъде реализиран от различни материали като аморфни, феритни и нанокристални магнитни материали, а въздушната междина е от 0.2 до 3 mm.For different applications of the magnetic modulation system, the magnetic conductor can be made of different materials such as amorphous, ferrite and nanocrystalline magnetic materials, and the air gap is from 0.2 to 3 mm.
Постоянните магнити са разположени по такъв начин, че създадените от тях магнитни потоци в долните яреми на двата крайни ядрени магнитопроводи при липса на захранване от външен токоизточник са в една и съща посока, а при наличие на захранване от външен токоизточник посоката на общия магнитен поток, създаден от постоянните магнити в крайните ядрени магнитопроводи, съвпада с посоката на магнитния поток, възбуден в средния ядрен магнитопровод от входящата намотка и изходящите намотки.The permanent magnets are arranged in such a way that the magnetic fluxes created by them in the lower yokes of the two final nuclear magnetic conductors in the absence of power from an external current source are in the same direction, and in the presence of power from an external current source the direction of the total magnetic flux. created by the permanent magnets in the final nuclear magnetic conductors, coincides with the direction of the magnetic flux excited in the middle nuclear magnetic conductor by the input winding and the output windings.
Предимство на метода и на така конфигурираната хибридна електромагнитна система е, че благодарение на допълнително генерираната електрическа енергия се постига по-висока енергийна ефективност.An advantage of the method and the hybrid electromagnetic system configured in this way is that thanks to the additionally generated electricity, higher energy efficiency is achieved.
Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures
Фигура 1 показва разположението на отделните елементи;Figure 1 shows the location of the individual elements;
фигура 2 показва разпределението на магнитните потоци и техните посоки без захранване от външен токоизточник;Figure 2 shows the distribution of magnetic fluxes and their directions without power from an external power source;
фигура 3 показва разпределението на магнитните потоци и техните посоки със захранване от външен токоизточник.Figure 3 shows the distribution of magnetic fluxes and their directions with power from an external current source.
BG 67343 BlBG 67343 Bl
Пример за изпълнение на изобретениетоAn embodiment of the invention
Метод за магнитна модулация, при който към генерираната по време на захранващия импулс изходяща енергия от бифилярно навитите входяща намотка 5 и изходяща намотка 6 се добавя и допълнително генерирана електрическа енергия, създадена след края на захранващия импулс по време на токовата пауза в допълнителните изходящи намотки 7 и 8 и дължаща се на магнитни потоци, създадени от постоянните магнити 3 и 4, пренасочени чрез специално подбрани моменти на включване и изключване на входящата намотка 5 и изходящите намотки 6, 7 и 8. Моментът на включване на входящата намотка 5 и изходящата намотка 6, разположени на горния ярем на средния ядрен магнитопровод, съвпада с началото на захранващия импулс към входящата намотка 5, а моментът на изключване на входящата намотка 5 и изходящата намотка 6 съвпада с края на захранващия импулс към входящата намотка 5. Моментът на включване на допълнителните изходящи намотки 7 и 8, разположени върху двете ядра на средния ядрен магнитопровод, съвпада с момента на изключване на входящата намотка 5 и изходящата намотка 6, а моментът на изключване на допълнителните изходящи намотки 7 и 8 съвпада с момента на включване на входящата намотка 5.Magnetic modulation method in which to the energy generated during the supply pulse from the bifilarly wound input coil 5 and output coil 6 is added additionally generated electrical energy generated after the end of the supply pulse during the current pause in the additional 7 output coils and 8 and due to magnetic fluxes created by the permanent magnets 3 and 4, redirected by specially selected moments of switching on and off of the input winding 5 and the output windings 6, 7 and 8. The moment of switching on the input winding 5 and the output winding 6 located on the upper yoke of the middle nuclear magnetic circuit coincides with the beginning of the supply pulse to the input coil 5, and the moment of disconnection of the input coil 5 and the output coil 6 coincides with the end of the supply pulse to the input coil 5. The moment of inclusion of additional output windings 7 and 8 located on the two cores of the middle nuclear magnetic circuit coincide with the moment n and switching off the input winding 5 and the output winding 6, and the moment of switching off the additional output windings 7 and 8 coincides with the moment of switching on the input winding 5.
Системата за магнитна модулация се състои от магнитопровод 1, въздушна междина 2, постоянни магнити 3 и 4, входяща намотка 5 и изходящи намотки 6, 7 и 8. Магнитопроводът 1 е четириядрен с три прозореца, формиращ три свързани ядрени магнитопроводи, и е реализиран от аморфен магнитен материал. В долната част (яремите) на двата крайни ядрени магнитопроводи са вградени постоянните магнити 3 и 4, като в ярема на средния ядрен магнитопровод е разположена въздушната междина 2 с големина от 0,5 mm, а входящата намотка 5 е разположена на горния ярем на средния ядрен магнитопровод. Изходящата намотка 6 е бифилярно навита с намотка 5, а изходящите намотки 7 и 8 са разположени върху двете ядра на средния ядрен магнитопровод.The magnetic modulation system consists of magnetic conductor 1, air gap 2, permanent magnets 3 and 4, input coil 5 and output coils 6, 7 and 8. The magnetic conductor 1 is quad-core with three windows, forming three connected nuclear magnetic conductors, and is realized by amorphous magnetic material. In the lower part (yokes) of the two end nuclear magnetic conductors are permanent magnets 3 and 4, as in the yoke of the middle nuclear magnetic conductor is located the air gap 2 with a size of 0.5 mm, and the input coil 5 is located on the upper yoke of the middle nuclear magnetic circuit. The output coil 6 is bifilarly wound with coil 5, and the output coils 7 and 8 are located on both cores of the middle nuclear magnetic conductor.
Постоянните магнити са разположени по такъв начин, че създадените от тях магнитни потоци в долните яреми на двата крайни ядрени магнитопроводи при липса на захранване от външен токоизточник са в една и съща посока, а при наличие на захранване от външен токоизточник посоката на общия магнитен поток, създаден от постоянните магнити 3 и 4 в крайните ядрени магнитопроводи, съвпада с посоката на магнитния поток, възбуден в средния ядрен магнитопровод от входящата намотка 5 и изходящите намотки 6, 7 и 8.The permanent magnets are arranged in such a way that the magnetic fluxes created by them in the lower yokes of the two final nuclear magnetic conductors in the absence of power from an external current source are in the same direction, and in the presence of power from an external current source the direction of the total magnetic flux. created by the permanent magnets 3 and 4 in the final nuclear magnetic conductors, coincides with the direction of the magnetic flux excited in the middle nuclear magnetic conductor by the input winding 5 and the output windings 6, 7 and 8.
Използване на изобретениетоUse of the invention
Изобретението се осъществява по следния начин.The invention is carried out as follows.
При изключена от захранващия токоизточник входяща намотка 5, магнитните потоци, възбуждани от постоянните магнити 3 и 4 се затварят през магнитните участъци съответно под намотките 7 и 8. При захранване на входящата намотка 5 се възбужда магнитен поток, съпосочен с магнитните потоци, създавани от постоянните магнити 3 и 4, с което те се пренасочват през участъка от магнитопровода, разположен под входящата намотка 5 и така се сумират с възбудения магнитен поток от входящата намотка. Това предизвиква нарастване на магнитния поток, обхващан от изходящата намотка 6, в резултат на което на нейните изводи се генерира електрически сигнал. Едновременно с това, поради пренасочването на магнитните потоци, създадени от постоянните магнити 3 и 4, съответните потоци в участъците от магнитопровода, където са разположени изходящите намотки 7 и 8, намаляват до 0, което възбужда електрически сигнали в изходящите намотки 7 и 8. Тези сигнали се сумират със сигнала, възбуден в изходящата намотка 6, в резултат на което се получава резултантен изходен сигнал, по-голям от този във входящата намотка 5. При прекъсване на захранването на входящата намотка 5 магнитните потоци, възбуждани от постоянните магнити 3 и 4, се пренасочват през магнитните участъци съответно под намотките 7 и 8, в резултат на което в изходящите намотки 6, 7 и 8 се генерират аналогични изходни сигнали.When the input winding 5 is disconnected from the power supply, the magnetic fluxes excited by the permanent magnets 3 and 4 are closed through the magnetic sections under the windings 7 and 8, respectively. magnets 3 and 4, whereby they are redirected through the section of the magnetic conductor located below the input winding 5 and thus summed with the excited magnetic flux from the input winding. This causes an increase in the magnetic flux covered by the output coil 6, as a result of which an electrical signal is generated at its terminals. At the same time, due to the redirection of the magnetic fluxes created by the permanent magnets 3 and 4, the corresponding fluxes in the sections of the magnetic circuit where the output windings 7 and 8 are located decrease to 0, which excites electrical signals in the output windings 7 and 8. signals are summed with the signal excited in the output winding 6, resulting in a resultant output signal greater than that in the input winding 5. When the power supply of the input winding 5 is interrupted, the magnetic fluxes excited by the permanent magnets 3 and 4 , are redirected through the magnetic sections under the windings 7 and 8, respectively, as a result of which similar output signals are generated in the output windings 6, 7 and 8.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG112970A BG67343B1 (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Magnetic modulation method and a system thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG112970A BG67343B1 (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Magnetic modulation method and a system thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG112970A BG112970A (en) | 2021-01-29 |
| BG67343B1 true BG67343B1 (en) | 2021-06-15 |
Family
ID=76621112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG112970A BG67343B1 (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Magnetic modulation method and a system thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG67343B1 (en) |
-
2019
- 2019-07-19 BG BG112970A patent/BG67343B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG112970A (en) | 2021-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9911562B2 (en) | Thomson coil based actuator | |
| JP2008210998A (en) | Reactor element with air gap | |
| CN108050156A (en) | A kind of sextupole hybrid magnetic bearing | |
| US8988182B2 (en) | Transformers and methods for constructing transformers | |
| KR101743135B1 (en) | Inductive isolation of voltage sources of an iva by means of individual coupled coils | |
| NZ601844A (en) | Constant-power supply for low impedance loads including a transformer with primary and secondary windings and a magnetic shunt for diverting magnetic flux associated with the windings | |
| BG67343B1 (en) | Magnetic modulation method and a system thereof | |
| JP5671616B2 (en) | core | |
| CA2930066C (en) | Device and method for reducing a magnetic unidirectional flux component in the core of a three-phase transformer | |
| EP3979475A1 (en) | Switched reluctance machine | |
| CN103137311A (en) | Current transformer | |
| CN105229759B (en) | For the equipment of the unidirectional flux component in the magnetic core for reducing transformer | |
| KR101268392B1 (en) | Pulsed Magnet using Amorphous Metal Modules and Pulsed Magnet Assembly | |
| CN105864338A (en) | Half controllable cylindrical linear electromagnetic damper | |
| KR101017131B1 (en) | Fault current limiter | |
| KR102475461B1 (en) | Electric energy conversion device and system using permanent magnet | |
| KR101227832B1 (en) | Operational transformer | |
| RU198869U1 (en) | Reactor grounding arc suppression with distributed non-magnetic gaps RDMK, RDSK regulation on the secondary winding | |
| CN103337342A (en) | Degaussing coil structure used in three-column shunt transformer | |
| CN203205180U (en) | High-response and high-thrust electromagnet based on parallel windings | |
| EP4152350A1 (en) | Inductor and related apparatus | |
| EP3355324B1 (en) | Power electronic transformer | |
| US20230052512A1 (en) | Motor/generator | |
| CA2921520A1 (en) | Solenoid including a dual coil arrangement to control leakage flux | |
| SU1246358A1 (en) | Switching device |