HU183537B - Method and arrangement for making the iron-core of anti-interference filter with wide frequency range - Google Patents
Method and arrangement for making the iron-core of anti-interference filter with wide frequency range Download PDFInfo
- Publication number
- HU183537B HU183537B HU226981A HU226981A HU183537B HU 183537 B HU183537 B HU 183537B HU 226981 A HU226981 A HU 226981A HU 226981 A HU226981 A HU 226981A HU 183537 B HU183537 B HU 183537B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- core
- arrangement
- frequency range
- wide frequency
- coil
- Prior art date
Links
Abstract
A találmány szerinti elrendezésnek csévetestjei, görgői, kádja, továbbá szigetelő és ragasztó anyaga, valamint hőkezelője van. A találmány szerinti eljárás és elrendezés előnyösen alkalmazható fényszabályozó kapcsolók zavarszűrő tekercsmagjának, illetve hálózati zavarszűrők tekercsmagjának előállítására. -1-The arrangement according to the invention has bobbin bodies, rollers, tubs, insulating and adhesive materials, and heat treatment. The method and arrangement according to the invention can be advantageously used to produce a light control coil core of the light control switches or a coil core of a network interference filter. -1-
Description
Mint ismeretes, napjainkban egyre jobban elterjednek a félvezető kapcsoló elemekből (tirisztor, triac) készült szabályozó eszközök, mind az ipari, mind a háztartási berendezésekben. A teljesítmény változtatása a kapcsoló elemek segítségével új;y érhető el, hogy a váltakozó áramot más-más fázispontban kapcsoljuk be minden félperióduson belül, adott tápfeszültség mellett. Minél később kapcsclódik be az áram, annál kisebb a fogyasztóra jutó teljesítmény. Be- és kikapcsolásnál a fogyasztóra eső leszültség ugrásszerűen változik, ami az áramerősség ugrásszerű megváltozását vonja maga után. Ez a vá tozás 90°-os fázisnál a legnagyobb. Minél meredekebben fut fel az áram a bekapcsolás után, annál több felharmonikus keletkezik, ami a rádióhullámok tartományába eső zavart jelent. A zaj feszültség spektruma es intenzitása az áramváltozás nagyságától és a kapcsolási felfutás időtartamától függ. A hálózati zavarszűrő tekercs alkalmazásával a felfutási idő hosszabbodik meg, 1 /zsec-ról 20—40 psec-ra az induktivitás nagyságától függően és így a zajspektrum intenzitása lecsökken.As is known, control devices made of semiconductor switching elements (thyristor, triac) are becoming more and more common in industrial and domestic applications. The change of power by means of the switching elements is achieved by switching on the alternating current at different phase points within each half-period at a given supply voltage. The later the power is turned on, the lower the power per consumer. When switched on and off, the downward pressure on the consumer changes abruptly, which causes a sudden change in current. This change is greatest at the 90 ° phase. The steeper the current is after the power is turned on, the more harmonics are generated, which means interference in the radio waves. The voltage spectrum and intensity of the noise depend on the magnitude of the current change and the duration of the switching rise. By using a line interference suppression coil, the rise time is extended from 1 per second to 20-40 psec depending on the magnitude of the inductance and thus the noise spectrum intensity is reduced.
L, C zavarszűrőket alkalmazva, ahol az induktív impedancia dominálja a kapacitívet, (xL>xc), a zajcsökkentés szokásos képlete:Using L, C noise filters, where inductive impedance dominates capacitance, (x L > x c ), the usual formula for noise reduction is:
R--~ ω2 > L · C (1)R-- ~ ω 2 > L · C (1)
Példaképpen említhetjük a fényerőszabályozó kapcsolót, ami zavarszűrő nélkül 120 dB (rV) zajt idéz elő 150 kHz-en.An example is a dimmer switch which produces 120 dB (rV) noise at 150 kHz without interference suppression.
A megengedett szint 70 dB, a szüksége:· zavarelnyomás tehát 50 dB. A zavarszűrő kondenzátorának kapacitását 0,15 μΡ-ra választva (nagyobb kapacitás már zavarná a kapcsolóelem működését a szükséges induktivitás 2,3 mH.The allowable level is 70 dB and you need: · Interference suppression is therefore 50 dB. Selecting the capacitor capacitance of the interference suppressor at 0.15 μΡ (higher capacitance would already disturb the switching element with the required inductance 2.3 mH).
Ismeretesek olyan megoldások, amelyek szűrőtekercs maganyagának készítésére alkalmtsak. Ilyenek például a Siemens-cég által orgalmazott B 82603—V—B jelű toroid tekercsek 1,6—16 A-ig.Solutions are known which are suitable for making the core material of a filter coil. For example, B 82603-V-B toroidal coils from 1.6 to 16 A, sold by Siemens.
Ezen megoldások közös vonása, hogy a maganyag a következő ismert lágymágneses anyagokból, illetve ezek kombinációjából tevődik össze: permalloy, Fe—3,2Si transzformátor lemez és lágyf :rrit. Az említett Siemens toroid tekercsmag például permalloy és Fe—Si transzformátor szalagpár együtte; feltekercselésével készült, hogy eleget tegyen a ketté s követelményeknek: egyrészt, nagy kezdőpermeabilitás (μ;) másrészt nagy telítési mágneses tér (Hs). A permalloy kis áramoknál, míg a Fe—Si nagy áramokról (nagy terhelésnél) biztosítja a maganyag szüksége; permeabilitását.A common feature of these solutions is that the core material consists of known soft magnetic materials or combinations thereof: permalloy, Fe-3,2 Si transformer plate and soft frit. Said Siemens toroidal coil core is, for example, a pair of permalloy and Fe-Si transformer strips; was made by winding it to meet the dual requirements of, on the one hand, high initial permeability (μ;) and, on the other hand, high saturation magnetic field (Hs). The permalloy provides the core material at low currents, while the Fe-Si at high currents (high load); permeability.
Ezen ismert anyagok közös hátránya, hogy előállításuk költséges és bonyolult eljárást igényel, A permalloy és Fe—Si szalagokat az ismert metallurgiai gyakorlat többszörös hengerléssel és hőkezeléssel állítja elő, tetemesen megnövelve így az előállítási költségeket. Ezen túlmenően a transzformátor lemez felületét külön eljárással szigetelő réteggel kell bevonni, hogy csökkentsék az örvényáramú veszteségeket.A common disadvantage of these known materials is that they are expensive and complicated to produce. The known metallurgical practice produces permalloy and Fe-Si strips by multiple rolling and heat treatment, thereby significantly increasing the cost of production. In addition, the surface of the transformer plate must be individually coated with an insulating layer to reduce eddy current losses.
A találmánnyal célunk a fentiekben vázolt valamennyi nehézség egyidejű kiküszöbölése és olyan megoldás kialakítása, amellyel olcsó anyagokkal és egyszerű technológiai lépésekkel kis sorozatgyártás esetén is gazdaságos gyártás válik lehet 5vé. A talál2 mánnyal megoldandó feladat a fenti cél megvalósítása úgy, hogy a tekercsmag anyag megfelelő megválasztásával az ismert, azonos méretű tekercsnél olcsóbb legyen és nagyobb zavarelnyomást eredményezzen.It is an object of the present invention to eliminate all of the above difficulties and to provide a solution that can be economically manufactured even in small series production with cheap materials and simple technological steps. It is an object of the present invention to accomplish the above objective by making the core material of choice less expensive than the known coil of the same size and providing greater interference suppression.
A találmány alapja az a felismerés, hogy a kettős követelménynek (nagy/;;, nagy Hs) bizonyos fémüvegek önmagukban eleget tesznek, valamint az, hogy a kapcsoló elemek zavarelnyomása a tekercsben tárolható mágneses energiával arányos. Ezt az energiát azáltal növeljük meg, hogy a fémüveg összetételét a lehető legnagyobb telítési indukcióra optimalizáljuk, niajd mágnesteres hőkezeléssel javítjuk a mágneses tulajdonságokat.The invention is based on the finding that the dual requirement (high / ;;, high H, s) certain metallic glasses satisfy themselves, and in that the coupling elements Interference suppression is proportional to the magnetic energy stored in coils. This energy is increased by optimizing the composition of the metal glass for the highest possible saturation induction, while improving the magnetic properties by magnetic treatment.
A találmány tehát eljárás és elrendezés zavarelnyomó tekercsmag készítésére, mely az ismerteknél olcsóbb, ugyanakkor nagyobb zavarelnyomást biztosít.Thus, the present invention provides a method and arrangement for producing an interference suppression coil core which provides less expensive, but at the same time higher interference suppression.
A találmány szerinti eljárás lényege abban van, hogy nagy telítési mágnesezettségű szalagot készítünk a kívánt szélességben és ezt a kívánt átmérőre ragasztással, szigeteléssel tekercseljük. A toroid magot 100—300 °C-on 1—3 óráig hőkezeljük úgy, hogy azThe essence of the process according to the invention is to produce a tape with a high saturation magnetization of the desired width and to wrap it with the desired diameter by gluing it with insulation. The toroidal core is heat treated at 100-300 ° C for 1-3 hours so that it
5—50 A/cm intenzitású mágneses tér merőleges a toroid síkjára. így irányított doménszerkezet jön létre, aminek eredményeképpen a mágnesezési görbe ellaposodik és ez növeli a térfogategységben tárolható mágneses energiát. Ugyanakkor a laposabb ínágnesezési görbéhez tartozó mágnesezési folyamatokban megnő a doménforgások szerepe a doménfai eltolódásokkal szemben, ami megnöveli a permeabilitás frekvenciától független tartományát és ezáltal javul a tekercs zavarelnyomó képessége. A találmány értelmében célszerű, ha a vasmag keresztmetszetét úgy számítjuk ki, hogy a terheléstől függő maximális áram értékét megszorozzuk a kívánt zavarszűrési aránnyal. Az így kapott számértéket elosztjuk a lineáris approximációban megengedett legnagyobb indukció és a menetszám szorzatával. Az így kapott számértéket elosztjuk a körfrekvencia négyzetével, valamint a szűrés során alkalmazott kapacitás értékével. Nevezetesen célszerű, ha a felcsévélt tekercsmagot olyan szolenoid alakú fűtőtestbe helyezzük, mely nemcsak a szükséges hőmérsékletet állítja elő, hanem a mágneses teret is.A magnetic field of 5 to 50 A / cm intensity is perpendicular to the toroidal plane. In this way, a directional domain structure is created, which results in a flattening of the magnetization curve, which increases the magnetic energy stored per unit volume. At the same time, the role of domain rotations against domain tree shifts in the magnetization processes of the flatter magnetization curve increases the frequency-independent range of permeability and thus improves the coil suppression capability of the coil. According to the invention, it is expedient to calculate the cross-section of the iron core by multiplying the load-dependent maximum current by the desired interference filtering ratio. The numerical value thus obtained is divided by the product of the maximum induction allowed in the linear approximation multiplied by the number of turns. The numerical value thus obtained is divided by the square of the circular frequency and the value of the capacity used in the filtration. In particular, it is desirable to place the coiled core in a solenoid-shaped heater which produces not only the required temperature but also the magnetic field.
Célszerű továbbá, ha fémüvegként Feii».„,(ShBvCz),n alkalmazunk. A szokásos összetétel 16áms22, 4sxs 12, 8sys 14, 0^zs6. A találmány szerinti elrendezés abban van, hogy elrendezésnek csévetestjei, görgői, kádja, továbbá szigetelő és ragasztó anyaga és hőkezelője van.Furthermore, it is preferable to use Feii (ShBvCz), n as the metal glass. The usual composition is 16am22, 4sxs 12, 8sys 14, 0 ^ zs6. The arrangement according to the invention is characterized in that it comprises threaded bodies, rollers, a bath, and an insulating and gluing material and a heat treatment.
A találmány értelmében célszerű, ha a hőkezelőnek egyenárammal táplált szolenoid alakú fűtőtestbe van.According to the invention, it is expedient for the heat treater to have a solenoid-shaped heater supplied with direct current.
A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, amelyen az ismert és a találmány szerinti elrendezés néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon azThe invention will be described in more detail with reference to the drawing, in which some exemplary embodiments of the known and the present invention are shown. In the drawing it is
1. ábra az ismert és a találmány szerinti zavarszűrő tekercs példakénti kiviteli alakját, aFig. 1 shows an exemplary embodiment of the interference filter coil according to the invention, a
2. ábra a találmány szerinti csévélő elrendezés példakénti kiviteli alakját szemlélteti,Figure 2 illustrates an exemplary embodiment of a winding arrangement according to the invention,
3. ábra a találmány szerinti mágnesteres hőkezelő elrendezés példakénti kiviteli alakját szemlélteti.Figure 3 illustrates an exemplary embodiment of a magnetic heat treatment arrangement according to the invention.
Az 1. ábra az ismert zavarszűrő tekercs kiviteli alakját mutatja, melynek tekercs 11 magja és 12 tekercse van. A tekercs 11 mag egymás mellé helyezettFig. 1 shows an embodiment of a known interference filter coil having a coil core 11 and a coil 12. The coil has 11 cores placed side by side
-218}537 vasszilícium és permalloy szalagok csévélésével készül, melyet utólag rögzítő ragasztóba ágyaznak.-218} 537 is made by winding iron silicon and permalloy tapes, which are subsequently embedded in an adhesive.
A találmány szerinti zavarszűrő tekercs példakénti kiviteli alakját ugyancsak az 1. ábra szemlélteti, melynek tekercs 11 magja és 12 tekercse van. A tekercs 11 mag fémüveg szalagból több rétegben csévéléssel ragasztóval rögzítve és szigetelve készül.An exemplary embodiment of the interference filter coil of the present invention is also illustrated in Figure 1 having a coil core 11 and a coil 12. The coil is made of 11 core metal glass strips in multiple layers fastened with adhesive and insulated.
A 2. ábra a találmány szerinti csévélő elrendezés példakénti kiviteli alakját mutatja, melynek 14,18 csévetestjei, 15 görgői, 16 kádja és 17 szigetelő cs ragasztó anyaga van. A 14 csévetestről letekeredő szalag a 15 görgő által megvezetve halad a 16 kádban elhelyezett 17 ragasztó és szigetelő anyagon át és a 18 csévetestre tekeredik fel.Fig. 2 shows an exemplary embodiment of a winding arrangement according to the invention, comprising 14,18 reel bodies, 15 rollers, a tub 16 and an insulating pipe 17 adhesive. The strip unwound from the reel body 14 is guided by the roller 15 through the adhesive and insulating material 17 in the tub 16 and is wound onto the reel body 18.
A 3. ábrán a találmány szerinti mágnesteres hőkezelő elrendezés példakénti kiviteli alakja látható, mely 13 fűtőtestből és tekercs 11 magból áll. A 13 fűtőtesten áthaladó egyenáram nemcsak a hőkezeléshez szükséges 100—300 °C-ot, hanem egyben a mágnesteres hőkezeléshez szükséges 5—50 A/cm-es mágneses teret is előállítja. A hőkezelés során a 13 fűtőtest és a tekercs 11 mag tengelyei egybeesnek. A hőkezelés szokásos időtartama 1—3 óra.Figure 3 illustrates an exemplary embodiment of the magnetic heat treatment arrangement of the present invention consisting of a heater 13 and a coil core 11. The direct current passing through the radiator 13 produces not only the 100-300 ° C temperature required for the heat treatment, but also the 5 to 50 A / cm magnetic field required for the magnetic heat treatment. During the heat treatment, the axes of the heater 13 and the core core 11 coincide. The usual duration of the heat treatment is 1-3 hours.
Méretezési eljárásScaling procedure
A keresztmetszet méretezésének alapját képező képletet abból a meggondolásból vezetjük le, hogy a tekercsben lévő fluxust kétféleképpen is kifejezhetjük: egyrészt a tekercs átlagos I induktivitásával és a tekercsen átfolyó maximális I árammal, másrészt a tekercsmagban megengedett maximális B indukció, valamint az S keresztmetszet és az n menetszám segítésével:The formula underlying the cross-sectional dimensioning is derived from the idea that the flux in the coil can be expressed in two ways: by the average inductance I of the coil and the maximum current I passing through the coil; with the help of number of passes:
n-SB-L-I (2)n-SB-L-I (2)
A 2 összefüggés csak lineáris approximációban érvényes, ami feltételezi, hogy a mágneses indukció, valamint a kapcsolási áram felfutása lineáris a mágneses térrel, illetve az idővel.The relation 2 is valid only in linear approximation, which assumes that the magnetic induction and the rise of the switching current are linear with the magnetic field and with time.
Az átlagos induktivitást az 1 képlet segítségével számoljuk ki a zavarspektrum alsó határának megfelelő 150 kHz frekvenciára, valamint a kapcsoló elem működése szempontjából megengedhető legnagyobb kapacitás értékre (0,15—0,22 pF).The average inductance is calculated using equation 1 for a frequency of 150 kHz corresponding to the lower limit of the disturbance spectrum, and for a maximum allowable capacitance value (0.15-0.22 pF).
A szükséges zavar elnyomás 50—60 dB között változik (R**»300—1000) a zavarkeltő kapcsolóelemet tartalmazó berendezéstől függően. Az (I) és (2) képlet alapján a szükséges magkeresztmetszetet a következő képlettel számolhatjuk ki:The required interference suppression varies between 50-60 dB (R ** »300-1000), depending on the equipment containing the interference-generating switch. Based on formulas I and 2, the required core cross-section can be calculated using the following formula:
Példaként említhetjük a 600 W-os fényerő szabályozó zavarelnyomó tekercsének méretezését. Ebben az esetben:An example is the dimensioning of the interference suppression coil of the 600 W brightness control. In this case:
I - 3,5 A; n- 120; B - 1,2 T; R- 50 db (=>316); f- 150 kHz; C“0,15 pFI = 3.5 A; n-120; B = 1.2 T; R- 50 db (=> 316); f = 150 kHz; C '0.15 pF
Ezekből az adatokból 20%-os rátartással a (3) képlet alapján S = 0,68 cm2.From this data, S = 0.68 cm 2, with a 20% incidence, according to formula (3).
A tekercs menetszámát úgy kell megválasztani, hogy az adott, áramhoz megfelelő átmérőjű huzalból készült tekercs rézvesztesége elfogadhatóan kicsi, a fogyasztó teljesítményének 0,2%-nál kisebb legyen.The number of turns of the coil shall be chosen such that the copper loss of a given wire of suitable diameter for the current is reasonably small and less than 0.2% of the power of the consumer.
Mint látható a találmány szerinti eljárás és elrendezés egyszerű, gazdaságos gyártást tesz lehetővé. A fémüveg szalag egy lépésben állítható elő, így ez az eljárás kiküszöböli a költséges és bonyolult technológiával előállított permalloy, illetve Fe—Si szalagok alkalmazását. Az ismertetett méretezési eljárással a tekercsmag keresztmetszetét optimálisan lehet megválasztani, míg az alkalmazott mágnesteres hőkezelés a mágneses tulajdonságokat tovább javítja és az öregedéssé; szemben stabilizálja. Fontosnak tartjuk megjegyezni, hogy a mágnesteres hőkezelésre nincs mindig szükség. Például a fényerőszabályozó kapcsoló esetén a kísérleti mintapéldányok hőkezelés nélkül is biztosítjuk a szabvány által előírt zavarelnyomási szintet.As can be seen, the process and arrangement of the invention allow simple, economical production. The metal glass strip can be produced in a single step, thus eliminating the use of expensive and sophisticated permalloy and Fe-Si strips. By the described dimensioning method, the cross-section of the coil core can be optimally selected, while the applied magneto-heat treatment further improves the magnetic properties and the aging; against. It is important to note that magnetic heat treatment is not always necessary. For example, in the case of a dimmer switch, the test specimens provide the standard noise suppression level required without heat treatment.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU226981A HU183537B (en) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | Method and arrangement for making the iron-core of anti-interference filter with wide frequency range |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU226981A HU183537B (en) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | Method and arrangement for making the iron-core of anti-interference filter with wide frequency range |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU183537B true HU183537B (en) | 1984-05-28 |
Family
ID=10958607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU226981A HU183537B (en) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | Method and arrangement for making the iron-core of anti-interference filter with wide frequency range |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HU183537B (en) |
-
1981
- 1981-08-05 HU HU226981A patent/HU183537B/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3683271A (en) | Power supply filter for noise suppression | |
CN101080789B (en) | Nanocrystalline core for a current sensor, single and double-stage energy meters and current probes containing same | |
US20110198118A1 (en) | Magnet wire | |
JPS63502549A (en) | Electrical components with inductive and capacitive properties | |
US20190027301A1 (en) | Single litz wire transformers | |
US4834816A (en) | Metallic glasses having a combination of high permeability, low coercivity, low ac core loss, low exciting power and high thermal stability | |
HU183537B (en) | Method and arrangement for making the iron-core of anti-interference filter with wide frequency range | |
West | Common mode inductors for EMI filters require careful attention to core material selection | |
CN108447665A (en) | A kind of controllable impedance device assembly and speaker | |
JP5702632B2 (en) | Magnetic article using magnetic metal ribbon coated with insulator | |
Naitoh et al. | Application of nanocrystalline soft magnetic Fe–M–B (M= Zr, Nb) alloys to choke coils | |
KR200217073Y1 (en) | A transformer for reducing a surge valtage | |
JP2000058357A (en) | Manufacture of ac current transformer | |
HUP0004517A2 (en) | Induction controlled voltage regulator comprising a control core and method for voltage control | |
Lope et al. | Common-mode choke design considerations applied to domestic induction heating | |
JP6706729B2 (en) | Three-phase inductor and manufacturing method thereof | |
KR20180062586A (en) | Transformer | |
CN105097266B (en) | Air reactor coil winding fixture for forming component and its method | |
CN108172381A (en) | A kind of transformer | |
Phan-Tan et al. | Design Procedure and Implementation of Inductor Using Litz Wires for Induction Heating | |
JPH047571B2 (en) | ||
KR200341465Y1 (en) | The wideband multi-tap transformer for impedance matching | |
JPS6118329B2 (en) | ||
CN202275685U (en) | Damping reactor | |
JPH01220808A (en) | Inductance element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HU90 | Patent valid on 900628 | ||
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |