KR102625012B1 - 포화 방지 전자기 장치 - Google Patents
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Abstract
포화 방지 전자기 장치는 자속이 발생가능한 코어 및 코어를 관통하는 개구를 포함할 수 있다. 스페이서는 개구 내에 배치될 수 있고, 코어를 관통해서 뻗어 있을 수 있다. 스페이서는 코어를 관통하는 채널을 획정할 수 있다. 프라이머리 도체 권선은 스페이서의 채널에서 받아들여질 수 있고, 코어를 관통해서 뻗어 있을 수 있다. 프라이머리 도체 권선을 통해서 흐르는 전류는 프라이머리 도체 권선 둘레에 자기장을 발생시킨다. 자기장은 전자기 에너지를 포함한다. 스페이서는 전자기 에너지의 미리 결정된 분량을 흡수하기 위한 구성을 포함할 수 있고, 전자기 에너지의 나머지 분량이 코어에 의해서 흡수되어 코어에 자속 흐름을 발생시킨다.
Description
본 발명은 전기적 변압기 및 인덕터와 같은 전자기 장치에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는, 포화 방지 인덕터(inductor), 변압기(transformer), 또는 이와 유사한 장치와 같은 포화 방지 전자기 장치(saturation resistant electromagnetic device)에 관한 것이다.
인덕터 및 변압기와 같은 전자기 장치는 다수의 전기 회로들에서 이용된다. 예를 들어, 전기 인덕터는 노이즈(noise)의 억제 또는 필터링(filtering)을 위한 다수의 회로들에서 이용된다. 인덕터는 또한 특정한 애플리케이션(application)을 위한 전기 파형들을 형상화하기(shaping) 위해 이용될 수 있다. 고전류 직류전류 회로(high current direct current circuit)에서, 하나의 인덕터 또는 직렬로 연결된 인덕터들의 세트는, 자기 코어가 흡수할 수 있는 전자기 에너지의 거의 최대량을 각각의 인덕터의 자기 코어(magnetic core)가 흡수(absorbing)하거나 받아들임(receiving)으로써 포화(saturation)에 가까워질 수 있다. 전자기 에너지는 각각의 인덕터의 도체 권선 또는 권선들을 통해서 흐르는 전류에 의해서 생성된다. 인덕터의 자기 코어가 포화에 가까워지거나 포화됨에 따라서, 인덕터의 동작의 효율 및 인덕턴스(inductance)의 상당한 부분이 상실된다. 따라서, 몇몇 환경들하에서는 인덕터의 자기 코어의 포화를 방지할 필요성이 존재할 수 있다. 게다가, 인덕터는 자기 코어로 인하여 무겁고 큰 구성요소(component)일 수 있다. 인덕터의 무게의 임의의 감소는 몇몇 애플리케이션들에서 유익할 수 있는데, 예를 들어, 무게의 감소가 연료 절약(fuel savings) 및 절감된 운영비(reduced operating costs)를 초래할 수 있는, 항공기 또는 우주선과 같은 비히클(vehicle)들에 탑재된 구성요소들에서 유익할 수 있다.
하나의 예에 따라서, 포화 방지 전자기 장치는 자속이 발생가능한 코어 및 코어를 관통하는 개구를 포함할 수 있다. 포화 방지 전자기 장치는 또한, 개구 내에 배치되고 코어를 관통해서 뻗어 있는 스페이서를 포함할 수 있다. 스페이서는 코어를 관통하는 채널을 획정할 수 있다. 포화 방지 전자기 장치는 또한, 스페이서의 채널에서 받아들여지고 코어를 관통해서 뻗어 있는 프라이머리 도체 권선을 포함할 수 있다. 프라이머리 도체 권선을 통해서 흐르는 전류는 프라이머리 도체 권선 둘레에 자기장을 발생시킨다. 자기장은 전자기 에너지를 포함한다. 스페이서는 전자기 에너지의 미리 결정된 분량을 흡수하기 위한 구성을 포함하고, 전자기 에너지의 나머지 분량이 코어에 의해서 흡수되어 코어에 자속 흐름을 발생시킨다.
다른 예에 따라서, 포화 방지 전자기 장치는 자속이 발생가능한 코어 및 코어를 관통하는 개구를 포함할 수 있다. 개구의 단면은 연신된 슬롯을 획정한다. 포화 방지 전자기 장치는 또한, 개구 내에 배치되고 코어를 관통해서 뻗어 있는 스페이서를 포함할 수 있다. 스페이서는 코어를 관통하는 채널을 획정할 수 있다. 채널의 단면은 연신된 애퍼처를 획정할 수 있다. 포화 방지 전자기 장치는 또한, 스페이서의 채널에서 받아들여지고 코어를 관통해서 뻗어 있는 프라이머리 도체 권선을 포함할 수 있다. 프라이머리 도체 권선을 통해서 흐르는 전류는 프라이머리 도체 권선 둘레에 자기장을 발생시킨다. 자기장은 전자기 에너지를 포함한다. 스페이서는 전자기 에너지의 미리 결정된 분량을 흡수하기 위한 구성을 포함하고, 전자기 에너지의 나머지 분량이 코어에 의해서 흡수되어 코어에 자속 흐름을 발생시킨다.
추가적인 예에 따라서, 전자기 장치의 포화를 방지하기 위한 방법은 자속이 발생가능한 코어를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 본 방법은 또한, 코어에 있는 개구 내에 스페이서를 배치하고, 스페이서가 코어를 관통해서 뻗어 있게 하는 단계를 포함할 수 있다. 스페이서는 코어를 관통하는 채널을 획정한다. 본 방법은 스페이서의 채널을 관통해서 프라이머리 도체 권선이 뻗어 있게 하고, 코어를 관통해서 프라이머리 도체 권선이 뻗어 있게 하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 방법은 프라이머리 도체 권선을 통해 전류를 지나가게 해서 프라이머리 도체 권선 둘레에 자기장을 발생시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 자기장은 전자기 에너지를 포함한다. 스페이서는 전자기 에너지의 미리 결정된 분량을 흡수하기 위한 구성을 포함하고, 전자기 에너지의 나머지 분량이 코어에 의해서 흡수되어 코어에 자속 흐름을 발생시킨다.
다른 예 또는 상술한 예들 중의 임의의 예에 따라서, 스페이서의 구성은 코어의 포화를 방지하는 미리 설정된 양만큼 프라이머리 도체 권선과 코어 간의 자기 결합을 감소시키도록 적용될 수 있다. 스페이서의 구성은 자속 방지 및 흡수 체적을 획정할 수 있다.
다른 예 또는 상술한 예들 중의 임의의 예에 따라서, 스페이서는 비자성 물질을 포함할 수 있고, 또는 스페이서는 자속 방지 속성 또는 자속 흡수 속성을 포함하는 물질을 포함할 수 있다. 스페이서에는, 코어의 포화를 방지하는 자속의 소정의 흡수 및 자속의 열에너지로의 소정의 변환을 초래하는 선택된 농도의 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들이 함침되어 있을 수 있다. 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들은 탄소 입자들, 알루미늄 입자들, 및 철 입자들 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 스페이서는 또한, 코어의 내부면에 접해 있는 외벽과 채널을 획정하는 내벽 간의 미리 결정된 두께를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 예에 따른 포화 방지 전자기 장치의 예의 단면 사시도(end perspective view)이다.
도 2는 본 발명의 다른 예에 따른 포화 방지 전자기 장치의 예의 단면도(end view)이다.
도 3은 본 발명의 추가적인 예에 따른 포화 방지 전자기 장치의 예의 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 예에 따른 포화 방지 전자기 장치의 예의 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 포화 방지 전자기 장치를 포함하는 포화 방지 전기 회로의 예의 블록 개략도이다.
도 5는 본 발명의 예에 따른 전자기 장치의 포화를 방지하기 위한 방법의 예의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 다른 예에 따른 포화 방지 전자기 장치의 예의 단면도(end view)이다.
도 3은 본 발명의 추가적인 예에 따른 포화 방지 전자기 장치의 예의 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 예에 따른 포화 방지 전자기 장치의 예의 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 포화 방지 전자기 장치를 포함하는 포화 방지 전기 회로의 예의 블록 개략도이다.
도 5는 본 발명의 예에 따른 전자기 장치의 포화를 방지하기 위한 방법의 예의 흐름도이다.
본 명세서의 예들의 이하의 상세한 설명은 본 발명의 구체적인 예들을 도시하는 첨부 도면들을 참조한다. 상이한 구조들 및 동작들을 갖는 다른 예들이 본 발명의 범위로부터 반드시 벗어나는 것은 아니다. 동일한 참조 번호는 서로 다른 도면들에서 동일한 엘리먼트(element) 또는 구성요소를 지칭할 수 있다.
특정 용어는 단지 편의상 본 명세서에서 사용된 것이며, 설명된 예들에 대한 한정으로 여겨지지 않아야 한다. 예를 들어, "근위(proximal)", "원위(distal)", "맨 위(top)", "맨 아래(bottom)", "상부(upper)", "하부(lower)", "왼쪽(left)", "오른쪽(right)", "수평(horizontal)", "수직(vertical)", "상방(upward)" 및 "하방(downward)" 등과 같은 어휘들은 설명되고 있는 도면들의 지향(orientation)을 참조하여 이용되는 상대적 포지션(position)들 또는 도면들에서 도시된 구성을 단순히 기술한다. 예들의 구성요소들은 다수의 상이한 지향들로 배치될 수 있기 때문에, 방향 용어(directional terminology)는 설명의 목적을 위해서 사용되며 결코 한정이 아니다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 구조적 또는 논리적 변경이 가해질 수 있으며 다른 예들이 이용될 수 있다고 이해되어야 한다. 그러므로, 이하의 상세한 설명은 한정적 의미(limiting sense)로 여겨지지 않아야 하며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해서 정의된다.
도 1은 본 발명의 예에 따른 포화 방지 전자기 장치(saturation resistant electromagnetic device)(100)의 예의 단면 사시도이다. 도 1에 도시된 포화 방지 전자기 장치(100)는 리니어(linear) 인덕터 또는 변압기로서 구성될 수 있다. 포화 방지 전자기 장치(100)는 코어(core)(102)를 포함할 수 있고, 여기서 화살표로 표시된 바와 같이 코어(102)에서 흐르는 자속(magnetic flux)(104)이 발생가능(generable)할 수 있다. 도 1에서 도시된 예에서, 코어(102)는 라미네이팅된 구조물(laminated structure)(106)을 포함하는 연신된 코어(elongated core)일 수 있다. 라미네이팅된 구조물(106)은 서로 인접하게 배치되거나(disposed adjacent one another) 서로 적층된(stacked on one another) 복수의 플레이트(plate)들(108) 또는 라미네이션(lamination)들을 포함할 수 있다. 플레이트들(108)은 규소강(silicon steel) 합금, 니켈-철(nickel-iron) 합금, 또는 본 명세서에서 설명된 것과 유사하게 자속(104)을 발생시킬 수 있는 다른 금속 물질로부터 만들어질 수 있다. 예를 들어, 코어(102)는 약 20% 중량백분율(% by weight)의 철 및 약 80% 중량백분율(% by weight)의 니켈을 포함하는 니켈-철 합금일 수 있다. 플레이트들(108)은 실질적으로 정사각형 또는 직사각형일 수 있고, 또는 포화 방지 전자기 장치(100)의 애플리케이션 및 전자기 장치(100)가 위치할 수 있는 환경에 따라서 몇몇 다른 기하학적 형상(geometric shape)을 가질 수 있다. 예를 들어, 실질적으로 정사각형 또는 직사각형인 플레이트들(108)은 특정 애플리케이션에 적합하게 하기 위해서 임의의 타입의 다각형으로 정의될 수 있다. 다른 예에서, 코어(102)는 단일체 구조물을 포함할 수 있다.
플레이트들(108) 각각을 관통해서 개구(opening)가 형성되고, 플레이트들(108)이 서로 적층되는(stacked on one another) 경우에 코어(102)를 관통해서 개구(110) 또는 통로(passage)를 형성하도록 개구들이 정렬되어(aligned), 플레이트 개구들은 서로 정렬되어 있다. 개구(110) 또는 통로는 코어(102)의 실질적으로 중심(center) 또는 가운데 부분(central portion)에 형성될 수 있고, 플레이트들(108) 또는 라미네이트(laminate)들의 스택(stack)의 각각의 플레이트(108)에 의해 정의된 평면에 실질적으로 수직으로 뻗어 있을(extend) 수 있다. 다른 예에서, 개구(110)는 특정한 자속을 제공하거나 특정한 제약사항(constraint)들을 만족시킬 목적으로 플레이트들(108) 각각에 의해 획정된 평면들에서 중심에서 벗어나게(off center) 코어(102)의 가운데 부분으로부터 형성될 수 있다. 개구(110)의 단면은 개구(110)의 높이보다 더 큰 길이를 포함하는 연신된 슬롯(elongated slot)(112)을 획정할(define) 수 있다.
스페이서(spacer)(114)는 개구(110) 내에 배치될 수 있고, 코어(102)를 관통해서 뻗어 있을 수 있다. 스페이서(114)는 코어(102)를 관통하는 채널(channel)(116)을 획정할 수 있다. 채널(116)의 단면은 채널(116)의 높이보다 더 큰 길이를 포함하는 연신된 애퍼처(elongated aperture)(118)를 획정할 수 있다.
프라이머리 도체 권선(primary conductor winding)(120)은 채널(116)에서 받아들여질(received) 수 있고, 플레이트들(108) 각각의 평면에 수직하게 코어(102)를 관통해서 뻗어 있을 수 있다. 도 1에 도시된 예에서, 프라이머리 도체 권선(120)은 복수의 전기 도체(conductor)들(122) 또는 와이어(wire)들을 포함한다. 프라이머리 도체 권선(120)은 채널(116)을 관통해서 지나가거나 여러 번(multiple times) 감긴 전기 도체 또는 도체들을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 프라이머리 도체 권선(120)은 단일한 전기 도체(single electrical conductor)일 수 있다. 예를 들어, 프라이머리 도체 권선(120)은 리본 형상의(ribbon shaped) 전기 도체일 수 있다.
프라이머리 도체 권선(120)을 통해서 흐르는 전류는 전기 도체들(122) 각각의 둘레에 또는 프라이머리 도체 권선(120)의 둘레에 자기장을 발생시킨다. 자기장은 전자기 에너지를 포함한다. 스페이서(114)는 전자기 에너지 또는 자속(104)의 미리 결정된 분량(predetermined portion)을 흡수하기 위한 구성(configuration)(124)을 포함하고, 전자기 에너지 또는 자속(104)의 나머지 분량(remaining portion)이 코어(102)에 의해서 흡수되어 코어(102)에서 자속 흐름(magnetic flux flow)을 발생시킨다. 스페이서(114)의 구성(124)은 스페이서(114)에 의해서 흡수되는 전자기 에너지 또는 자속의 미리 결정된 분량이 코어(102)의 포화를 방지하도록 제어될 수 있게 하고, 전자기 장치(100)로 하여금 포화에 대해 더욱 저항력 있게(resistant) 한다. 코어(102)가 흡수(absorbing) 또는 수용(receiving)할 수 있는 것보다 많은 전자기 에너지 또는 자속의 최대량 또는 최대량 이상의 양을 발생시키는 프라이머리 도체 권선(120)을 통해서 흐르는 전류에 반응하여 코어(102)의 포화가 일어난다.
스페이서(114)는, 코어(102)의 내부면(inner surface)(128)에 접해 있는(abut) 스페이서(114)의 외벽(outer wall)(126)과 채널(116)을 획정하는 스페이서(114)의 내벽(inner wall)(130) 간의 미리 결정된 두께(predetermined thickness) "T"를 포함할 수 있다. 예에 따라서, 스페이서(114)의 두께 "T"는, 코어(102)의 내부면(128)과 코어(102)의 외부면(outer surface)(132) 간의 코어(102)의 두께 "W"보다 더 크거나 코어(102)의 두께 "W"와 같을 수 있다. 예를 들어, 스페이서(114)의 두께 "T"는 코어(102)의 두께 "W"의 약 두 배일 수 있다. 도 2를 또한 참조하면, 도 2는 본 발명의 다른 예에 따른 포화 방지 전자기 장치(200)의 예의 단면도이다. 포화 방지 전자기 장치(200)는, 스페이서(114)의 두께 "T"가 코어(102)의 두께 "W"보다 작다는 점을 제외하고는 도 1의 포화 방지 전자기 장치(100)와 유사할 수 있다. 다른 예에서, 스페이서(114)의 두께 "T"는 코어(102)의 두께 "W"와 같을(equal) 수 있다.
스페이서(114)의 구성(124)은 코어(102)의 포화를 방지하는 미리 설정된 양(preset amount)만큼 프라이머리 도체 권선(120)과 코어(102) 간의 자기 결합(magnetic coupling)을 감소시키도록 적용될(adapted) 수 있고, 또는 코어(102)의 포화를 초래할 수 있는 전자기 에너지 또는 자속의 크기(magnitude)를 감소시킬 수 있다. 하나의 예에서, 스페이서(114)는 비자성(non-magnetic) 또는 비철(non-ferrous) 물질을 포함할 수 있다. 도 3에서 도시된 것와 같은 다른 예에서, 스페이서(114)의 구성(124)은 자속 방지 및 흡수 체적(magnetic flux resistive and absorbing volume)(300)을 획정할 수 있다. 도 3을 또한 참조하면, 도 3은 본 발명의 추가적인 예에 따른 포화 방지 전자기 장치(302)의 예의 단면도이다. 포화 방지 전자기 장치(302)는, 자속 방지 및 흡수 체적(300)을 획정하는 구성(124)을 스페이서(114)가 포함할 수 있다는 점을 제외하고는 도 1의 포화 방지 전자기 장치(100)와 유사할 수 있다. 스페이서(114)는 자속 방지 속성(magnetic flux resistive property) 또는 속성들 및/또는 자속 흡수 속성(magnetic flux absorbing property) 또는 속성들을 포함하는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스페이서(114)에는, 코어(102)의 포화를 방지하기 위하여, 전자기 에너지 또는 자속(104)의 소정의 흡수 및 전자기 에너지 또는 자속(104)의 열에너지(heat energy)로의 소정의 변환을 초래할 수 있는 선택된 농도(selected concentration)의 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들(electrically conductive or semi-conductive particles)(304)이 함침되어(impregnated) 있을 수 있다. 선택된 농도의 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들(304)은 또한 선정된 물질 타입(chosen type of material)일 수 있다. 입자들(304)로서 이용될 수 있는 물질 타입의 예들은 탄소(carbon) 입자들, 알루미늄(aluminum) 입자들, 철(iron) 입자들, 또는 전자기 에너지 또는 자속(104)의 미리 결정된 흡수를 제공할 수 있는 다른 입자들을 포함할 수 있되, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들(304)의 농도 및 입자들의 타입은 스페이서(114)에 의해 흡수되는 전자기 에너지 또는 자속(104)의 양을 제어하거나 제어하도록 조정될 수 있다.
스페이서(114)에서의 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들(304)의 더 높은 농도는 스페이서(114)에서의 전자기 에너지 또는 자속(104)의 더 많은 흡수와 코어(102)에서의 더 적은 전자기 에너지 또는 자속(104)의 받아들여짐을 초래할 것이다. 따라서, 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들(304)의 농도 및 물질 타입은, 프라이머리 도체 권선에 인가된 구체적인 입력 전압 및 전류를 기초로 하여 포화를 방지하기 위해서, 스페이서(114)에서의 전자기 에너지 또는 자속(104)의 원하는 또는 설계된 흡수 및/또는 코어(102)에 들어가는 전자기 에너지와 코어(102)에 흐르는 자속(104)의 크기의 특정한 감소를 제공하도록 스페이서(114)를 형성할 때 조정될 수 있다. 자기장 밀도(magnetic field density)가 코어(102)의 내부면(128)에서 더 적어도, 프라이머리 도체 권선(120)에서의 전류에 의해 발생되는 총 자속(104)은 불변이다(unchanged). 포화 방지 전자기 장치(302)의 코어(102)는, 스페이서(114)가 없는 경우보다, 본 명세서에서 설명된 바와 같은 스페이서(114)의 구성(124)을 기초로 하여 그리고 스페이서(114)의 결과로서 프라이머리 도체 권선(120)을 통해서 흐르는 더 높은 전류에서 전자기 에너지 또는 자속의 최대 크기를 흡수하거나 포화될 것이다.
도 4a는 본 발명의 다른 예에 따른 포화 방지 전자기 장치(400)의 예의 단면도이다. 포화 방지 전자기 장치(400)가 변압기로서 구성될 수 있고, 코어(102)와 채널(116)을 관통하는 프라이머리 도체 권선(primary conductor winding)(402) 및 세컨더리 도체 권선(secondary conductor winding)(404)을 포함할 수 있다는 점을 제외하고는, 포화 방지 전자기 장치(400)는 포화 방지 전자기 장치(100, 200, 또는 300)와 동일할 수 있다. 프라이머리 도체 권선(402)은 복수의 전기 도체 와이어들(406)을 포함할 수 있고, 세컨더리 도체 권선(404)도 복수의 전기 도체 와이어들(408)을 포함할 수 있다. 프라이머리 도체 권선(402)의 복수의 전기 도체 와이어들(406)은 채널(116)에서 서로 인접하게 배치될 수 있다. 세컨더리 도체 권선의 복수의 전기 도체 와이어들(408)도 채널(116)에서 서로 인접하게 배치될 수 있다. 프라이머리 도체 권선(402) 및 세컨더리 도체 권선(404) 각각은 채널(116)에서 서로 인접하게 배치될 수 있다.
전기 도체 와이어들(406 및 408)은 도 4a의 예에서 원형 단면을 가지는 것으로 도시되지만, 다른 단면 형상을 갖는 전기 도체 와이어들도 이용될 수 있는데, 예를 들어, 본 출원과 동일한 출원인에 의해 출원되었고 본 명세서의 이 부분에서 참조에 의해 통합되는(incorporated herein by reference), 발명의 명칭이 "리니어 전자기 장치(Linear Electromagnetic Device)" 인 미국 특허 제9,159,487호에서 기술된 것과 유사한 정사각형 또는 직사각형 단면을 갖는 전기 도체 와이어들도 이용될 수 있다.
도 4b도 참조하면, 도 4b는 도 4a의 포화 방지 전자기 장치(400)를 포함하는 전기 회로(410)의 예의 블록 개략도이다. 프라이머리 도체 권선(402)은 전력의 소스(source)(412)에 전기적으로 연결될 수 있고, 세컨더리 도체 권선(404)은 부하(load)(414)에 연결될 수 있다.
도 1 내지 도 4의 예시적인 전자기 장치들(100, 200, 302, 및 400)은 무게가 더 가벼운 새로운 인덕터 또는 변압기 설계를 제공하는데, 왜냐하면 스페이서(114) 및 비싸지 않은 제조 기술(inexpensive manufacturing techniques)을 이용해서 코어(102)의 일부는 더 가벼운 스페이서(114)에 의해서 대체될 수 있으며, 제어가능하게 작은 인덕턴스 값(controllably small inductance value)들이 달성될 수 있기 때문이다. 프라이머리 도체 권선(120)과 코어(102) 사이에 삽입된 비자성 물질(non-magnetic material)을 포함하는 스페이서(114)는 스페이서(114)의 두께 "T"에 해당하는 프라이머리 도체 권선(120)과 코어(102)의 내부면(128) 간의 이격 거리(separation distance)를 제공한다. 이 이격 거리는 전자기 장치(100, 200, 302, 또는 400)의 더욱 낮은 실효 인덕턴스(effective inductance)를 제공하도록 제어가능한(controllable) 방식으로 인덕턴스를 감소시킨다. 더욱 낮은 인덕턴스 및 더욱 낮은 포화를 가짐으로써, 전자기 장치(100, 200, 302, 또는 400)는 노이즈 신호에 더 양호하게 반응할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 바와 같이, 다른 예에서, 인덕터 효율(inductor efficiency)을 더 감소시키기 위해서 스페이서(114)에는 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들(304)이 함침되어 있을 수 있다. 예를 들어, 30 암페어 직류전류(A DC) 신호는 큰 포션(large portion)의 코어(102)를 포화시킬 수 있지만, 더 작은 포션(smaller portion)은 포화되지 않는다. 30 A DC 신호에 노이즈가 추가된다면, 코어(102)는 포화로 인하여 노이즈에 적절하게 반응하지 않을 수 있다. 스페이서(114)를 가짐으로써, 코어(102)는 노이즈에 반응할 수 있다. 코어(102)의 내부면(128)에서의 에너지 밀도는 스페이서(114)에 의해서 감소되지만, 총 자속(104)은 계속 동일하다(remain the same). 코어(102)의 내부면(128)에서의 에너지 밀도가 더 낮기 때문에, 코어(102) 안으로의 전자기 에너지 또는 자속(104)의 침투량(amount of penetration)이 더 적다. 전자기 장치(100, 200, 302, 또는 400)를 위하여 더 적은 재료가 필요하고, 더 낮은 인덕턴스가 만들어질 수 있다. 게다가, 교체하지 않았다면 지속적으로 포화될 코어(102)의 부분을 스페이서(114)로 교체함으로써 전자기 장치(100, 200, 302, 또는 400)가 더 가벼울 수 있다. 본 명세서에서 설명된 전자기 장치들(100, 200, 302, 및 400)의 예들은, 높은 전류(high current)가 코어(102)를 포화시키거나 거의 포화시켜서 장치가 신호를 필터링하는 데에 덜 효과적으로 되게 하는 경우에, 더 높은 전류의 필터(higher current filter)들을 위한 인덕션 요건들(induction requirements)을 달성할 수 있는 더 작고, 더 가벼운 무게의 인덕터를 실현가능하게 한다.
도 5는 본 발명의 예에 따른 전자기 장치의 포화를 방지하기 위한 방법(500)의 예의 흐름도이다. 블록 502에서, 코어가 제공될 수 있고, 여기서 자속이 발생될 수 있다. 코어는 도 1의 예시적인 코어(102)와 유사한 연신된 코어(elongated core)일 수 있고, 서로 적층된 복수의 플레이트들 또는 라미네이트들을 갖는 라미네이팅된 구조물을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 코어는 단일체 구조물로부터 형성될 수 있다. 개구는 코어를 관통해서 형성될 수 있다. 개구는 실질적으로 코어의 중심에 형성될 수 있고, 개구의 단면은 코어를 관통하여 연신된 슬롯(elongated slot)을 획정할 수 있다.
블록 504에서, 스페이서는 코어의 개구 내에 배치될 수 있고, 코어를 관통해서 뻗어 있을 수 있다. 스페이서는 코어를 관통하는 채널을 획정한다. 스페이서는 코어의 포화를 방지하는 미리 설정된 양만큼 포화 방지 전자기 장치의 코어와 프라이머리 권선(primary winding) 간의 자기 결합을 감소시키도록 적용된 구성을 포함할 수 있다. 스페이서의 구성은 자속 방지 속성 또는 자속 흡수 속성을 가진 물질을 스페이서 내에 포함할 수 있다. 예를 들어, 스페이서의 구성은, 코어의 포화를 방지하는 자속의 소정의 흡수 및 자속의 열에너지로의 소정의 변환을 초래하는 선택된 농도의 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들을 스페이서에 함침시키는 것(impregnating)을 포함할 수 있다.
블록 506에서, 프라이머리 도체 권선은 스페이서의 채널을 관통해서 그리고 코어를 관통해서 뻗어 있을 수 있다. 프라이머리 도체 권선은 채널을 관통하는 단일한 도체 와이어 또는 복수의 프라이머리 도체 와이어(primary conductor wire)들일 수 있다. 도체들은 미리 결정된 단면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도체들은 포화 방지 전자기 장치의 설계 및/또는 애플리케이션에 따라서 원형, 정사각형, 직사각형, 또는 다른 단면을 가질 수 있다. 도체 와이어들은 채널 내에서 일렬로(in a single row) 서로 인접하게 배치될 수 있으며, 또는 몇몇 다른 구성으로 배열될 수 있다.
블록 508에서, 포화 방지 전자기 장치의 변압기 구성을 위해서, 세컨더리 권선(secondary winding) 또는 권선(winding)들이 채널을 관통해서 뻗어 있을 수 있다. 세컨더리 도체 권선 또는 권선들 각각은 채널을 관통해서 뻗어 있는 단일한 세컨더리 도체 와이어(secondary conductor wire) 또는 복수의 세컨더리 도체 와이어들을 포함할 수 있다. 세컨더리 도체 와이어 또는 와이어들은 미리 결정된 단면, 예를 들어, 원형, 정사각형, 직사각형, 또는 다른 단면을 포함할 수 있다. 세컨더리 도체 와이어들은 일렬로 또는 몇몇 다른 배열로 채널 내에서 서로 인접하게 배치될 수 있다. 세컨더리 도체 권선은 채널 내에서 프라이머리 도체 권선에 인접하게 배치될 수 있다.
블록 510에서, 프라이머리 도체 권선은 전력의 소스에 연결될 수 있다. 만일 포화 방지 전자기 장치가 변압기로서 구성되면, 세컨더리 도체 권선은 부하에 연결될 수 있다.
블록 512에서, 프라이머리 도체 권선을 통해 전류가 지나가게 해서 프라이머리 도체 권선 둘레에 자기장을 발생시킬 수 있다. 자기장은 전자기 에너지를 포함한다. 상술한 바와 같이, 스페이서는 전자기 에너지 또는 자속의 미리 결정된 분량을 흡수하기 위한 구성을 포함하고, 전자기 에너지의 나머지 분량이 코어에 의해 흡수되어 코어에 자속 흐름을 발생시킨다. 스페이서 내에 받아들여진(received) 또는 스페이서에 의해서 흡수된 전자기 에너지 또는 자속의 미리 결정된 분량은 스페이서의 구성을 기초로 하며, 만약 존재한다면 전자기 에너지를 흡수해서 그것을 열에너지로 변환하는 스페이서 내의 전기적 또는 자기적 속성들과 함께, 코어의 내부면과 채널 사이의 스페이서의 사이즈 또는 두께 및 물질 타입에 상응할(correspond) 수 있다. 스페이서는, 이러한 구성을 기초로 하여, 포화 방지 전자기 장치의 코어가 프라이머리 도체 권선을 통해서 흐르는 더 높은 전류에서 자속의 최대 크기를 흡수하는 것(absorbing) 또는 포화되는 것(being saturated)을 방지할 수 있다.
도면들에서의 흐름도 및 블록도들은 본 발명의 다양한 예들에 따른 시스템들, 방법들, 및 컴퓨터 프로그램 제품들의 가능한 구현들의 아키텍처(architecture), 기능(functionality), 및 오퍼레이션(operation)을 도시한다. 이와 관련하여, 흐름도들 또는 블록도들에서의 각각의 블록은 인스트럭션(instruction)들의 모듈(module), 세그먼트(segment), 또는 일부분(portion)을 나타낼 수 있고, 이것은 특정된 논리적 기능(logical function)(들)을 구현하기 위한 하나 이상의 실행가능한 인스트럭션들을 포함한다. 몇몇 대안적인 구현들에서, 블록에서 언급된 기능들은 도면들에서 언급된 순서와는 다르게 수행될 수 있다. 예를 들어, 포함된 기능에 따라서, 연속해서 도시된 두 개의 블록들은 사실상 실질적으로 동시에 실행될 수 있고, 또는 블록들은 때때로 역순으로 수행될 수 있다. 블록도들 및/또는 흐름도 도면의 각각의 블록 및 블록도들 및/또는 흐름도 도면에서의 블록들의 조합들은, 특정된 기능들이나 동작들을 수행하거나 특별한 목적의 하드웨어 및 컴퓨터 인스트럭션들의 조합들을 실행하는 특별한 목적의 하드웨어-기반 시스템(special purpose hardware-based system)들에 의해서 구현될 수 있다는 점 또한 주목되어야 할 것이다.
게다가, 본 발명은 이하의 항목(clause)들에 따른 예들을 포함한다:
항목 1. 포화 방지 전자기 장치(saturation resistant electromagnetic device)(100, 200, 302, 400)로서,
자속(magnetic flux)(104)이 발생가능한(generable) 코어(core)(102);
상기 코어를 관통하는 개구(opening)(110);
상기 개구 내에 배치되고, 상기 코어를 관통해서 뻗어 있는(extending) 스페이서(spacer)(114)로서, 상기 코어를 관통하는 채널(channel)(116)을 획정하는(defining) 스페이서; 및
상기 스페이서의 상기 채널에서 받아들여지고(received), 상기 코어를 관통해서 뻗어 있는 프라이머리 도체 권선(primary conductor winding)(120);
을 포함하고,
상기 프라이머리 도체 권선을 통해서 흐르는 전류는 상기 프라이머리 도체 권선 둘레에 자기장을 발생시키고, 상기 자기장은 전자기 에너지를 포함하고, 상기 스페이서는 상기 전자기 에너지의 미리 결정된 분량(predetermined portion)을 흡수하기 위한 구성(configuration)(124)을 포함하고, 상기 전자기 에너지의 나머지 분량(remaining portion)이 상기 코어에 의해서 흡수되어 상기 코어에 자속 흐름(magnetic flux flow)을 발생시키는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 2. 항목 1에 있어서,
상기 스페이서의 상기 구성은 상기 코어의 포화를 방지하는 미리 설정된 양(preset amount)만큼 상기 프라이머리 도체 권선과 상기 코어 간의 자기 결합(magnetic coupling)을 감소시키도록 적용되는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 3. 항목 1에 있어서,
상기 스페이서의 상기 구성은 자속 방지 및 흡수 체적(magnetic flux resistive and absorbing volume)(300)을 획정하는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 4. 항목 1에 있어서,
상기 스페이서는 비자성 물질(non-magnetic material)을 포함하는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 5. 항목 1에 있어서,
상기 스페이서는 자속 방지 속성(magnetic flux resistive property) 또는 자속 흡수 속성(magnetic flux absorbing property)을 포함하는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 6. 항목 1에 있어서,
상기 스페이서에는, 상기 코어의 포화를 방지하는 상기 자속의 소정의 흡수 및 상기 자속의 열에너지(heat energy)로의 소정의 변환을 초래하는 선택된 농도(selected concentration)의 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들(electrically conductive or semi-conductive particles)(304)이 함침되어(impregnated) 있는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 7. 항목 6에 있어서,
상기 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들은 탄소(carbon) 입자들, 알루미늄(aluminum) 입자들, 및 철(iron) 입자들 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 8. 항목 1에 있어서,
상기 스페이서는 상기 코어의 내부면(inner surface)(128)에 접해 있는(abut) 외벽(outer wall)(126)과 상기 채널을 획정하는 내벽(inner wall)(130) 간의 미리 결정된 두께(T)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 9. 항목 8에 있어서,
상기 스페이서의 상기 미리 결정된 두께는 상기 코어의 두께보다 크거나 상기 코어의 두께와 같은 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 10. 항목 1에 있어서,
자기장 밀도(magnetic field density)가 상기 코어의 내부면에서 더 적어도 상기 프라이머리 도체 권선에서의 상기 전류에 의해 발생되는 총 자속은 불변인(unchanged) 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 11. 항목 1에 있어서,
상기 코어는 서로 적층된 복수의 플레이트(plate)들(108)을 포함하는 라미네이팅된 구조물(laminated structure)(106) 및 단일체 구조물(one-piece structure) 중의 하나를 포함하는 연신된 코어(elongated core)인 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 12. 포화 방지 전자기 장치(100, 200, 302, 400)로서,
자속이 발생가능한 코어(102);
상기 코어를 관통하는 개구(110)로서, 상기 개구의 단면이 연신된 슬롯(112)을 획정하는, 개구(110);
상기 개구 내에 배치되고, 상기 코어를 관통해서 뻗어 있는 스페이서(114)로서, 상기 스페이서가 상기 코어를 관통하는 채널(116)을 획정하고, 상기 채널의 단면이 연신된 애퍼처(118)를 획정하는, 스페이서(114); 및
상기 스페이서의 상기 채널에서 받아들여지고, 상기 코어를 관통해서 뻗어 있는 프라이머리 도체 권선(120);
을 포함하고,
상기 프라이머리 도체 권선을 통해서 흐르는 전류는 상기 프라이머리 도체 권선 둘레에 자기장을 발생시키고, 상기 자기장은 전자기 에너지를 포함하고, 상기 스페이서는 상기 전자기 에너지의 미리 결정된 분량(predetermined portion)을 흡수하기 위한 구성(configuration)(124)을 포함하고, 상기 전자기 에너지의 나머지 분량(remaining portion)이 상기 코어에 의해서 흡수되어 상기 코어에 자속 흐름(magnetic flux flow)을 발생시키는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 13. 항목 12에 있어서,
상기 스페이서의 상기 구성은 상기 코어의 포화를 방지하는 미리 설정된 양(preset amount)만큼 상기 프라이머리 도체 권선과 상기 코어 간의 자기 결합(magnetic coupling)을 감소시키도록 적용되는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 14. 항목 13에 있어서,
상기 스페이서는 비자성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 15. 항목 13에 있어서,
상기 스페이서는 자속 방지 속성 또는 자속 흡수 속성을 포함하는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 16. 항목 15에 있어서,
상기 스페이서에는, 상기 코어의 포화를 방지하는 상기 자속의 소정의 흡수 및 상기 자속의 열에너지(heat energy)로의 소정의 변환을 초래하는 선택된 농도(selected concentration)의 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들(electrically conductive or semi-conductive particles)(304)이 함침되어(impregnated) 있는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
항목 17. 전자기 장치의 포화를 방지하기 위한 방법(500)으로서,
자속이 발생가능한 코어를 제공하는 단계(502);
상기 코어에 있는 개구 내에 스페이서를 배치하고, 상기 스페이서가 상기 코어를 관통해서 뻗어 있게 하고, 상기 스페이서는 상기 코어를 관통하는 채널을 획정하는 단계(504);
상기 스페이서의 상기 채널을 관통해서 프라이머리 도체 권선이 뻗어 있게 하고, 상기 코어를 관통해서 상기 프라이머리 도체 권선이 뻗어 있게 하는 단계(506); 및
상기 프라이머리 도체 권선을 통해 전류를 지나가게 해서 상기 프라이머리 도체 권선 둘레에 자기장을 발생시키는 단계(512)로서, 상기 자기장은 전자기 에너지를 포함하고, 상기 스페이서는 상기 전자기 에너지의 미리 결정된 분량을 흡수하기 위한 구성을 포함하고, 상기 전자기 에너지의 나머지 분량이 상기 코어에 의해서 흡수되어 상기 코어에 자속 흐름을 발생시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 장치의 포화를 방지하기 위한 방법.
항목 18. 항목 17에 있어서,
상기 코어의 포화를 방지하는 미리 설정된 양만큼 상기 프라이머리 도체 권선과 상기 코어 간의 자기 결합을 감소시키도록 상기 스페이서를 구성하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 장치의 포화를 방지하기 위한 방법.
항목 19. 항목 18에 있어서,
상기 스페이서를 구성하는 것은 자속 방지 속성 또는 자속 흡수 속성을 포함하는 물질을 상기 스페이서에 포함시키는 것(including)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 장치의 포화를 방지하기 위한 방법.
항목 20. 항목 19에 있어서,
상기 스페이서를 구성하는 것은 상기 코어의 포화를 방지하는 상기 자속의 소정의 흡수 및 상기 자속의 열에너지로의 소정의 변환을 초래하는 선택된 농도의 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들(304)을 상기 스페이서에 함침시키는 것(impregnating)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 장치의 포화를 방지하기 위한 방법.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 구체적인 예들을 설명하는 목적을 위한 것이며, 본 발명의 예들을 한정하려고 의도된 것이 아니다. 본 명세서에서 사용될 때, 단수 형태는 문맥에서 명백하게 다르게 지적하지 않는다면 복수 형태도 포함하는 것으로 의도된다. "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이라는 용어는, 본 명세서에서 사용될 때, 언급한 특징들, 수치들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 및/또는 구성요소들의 존재를 특정하되, 하나 이상의 다른 특징들, 수치들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 구성요소들, 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지는 않는다는 점이 더 이해되어야 할 것이다.
이하의 청구항들에서의 모든 수단 또는 단계 플러스 기능(means or step plus function) 엘리먼트들의 상응하는 구조물들, 물질들, 작동들, 및 등가물들은 구체적으로 청구된 다른 청구된 엘리먼트들과 조합하여 기능을 수행하기 위한 임의의 구조물, 물질, 또는 작동을 포함하는 것으로 의도된다. 본 발명의 설명은 실례 및 설명의 목적을 위해서 제시되었으며, 본 명세서에서 공개하는 형태로 본 발명의 예들을 한정하거나 다른 예를 배제하도록(exhaustive) 의도된 것이 아니다. 다수의 변경들 및 변형들이 본 발명의 예들의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않으면서 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 예는 본 발명 및 실제 애플리케이션의 예들의 원리들을 가장 잘 설명하기 위하여 선택되고 기술되었으며, 고려된 구체적인 사용에 적합한 다양한 변형들을 가진 다양한 예들에 대해서 본 기술분야의 통상의 기술자가 본 발명의 예들을 이해할 수 있도록 하기 위하여 선택되고 기술되었다.
구체적인 예들이 본 명세서에서 도시되고 기술되었지만, 동일한 목적을 달성하도록 계산된 임의의 배치가 구체적인 도시된 예들을 대체할 수 있다는 점과 본 발명의 예들이 다른 환경들에서 다른 애플리케이션들을 가진다는 점을 본 기술분야의 통상의 기술자는 인정한다. 본 출원은 본 발명의 임의의 적용(adaptation)들 및 변형(variation)들을 커버(cover)하는 것으로 의도되었다. 이하의 청구항들은 결코 본 발명의 예들의 범위를 본 명세서에 기술된 특정 예들로 한정하려고 의도된 것이 아니다.
Claims (11)
- 포화 방지 전자기 장치(saturation resistant electromagnetic device)(100, 200, 302, 400)로서,
자속(magnetic flux)(104)이 발생가능한(generable) 코어(core)(102);
상기 코어를 관통하는 개구(opening)(110);
상기 개구 내에 배치되고, 상기 코어를 관통해서 뻗어 있는(extending) 스페이서(spacer)(114)로서, 상기 코어를 관통하는 채널(channel)(116)을 획정하는(defining) 스페이서; 및
상기 스페이서의 상기 채널에서 받아들여지고(received), 상기 코어를 관통해서 뻗어 있는 프라이머리 도체 권선(primary conductor winding)(120);
을 포함하고,
상기 프라이머리 도체 권선을 통해서 흐르는 전류는 상기 프라이머리 도체 권선 둘레에 자기장을 발생시키고, 상기 자기장은 전자기 에너지를 포함하고, 상기 스페이서는 상기 전자기 에너지의 미리 결정된 분량(predetermined portion)을 흡수하기 위한 구성(configuration)(124)을 포함하고, 상기 전자기 에너지의 나머지 분량(remaining portion)이 상기 코어에 의해서 흡수되어 상기 코어에 자속 흐름(magnetic flux flow)을 발생시키고,
상기 스페이서에는, 상기 코어의 포화를 방지하는 상기 자속의 소정의 흡수 및 상기 자속의 열에너지(heat energy)로의 소정의 변환을 초래하는 선택된 농도(selected concentration)의 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들(electrically conductive or semi-conductive particles)(304)이 함침되어(impregnated) 있는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스페이서의 상기 구성은 상기 코어의 포화를 방지하는 미리 설정된 양(preset amount)만큼 상기 프라이머리 도체 권선과 상기 코어 간의 자기 결합(magnetic coupling)을 감소시키도록 적용되는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스페이서의 상기 구성은 자속 방지 및 흡수 체적(magnetic flux resistive and absorbing volume)(300)을 획정하는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스페이서는 자속 방지 속성(magnetic flux resistive property) 또는 자속 흡수 속성(magnetic flux absorbing property)을 포함하는 물질 및 비자성 물질(non-magnetic material) 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들은 탄소(carbon) 입자들, 알루미늄(aluminum) 입자들, 및 철(iron) 입자들 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스페이서는 상기 코어의 내부면(inner surface)(128)에 접해 있는(abut) 외벽(outer wall)(126)과 상기 채널을 획정하는 내벽(inner wall)(130) 간의 미리 결정된 두께(T)를 포함하고,
상기 스페이서의 상기 미리 결정된 두께는 상기 코어의 두께보다 크거나 상기 코어의 두께와 같은 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
- 청구항 1에 있어서,
자기장 밀도(magnetic field density)가 상기 코어의 내부면에서 더 적어도 상기 프라이머리 도체 권선에서의 상기 전류에 의해 발생되는 총 자속은 불변인(unchanged) 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 코어는 서로 적층된 복수의 플레이트(plate)들(108)을 포함하는 라미네이팅된 구조물(laminated structure)(106) 및 단일체 구조물(one-piece structure) 중의 하나를 포함하는 연신된 코어(elongated core)인 것을 특징으로 하는 포화 방지 전자기 장치.
- 전자기 장치의 포화를 방지하기 위한 방법(500)으로서,
자속이 발생가능한 코어를 제공하는 단계(502);
상기 코어에 있는 개구 내에 스페이서를 배치하고, 상기 스페이서가 상기 코어를 관통해서 뻗어 있게 하고, 상기 스페이서는 상기 코어를 관통하는 채널을 획정하는 단계(504);
상기 스페이서의 상기 채널을 관통해서 프라이머리 도체 권선이 뻗어 있게 하고, 상기 코어를 관통해서 상기 프라이머리 도체 권선이 뻗어 있게 하는 단계(506);
상기 프라이머리 도체 권선을 통해 전류를 지나가게 해서 상기 프라이머리 도체 권선 둘레에 자기장을 발생시키는 단계(512)로서, 상기 자기장은 전자기 에너지를 포함하고, 상기 스페이서는 상기 전자기 에너지의 미리 결정된 분량을 흡수하기 위한 구성을 포함하고, 상기 전자기 에너지의 나머지 분량이 상기 코어에 의해서 흡수되어 상기 코어에 자속 흐름을 발생시키는 단계; 및
상기 코어의 포화를 방지하는 미리 설정된 양만큼 상기 프라이머리 도체 권선과 상기 코어 간의 자기 결합을 감소시키도록 상기 스페이서를 구성하는 단계;를 포함하고,
상기 스페이서를 구성하는 단계는 상기 코어의 포화를 방지하는 상기 자속의 소정의 흡수 및 상기 자속의 열에너지로의 소정의 변환을 초래하는 선택된 농도의 전기 전도성 또는 반-전도성 입자들(304)을 상기 스페이서에 함침시키는 단계(impregnating)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 장치의 포화를 방지하기 위한 방법.
- 삭제
- 청구항 9에 있어서,
상기 스페이서를 구성하는 단계는 자속 방지 속성 또는 자속 흡수 속성을 포함하는 물질을 상기 스페이서에 포함시키는 단계(including)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 장치의 포화를 방지하기 위한 방법.
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