NO122703B - - Google Patents

Description

Lamellert magnetkjerne.

Ved magnetkjerner for transduktorer og andre krevende apparater er det ønskelig å ha den minst mulige reluktans i kjernen og den skarpest mulige knekk i magnetiseringskurven. Disse to egenskaper er hittil best oppfylt av sluttede ringkjerner, viklet av magnetisk retningsorientert plate-materiale, men disse kjerner krever spesi-elle, kostbare anordninger for anbringelsen av spolene. Forsøk på å dele en ringkjerne, slik at det kan anvendes normale, ferdigviklede spoler har ikke ført frem, da det uunngåelige luftgap medfører en ofte be-tydelig økning av reluktansen.

Det er videre kjent at det kan oppnås lav reluktans og skarpt knekkpunkt hvis en kjerne bygges opp av E- eller U-snitt med åk åv dobbelt benbredde, da det i en så-dan kjerne bare oppstår bladfuger og det inntrer metning samtidig i alle deler av magnetvegen. En slik kjerne kan imidlertid ikke som ønskelig utføres av retningsorientert material, da E- og U-snitt ikke kan utføres slik at den magnetiske fluks alltid følger den magnetiske oriente-ringsretningen. De magnetiske egenskaper for disse kjerner kan derfor aldri bli så gode som for de beste ringkjerner.

Hvis det skal anvendes magnetisk ori-entert materiale i en blandet kjerne, må utgangsmaterialet være rektangulære plater i såvel åk som ben og det må anvendes bladfuger på alle fugesteder. Bladfuger er nødvendige dels for at reluktansen skal bli lav og dels for at fluksen ikke skal behøve å passere noen større del av platen tvers på den magnetiske orienteringsretning. Betin-gelsen for at metning skal inntre omtrent samtidig i alle deler langs fluksvegen opp-fylles hvis kjernen utføres med like brede plater i åk og ben, men derved oppnås bare 50 pst. utfylling av jern i benene, hvilket medfører en ugunstig økning av den mid-lere vindingslengde og dermed kopperfor-bruket i de viklinger som er anbrakt på kjernen.

Foreliggende oppfinnelse angår en magnetkjerne som er bygget opp av rektangulære plater i såvel åk som ben, og som gir høyere fyllingsgrad for jernet enn 50 pst. Det særegne består herunder i at hver benplate på hvert fugested ligger med bladfuge mot en åkplate med i det vesentlige samme bredde idet på hverandre føl-gende bladfuger er trinnvis forskutt.

Uavhengig av hvilket materiale en kjerne i henhold til oppfinnelsen er bygget opp av, oppnås den skarpest mulige knekk i magnetiseringskurven og den la-vest mulige reluktans. Ved at kjernen er bygget opp av rektangulære plater er det imidlertid mulig å anvende retningsorientert materiale av høy kvalitet samtidig som det kan anvendes normale, ferdigviklede spoler. På grunn av den høye fyllingsgrad for jernet spares materiale både i kjerne og viklinger, samtidig som det for en trans-duktor med en kjerne i henhold til oppfinnelsen, oppnås en tilsvarende øking i for-sterkning og virkningsgrad.

En stor tilvirkningsteknisk fordel ligger i at utgangsmaterialet for en kjerne i henhold til oppfinnelsen utgjøres av bånd med ønsket bredde som kan være fullt fer-digbehandlet. For en kjerne med ønskete dimensjoner trenger dette bånd bare å kappes i lengder tilsvarende åk- og ben-lengdene. Hvis det anvendes kjernemate-riale med høy kvalitet, blir egenskapene bare i et meget lite område ved snittflatene dårligere ved bearbeidningen. Dette kan lett kompenseres ved at platene gjøres tilsvarende lengre, slik at eksempelvis disse områder stikker utenfor bladfugene. Ettersom kjerneplatene ikke trenger å defor-meres etter klippingen, blir materialets magnetiske egenskaper ikke dårligere på andre måter og kjernen trenger ikke å varmebehandles etter sammenleggingen.

, På tegningen er det vist fugesteder og bladningsprinsipper for en kjerne i henhold til oppfinnelsen og to utførelseseks-empler.

Fig. 1 viser en prinsipiell anordning av et fugested hvor to benplater 1 og 2 ligger med bladfuge mot hver sin åkplate 3 og 4 med i det vesentlige samme bredde som benplatene. Hvis åkplatene i henhold til figuren er vendt mot hverandre og anbragt på hverandre i pilretningen oppnås et rom mellom benplatene 1 og 2 som kan om-slutte en tredje benplate 5 med tilsvarende åkplate 6. Når platene trykkes sammen i pilenes retning vil således åkplatene 4 og 6 ligge inntil hverandre i samme lag og det samme er tilfelle med åkplaten 3 og benplaten 5. Ved den fortsatte oppbygning av kjernen anordnes ytterligere benplater og tilsvarende åkplater i henhold til det prinsipp som er vist hvorved det oppnås at tre benplater vil ligge direkte på hverandre og at sådanne grupper er adskilt fra hverandre av et luftlag av en plates tykkelse. Åkplatene vil også danne grupper på tre like brede plater. Ettersom en gruppe på tre benplater med tilhørende åkplater vil opp-ta fire lag i kjernen oppnås en fyllingsgrad på 75 pst. i benene.

For å oppnå en ønsket, høyere fyllingsgrad kan det prinsipp som er vist i fig. 1 utvikles videre slik som antydet i fig. 2. 1 denne figur er ytterligere to benplater 7 og 8 lagt utenfor benplatene 1 henholdsvis 2 og forskjøvet i lengderetningen en åk-platebredde slik at de tilhørende åkplater 9 henholdsvis 10 kan anordnes i samme lag som benplatene 1 henholdsvis 2. Som vist i figuren må rommet mellom åkplatene 9 og 10 utfylles for at det skal oppnås en mekanisk stabil kjerne. I denne hensikt kan det f. eks. legges inn remser 11 og 12 av umagnetisk materiale i kjernen. En kjerne med fugested som er vist i

figur 2 gir en fyllingsgrad i benene på 83,3 pst. Ved å anordne ytterligere benplater hvis bladfuger er trinnvis forskutt etter det prinsipp som er vist i figurene 1 og 2, kan det oppnås en vilkårlig høy fyllingsgrad og bare den stadig økede åkbredde vil sette en praktisk grense herfor.

I praksis oppnås et optimum med hen-syn på materialforbruk med en kjerne som er bygget opp av grupper av plater som vist i fig. 1, hvor den totale åkbredde tilsvarer bredden av bare to åkplater. En slik kjerne er dessuten konstruktivt fordelaktig da fugestedene er kompakte hvilket er av be-tydning ved kjernens sammenpressing og montering i apparater. I fig. 3 er det vist et fugested i en kjerne av denne type. For kontrastens skyld er benplatene 13 vist fylt, mens åkplatene er vist som åpne rektang-ler.

I fig. 4 er det i perspektiv vist en gruppe plater i en tobent kjerne med fugesteder i henhold til fig. 1. To benplater 15, 16 med full benlengde har tilhørende åkplater 17, 18 ved det ene fugested og 19, 20 ved det annet. Åkplatene har i det vesentlige samme bredden som benplatene og er anbragt på hverandre. Disse plater omrammer en tredje benplate 21, som er to platebredder kortere enn de øvrige benplater og som har åkplatene 22 henholdsvis 23. Mellom benplaten 16 og benplaten 21 oppstår det således et luftlag. Pilene ved hvert fugested viser veien for den magnetiske fluks ved overgang mellom åk- og benplater.

Fig. 5 viser i perspektiv en gruppe plater i en tobent kjerne med noe avvikende oppbygging men med fugesteder i henhold til fig. 1. To åkplater 24 og 25 i samme lag ved det ene fugested henholdsvis 26 og 27 ved det annet ligger mot vedkommende benplater 28 og 29. Benplatene er herunder en platebredde kortere enn kjernens endelige lengde. Over benplatene 28 ligger en benplate 30 med full benlengde. Dens tilhørende åkplater er på det første fugested betegnet 31 og på det siste fugested 32.

Også i denne figur er det tegnet inn flukslinjer ved overgangene mellom åkplater og benplater.

De angitte bladingsprinsipper er i figurene bare vist for tobente kjerner men de kan selvsagt også anvendes for flerbenede kjerner, hvorunder åkplatene er felles for samtlige benplater. I slike kjerner må i visse tilfeller visse ben i kjernen gjøres bredere enn andre og i dette tilfelle kan det selvsagt i stedet for to like brede benplater som ligger inntil hverandre anvendes plater med sammenslått bredde.

Ved trebente kjerner for transduktorer

må midtbenet være minst dobbelt så bredt

som ytterbenene og i dette tilfelle kan det

i stedet for to like brede benplater som ligger inntil hverandre i midtbenet anvendes

en eneste plate med den ønskede bredde i

hvert lag. På samme måte kan to åkplater

som ligger inntil hverandre i samme lag

erstattes av en eneste plate.

På grunn av lekk-forholdene er det

ofte ønskelig at åkene er dimensjonert slik

at de blir senere mettet enn benene og

denne betingelse kan tilgodeses, hvis åkplatene gjøres noe bredere enn benplatene.

Claims (8)

1. Lamellert magnetkjerne som er satt

sammen av rektangulære plater både i åk og ben, karakterisert ved at hver benplate (1, 2, 5) på hvert fugested ligger med bladfuge mot en åkplate (3, 4, 6) med hoved-sakelig samme bredde, idet to åkplater (3, 6 eller 6, 4) som tilhører to benplater (1. 5 eller 5, 2) som følger etter hverandre er forskjøvet en platebredde i lengderetningen for benplatene i forhold til hverandre når fugesidene for de to benplater (1, 5 eller 5, 2) vender mot hverandre eller vender i samme retning, mens de to åkplater (24, 31) ligger over hverandre når fugesidene for benplatene (28, 30) vender fra hverandre.

2. Lamellert magnetkjerne som angitt i påstand 1, karakterisert ved at kjernen er bygget opp av grupper på tre benplater med tilhørende åkplater, hvilke plater til- sammen er anordnet i fire lag.

3. Lamellert magnetkjerne som angitt i påstand 2, karakterisert ved at i hvert ben i en sluttet kjerne omrammer to benplater (15, 16) med tilhørende åkplater (17, 19; 18, 20) som er vendt mot hverandre og ligger på hverandre en tredje benplate (21) som er to platebredder kortere og har til-hørende åkplater (22, 23) (fig. 4).

4. Lamellert magnetkjerne som angitt i påstand 1, karakterisert ved at i hvert ben i en sluttet kjerne er en benplate (30) med full benlengde innesluttet mellom to grupper, hver på to benplater (28, 29) som begge er en platebredde kortere og hører til to par av åkplater (24, 25; 26, 27) som ligger i samme lag (fig. 5).

5. Lamellert magnetkjerne som angitt i påstand 2, karakterisert ved at to åkplater som ligger inntil hverandre i samme lag er erstattet med en plate med dobbelt bredde.

6. Lamellert magnetkjerne som angitt i påstand 1—5, karakterisert ved at ben- og åkplater på fugestedene stikker så meget utenfor kjernen i lengderetningen som tilsvarende lengden av de områder med dårligere magnetiske egenskaper som oppstår ved tilklippingen av platene.

7. Lamellert magnetkjerne som angitt i påstand 1—6, karakterisert ved at mag-netkjernen er tre- eller flerbenet, med åkplater som ligger mot benplater i alle ben.

8. Lamellert magnetkjerne som angitt i påstand 2, karakterisert ved at stykker av umagnetisk material (11, 12) er lagt inn i kjernen.