PL175657B1

PL175657B1 - Electromagnetic transformet for use in a parametron

Info

Publication number: PL175657B1
Application number: PL95308595A
Authority: PL
Inventors: Antoni Sawicki
Original assignee: Politechnika Czestochowska
Priority date: 1995-05-12
Filing date: 1995-05-12
Publication date: 1999-01-29
Also published as: PL308595A1

Abstract

Transformator elektromagnetyczny do parametronu zawierający rdzeń ferrytowy złożony z części zewnętrznej i wewnętrznej oraz z dwóch pokryw, przy czym wewnętrzna część rdzenia ma jedno uzwojenie cylindryczne osadzone na walcowej wewnętrznej części rdzenia znajdującej się między dwoma pokrywami ferrytowymi, znamienny tym, ze zewnętrzna część rdzenia ferrytowego składa się z symetrycznychjednakowych segmentów (1), utworzonych w wyniku podziału fizycznego części zewnętrznej rdzenia, mającej kształt graniastosłupa ze wzdłużnym otworem przelotowym, o profilu przekroju poprzecznego geometrycznego w postaci pasa płaskiego zamkniętego o bokach stanowiących dwa wielokąty foremne jednokładne względem środka ciężkości tych wielokątów, płaszczyznami przechodzącymi przez oś graniastosłupa i środki symetrii boków jego podstaw mających kształt wielokątów foremnych, a ponadto w dwóch ściankach każdego segmentu (1) po stronie styku z sąsiednimi segmentami (1) znajdują się wzdłużne zagłębienia (2) w kształcie rozciągniętego owalnie pierścienia przestrzennego, oprócz tego po tej samej stronie powierzchni styku segmentów (1) od strony ścianki zewnętrznej segmentu (1) rdzenia do zagłębienia (2) znajduje się symetrycznie rozmieszczony rowek (3), taki że po zlozentu segmentów (!) rowki (3) tworzą otwory, przez które sąwyprowadzone przewody stanowiące końcówki uzwojenia (4), które to uzwojenie (4) ma kształt rozciągniętego owalnie pierścienia przestrzennego i wypełnia przestrzeń utworzoną przez zagłębienia (2), a ponadto wprzestrzeni utworzonej przezotwór przelotowy w zewnętrznej części rdzenia umieszczona jest wewnętrzna część (5) rdzenia w kształcie walca kołowego prostego o długości takiej samejjak długość segmentów (1) zewnętrznej części rdzenia, dodatkowo wewnętrzna część (5) rdzenia umieszczona jest współosiowo w stosunku do zewnętrznej części rdzenia utworzonei przez segmenty (1), a wokół wewnętrznej części (5) rdzenia osadzone jest współosiowo uzwojenie (6) cylindryczne, a na oba końce wewnętrznej części (5) rdzenia nałożone są pokrywy (7) ferrytowe w kształcie wielokątów foremnych o takich samych długościach boków jak długości boków zewnętrznych ścianek zewnętrznej części rdzenia składającego się z segmentów (1), dodatkowo pokrywy (7) mają mimośrodowo rozmieszczone otworyElectromagnetic transformer for the parametron containing the core ferrite composed of outer and inner parts and two covers, the inner part of the core has one cylindrical winding seated on the cylindrical inner part of the core between the two ferrite covers, characterized in that the outer part of the core ferrite consists of symmetric alike segments (1) formed as a result of the physical division of the outer core portion having the shape of a prism with a longitudinal through hole, with a cross-sectional profile geometric transverse in the form of a closed flat belt o sides that are two regular polygons that are uniform with respect to the center the gravity of these polygons, planes passing through the axis of the prism and the centers of symmetry of the sides of its bases having the shape of polygons regular and, moreover, in the two sides of each segment (1) on the side contact with adjacent segments (1) there are longitudinal recesses (2) at the shape of the oval-extended space ring, in addition to that after on the same side of the contact surface of the segments (1) from the side of the outer wall the segment (1) of the core into the cavity (2) is arranged symmetrically a groove (3) such that the grooves (3) form after the set of segments (!) openings through which the wires which constitute the ends of the windings are led out (4), which winding (4) has the shape of an oval-extended ring space and fills the space created by cavities (2), a moreover, in the space formed by the through hole in the outer part the core, the inner part (5) of the cylindrical core is placed straight circular with the same length as the outer segments (1) parts of the core, additionally the inner part (5) of the core placed is coaxial to the outer part of the core formed by segments (1), and is seated around the inner core part (5) coaxially cylindrical winding (6), and on both ends of the inner part (5) of the core, there are ferrite covers (7) in the shape of regular polygons with the same side lengths as the outer sides the walls of the outer part of the core consisting of segments (1), in addition, the covers (7) have eccentric openings

Description

Przedmiotem wynalazku jest transformator elektromagnetyczny do parametronu, przeznaczony do zasilania urządzeń elektronicznych działających w warunkach wysokich poziomów zakłóceń w sieci zasilającej.The subject of the invention is an electromagnetic transformer for parametron, intended to supply electronic devices operating in conditions of high levels of disturbances in the supply network.

Znany transformator elektromagnetyczny składa się z rdzenia ferrytowego złożonego z dwóch osiowo symetrycznych części, na których osadzone są dwa uzwojenia i z dwóch pokryw ferrytowych. Zewnętrzna boczna część rdzenia ma kształt walca kołowego prostego wydrążonego. Na tej walcowej części rdzenia jest osadzone równomiernie pierwsze uzwojenie o kształcie zbliżonym do toroidalnego. Uzwojenie to w całości zawiera w swoim wnętrzu walcowąThe known electromagnetic transformer consists of a ferrite core composed of two axially symmetrical parts on which two windings are mounted, and of two ferrite covers. The outer side part of the core has the shape of a straight, hollow circular cylinder. A first, toroidal-shaped winding is evenly mounted on this cylindrical part of the core. The winding is entirely cylindrical inside

175 657 wydrążoną część rdzenia. Na wewnętrznej części rdzenia ferrytowego, umieszczonej współosiowo z zewnętrzną częścią rdzenia i wykonanej w kształcie walca kołowego prostego, osadzone jest drugie uzwojenie o kształcie cylindrycznym. Do obydwu końców wewnętrznej części rdzenia przylegajądwa krążki ferrytowe o średnicach nie mniejszych niż średnica zewnętrznej części rdzenia.175 657 the hollow part of the core. On the inner part of the ferrite core, placed coaxially with the outer part of the core and made in the shape of a straight circular cylinder, a second cylindrical winding is mounted. Adjacent to both ends of the inner part of the core are two ferrite discs with diameters not smaller than the diameter of the outer part of the core.

Ze względu na konieczność nawijania pierwszego uzwojenia w sposób toroidalny na walcową wydrążoną część rdzenia, wykonanie transformatora w sposób zmechanizowany ze względów technologicznych jest bardzo skomplikowane. Natomiast ręczne wykonanie transformatora jest pracochłonne i kosztowne, a uzyskanie wysokiej jakości wyrobu jest tym sposobem bardzo trudne. Duże szczeliny powietrzne występujące między częściami rdzenia obniżają efektywność transformacji energii. Podział rdzenia tyko na cztery części uniemożliwia także budowę transformatorów o dużych gabarytach, a więc stosowanie go do transformowania dużych mocy.Due to the necessity to wind the first winding in a toroidal manner on the cylindrical hollow part of the core, the manufacture of the transformer in a mechanized manner is very complicated for technological reasons. On the other hand, making a transformer by hand is labor-intensive and costly, and obtaining a high-quality product is thus very difficult. Large air gaps between the core parts reduce the efficiency of the energy transformation. The division of the core into only four parts also prevents the construction of large-size transformers, and thus its use to transform large powers.

Transformator elektromagnetyczny według wynalazku zawiera rdzeń ferrytowy złożony z części zewnętrznej i wewnętrznej oraz z dwóch pokryw. Zewnętrzna boczna część rdzenia ferrytowego transformatora ma kształt graniastosłupa prostego wydrążonego o jednakowych podstawach w kształcie pasa zawartego pomiędzy dwoma wielokątami foremnymi o środkach jednokładności leżących we wspólnym środku ciężkości tych figur. Zewnętrzna część rdzenia jest podzielona na jednakowe segmenty płaszczyznami przechodzącymi przez oś bryły geometrycznej, którą stanowi rdzeń, i przez środki symetrii każdego z boków podstaw w kształcie wielokąta foremnego. W dwóch ściankach każdego segmentu, po stronie styku z sąsiednimi segmentami rdzenia, znajdują się wzdłużne zagłębienia w kształcie rozciągniętego owalnie przestrzennego pierścienia o przekroju poprzecznym zbliżonym do prostokątnego. Po tej samej stronie powierzchni styku segmentów od strony ścianki zewnętrznej, w części zewnętrznej rdzenia, aż do zagłębienia znajduje się rozmieszczony symetrycznie rowek. Po złożeniu segmentów rowki te tworzą otwory, przez które wyprowadzone są przewody stanowiące końcówki uzwojeń. Uzwojenie ma kształt rozciągniętego owalnie pierścienia przestrzennego i wypełnia przestrzeń we wnętrzu rdzenia. W przestrzeni utworzonej przez ścianki wewnętrzne zewnętrznej części rdzenia umieszczona jest współosiowo wewnętrzna część rdzenia w kształcie walca kołowego prostego o długości takiej samej jak długość zewnętrznej części rdzenia. Na tej walcowej wewnętrznej części rdzenia osadzone jest współosiowo uzwojenie cylindryczne. Na oba końce wewnętrznej części rdzenia nałożone są pokrywy ferrytowe w kształcie wielokątów foremnych o długościach boków takich samych jak długości boków zewnętrznych ścianek zewnętrznej części rdzenia, składającej się z segmentów. Pokrywy mająmimośrodowo rozmieszczone otwory przelotowe dla wyprowadzenia końcówek uzwojenia wewnętrznego. Dla współosiowego ustawienia wewnętrznej części rdzenia na jego obydwa końce nałożone są przekładki centrujące.The electromagnetic transformer according to the invention comprises a ferrite core composed of an outer and an inner part and two covers. The outer side part of the ferrite core of the transformer has the shape of a straight, hollow prism with the same strip-shaped bases contained between two regular polygons with centers of uniformity lying in the common center of gravity of these figures. The outer part of the core is divided into equal segments by planes passing through the axis of the geometric body which constitutes the core and by the centers of symmetry of each side of the regular polygon bases. In the two walls of each segment, on the side of contact with the adjacent core segments, there are longitudinal recesses in the shape of an oval-extended spatial ring with a cross-section approximately rectangular. On the same side of the contact surface of the segments from the outer wall side, in the outer part of the core, up to the recess, there is a symmetrically arranged groove. After assembling the segments, these grooves create openings through which the wires that constitute the ends of the windings are led out. The winding has the shape of an oval-extended space ring and fills the space inside the core. In the space formed by the inner walls of the outer core part, the inner core part is coaxially arranged in the form of a straight circular circular with a length equal to that of the outer core part. A cylindrical winding is mounted coaxially on this cylindrical inner part of the core. On both ends of the inner part of the core there are applied ferrite covers in the shape of regular polygons with side lengths the same as the lengths of the outer walls of the outer part of the core consisting of segments. The covers have eccentrically arranged through-holes for the output of the ends of the internal winding. Centering spacers are placed on both ends of the core for the coaxial alignment of the inner part of the core.

Zaletą transformatora jest łatwe nawijanie uzwojeń w kształcie rozciągniętego owalnie pierścienia przestrzennego, brak dużych szczelin powietrznych między pokrywami a wewnętrzną i zewnętrzną częścią rdzenia oraz podział na jednakowe segmenty.The transformer's advantage is easy winding in the shape of an oval extended space ring, no large air gaps between the covers and the inner and outer part of the core, and division into equal segments.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia półwidok-półprzekrój od strony ścianek bocznych transformatora, a fig. 2 - półwidok-półprzekrój od strony pokrywy transformatora.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a half-view-half-section from the side walls of the transformer, and Fig. 2 - a half-view-half-section from the side of the transformer cover.

Transformator zawiera rdzeń ferrytowy złożony z części zewnętrznej i wewnętrznej oraz z dwóch pokryw. Zewnętrzna część rdzenia ma kształt graniastosłupa prostego wydrążonego o jednakowych podstawach w kształcie pasa zawartego pomiędzy dwoma wielokątami foremnymi, przykładowo sześciokątami, o środkach jednokładności leżących we wspólnym środku ciężkości tych figur. Zewnętrzna część rdzenia jest podzielona na jednakowe segmenty 1 płaszczyznami przechodzącymi przez oś bryły geometrycznej, którą stanowi rdzeń i przez środki symetrii każdego z boków podstaw w kształcie wielokąta foremnego. W dwóch ściankach każdego segmentu 1, po stronie styku z sąsiednimi segmentami 1 rdzenia, znajdują się wzdłużne zagłębienia 2 w kształcie rozciągniętego owalnie przestrzennego pierścienia o przekroju poprzecznym zbliżonym do prostokątnego. Po tej samej stronie powierzchni styku segmentów 1, od strony ścianki zewnętrznej segmentu 1, w zewnętrznej części rdzenia aż do zagłębienia 2 znajdu4The transformer comprises a ferrite core composed of an outer and an inner part and two covers. The outer part of the core has the shape of a straight hollow prism with the same strip-shaped bases contained between two regular polygons, for example hexagons, with centers of uniformity lying in the common center of gravity of these figures. The outer part of the core is divided into equal segments with planes passing through the axis of the geometric body which constitutes the core and by the centers of symmetry of each side of the regular polygonal bases. In the two walls of each segment 1, on the side of contact with the adjacent core segments 1, there are longitudinal recesses 2 in the shape of an extended oval spatial ring with a cross-section close to rectangular. On the same side of the contact surface of the segments 1, from the outer wall of the segment 1, in the outer part of the core up to the recess 2,

175 657 je się rozmieszczony symetrycznie rowek 3. Po złożeniu segmentów 1 rowki 3 tworzą otwory, przez które wyprowadzone są przewody stanowiące końcówki uzwojenia 4. Uzwojenie 4 ma kształt rozciągniętego owalnie pierścienia przestrzennego i wypełnia przestrzeń utworzoną przez zagłębienia 2 we wnętrzu rdzenia. W przestrzeni utworzonej przez ścianki wewnętrzne zewnętrznej części rdzenia umieszczona jest współosiowo wewnętrzna część 5 rdzenia w kształcie walca kołowego prostego o długości takiej samej jak długość zewnętrznej części rdzenia, składającej się z segmentów 1. Na tej walcowej wewnętrznej części 5 rdzenia osadzone jest współosiowo uzwojenie 6 cylindryczne. Na oba końce wewnętrznej części 5 rdzenia nałożone są pokrywy 7 ferrytowe w kształcie wielokątów foremnych o długościach boków takich samychjak długości boków zewnętrznych ścianek zewnętrznej części rdzenia, składającej się z segmentów 1. Pokrywy 7 mająmimośrodowo rozmieszczone otwory 8 dla wyprowadzenia końcówek uzwojenia 6 cylindrycznego. W szczelinach między pokrywami 7 a uzwojeniem 6 cylindrycznym umieszczone sąprzekładki 9 centrujące o zewnętrznym zarysie wielokąta foremnego zgodnego z wymiarami otworu zewnętrznej części rdzenia, składającej się z segmentów 1. Przekładki 9 majądwa otwory. Jedne otwór w środku ma wymiary takie jak przekrój poprzeczny wewnętrznej części 5 rdzenia, a drugi otwór jest rozmieszczony mimośrodowo względem środka symetrii przekładki 9, w takiej samej odległości jak otwory 8 od środka symetrii pokrywy 7, stanowiąc razem z nimi jednolite kanaliki dla wyprowadzenia końcówek przewodów uzwojenia 6 cylindrycznego.After assembling the segments 1, the grooves 3 create openings through which the conductors forming the ends of the winding 4 are led. The winding 4 has the shape of an oval-extended space ring and fills the space created by the recesses 2 inside the core. In the space formed by the inner walls of the outer core part, the inner core 5 is coaxially arranged in the shape of a straight circular circular, with a length equal to the length of the outer core part consisting of segments 1. A cylindrical winding 6 is coaxially mounted on this cylindrical inner core part 5. . On both ends of the inner part of the core 5 are applied ferrite covers 7 in the shape of regular polygons with side lengths the same as the lengths of the sides of the outer walls of the outer part of the core consisting of segments 1. The covers 7 have eccentrically arranged openings 8 for leading out the ends of the cylindrical winding 6. In the gaps between the covers 7 and the cylindrical winding 6, there are centering spacers 9 with the outer contour of a regular polygon corresponding to the dimensions of the opening of the outer part of the core consisting of segments 1. Spacers 9 have two openings. One hole in the center has dimensions such as the cross-section of the inner part 5 of the core, and the other hole is arranged eccentrically with respect to the center of symmetry of the spacer 9, at the same distance as the holes 8 from the symmetry center of the cover 7, forming together with them uniform channels for leading out the ends of the wires 6 cylindrical winding.

Fig. 1.Fig. 1.

Fig.2Fig.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claim

An electromagnetic transformer for a parametron comprising a ferrite core composed of an outer and an inner part and two covers, the inner part of the core having one cylindrical winding mounted on the cylindrical inner part of the core between the two ferrite covers, characterized in that the outer part of the ferrite core consists of symmetrical equal segments (1), formed as a result of the physical division of the outer part of the core, having the shape of a prism with a longitudinal through hole, with a geometric cross-sectional profile in the form of a closed flat belt, with sides being two regular polygons uniform with respect to the center of gravity of these polygons, with planes passing through the axis of the prism and the centers of symmetry of the sides of its bases having the shape of regular polygons, and in addition, in two walls of each segment (1) on the side of contact with adjacent segments (1) there are longitudinal recesses (2) in the shape of the alta of the oval-extended space ring, in addition, on the same side of the contact surface of the segments (1) from the outer wall of the core segment (1) to the recess (2), there is a symmetrically arranged groove (3), so that after folding the segments (1) grooves (3) they create openings through which the conductors which constitute the ends of the winding (4) are led, which winding (4) has the shape of an oval-extended space ring and fills the space created by the recesses (2), and also in the space created by the through hole in the outer part of the core, the inner part (5) of the core is in the shape of a straight circular cylinder with the same length as the length of the segments (1) of the outer part of the core, in addition, the inner part (5) of the core is arranged coaxially to the outer part of the core formed by the segments (1) ), and around the inner part (5) of the core, a cylindrical winding (6) is mounted coaxially, and and the ends of the inner part (5) of the core are covered with ferrite covers (7) in the shape of regular polygons with the same side lengths as the side lengths of the outer walls of the outer part of the core consisting of segments (1), additionally the covers (7) have eccentric openings ( 8) for the output of the ends of the cylindrical winding (6), and in addition, in the gaps between the covers (7) and the cylindrical winding (6), centering spacers (9) with an external contour of a regular polygon consistent with the dimensions of the opening of the outer part of the core consisting of segments (1 ), and the spacers (9) have two openings, one of which in the center has dimensions such as the cross-section of the inner core part (5) and covers the inner core part (5), and the other opening is eccentrically located with respect to the center of symmetry of the spacer ( 9) at the same distance as the hole (8) from the center of symmetry of the cover (7), forming together with it a uniform channel for the insertion of the ends of the cylindrical winding (6) wires.