RU2006084C1

RU2006084C1 - Inductance coil

Info

Publication number: RU2006084C1
Authority: RU
Inventors: И.А. Романецкий; В.Е. Колотухин; В.И. Новикас
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт "Дельфин"
Priority date: 1992-04-09
Filing date: 1992-04-09
Publication date: 1994-01-15

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: coil has toroidal core 3, former whose ends carry sawtooth part of single-layer winding 2 placed over entire perimeter of formed in several passes so that turns of n-th pass are placed between n-1-s and n-2-nd passes. EFFECT: reduced leakage inductance and active loss. 4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к маточным изделиям, и предназначено для использования в фильтрах переменного напряжения в системах вторичного электропитания с большими токами нагрузки для защиты потребителей от кратковременных перенапряжений, превышающих в несколько раз напряжение питания. The invention relates to electrical engineering, in particular to uterine products, and is intended for use in AC voltage filters in secondary power supply systems with large load currents to protect consumers from short-term overvoltages that exceed several times the supply voltage.

Известны катушки индуктивности с рядовой намоткой по всему периметру кольцевого магнитопровода для минимизации индуктивности рассеяния и активных потерь I, однако собственная емкость таких катушек достаточно велика. Known inductance coils with ordinary winding around the entire perimeter of the annular magnetic circuit to minimize the leakage inductance and active losses I, however, the intrinsic capacitance of such coils is quite large.

Известна катушка индуктивности, представляющая свернутое в рулон гибкое диэлектрическое основание с нанесенным на одну из его поверхностей токопроводящим слоем, выполненным в виде пилы [1] . A known inductor, representing a rolled up flexible dielectric base with a conductive layer deposited on one of its surfaces, made in the form of a saw [1].

Подобная конструкция обладает малой собственной емкостью, однако применение ее в фильтрах в системах вторичного электропитания ограничивается недостатками: большой индуктивностью рассеяния из-за незамкнутой конструкции магнитопровода, ограниченным рабочим током. Such a design has a small intrinsic capacity, but its use in filters in secondary power supply systems is limited by the disadvantages: a large dissipation inductance due to the open circuit of the magnetic circuit, limited by the operating current.

Известна катушка индуктивности, содержащая тороидальный магнитопровод, однослойную пилообразную обмотку, начало и конец которой совмещены. A known inductor containing a toroidal magnetic circuit, a single-layer sawtooth winding, the beginning and end of which are combined.

Недостатком известной катушки является высокая индуктивность рассеяния, малое значение индуктивности. A disadvantage of the known coil is the high leakage inductance, low value of the inductance.

Цель изобретения - уменьшение индуктивности рассеяния и активных потерь, а также увеличение индуктивности. The purpose of the invention is to reduce the leakage inductance and active losses, as well as to increase the inductance.

Это достигается тем, что катушка индуктивности, содержащая тороидальный магнитопровод, однослойную пилообразную обмотку, начало и конец которой совмещены, снабжена каркасом, охватывающим магнитопровод, пилообразная часть обмотки размещена на торцах каркаса, обмотка навита вокруг сердечника по всему периметру в несколько обходов так, что витки n-го обхода расположены между витками n-1 и n-2-обходов, проводники на торцовых поверхностях образуют намотку под одним углом с одним и тем же шагом и интервалом между соседними витками, проводники на внешней и внутренней боковых поверхностях каркаса образуют намотку с одинаковым интервалом между соседними витками. This is achieved by the fact that the inductor contains a toroidal magnetic circuit, a single-layer sawtooth winding, the beginning and end of which are aligned, is equipped with a frame covering the magnetic circuit, a sawtooth part of the winding is placed on the ends of the frame, the winding is wound around the core around the perimeter in several rounds so that the turns of the nth bypass are located between the turns of n-1 and n-2 bypasses, the conductors on the end surfaces form a winding at the same angle with the same step and the interval between adjacent turns, the conductors on the outer and inner side surfaces of the frame form a winding with the same interval between adjacent turns.

Интервал между соседними витками выбирается исходя из жесткости требования межвитковой емкости, и определяет общее количество витков при заданных диаметрах каркаса. The interval between adjacent turns is selected based on the stringency of the requirements of the inter-turn capacity, and determines the total number of turns at given diameters of the frame.

На фиг. 1 изображена предлагаемая катушка индуктивности, разрез; на фиг. 2 - порядок намотки в два обхода; на фиг. 3 - развертка пилообразной части обмотки в два обхода; на фиг. 4 - то же, в пять обходов. In FIG. 1 shows the proposed inductor, section; in FIG. 2 - winding order in two rounds; in FIG. 3 - scan sawtooth part of the winding in two rounds; in FIG. 4 - the same, in five rounds.

Конструктивное выполнение пилообразной обмотки может быть одним проводником, либо несколькими параллельными проводниками, либо шиной. Сущность изобретения от этого не меняется. The design of the sawtooth winding can be one conductor, or several parallel conductors, or a bus. The invention does not change from this.

Катушка индуктивности содержит каркас 1, пилообразную обмотку 2 в один слой и два обхода, магнитопровод 3, основание 4, крышку 5, экран 6. The inductor contains a frame 1, a sawtooth winding 2 in one layer and two bypasses, the magnetic circuit 3, base 4, cover 5, screen 6.

Начало и конец обмотки обозначены буквами Н. К. The beginning and end of the winding are marked with the letters N.K.

Для закрепления обмотки на каркасе 1 сделаны выступы-ребра 7, расположенные вертикально на наружном и внутреннем диаметрах каркаса 1 с постоянным шагом между собой (но обмотка может быть помещена в проточку, напылена, приклеена и т. д. ). Количество ребер на внутреннем диаметре соответствует числу витков при намотке в один ряд, т. е. при одном обходе. При намотке в два, три и более обхода количество ребер удваивается, утраивается и т. д. Расстояние между соседними витками на торцовой части каркаса соответствует ширине обмотки с одним и тем же дополнительным интервалом. To fix the winding on the frame 1, protrusions-ribs 7 are made, located vertically on the outer and inner diameters of the frame 1 with a constant pitch between each other (but the winding can be placed in the groove, sprayed, glued, etc.). The number of ribs on the inner diameter corresponds to the number of turns when winding in one row, i.e., with one round. When winding in two, three or more rounds, the number of ribs doubles, triples, etc. The distance between adjacent turns on the end part of the frame corresponds to the width of the winding with the same additional interval.

Количество ребер на наружном диаметре в два раза больше, чем на внутреннем. Это необходимо для обеспечения заданного фиксированного угла намотки и ширины обмотки, причем длина дуги между заданным и дополнительным наружным ребром должна быть равна длине дуги между ребрами, расположенными на внутреннем диаметре каркаса. Шаг намотки и количество витков таковы, что выводы начала и конца обмотки, расположенные на различной высоте, совмещены по периметру. Основание 4 выполнено в виде фланца с осью 8, имеющей отверстие для крепления. На оси и внутренней плоскости основания имеется буртик 9 по всему периметру, на который внутренними ребрами упирается катушка, плотно сидящая на оси основания. Основание 4 и крышка 5 имеют по периметру канавку 10, в которую вставляется экран 6 в виде обечайки, края которого изолируются. Длина экрана 6 такова, что при установке образуется зазор, служащий для размещения выводов и одновременно заливки дросселя компаундом. The number of ribs on the outer diameter is two times larger than on the inner. This is necessary to ensure a given fixed angle of the winding and the width of the winding, and the length of the arc between the given and additional outer rib should be equal to the length of the arc between the ribs located on the inner diameter of the frame. The winding pitch and the number of turns are such that the conclusions of the beginning and end of the winding, located at different heights, are aligned around the perimeter. The base 4 is made in the form of a flange with an axis 8 having a hole for mounting. On the axis and the inner plane of the base there is a shoulder 9 around the entire perimeter, on which the coil abuts against the base axes against the inner ribs. The base 4 and the cover 5 have a groove 10 around the perimeter, into which the screen 6 is inserted in the form of a shell, the edges of which are insulated. The length of the screen 6 is such that during installation, a gap is formed, which serves to place the terminals and at the same time fill the throttle with a compound.

Во время полимеризации компаунда происходит полное вытеснение воздуха, что обеспечивает высокую электрическую прочность в условиях повышенной влажности. During the polymerization of the compound, air is completely displaced, which ensures high dielectric strength in conditions of high humidity.

По сравнению с прототипом предлагаемая катушка индуктивности позволяет избежать его недостатков - ограниченности рабочего тока при большой индуктивности рассеяния. Compared with the prototype, the proposed inductance coil avoids its disadvantages - limited operating current with a large scattering inductance.

Существенное отличие конструкции по сравнению с базовым объектном (аналогом) позволяет ожидать, что предлагаемая катушка индуктивности в составе фильтра может эффективно работать на частотах на прядок выше, чем у базового образца. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 375691, кл. Н 01 F 17/00, 1971. A significant difference in design compared with the base object (analog) allows us to expect that the proposed inductance coil in the filter can effectively work at frequencies an order of magnitude higher than that of the base sample. (56) 1. USSR Copyright Certificate N 375691, cl. H 01 F 17/00, 1971.

2. Патент США N 4964013, кл. Н 01 F 17/06, 1990. 2. US patent N 4964013, CL. H 01 F 17/06, 1990.

Claims

Inductance coil containing a toroidal magnetic circuit, a single-layer sawtooth winding, the beginning and end of which are combined, characterized in that it is provided with a frame covering the magnetic circuit, a sawtooth part of the winding is placed on the ends of the frame, the winding is wound around the core around the perimeter in several rounds so that the turns of the nth bypass are located between the turns of n - 1 and n - 2 bypasses, the conductors on the end surfaces form a winding at the same angle with the same step and the interval between adjacent turns, the conductor on the outer and inner side surfaces of the carcass form winding an equal interval between adjacent threads.