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invention
Fédération de Russie Patent RU2074432
MATRIX TRANSFORMER

MATRIX TRANSFORMER. SAVOIR-FAIRE. INTRODUCTION. BREVETS. TECHNOLOGIE.

Invention. MATRIX TRANSFORMER. Fédération de Russie Patent RU2074432

Nom du demandeur: Habuzov Basil Arsen'evich; Khudyakov Vladimir Fedorovich
Nom de l'inventeur: Habuzov Basil Arsen'evich; Khudyakov Vladimir Fedorovich
Le nom du titulaire du brevet: Habuzov Basil Arsen'evich; Khudyakov Vladimir Fedorovich
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 20.09.1994

Utilisation: en génie électrique et en particulier à haute fréquence transformateur (composants inductifs) et peut être utilisé dans l' électronique et la technologie des transducteurs, tels que les sources d'énergie secondaires.

Le dispositif se compose de plusieurs sections identiques comprenant noyau magnétique de noyau ouvert disposé de manière coaxiale sur la surface des enroulements primaire et secondaire, et des bornes de connexion dudit nom mêmes enroulements dans les sections et les groupes qui combinent une ou plusieurs sections, faites sous la forme de combinaisons de série et parallèle circuits, et un couplage magnétique réglable entre les sections. Le convertisseur de matrice a une large gamme d'applications en raison de la possibilité d'ajuster le rapport de transformation, magnétiser boucle d'inductance et de capacité de mezhobmotochnoy, qui est obtenue en commutant les bobines et modifier le couplage magnétique entre les sections à paramètres constants des noyaux et les enroulements.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention se rapporte à l' ingénierie électrique et en particulier des transformateurs à haute fréquence et d' autres éléments inductifs et peuvent être utilisés dans l' électronique et la technologie des transducteurs, tels que des sources d'énergie secondaire.

Connu de type matrice plate transformateur [1] de plusieurs sections identiques sous la forme de noyaux toroïdaux avec un seul tour primaire et des enroulements secondaires, les enroulements sont connectés en parallèle avec le même nom.

L'inconvénient de cette portée limitée du transformateur en raison du manque de possibilités de régulation des paramètres tels que l' inductance de la capacité circuit de mezhobmotochnaya magnétisant.

Connu multiple transformateur [2] , qui est choisi comme prototype. Ce transformateur comprend une section enroulement primaire situé sur des noyaux magnétiques toriques séparés placés sur une forme cylindrique des tiges métalliques formant un enroulement connecté en parallèle pour former un seul tour de sections de tige, dans lequel toutes les sections de l'enroulement primaire et connecté en parallèle secondaire.

Le principal inconvénient du prototype de transformateur champ d'application limité en raison du manque de possibilités de magnétisation boucle de commande d'inductance et capacité de mezhobmotochnoy sans changer la conception du noyau et le rapport de transformation.

Le but de l'invention, l'élargissement de la portée du transformateur en ajustant les paramètres.

Le résultat technique est obtenu par que , dans une matrice ( en plusieurs étapes) transformateur comprenant plusieurs sections identiques avec un circuit magnétique séparé chacune, les sections des bornes de l' enroulement primaire, une bobine secondaire avec des bornes, circuit magnétique séparé est conçu comme un noyau magnétique central ouvert, l'enroulement secondaire est sous la forme de sections, chacune de ces sections sur une partie séparée du noyau magnétique en même temps que l'enroulement primaire, les sections primaire et secondaire d'enroulement sont agencés en groupes connectés en série, et les cellules dans les groupes - une série parallèle.

L'ensemble proposé d'essentiel matrice des fonctionnalités (multicellulaire) conception du transformateur à noyau ouvert dans chaque section, les sections syndicales dans le groupe avec une connexion en parallèle de la série de sections et de groupes d'enroulements permet d'obtenir le résultat technique recherché consiste à étendre l'application en ajustant les paramètres. En effet, la matrice est possible de changer le circuit magnétisant et mezhobmotochnuyu inductance de capacité transformateur en contrôlant le couplage magnétique entre les noyaux de transformateur avec des sections ouvertes en déplaçant les sections dans l'espace par rapport à l'autre. Ainsi, au niveau du transformateur peut réduire le courant de repos avec une augmentation de l'inductance du circuit magnétisant pour augmenter l'amplitude de la diminution du courant magnétisant de l'inductance dans le cas de l'utilisation du dispositif comme un transformateur, starter accumulateur d'énergie électromagnétique, et et appliquer predlagaemoeustroystvo comme élément capacitif inductif du circuit résonant avec fréquence naturelle réglable. Ainsi, l'élargissement du champ d'application du transformateur de la matrice et un transformateur et a un plan (plat) conception avec des niveaux élevés de normalisation et traitabilité.

MATRIX TRANSFORMER. Fédération de Russie Patent RU2074432

Fig. La figure 1 montre une section de transformateur

MATRIX TRANSFORMER. Fédération de Russie Patent RU2074432

2 deux d'un certain nombre de variantes possibles des sections et des groupes d'enroulements de connexions conceptuelles broche: des enroulements primaires en série et en parallèle (a) et ensuite (b) pour les sections dans le groupe de bobines secondaires.

Fig. 1 et 2 introduit la notation suivante: 1 section de transformateur 2 ouvrir les sections de noyau de transformateur de la section enroulement primaire 3, l' article 4 de l'enroulement secondaire, 5 groupe, qui comprend l' article 6 de bobinage - joint isolant entre les sections sinueuses.

Le convertisseur de matrice proposée comprend une pluralité de sections identiques 1 (1 ou 2 1.1.1.4) avec un noyau magnétique séparé constituées chacune sous la forme d'une tige ouverte magnétique noyau 2 (2.1-2.4). Sur la surface du noyau 2 sont disposés, par exemple, de manière coaxiale avec la section primaire 3 et à l'article 4 des enroulements secondaires (3.1-3.4 et 4.1-4.4). Les sections 3 et 4 sont disposées en groupes d'enroulements 5. Entre les tronçons 3 et 4 est un joint isolant 6. Conclusions 3.1-3.4 sections de l' enroulement primaire sont connectés en série en groupes selon (a2) ou le compteur (2, b). Dans le groupe d'enroulements secondaires 01/05 et 05/02 sont connectés en parallèle (figure 2a) ou successivement (Fig. 2b). D'autres variantes des sections et des groupes de composés des enroulements 3 et 4, et le groupe peut avoir une ou plusieurs sections des enroulements 3 et 4, avec un certain nombre de groupes.

Fondamentalement, le travail du transformateur de la matrice est la même chose qu'un classique, traditionnel. Caractéristiques fonctionne comme suit. Le flux magnétique induit par la circulation du courant dans l'enroulement primaire 3, se prolonge le long de l'axe longitudinal de la section ouverte de l'âme 2 du transformateur 1 est fermé et dans l'espace environnant. Dans cette partie de la section magnétique de flux 1.1 qui passe dans l'espace environnant pénètre bobines section 1.2 sinueuses et les autres sections. A partir de la théorie des circuits magnétiques associés connu que l'inductance totale des deux bobines connectées en série, relié par l' intermédiaire d' un champ magnétique, est définie comme L 1,2 L 1 + L 2 ± 2 M, où M est l'inductance mutuelle, qui dépend de la distance entre les bobines et l'angle de rotation par rapport à ami d'un ami de leurs axes longitudinaux. Le "+" se produit quand une consonne, et signe "-" à la bobine du compteur est activé. Par conséquent, la valeur de la magnétisation groupe de circuits d'inductance 5.1 peut être supérieure à la somme des valeurs d'inductance des enroulements des sections 3.1 et 3.2 pour l'inclusion consonne et peut être inférieur au compteur. Dans des sections de connexion en parallèle inductance de l'enroulement est définie comme étant l'inductance totale du circuit parallèle, compte tenu de l'inductance mutuelle. Dans tous les cas, les différents circuits de l'inductance mutuelle des sections des enroulements et des groupes de sections de transformation des composés de diversité dans l'espace diminue et augmente la convergence, mais également ajustées en tournant leurs axes longitudinaux à un angle par rapport à l'autre. En même temps, modifie la valeur de la capacité totale mezhobmotochnoy et la nature de ces changements est similaire au caractère de l'inducteur. Par conséquent, dans un transformateur de matrice pour ajuster l'inductance de la capacité du circuit et mezhobmotochnuyu magnétisant peuvent être des sections de déplacement de l'espace de transformateur commun (espacement et de convergence), la rotation de leurs axes longitudinaux à des angles différents les uns des autres lorsque la consonne et à l'opposé des sections de connexion des enroulements et divers modes de réalisation des connexions des sections et des groupes de broches .

Ainsi, le résultat technique de l'élargissement du champ d'application proposé transformateur de matrice constituée de la manière suivante. Dans la construction du transformateur de matrice modifiée proposée chaque section du circuit magnétique, consistant à appliquer une tige de noyau magnétique ouvert, ce qui assure un couplage magnétique réglable entre les parties, permettant de changer le contour de l'inductance et la capacité mezhobmotochnoy magnétisant à paramètres constants des enroulements et noyaux. Réglage de ladite inductance et capacité permet:

  • réduire le courant de repos du transformateur;
  • augmenter l'amplitude du courant magnétisant dans le transformateur, inducteur, utilisé en tant que lecteur de l'énergie électromagnétique, le cas échéant;
  • de modifier leur propre transformateur de fréquence utilisée dans un élément inductif-capacitif des circuits résonnants.

Ces caractéristiques étendre le champ d'application du transformateur de la matrice, et d'ailleurs, il a une conception plane avec des niveaux élevés de la normalisation et de la traitabilité.

Pour tester la matrice a été faite à deux sections transformateur avec tige de ferrite ouverte de base (longueur 45, diamètre 4 mm) et des sections enroulements coaxiaux positionnés. Dans les sections de la première inductance de l' enroulement 630 et 667 uH, 135 secondaires et 133 uH, la capacité de mezhobmotochnye 73 et 80 pF. Lors du réglage de la modification des limites se sont révélées: la première inductance de l' enroulement de deux sections 2390-920 uH inductance de l'enroulement secondaire 127-50 uH et la capacité de mezhobmotochnoy 224-137 pF. Les résultats des essais de performance du transformateur dans différentes conditions de fonctionnement sont positifs.

REVENDICATIONS

Transformateur de matrice comprenant plusieurs sections identiques avec un circuit magnétique séparé chacun, les enroulements primaires avec les conclusions des bornes d'enroulement secondaire, dans lequel ledit noyau magnétique séparé est conçu comme un noyau magnétique central ouvert, l'enroulement secondaire est sous la forme de sections, chacune de ces sections situées sur le circuit magnétique séparé conjointement avec une partie de l'enroulement primaire, les sections primaire et secondaire d'enroulement sont agencés en groupes connectés en série, une section en groupes parallèles, en série.

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Date de publication 12.11.2006gg