DE1051963B - Controllable choke coil for low current purposes - Google Patents

Controllable choke coil for low current purposes

Info

Publication number
DE1051963B
DE1051963B DEN12055A DEN0012055A DE1051963B DE 1051963 B DE1051963 B DE 1051963B DE N12055 A DEN12055 A DE N12055A DE N0012055 A DEN0012055 A DE N0012055A DE 1051963 B DE1051963 B DE 1051963B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
branches
sub
core
magnetic
branch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEN12055A
Other languages
German (de)
Inventor
Simon Duinker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE1051963B publication Critical patent/DE1051963B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/45Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of non-linear magnetic or dielectric devices
    • H03K3/51Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of non-linear magnetic or dielectric devices the devices being multi-aperture magnetic cores, e.g. transfluxors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053Fe as the principal constituent
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/17Construction or disposition of windings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F21/00Variable inductances or transformers of the signal type
    • H01F21/02Variable inductances or transformers of the signal type continuously variable, e.g. variometers
    • H01F21/08Variable inductances or transformers of the signal type continuously variable, e.g. variometers by varying the permeability of the core, e.g. by varying magnetic bias
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03CMODULATION
    • H03C1/00Amplitude modulation
    • H03C1/08Amplitude modulation by means of variable impedance element
    • H03C1/10Amplitude modulation by means of variable impedance element the element being a current-dependent inductor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine steuerbare Drosselspule für Schwachstromzwecke, bestehend aus einem mit einem Magnetjoch in Reihe liegenden ferrolnagnetischen Kern, der mit wenigstens zwei Wicklungen versehen ist und zwei parallele Hauptzweige aufweist, die je in zwei parallele Teilzweige unterteilt sind, wobei ein im Magnetjoch erzeugtes, veränderbares Magnetfeld eine Änderung der Spuleninduktivität bewirkt.The invention relates to a controllable choke coil for low current purposes, consisting of a ferromagnetic core lying in series with a magnetic yoke, which has at least two windings is provided and has two parallel main branches, each divided into two parallel sub-branches are, with a changeable magnetic field generated in the magnet yoke causing a change in the coil inductance causes.

Solche Drosselspulen sind z. B. anwendbar in magnetischen Modulatoren, regelbaren Schwingungskreisen, Triggerschaltungen usw. Der Kern ist in diesen Fällen mit einem geschlossenen Joch versehen, und das veränderbare Magnetfeld wird durch einen Strom erzeugt, der durch eine mit dem Joch gekoppelte Spule fließt. Die Spule des Magnetkernes ist mit einer Wechselstromquelle verbunden, und das von diesem Wechselstrom erzeugte Magnetfeld bewirkt im Kern magnetische Flüsse, die von dem erwähnten Magnetfeld des Joches beeinflußt werden.Such reactors are, for. B. Applicable in magnetic modulators, controllable oscillation circuits, trigger circuits, etc. The core is in these Cases provided with a closed yoke, and the changeable magnetic field is through a Generates current that flows through a coil coupled to the yoke. The coil of the magnetic core is with connected to an alternating current source, and causes the magnetic field generated by this alternating current magnetic fluxes in the core, which are influenced by the aforementioned magnetic field of the yoke.

Solche Drosselspulen finden gleichfalls Anwendung bei Magnettongeräten und Magnetometern. Der Kern liegt in diesen Fällen in einem mit einem Luftspalt versehenen Joch, und die Beeinflussung der im Kern auftretenden Flüsse, die durch einen in der Kernspule fließenden Strom entstehen, erfolgt mittels eines über dem Luftspalt auftretenden Magnetfeldes. Such choke coils are also used in magnetic sound devices and magnetometers. The core in these cases lies in a yoke provided with an air gap, and the influencing of the fluxes occurring in the core, which are created by a current flowing in the core coil by means of a magnetic field occurring above the air gap.

Die Abmessungen des Kernes müssen bekanntlich möglichst klein sein, insbesondere bei hohen Frequenzen des in der Kernspule fließenden Wechselstromes. Dies ist hauptsächlich auf den Umstand zurückzuführen, daß, bevor das Kernmaterial modulierend wirken kann, dieses Material bis in die Sättigung ausgesteuert werden muß, so· daß die Hystereseschleife des Materials praktisch völlig durchlaufen werden muß. Nun sind die sich daraus ergebenden Verluste, die als Wärmeentwicklung im Kernmaterial zum Auedruck kommen, proportional dem Produkt der Frequenz, mit der die Hystereseschleife durchlaufen wird, der Fläche dieser Hystereseschleife und des Kernvolumens. Bei einer bestimmten Frequenz nehmen diese Verluste daher in proportionalem Verhältnis zum Kernvolumen zu, also· proportional zur dritten Potenz einer Längenabmessung. Die Kernoberfläche, welche die entwickelte Wärme ableiten kann, nimmt aber nur mit dem Quadrat der Längenabmessung zu, so daß bei größeren Kernabmessungen diese Wärmeentwicklung schnell unzulässig groß wird. Außerdem erhöht sich naturgemäß auch die Nutzleistung der Wechselstromquelle in wesentlichem Maße. Die bei hohen Frequenzen (von z. B. 0,5 bis 10 MHz) im Zusammenhang mit dem Vorhergehenden gewünschten kleinen Kernabmessungen er-Steuerbare Drosselspule
für Schwachstromzwecke
As is known, the dimensions of the core must be as small as possible, especially at high frequencies of the alternating current flowing in the core coil. This is mainly due to the fact that, before the core material can have a modulating effect, this material has to be driven to saturation, so that the hysteresis loop of the material has to be practically completely run through. Now the resulting losses, which come to the external pressure as heat development in the core material, are proportional to the product of the frequency with which the hysteresis loop is passed, the area of this hysteresis loop and the core volume. At a certain frequency, these losses therefore increase in proportion to the core volume, that is to say proportionally to the third power of a length dimension. The core surface, which can dissipate the heat developed, only increases with the square of the length dimension, so that with larger core dimensions this heat development quickly becomes unacceptably large. In addition, the useful power of the alternating current source naturally also increases to a considerable extent. The small core dimensions er-controllable choke coil desired at high frequencies (from e.g. 0.5 to 10 MHz) in connection with the foregoing
for low voltage purposes

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)
NV Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Netherlands)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
Representative: Dipl.-Ing. K. Lengner, patent attorney,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 7. April 1955
Claimed priority:
Netherlands 7 April 1955

Simon Duinker, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden
Simon Duinker, Eindhoven (Netherlands),
has been named as the inventor

schweren die Herstellung des Kernes und der Wicklung aber sehr.However, it is very difficult to manufacture the core and the winding.

Wenn die Fläche der unter der Einwirkung des Wechselstromes durchlaufenden Hystereseschleife wesentlich verkleinert werden könnte, so ergibt sich aus dem Vorstehenden, daß es einerseits möglich ist, bei konstanter Frequenz die Kernabmessungen zu vergrößern, andererseits bei konstanten Abmessungen die Frequenz zu erhöhen. Beide Möglichkeiten haben deutliche Vorteile.If the area of the hysteresis loop under the action of the alternating current could be significantly reduced, it follows from the above that it is on the one hand possible to enlarge the core dimensions at constant frequency, on the other hand at constant dimensions to increase the frequency. Both options have clear advantages.

Nach der Erfindung werden die Hystereseverluste des Kernes wesentlich dadurch unterdrückt, daß die Wicklungen einander gegenphasig auf die Hauptzweige des Kernes gewickelt sind und daß Mittel vorgesehen sind, die in den beiden Teilzweigen jedes Hauptzweiges Gleichstrommagnetflüsse gleicher Größe, aber entgegengesetzter Richtung erzeugen, die jeden Teilzweig fast in magnetische Sättigung versetzen.According to the invention, the hysteresis losses of the core are substantially suppressed in that the Windings are wound in phase opposition to each other on the main branches of the core and that means are provided are the DC magnetic fluxes of the same magnitude in the two sub-branches of each main branch, but in the opposite direction, which put each branch into almost magnetic saturation.

Es sind bereits Drosselspulen eingangs erwähnter Art bekannt, bei denen die Induktivität der auf den Teilzweigen des Magnetkernes sitzenden Wicklungen von einem im Joch erzeugten magnetischen Gleichfeld beeinflußt wird. Bei der Drosselspule nach derThere are already inductors of the type mentioned above are known in which the inductance of the Partial branches of the magnetic core seated windings from a magnetic constant field generated in the yoke being affected. In the case of the choke coil after the

4-5 Erfindung sitzt die durch ein veränderbares Magnetfeld zu regelnde Spule dagegen auf den Hauptzweigen des Kernes. Die auf den Teilzweigen befindlichen Wicklungen dienen -zur Änderung der wirksamen Hystereseschleife der Hauptzweige und damit zur4-5 Invention sits through a changeable magnetic field On the other hand, the coil to be regulated is on the main branches of the core. The ones on the sub-branches Windings serve to change the effective hysteresis loop of the main branches and thus to

So Verringerung der Hystereseverluste.This reduces the hysteresis losses.

Es ist zwar bekannt, die Hystereseverluste eines Magnetkernes durch Gleichstromvormagnetisierung zu verringern. Im vorliegenden Fall erfolgt dies jedoch auf besondere Weise nach Art einer doppeltenIt is known that the hysteresis losses of a magnetic core due to direct current bias to reduce. In the present case, however, this is done in a special way in the manner of a double

809 768/236809 768/236

3 43 4

Gegentaktschaltung, so daß im Joch weder eine oder S hinaus, aussteuern kann. Dies bedeutet aber, Gleichstromvormagnetisierung noch eine von einem in daß — ausgenommen wenn das steuernde, im Joch 4 den Wicklungen der Drosselspule fließenden Wechsel- erzeugte Magnetfeld sehr groß ist — während jeder strom herrührende Alagnetisierung auftreten kann. Periode des erwähnten Wechselstroms ein großer Teil Dies ist besonders wichtig- für Wiedergabeköpfe von 5 der in Wirklichkeit immer auftretenden Hysterese-Magnettongeräten. Bei den bekannten Anordnungen schleife und bei kleineren Werten des steuernden geht der A'Ormagnetisierungsfluß stets über die Ma- Magnetfeldes sogar nahezu die ganze Hysteresegnetjoche und beeinflußt somit auf diesen Jochen ge- schleife durchlaufen wird,
gebenenfalls zusätzlich angeordnete Spulen. Nach der Erfindung sind aber die Hauptzweige 2
Push-pull circuit, so that neither a nor an S in the yoke can drive out. This means, however, that direct current bias is still one of one in that - except when the controlling alternating magnetic field flowing in the yoke 4 of the windings of the choke coil is very large - can occur during any current-originating magnetization. Period of the alternating current mentioned is a large part. This is particularly important for playback heads of 5 of the hysteresis magnetic sound recorders that actually always occur. With the known loop arrangements and with smaller values of the controlling flux, the magnetic flux always goes over the magnetic field even almost the entire hysteresis blending yoke and is thus influenced by the loop being passed on these yokes,
possibly additionally arranged coils. According to the invention, however, the main branches are 2

Vorzugsweise ist die Summe der Querschnitte je- io und 3 je in zwei Teilzweige aufgeteilt, die von Gleich-The sum of the cross-sections each and 3 is preferably divided into two sub-branches, which are

des Teilzweigpaares kleiner als der Querschnitt des stromflüssen durchsetzt werden, und zwar in derof the partial branch pair smaller than the cross section of the current flows through, namely in the

entsprechenden Hauptzweiges. Weise, daß jeder Teilzweig bis in die Sättigung ge-corresponding main branch. Way that each sub-branch is saturation

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind im bracht ist und sich gleichzeitig diese Gleichstrom-Bereich der beiden Teilzweige des ferromagnetischen flüsse in den nicht verzweigten Teilen der Haupt-Kernes Dauermagnete angebracht, die in den Teil- 15 zweige 2 und 3 ausgleichen. Der durch die Spule 13 zweigen Gleichstrommagnetflüsse erzeugen, die sich fließende Gleichstrom stellt z. B. den vom Teilzweig 9 in den Hauptzweigen ausgleichen und jeden Teilzweig des Hauptzweiges 2 gebildeten Kemteil auf den fast in die Sättigung bringen. Punkt Q der Hystereseschleife ein (s. Fig. Z). DerAccording to a further development of the invention, permanent magnets are attached and at the same time this direct current area of the two sub-branches of the ferromagnetic fluxes in the non-branched parts of the main core, which equalize in the sub-branches 2 and 3. The branches through the coil 13 generate direct current magnetic fluxes, the flowing direct current provides z. B. compensate for the sub-branch 9 in the main branches and bring each sub-branch of the main branch 2 formed core part to the almost saturation. Point Q of the hysteresis loop (see Fig. Z). Of the

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung durch die Spule 14 fließende Gleichstrom stellt denThe invention is based on the direct current flowing through the coil 14 in the drawing represents the

dargestellten Zeichnungen näher erläutert. 20 vom Teilzweig 10 des Hauptzweiges 2 gebildetenillustrated drawings explained in more detail. 20 formed by the sub-branch 10 of the main branch 2

Fig. 1, 4, 5, 6 und 7 zeigen Ausführungsbeispiele Kernteil auf den Punkt P der Hystereseschleife ein1, 4, 5, 6 and 7 show embodiments of the core part at point P of the hysteresis loop

einer steuerbaren Drosselspule nach der Erfindung (s. gleichfalls Fig. 2). Die Gleichstromflüsse in dena controllable choke coil according to the invention (see also Fig. 2). The direct current flows in the

und Teilzweigen 9 und 10 haben also· entgegengesetzteand sub-branches 9 and 10 thus have opposite directions

Fig. 2 und 3 Kennlinien zur Verdeutlichung des Richtungen. Da die beiden Flüsse außerdem gleichFig. 2 and 3 characteristic curves to clarify the direction. Since the two rivers are also the same

Prinzips der Erfindung, 25 groß gewählt sind, gibt es keine Gleichstromflußkom-Principle of the invention, 25 are chosen large, there is no DC flow com-

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Steuer- ponente im nicht verzweigten Teil des Hauptzweiges 2.1 shows an exemplary embodiment of a control component in the non-branched part of the main branch 2.

baren Drosselspule nach der Erfindung dargestellt, Die wirksame Hystereseschleife des Hauptzweiges 2,baren choke coil according to the invention shown, the effective hysteresis loop of the main branch 2,

die z.B. als Einzelteil eines magnetischen Verstärkers wie sie für die von dem in den Wicklungen 5 und 6e.g. as an individual part of a magnetic amplifier such as that used for the one in windings 5 and 6

benutzt werden kann. Mit 1 ist der ferromagnetische fließenden Wechselstrom und im Joch 4 erzeugtencan be used. With 1 is the ferromagnetic flowing alternating current and generated in the yoke 4

Kern bezeichnet, der aus einem vorzugsweise elek- 30 Magnetfelder auftritt, wird durch die in Fig. 3 dar-The core, which occurs from a preferably electrical magnetic field, is represented by the

trisch schlecht leitenden Material besteht; 2 und 3 gestellte Kennlinie dargestellt.Trisch poorly conductive material consists; 2 and 3 shown characteristic curve.

sind die Hauptzweige des Kernes, die bei Beeinflus- Das Auftreten einer solchen Kennlinie wird deut-are the main branches of the kernel, which when influenced- The occurrence of such a characteristic becomes clear-

sung durch das erwähnte Magnetfeld effektiv wirk- Hch, wenn man erwägt, daß für die erwähntensolution by the aforementioned magnetic field is effective if one considers that for the aforementioned

sam sind. Die Spule wird von den in Reihe liegenden Magnetfelder im Teilzweig 9 die dem Punkt Q ent-are sam. The coil is driven by the series of magnetic fields in branch 9 that correspond to point Q

Wicklungen 5, 6, 7 und 8 gebildet. 35 sprechende Feldstärke Hq den neuen Nullpunkt derWindings 5, 6, 7 and 8 are formed. 35 speaking field strength H q the new zero point of the

Auf das geschlossene Joch 4, welches gleichfalls H-Achse für diesen Teilzweig darstellt und im Teilaus ferromagnetischem Material besteht, ist eine zweig 10 die dem Punkt P entsprechende Feldstärke Spule 17 gewickelt. Ein durch diese Spule fließender H1, den neuen Nullpunkt der JT-Achse für diesen Teil-Strom erzeugt ein Magnetfeld, welches die Magnet- zweig darstellt. Die magnetische Induktion B für den flüsse beeinflußt, die im Kern 1 unter dem Einfluß 40 ganzen Hauptzweig 2 ergibt sich einfach durch Sumeines den Klemmen D-E der Wicklungen 5, 6, 7 und 8 mierung der in den Teilzweigen 9 und 10 auf tretenzugeführten Wechselstromes auftreten. Die Haupt- den Induktionen, wobei die Übertragung auf die zweige 2 und 3 sind je in zwei Teilzweige 9, 10 bzw. neuen iT-Achsen berücksichtigt ist.
11, 12 aufgeteilt. Mittels eines den Klemmen A Auf ähnliche Weise hat auch die wirksame Hyste- und F zweier in Reihe liegender Spulenpaare 13, 14 45 reseschleife für den Hauptzweig 3 die in Fig. 3 dar- bzw. 15,16 zugeführten Gleichstromes werden in die- gestellte Fora.
On the closed yoke 4, which also represents the H- axis for this branch and consists in part of ferromagnetic material, a branch 10, the field strength coil 17 corresponding to the point P is wound. A H 1 flowing through this coil , the new zero point of the JT axis for this partial current, generates a magnetic field which represents the magnetic branch. The magnetic induction B affects the fluxes that occur in the core 1 under the influence of 40 whole main branch 2 simply by summing the terminals DE of the windings 5, 6, 7 and 8 of the alternating current supplied to the branches 9 and 10. The main ones are inductions, whereby the transfer to branches 2 and 3 is taken into account in two sub-branches 9, 10 or new iT axes.
11, 12 split. By means of a similar way to the terminals A , the effective hysteresis and F of two pairs of coils 13, 14 45 lying in series have a reset loop for the main branch 3, the direct current supplied in FIG .

sen Teilzweigen Gleichstromflüsse erzeugt, in der Auch in Fig. 3 ist durch eine gestrichelte Linie die Weise, daß der Gleichstromfluß im Teilzweig 9 von Beziehung zwischen B und H angegeben, wobei wieder gleicher Größe, aber von entgegengesetzter Richtung die Hystereseverluste außer Betracht gelassen sind, zum Gleichstromfluß im Teilzweig 10 ist, und der 50 In diesem Falle kommt die Nichtlinearität auf brauch-Gleichstromfluß im Teilzweig 11 von gleicher Größe, bare Weise zum Ausdruck, wenn das mittels des jedoch von entgegengesetzter Richtung zum Gleich- durch die Spule fließenden Stromes erzeugte Magnetstromfluß im Teil 12 ist. Die Größe dieser Gleich- feld die Hauptzweige 2 und 3 über einen der Punkte Ii stromflüsse ist derart, daß jeder Teilzweig in die Sät- oder K hinaus aussteuert,
tigung gebracht ist. 55 Bemerkt wird an dieser Stelle, daß, je nachdem die
sen sub-branches generated direct current flows, in which also in Fig. 3 by a dashed line the way that the direct current flow in sub-branch 9 of the relationship between B and H is indicated, again the same size, but from the opposite direction, the hysteresis losses are disregarded, to the direct current flow in branch 10, and the 50. In this case, the non-linearity of the normal direct current flow in branch 11 of the same magnitude, can be expressed when the magnetic current flow generated by means of the current flowing through the coil from the opposite direction to the direct current in part 12 is. The size of this constant field the main branches 2 and 3 over one of the points Ii current flows is such that each sub-branch modulates into the Sät- or K out,
care is brought. 55 It should be noted at this point that, depending on the

In Fig. 2 ist die Hystereseschleife des Materials des Punkte P und Q der Fig. 2 in kürzerem Abstand vonIn Fig. 2, the hysteresis loop of the material of points P and Q of Fig. 2 is at a shorter distance from

Kernes 1 dargestellt. Vorausgesetzt wird, daß die den Punkten R und JT gewählt werden (indem derCore 1 shown. It is assumed that the points R and JT are selected (by the

Hauptzweige 2 und 3 des Kernes 1 nicht geteilt sind. Gleichstrom durch die Wicklungen 13, 14 bzw. 15, 16Main branches 2 and 3 of the core 1 are not divided. Direct current through the windings 13, 14 or 15, 16

Die Steuerbarkeit einer Drosselspule beruht auf kleiner gewählt wird), auch die PunkteM und K The controllability of a choke coil is based on being selected to be smaller), including points M and K

Nichtlinearität zwischen der magnetischen Induk- 60 näher aneinanderzuliegen kommen, so daß die FeId-Non-linearity between the magnetic inductor 60 come closer to each other, so that the field

tion B und der magnetischen Feldstärke H. In Fig. 2 stärken, die benötigt werden, um den Kern in seinention B and the magnetic field strength H. In Fig. 2 strengths that are required to put the core in its

ist durch eine gestrichelte Linie der Zusammenhang nichtlinearen Teil zu bringen, auch kleiner seinis to bring the connection nonlinear part by a dashed line, also be smaller

zwischen B und H für den Kern 1 dargestellt, falls können.shown between B and H for core 1 if can.

dabei die Hystereseverluste außer Betracht gelassen Es ist nach Fig. 3 ohne weiteres einleuchtend, daßthe hysteresis losses left out of consideration. It is immediately evident from FIG. 3 that

werden. Aus diesem Zusammenhang ergibt sich, daß 65 die Hystereseverluste bei der steuerbaren Drossel-will. From this connection it follows that 65 the hysteresis losses in the controllable throttle

die erwähnte Nichtlinearität aber im vorausgesetzten spule nach der Erfindung beträchtlich herabgesetztthe mentioned non-linearity but considerably reduced in the presupposed coil according to the invention

Falle erst dann auf brauchbare Weise zum Ausdruck sind; denn während des größten Teiles der PeriodeTraps are only then expressed in a useful way; for for most of the period

kommt, wenn das mittels des durch die Wicklung des Wechselstromes durch die Wicklungen 5, 6, 7 undcomes when that by means of the winding of the alternating current through the windings 5, 6, 7 and

fließenden Stromes erzeugte Magnetfeld das Kern- 8 befinden sich die Teilzweige 9, 10, 11 und 12 in derThe magnetic field generated by the flowing current is the core 8, the sub-branches 9, 10, 11 and 12 are located in the

material bis in die Sättigung, also über die Punkte Ji 70 Sättigung, wo diese Verluste besonders gering undmaterial down to saturation, i.e. above the points Ji 70 saturation, where these losses are particularly low and

Claims (1)

theoretisch sogar gleich Null sind. Nur bei besonders hohen Werten des steuernden Magnetfeldes, bei denen die Hauptzweige 2 und 3 weit außerhalb eines der Punkte M oder K ausgesteuert werden, nehmen die Verluste wieder wesentlich zu. Der Umstand, daß im allgemeinen nur kleine steuernde Magnetfelder zur Verfügung stehen, macht diesen Nachteil bedeutungslos. Der magnetische Widerstand der nicht verzweigten Teile der Hauptzweige 2 und 3 wird gegenüber dem der Teilzweige 9, 10 bzw. 11, 12 vorzugsweise klein gewählt, damit vermieden wird, daß in diesen nicht verzweigten Teilen trotzdem noch wesentliche Verluste auftreten. Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist daher die Summe der Querschnitte jedes Teilzweigpaares kleiner als der Querschnitt des entsprechenden nicht verzweigten Hauptzweiges. In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer steuerbaren Drosselspule nach der Erfindung dargestellt, welche z. B. zum Ablesen einer auf einem geeigneten Träger aus ferromagnetischem Material festgelegten Information benutzt werden kann. Mit 1 ist wieder der Magnetkern bezeichnet, der aus vorzugsweise elektrisch schlecht leitendem Material besteht, 2 und 3 sind die Hauptzweige des Kernes 1, die bei Beeinflussung der Induktivität durch das erwähnte Magnetfeld effektiv wirksam sind. Auch hier wird die Spule wieder von den in Reihe liegenden Wicklungen 5, 6, 7 und 8 gebildet. Das Joch 21 ist mit einem Luftspalt 22 versehen. Das Prinzip eines solchen als steuerbare Drosselspule ausgebildeten Magnettonablesekopfes ist an sich bekannt. Der in den Wicklungen 5, 6, 7 und 8 fließende Wechselstrom erzeugt in den Hauptzweigen 2 und 3 Magnetflüsse, die von den am Luftspalt 22 auftretenden Magnetfeldern moduliert werden. Diese modulierten Magnetflüsse oder deren Komponenten werden mittels einer auf dem Joch 21 angebrachten Wicklung 23 in eine Wechselspannung übergeführt, die nach erfolgter Gleichrichtung einen Strom bzw. eine Spannung liefert, der bzw. die dem abgetasteten Magnetfeld proportional ist. Eine solche Vorrichtung bietet den Vorteil gegenüber einem normalen Magnettongerätabtastkopf, daß der Strom bzw. die Spannung, der bzw. die ein Maß für die abgetasteten Magnetfelder ist, praktisch frequenzunabhängig ist und daß im Zusammenhang damit auch sehr niedrige Frequenzen und Gleichfelder unbedenklich abgetastet und wiedergegeben werden können. Außerdem kann in den meisten Fällen eine Verstärkerstufe eingespart werden. Nicht nur erschweren die bei hohen Frequenzen gewünschten kleinen Kernabmessungen die Herstellung des Kernes und der Wicklung sehr, sondern die sehr kleinen Abmessungen haben hier noch den zusätzlichen Nachteil, daß der magnetische Widerstand der Hauptzweige 2 und 3 so groß wird, daß ein großer Teil der über dem Luftspalt 22 auftretenden Magnetfelder als Ableitungsfeld über diesen Spalt auftritt, so daß nur ein geringer Teil modulierend wirksam ist. Die Erfindung schafft auch hier die Möglichkeit, bei konstanter Frequenz des durch die Wicklungen 5, 6, 7 und 8 fließenden Wechselstromes die Kernabmessungen zu vergrößern oder bei konstanten Kernabmessttngen die Frequenz des erwähnten Wechselstromes zu erhöhen, ohne daß damit eine unzulässige Zunahme der Wärmeentwicklung im Kern verbunden ist. Die Hauptzweige 2 und 3 sind zu diesem Zweck je wieder in zwei Teilzweige 9, 10 bzw. 11, 12 aufgeteilt. Durch Wicklungen 13, 14 bzw. 15, 16 werden in diesen Zweigen wieder Gleichstromflüsse erzeugt, in der Weise, daß der Gleichstromfluß im Teilzweig 9 von gleicher Größe, jedoch von entgegengesetzter Richtung zum Gleichstromfluß im Teilzweig 10 ist, und ebenso der Gleichstromfluß im Teilzweig 11 von gleicher Größe, jedoch von entgegengesetzter Richtung zum Gleichstromfluß im Teilzweig 12 ist. Die Größe dieser Gleichstromflüsse ist derart, daß jeder Teilzweig in die Sättigung gebracht ist. Auf diese Weise ist erreicht, daß die wirksame Hystereseschleife sowohl des Hauptzweiges 2 als auch des Hauptzweiges 3, wie sie für die durch den in den Wicklungen 5, 6, 7 und 8 fließenden. Wechselstrom und im Joch 21 erzeugten Magnetfelder auftritt, die in Fig. 3 wiedergegebene Kennlinie hat; hieraus folgt, daß die Hystereseverluste wieder in sehr beträchtlichem Maße herabgesetzt sind. Schließlich wird noch bemerkt, daß die Anordnung, wie sie in den Fig. 1 und 4 dargestellt ist, naturgemäß für die Erfindung nicht wesentlich ist. So können z. B. die Wicklungen 5, 6 bzw. 7, 8 zu einer einzigen Wicklung vereint sein, welche die Spulen 13, 14 bzw. 15, 16 völlig umgibt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Spule der Induktivität von einer einfachen Leitung gebildet wird, die durch die zwischen den Hauptzweigen 2 und 3 liegende Öffnung geführt ist, und daß gleichfalls die Spulen zum Erzeugen der Gleichstromflüsse in den Teilzweigen 9, 10 bzw. 11, 12 von einfachen Leitungen gebildet werden. In Fig. 5 ist diese Ausführungsform dargestellt. Die sich entsprechenden Teile der Fig. 4 und 5 sind gleich bezeichnet. Mit 24 ist hier die Spule der Induktivität bezeichnet. Im Zusammenhang mit der bei solchen Vorrichtungen gewünschten Symmetrie besitzt die Spule 24 an einem Ende zwei parallele Zweige 25 und 26, deren Klemmen E1 und E2 mit derselben Klemme der Wechselstromquelle verbunden werden können. Die Spulen zum Erzeugen der Gleichstromflüsse werden von den Leitungen 27 und 28 gebildet, die mittels des kreisförmigen, die Leitung 24 umgreifenden Leiters 29 in Reihe miteinander verbunden sind. Es ist aber auch möglich, die erwähnten Gleichstromflüsse durch kleine Dauermagnete zu erzeugen, die z. B. in die Teilzweige 9, 10, 11 und 12 eingebaut sind, naturgemäß mit geeigneter Stärke und richtigem Vorzeichen. Diese Dauermagnete brauchen nicht in den Teilzweigen selbst angebracht zu werden, sondern können auch in den nicht verzweigten Teilen oder sogar in den Öffnungen zwischen den Teilzweigen angeordnet werden, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt; hier ist nur der Ferromagnetkern 1 mit den Hauptzweigen 2 und 3 dargestellt, die in die Teilzweige 9, 10 bzw. 11, 12 aufgeteilt sind. Mit 30 sind die Dauermagnete bezeichnet. Patentansprüche:are theoretically even zero. Only at particularly high values of the controlling magnetic field, at which the main branches 2 and 3 are controlled far outside one of the points M or K, do the losses increase again significantly. The fact that only small controlling magnetic fields are generally available renders this disadvantage insignificant. The magnetic resistance of the non-branched parts of the main branches 2 and 3 is preferably selected to be small compared to that of the sub-branches 9, 10 and 11, 12, so that significant losses still occur in these non-branched parts. According to a further characteristic of the invention, the sum of the cross-sections of each partial branch pair is therefore smaller than the cross-section of the corresponding non-branched main branch. In Fig. 4 an embodiment of a controllable choke coil according to the invention is shown, which z. B. can be used to read a fixed on a suitable carrier made of ferromagnetic material information. With 1 the magnetic core is again referred to, which is preferably made of electrically poorly conductive material, 2 and 3 are the main branches of the core 1, which are effectively effective when the inductance is influenced by the magnetic field mentioned. Here, too, the coil is again formed by the series of windings 5, 6, 7 and 8. The yoke 21 is provided with an air gap 22. The principle of such a magnetic sound reading head designed as a controllable choke coil is known per se. The alternating current flowing in the windings 5, 6, 7 and 8 generates magnetic fluxes in the main branches 2 and 3, which are modulated by the magnetic fields occurring at the air gap 22. These modulated magnetic fluxes or their components are converted into an alternating voltage by means of a winding 23 attached to the yoke 21, which after rectification supplies a current or a voltage which is proportional to the scanned magnetic field. Such a device offers the advantage over a normal magnetic sound device scanning head that the current or voltage, which is a measure of the scanned magnetic fields, is practically independent of frequency and that, in connection therewith, very low frequencies and constant fields can be scanned and reproduced without hesitation can. In addition, an amplifier stage can be saved in most cases. Not only do the small core dimensions desired at high frequencies make the production of the core and the winding very difficult, but the very small dimensions have the additional disadvantage that the magnetic resistance of the main branches 2 and 3 is so great that a large part of the over the air gap 22 occurring magnetic fields occurs as a dissipation field over this gap, so that only a small part has a modulating effect. Here, too, the invention creates the possibility of increasing the core dimensions at a constant frequency of the alternating current flowing through the windings 5, 6, 7 and 8 or, with constant core dimensions, to increase the frequency of the alternating current mentioned, without an inadmissible increase in the development of heat in the core connected is. The main branches 2 and 3 are again divided into two sub-branches 9, 10 and 11, 12 for this purpose. Direct current flows are again generated in these branches by windings 13, 14 and 15, 16, in such a way that the direct current flow in sub-branch 9 is of the same size, but in the opposite direction to the direct current flow in sub-branch 10, and so is the direct current flow in sub-branch 11 is of the same size, but in the opposite direction to the direct current flow in the branch 12. The magnitude of these direct current flows is such that each branch is brought into saturation. In this way it is achieved that the effective hysteresis loop both of the main branch 2 and of the main branch 3, as is the case for those flowing through the in the windings 5, 6, 7 and 8. Alternating current and magnetic fields generated in the yoke 21 occurs, which has the characteristic shown in FIG. 3; from this it follows that the hysteresis losses are again reduced to a very considerable extent. Finally, it should be noted that the arrangement as shown in FIGS. 1 and 4 is of course not essential to the invention. So z. B. the windings 5, 6 or 7, 8 can be combined into a single winding which completely surrounds the coils 13, 14 or 15, 16. Another possibility is that the coil of the inductance is formed by a simple line, which is led through the opening between the main branches 2 and 3, and that the coils for generating the direct current flows in the sub-branches 9, 10 and 11, respectively , 12 are formed by simple lines. This embodiment is shown in FIG. The corresponding parts of FIGS. 4 and 5 are labeled identically. The coil of the inductance is referred to here with 24. In connection with the symmetry desired in such devices, the coil 24 has two parallel branches 25 and 26 at one end, the terminals E1 and E2 of which can be connected to the same terminal of the alternating current source. The coils for generating the direct current flows are formed by the lines 27 and 28, which are connected to one another in series by means of the circular conductor 29 encompassing the line 24. But it is also possible to generate the mentioned direct current flows by small permanent magnets that z. B. are built into the sub-branches 9, 10, 11 and 12, naturally with a suitable strength and correct sign. These permanent magnets do not need to be attached in the sub-branches themselves, but can also be arranged in the non-branched parts or even in the openings between the sub-branches, as shown in FIGS. 6 and 7; here only the ferromagnetic core 1 is shown with the main branches 2 and 3, which are divided into the sub-branches 9, 10 and 11, 12, respectively. The permanent magnets are designated by 30. Patent claims: 1. Steuerbare Drosselspule für Schwachstromzwecke, bestehend aus einem mit einem Magnetjoch in Reihe liegenden ferromagnetischen Kern, der mit wenigstens zwei Wicklungen versehen ist und zwei parallele Hauptzweige aufweist, die je in zwei parallele Teilzweige unterteilt sind, wobei ein im Magnetjoch erzeugtes, veränderbares Magnetfeld eine Änderung der Spuleninduktivität bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (5, 6 und 7, 8) einander gegenphasig auf die Hauptzweige (2, 3) des Kernes (1) gewickelt sind und daß Mittel (13 bis 16 bzw. 30) vorgesehen sind, die in den beiden Teilzweigen (9, 10 bzw. 11, 12) jedes Hauptzweiges (2, 3) Gleichstrom-1. Controllable choke coil for low current purposes, consisting of one with a magnetic yoke ferromagnetic core lying in series, which is provided with at least two windings and has two parallel main branches which are each divided into two parallel sub-branches, wherein a changeable magnetic field generated in the magnet yoke a change in the coil inductance causes, characterized in that the windings (5, 6 and 7, 8) are in phase opposition to one another the main branches (2, 3) of the core (1) are wound and that means (13 to 16 or 30) are provided are in the two sub-branches (9, 10 or 11, 12) of each main branch (2, 3) direct current
DEN12055A 1955-04-07 1956-04-04 Controllable choke coil for low current purposes Pending DE1051963B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL799003X 1955-04-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1051963B true DE1051963B (en) 1959-03-05

Family

ID=19834591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEN12055A Pending DE1051963B (en) 1955-04-07 1956-04-04 Controllable choke coil for low current purposes

Country Status (4)

Country Link
BE (1) BE546763A (en)
DE (1) DE1051963B (en)
GB (1) GB799003A (en)
NL (1) NL92515C (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2415833A (en) * 2004-06-30 2006-01-04 Areva T & D Uk Ltd Inductive device with parallel permanent magnets in a magnetic circuit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE564524C (en) * 1928-11-13 1932-11-19 Emil Podszus Dr Earth core for load coils u. Like., which consists mainly of an easily magnetizable material
DE577357C (en) * 1931-09-26 1933-05-30 Siemens & Halske Akt Ges Electromagnetic device for transmitters, pupin coils, relays, electroacoustic devices, etc. Like., In which the magnetic loading material of the device is loaded perpendicular to the magnetic alternating current useful field with a magnetic direct field
FR837695A (en) * 1937-05-08 1939-02-15 Remote control of devices, for example t receiving devices. s. f.
CH203786A (en) * 1937-05-04 1939-03-31 Neue Telefon Gmbh Device with adjustable inductivity, arranged on a magnetizable core high-frequency winding.
DE735407C (en) * 1935-07-14 1943-05-14 Siemens Ag Device for measuring preferably strong direct currents

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE564524C (en) * 1928-11-13 1932-11-19 Emil Podszus Dr Earth core for load coils u. Like., which consists mainly of an easily magnetizable material
DE577357C (en) * 1931-09-26 1933-05-30 Siemens & Halske Akt Ges Electromagnetic device for transmitters, pupin coils, relays, electroacoustic devices, etc. Like., In which the magnetic loading material of the device is loaded perpendicular to the magnetic alternating current useful field with a magnetic direct field
DE735407C (en) * 1935-07-14 1943-05-14 Siemens Ag Device for measuring preferably strong direct currents
CH203786A (en) * 1937-05-04 1939-03-31 Neue Telefon Gmbh Device with adjustable inductivity, arranged on a magnetizable core high-frequency winding.
FR837695A (en) * 1937-05-08 1939-02-15 Remote control of devices, for example t receiving devices. s. f.

Also Published As

Publication number Publication date
BE546763A (en)
GB799003A (en) 1958-07-30
NL92515C (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2632095A1 (en) ELECTROMECHANICAL TORSION OSCILLATOR
DE1923525A1 (en) Motor arrangement in which the magnetic circuit has a thin layer of a hard magnetic material
CH506866A (en) Electromagnetic arrangement for controlling electrical power
DE1566791A1 (en) Electrical control value transmitter
DE868076C (en) Device for electro-mechanical vibration transmission
DE2916289B1 (en) Measurement of the magnetic flux change and the air gap size of an air gap between an electromagnet and a ferromagnetic material
DE1051963B (en) Controllable choke coil for low current purposes
DE971616C (en) Approximately closed ferromagnetic circuit with one or more windings to generate an alternating magnetic field
EP0037467B1 (en) Magnetisation device for inducing a preferential orientation in magnetic recording media
DE925318C (en) Arrangement for the premagnetization of sound writing carriers for magnetic sound recordings
DE3708226C2 (en) Ballast with two coils
EP0388930A1 (en) E-I core with an air gap
CH339262A (en) Controllable inductance, especially for high frequency
DE2511918A1 (en) DYNAMIC TYPE CARTRIDGES
DE910671C (en) Circuit arrangement for magnetic modulators, modulators, relays, amplifiers, etc.
DE918276C (en) Device for automatic constant control of electrical or electrically reproducible quantities
AT205585B (en) Protective tube contact
DE879712C (en) Arrangement for frequency sweeping of high power transmitters
DE1789147C3 (en) Inductive semiconductor component, method of manufacture and use
DE517007C (en) Electrically powered tuning fork with a vacuum tube amplifier, a drive coil to keep the fork vibrating, and a polarizing coil wound on the drive coil to polarize the core of the drive coil
DE1139153B (en) Magnetic modulator
DE863369C (en) Magnetic modulator for frequency modulation of generators
DE956997C (en) Compensation arrangement
DE914390C (en) Magnet amplifier
DE1072733B (en) Magnetic voltage stabilizer