RU2699060C1 - Magnetic system - Google Patents
Magnetic system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2699060C1 RU2699060C1 RU2018136319A RU2018136319A RU2699060C1 RU 2699060 C1 RU2699060 C1 RU 2699060C1 RU 2018136319 A RU2018136319 A RU 2018136319A RU 2018136319 A RU2018136319 A RU 2018136319A RU 2699060 C1 RU2699060 C1 RU 2699060C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic circuit
- layer
- conductor
- washer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F13/00—Apparatus or processes for magnetising or demagnetising
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и электроники и предназначено для повышения напряженности магнитного поля и снижения электромагнитных помех при намагничивании и размагничивании, а также проведения магнитных измерений в процессе магнитного воздействия на объект.The invention relates to the field of electrical engineering and electronics and is intended to increase magnetic field strength and reduce electromagnetic interference during magnetization and demagnetization, as well as conduct magnetic measurements during magnetic exposure of an object.
Известна магнитная система намагничивающего устройства (см. патент РФ №2171983), состоящая из шарнирно соединенных между собой стержней, часть которых выполнена со скошенной с одной или двух сторон торцами под углом к продольной оси, причем, стержни имеют сквозные центральные отверстия и соединяются между собой гибкой подпружиненной тягой, пропущенной через отверстия, а контактируемые поверхности имеют форму круга, вписываемого в площадь сечения стержня, с центром в оси вращения стержней.Known magnetic system of a magnetizing device (see RF patent No. 2171983), consisting of rods pivotally interconnected, part of which is made with beveled ends on one or two sides at an angle to the longitudinal axis, moreover, the rods have through central holes and are interconnected a flexible spring-loaded rod passed through the holes, and the contacting surfaces have the shape of a circle inscribed in the cross-sectional area of the rod, centered on the axis of rotation of the rods.
Известна также магнитная система (см. а.с. СССР №1007681), содержащая сердечник с магнитопроводом и ряд шарнирно соединенных секций, при этом оси шарниров выполнены гибкими. Недостатком данного устройства является ограниченность шарнирно соединенных секций для контроля изделий сложной пространственной ориентации и значительные электромагнитные помехи в процессе работы катушки с сердечником.A magnetic system is also known (see AS USSR No. 1007681), containing a core with a magnetic circuit and a number of articulated sections, while the axis of the hinges are flexible. The disadvantage of this device is the limited articulated sections to control products of complex spatial orientation and significant electromagnetic interference during operation of the coil with the core.
Наиболее близким к заявленному изобретению является магнитная система (см. а.с. СССР №777225) содержащая электромагниты и гибкий магнитопровод выполненный в виде стержня из гибкого магнитопроводящего материала, соединяющего сердечники электромагнитов, причем, первый электромагнит имеет разъем для подключения к блоку питания, а второй электромагнит подсоединен к первому последовательно, при этом гибкий магнитопровод выполнен в виде пучка стальных тросов.Closest to the claimed invention is a magnetic system (see AS USSR No. 777225) containing electromagnets and a flexible magnetic core made in the form of a rod of flexible magnetically conductive material connecting the cores of the electromagnets, the first electromagnet having a connector for connecting to the power supply, and the second electromagnet is connected to the first in series, while the flexible magnetic circuit is made in the form of a bundle of steel cables.
Общим недостатком перечисленных известных устройств является невозможность их использования в точных магнитных измерительных системах из-за значительных электромагнитных помех в процессе работы магнитных систем, содержащих электромагниты с гибким магнитопроводом.A common disadvantage of these known devices is the impossibility of their use in accurate magnetic measuring systems due to significant electromagnetic interference in the operation of magnetic systems containing electromagnets with a flexible magnetic circuit.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности, технологичности и точности магнитных измерений в процессе магнитного воздействия на объект.The problem to which the invention is directed, is to increase the efficiency, manufacturability and accuracy of magnetic measurements in the process of magnetic impact on the object.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, заключается в измерении магнитных взаимодействий внутри экранированной магнитной системы и создании экранированного концентратора магнитного поля.The technical result obtained by solving the problem is to measure magnetic interactions inside a shielded magnetic system and create a shielded magnetic field concentrator.
Для решения поставленной задачи магнитная система, содержащая электромагнит и гибкий магнитопровод, выполненный в виде стержня из гибкого магнитопроводящего материала, отличается тем, что магнитная система снабжена концентратором магнитного поля, выполненным в виде законцовки магнитопровода в форме усеченного конуса, при этом, магнитопровод с законцовкой покрыт первым слоем электроизоляционного материала и снабжен соосными с ним изолированными друг от друга токопроводами, торцы которых перекрыты и контактируют с шайбой из токопроводящего материала, кроме того, поверхность внешнего токопровода и поверхность шайбы из токопроводящего материала покрыты вторым слоем электроизоляционного материала, контактирующего с первым слоем электроизоляционного материала центрального магнитопровода, причем, центральный магнитопровод, снабжен не менее одной измерительной обмоткой, размещенными внутри и/или вокруг соосно его оси.To solve this problem, a magnetic system containing an electromagnet and a flexible magnetic circuit, made in the form of a rod of flexible magnetic material, is characterized in that the magnetic system is equipped with a magnetic field concentrator made in the form of a magnetic circuit ending in the form of a truncated cone, while the magnetic circuit with the ending is covered the first layer of electrical insulating material and is equipped with coaxial conductors isolated from each other, the ends of which are overlapped and in contact with the washer from the conductors of the supplying material, in addition, the surface of the external current path and the surface of the washer of conductive material are covered with a second layer of electrical insulation material in contact with the first layer of electrical insulation material of the central magnetic circuit, and the central magnetic circuit is provided with at least one measuring winding placed inside and / or around it coaxially axis.
Кроме того, законцовки магнитопровода выполнены из однородного магнитного материала с высокой магнитной индукцией насыщения.In addition, the ends of the magnetic circuit are made of a uniform magnetic material with high saturation magnetic induction.
Кроме того, законцовки магнитопровода выполнены в форме усеченной гиперболы или параболы вращения.In addition, the ends of the magnetic circuit are made in the form of a truncated hyperbola or parabola of revolution.
Кроме того, шайба из токопроводящего материала и законцовка магнитопровода выполнены с возможностью их охлаждения.In addition, the washer of conductive material and the ending of the magnetic circuit are made with the possibility of cooling.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."
Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач.The features of the characterizing part of the claims provide a solution to a set of functional tasks.
Признаки, указывающие, что «магнитная система снабжена концентратором магнитного поля, выполненным в виде законцовки магнитопровода в форме усеченного конуса», обеспечивают повышение напряженности магнитного поля в усеченной части конуса магнитной системы.Signs indicating that "the magnetic system is equipped with a magnetic field concentrator, made in the form of the ending of the magnetic circuit in the form of a truncated cone", provide an increase in the magnetic field in the truncated part of the cone of the magnetic system.
Признаки, указывающие, что «магнитопровод с законцовкой покрыт первым слоем электроизоляционного материала», обеспечивают электрическую изоляцию магнитопровода с законцовкой.Signs indicating that “the magnetic core with the tip is covered with the first layer of electrical insulation material” provide electrical insulation of the magnetic core with the tip.
Признаки, указывающие, что магнитопровод с законцовкой «снабжен соосными с ним изолированными друг от друга токопроводами, торцы которых перекрыты и контактируют с шайбой из токопроводящего материала», обеспечивают экранирование магнитопровода с законцовкой токопроводами и снижение электромагнитных помех за счет обеспечения противоположных направлений токов в токопроводах в процессе магнитного воздействия на объект.Signs indicating that the magnetic core with the ending "is equipped with coaxial insulated conductors from each other, the ends of which are closed and in contact with the washer of conductive material", provide shielding of the magnetic circuit with the ending of the conductors and reduce electromagnetic interference by ensuring opposite directions of currents in the conductors in the process of magnetic impact on the object.
Признаки, указывающие, что «поверхность внешнего токопровода и поверхность шайбы из токопроводящего материала покрыты вторым слоем электроизоляционного материала, контактирующего с первым слоем электроизоляционного материала магнитопровода», обеспечивают электрическую изоляцию внешнего токопровода и поверхности шайбы из токопроводящего материала вторым слоем электроизоляционного материала за счет его контакта с первым слоем электроизоляционного материала магнитопровода.Signs indicating that "the surface of the external current path and the surface of the washer made of conductive material are coated with a second layer of electrical insulation material in contact with the first layer of electrical insulation material of the magnetic circuit", provide electrical insulation of the external current path and the surface of the washer of conductive material with a second layer of electrical insulation material due to its contact with the first layer of electrical insulation material of the magnetic circuit.
Признаки, указывающие, что «магнитопровод, снабжен не менее одной измерительной обмоткой, размещенными внутри и/или вокруг центрального магнитопровода соосно его оси», обеспечивают измерение части и/или полного магнитного взаимодействия в процессе намагничивания и размагничивания внутри экранированной магнитной системы.Signs indicating that “the magnetic circuit is provided with at least one measuring winding located inside and / or around the central magnetic circuit coaxially with its axis”, provide measurement of part and / or full magnetic interaction during magnetization and demagnetization inside a shielded magnetic system.
Признаки, указывающие, что «законцовки магнитопровода выполнены из магнитного материала с высокой магнитной индукцией насыщения», обеспечивают работу концентратора магнитного поля магнитной системы при высоких значениях напряженности магнитного поля.Signs indicating that “the ends of the magnetic circuit are made of magnetic material with high magnetic saturation induction” ensure the operation of the magnetic field concentrator of the magnetic system at high magnetic field strengths.
Признаки, указывающие, что «законцовки магнитопровода выполнены в форме усеченной гиперболы или параболы вращения», обеспечивают снижение вихревых токов в токопроводах, генерируемых магнитным потоком магнитопровода, что снижает потери на вихревые токи.Signs indicating that “the ends of the magnetic circuit are made in the form of a truncated hyperbola or rotation parabola” provide a reduction in the eddy currents in the current conductors generated by the magnetic flux of the magnetic circuit, which reduces eddy current losses.
Признаки, указывающие, что «шайба из токопроводящего материала и законцовка магнитопровода выполнены с возможностью их охлаждения», обеспечивают снижение температурной зависимости индукции насыщения законцовки магнитопровода.Signs indicating that "the washer of the conductive material and the ending of the magnetic circuit are made with the possibility of cooling", provide a decrease in the temperature dependence of the induction of saturation of the ending of the magnetic circuit.
На фиг. 1 показана продольный разрез системы через продольную ось магнитопровода; на фиг. 2 - вид В-В.In FIG. 1 shows a longitudinal section of the system through the longitudinal axis of the magnetic circuit; in FIG. 2 - view BB.
Здесь: Uизм1 и Uизм2 - напряжения измерительных обмоток; 1 - магнитопровод; 2 - первый изоляционный слой; 3 - внутренний токопровод; 4 - второй изоляционный слой; 5 - внешний токопровод; 6 - защитный слой; 7 - диэлектрическая накладка; 8 - токопроводящая шайба; 9 - законцовка магнитопровода; 10 - магнитный материал законцовки магнитопровода; 11 - рабочая поверхность концентратора магнитного поля; 12 и 13 - измерительные обмотки.Here: Uism1 and Uism2 are the voltage of the measuring windings; 1 - magnetic circuit; 2 - the first insulating layer; 3 - internal conductor; 4 - second insulating layer; 5 - external conductor; 6 - a protective layer; 7 - dielectric pad; 8 - conductive washer; 9 - the ending of the magnetic circuit; 10 - magnetic material ending the magnetic circuit; 11 - the working surface of the magnetic field concentrator; 12 and 13 - measuring windings.
На чертеже показаны: (см. фиг. 1) магнитная система, содержащая центральнорасположенный магнитопровод 1, выполненный из гибкого магнитопроводящего материала, изолированный первым изоляционным слоем 2, и снабженный соосными с ним внутренним 3 и внешним 5 токопроводами, изолированными между собой вторым изоляционным слоем 4. Внешний токопровод 5 покрыт защитным слоем 6 с диэлектрической накладкой 7 на его концах для удобства работы. Токопроводящая шайба 8 выполнена из высокопроводящего материала и контактирует с торцами внутреннего 3 и внешнего 5 токопроводов, что Законцовка 9 магнитопровода выполнена в форме усеченного конуса и заполнена магнитным материалом 10 с высокой индукцией насыщения для обеспечения работы концентратора магнитного поля магнитной системы при высоких значениях напряженности магнитного поля. Площадь рабочей поверхности 11 концентратора магнитного поля выполнена значительно меньше поперечного сечения стержня 1, что обеспечивает на рабочей поверхности 11 напряженность магнитного потока, увеличенную на величину, пропорциональную отношению площадей поперечных центрального магнитопровода 1 и рабочей поверхности 11. Измерительные обмотки 12 и 13, размещены, соответственно, внутри и/или вокруг центрального магнитопровода 1 соосно его оси, напряжения на выходе которых равны Uизм1 и Uизм2.The drawing shows: (see Fig. 1) a magnetic system containing a centrally located
Магнитная система с концентратором магнитного поля и измерительными обмотками, размещенными внутри и/или вокруг центрального магнитопровода, соосно его оси, работает следующим образом.A magnetic system with a magnetic field concentrator and measuring windings located inside and / or around the central magnetic core, coaxial to its axis, operates as follows.
Магнитный поток, генерируемый источником магнитного поля (на схеме не показан), протекает по центральному магнитопроводу 1 и, далее, поступает в концентратор магнитного поля, выполненный в виде законцовки 9 центрального магнитопровода 1 в форме усеченного конуса, на выходе из которой плотность магнитного потока увеличивается пропорционально отношению площадей поперечных сечений центрального магнитопровода 1 и усеченной части конуса. Центральный магнитопровод 1 с законцовкой 9 покрыт первым слоем электроизоляционного материала 2, изолирующий соосный с центральным магнитопроводом 1, токопровод 3. Внутренний 3 и внешний 5 токопроводы, изолированные между собой вторым изоляционным слоем 4, торцы которых перекрыты и контактируют с шайбой 8 из токопроводящего материала, обеспечивают противоположные направления токов во внутреннем 3 и внешнем 5 токопроводах, питающих обмотки (на схеме не показаны) катушки электромагнита, и, как следствие, приводит к снижению электромагнитных помех, генерируемых внутренним 3 и внешним 5 токопроводами, и, кроме того, внутренний 3 и внешний 5 токопроводы экранируют магнитный поток в центральном магнитопроводе 1 и законцовку 9 центрального магнитопровода 1 в форме усеченного конуса. Снижение электромагнитных помех повышает эффективность работы концентратора магнитного поля. Размещение измерительных обмоток, внутри и/или вокруг центрального магнитопровода 1 соосно его оси позволяют проводить оценку особенностей магнитного взаимодействия, соответственно, части и всего магнитного потока магнитной системы с веществом при его намагничивании и размагничивании, а также, при наведении вихревых токов в объекте магнитного воздействия. Экранирование магнитного потока в центральном магнитопроводе 1 и в его законцовке 9 обеспечивают измерение в защищенном от воздействия внешних магнитных полей элементе магнитной системы, что повышает эффективность, технологичность и точность магнитных измерений в процессе магнитного воздействия на объект. Магнитный материал 10 законцовки 9 центрального магнитопровода 1, выполненный с высокой магнитной индукцией насыщения, обеспечивает работу концентратора магнитного поля магнитной системы при высоких значениях напряженности магнитного поля, а форма законцовки 9 центрального магнитопровода 1 в виде усеченной гиперболы или параболы вращения обеспечивает снижение вихревых токов во внутреннем 3 и внешнем 5 токопроводах протекающим магнитным потоком в центральном магнитопроводе 1 и в его законцовке 9, что снижает потери на вихревые токи. Охлаждение шайбы 8 из токопроводящего материала и законцовки 9 центрального магнитопровода 1 обеспечивает снижение температурной зависимости индукции насыщения законцовки 9 центрального магнитопровода 1, что позволяет расширить температурный диапазон работы концентратора магнитного поля измерительной системы и повысить напряженность магнитного поля, воздействующего на объект.The magnetic flux generated by the magnetic field source (not shown in the diagram) flows through the central
Таким образом, снабжение магнитной системы концентратором магнитного поля в виде законцовки магнитопровода в форме усеченного конуса и размещение внутри, экранированного токопроводами, гибкого магнитопровода измерительных обмоток повышает эффективность, технологичность и точность магнитных измерений в процессе магнитного воздействия на объект.Thus, supplying a magnetic system with a magnetic field concentrator in the form of a truncated cone-shaped magnetic core ending and placing flexible measuring conductor shielded magnetic conductors inside the shielded current conductors increases the efficiency, manufacturability and accuracy of magnetic measurements during the magnetic action on the object.
Предлагаемое устройство можно применять в области электротехники и электроники для повышения эффективности, технологичности и точности магнитных измерений в процессе магнитного воздействия на объект.The proposed device can be used in the field of electrical engineering and electronics to increase the efficiency, manufacturability and accuracy of magnetic measurements in the process of magnetic exposure to the object.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018136319A RU2699060C1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Magnetic system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018136319A RU2699060C1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Magnetic system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2699060C1 true RU2699060C1 (en) | 2019-09-03 |
Family
ID=67851401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018136319A RU2699060C1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Magnetic system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2699060C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1007681A1 (en) * | 1981-06-18 | 1983-03-30 | Киевский научно-исследовательский институт ортопедии | Inductor for magnetic therapy |
SU1735922A1 (en) * | 1990-02-28 | 1992-05-23 | Целиноградский сельскохозяйственный институт | Magnetic field generator |
RU2051704C1 (en) * | 1991-04-01 | 1996-01-10 | Вадим Семенович Шаргородский | Inductor for magnetotherapy |
RU2160129C1 (en) * | 1999-06-29 | 2000-12-10 | Нестерова Татьяна Владимировна | Intracavitary radiator for physiotherapy |
RU77725U1 (en) * | 2008-05-28 | 2008-10-27 | Яков Степанович Сеник | MAGNETIC SYSTEM FOR CREATING A MAGNETIC FIELD IN THE WORKING GAP |
US20100197148A1 (en) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | Apex Technologies, Inc. | Flexible magnetic interconnects |
-
2018
- 2018-10-15 RU RU2018136319A patent/RU2699060C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1007681A1 (en) * | 1981-06-18 | 1983-03-30 | Киевский научно-исследовательский институт ортопедии | Inductor for magnetic therapy |
SU1735922A1 (en) * | 1990-02-28 | 1992-05-23 | Целиноградский сельскохозяйственный институт | Magnetic field generator |
RU2051704C1 (en) * | 1991-04-01 | 1996-01-10 | Вадим Семенович Шаргородский | Inductor for magnetotherapy |
RU2160129C1 (en) * | 1999-06-29 | 2000-12-10 | Нестерова Татьяна Владимировна | Intracavitary radiator for physiotherapy |
RU77725U1 (en) * | 2008-05-28 | 2008-10-27 | Яков Степанович Сеник | MAGNETIC SYSTEM FOR CREATING A MAGNETIC FIELD IN THE WORKING GAP |
US20100197148A1 (en) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | Apex Technologies, Inc. | Flexible magnetic interconnects |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100815045B1 (en) | Current measurement device | |
US9406429B2 (en) | Contactless power transfer transformer | |
US9568563B2 (en) | Magnetic core flux sensor | |
US8575918B2 (en) | Wideband transducer for measuring a broad range of currents in high voltage conductors | |
US9651633B2 (en) | Magnetic core flux sensor | |
JP6205572B2 (en) | Vector potential generator, vector potential transformer, shield transmission device, non-contact space electric field generator, null circuit, and structure for vector potential generator | |
WO2005088327A2 (en) | Fluxgate and fluxgate magnetometers | |
RU2699060C1 (en) | Magnetic system | |
Zhuang et al. | The optimization of entering route for live working on 750 kV transmission towers by space electric-field analysis | |
RU2699058C1 (en) | Magnetic system | |
CN106680744A (en) | Method for analyzing ferromagnetic features of sensing electricity taking device of high tension transmission line | |
CN113009254B (en) | High-power high-linearity current injection probe | |
Fano et al. | Near field magnetic probe applied to switching power supply | |
Marracci et al. | Study and characterization of a Rogowski coil with superparamagnetic magnetite core | |
RU2699063C1 (en) | Magnetic system | |
KR101429134B1 (en) | Current measuring device of high voltage instrument using electromagnetic induction and hall effect | |
CN213025774U (en) | Flexible coil sensor | |
Schurig et al. | Losses in armored single-conductor lead-covered ac. cables | |
RU2704019C1 (en) | Magnetic field generating device | |
RU204789U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE RESISTANCE OF THE EARTHER SUPPORT INSTALLED ON A FOUR-PIECE FOUNDATION WITHOUT DISCONNECTING THE LIGHTNING PROTECTION CABLE | |
Wang et al. | A simple analytical technique for evaluating the 2-D conductive losses in isolated rectangular conductor | |
Kuppan | Frequency response analysis of a current limiting reactor. | |
RU2516291C1 (en) | Superconducting multi-cored strip conductor for alternating and direct current | |
Kaplan et al. | Applying wire antenna theory to cored search coils | |
SU597012A1 (en) | Induction apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201016 |