RU2704019C1 - Magnetic field generating device - Google Patents
Magnetic field generating device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2704019C1 RU2704019C1 RU2018136305A RU2018136305A RU2704019C1 RU 2704019 C1 RU2704019 C1 RU 2704019C1 RU 2018136305 A RU2018136305 A RU 2018136305A RU 2018136305 A RU2018136305 A RU 2018136305A RU 2704019 C1 RU2704019 C1 RU 2704019C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- flexible
- magnetic circuit
- coils
- inductors
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N2/00—Magnetotherapy
- A61N2/02—Magnetotherapy using magnetic fields produced by coils, including single turn loops or electromagnets
-
- 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)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и электроники для создания распределенного в пространстве магнитного поля произвольной конфигурации при магнитном воздействии на объекты сложной формы, в том числе, на биологически активные зоны, а также, производства измерений в процессе такого воздействия на объекты.The invention relates to the field of electrical engineering and electronics for creating a spatially distributed magnetic field of arbitrary configuration under magnetic influence on objects of complex shape, including biologically active zones, as well as making measurements during such exposure to objects.
Известны устройства для создания магнитного поля (см. Гайдуков Ю.П. Физические основы и методы получения магнитного поля // Соросовский образовательный журнал, 1996, №4, с. 97-105) с использованием многовитковых и многослойных катушек, намотанных на сердечник из ферромагнитного материала, и соленойдов без сердечников.Known devices for creating a magnetic field (see Gaydukov Yu.P. Physical principles and methods for obtaining a magnetic field // Soros Educational Journal, 1996, No. 4, pp. 97-105) using multi-turn and multi-layer coils wound on a ferromagnetic core material, and coreless solenoids.
Известно также устройство для создания магнитного поля (см. патент 2054662), состоящее из четырех электрических катушек, расположенных на цилиндрическом каркасе из диэлектрика попарно и симметрично плоскости, перпендикулярной оси цилиндрического каркаса, в котором катушки каждой пары намотаны согласно, между собой пары катушек включены встречно, причем каждая катушка состоит из одной или нескольких электрически соединенных последовательно секций в виде двух дуговых участков и соединяющих общих прямолинейных участков, параллельных оси цилиндрического каркаса, причем, дуговые участки катушек имеют центральный угол 123-125 градусов, каждая катушка состоит из трех секций, дуговые участки которых находятся от плоскости симметрии на расстояниях в пределах (0,10-0,15)R, (0,55-0,60)R и (0,80-0,85)R, а общий дуговой участок - на расстоянии (1,60-1,90)R, где R - средний радиус дуговых участков, и отношение числа ампервитков в них 1 : 1 : 2 соответственно.A device for creating a magnetic field is also known (see patent 2054662), consisting of four electric coils located on a cylindrical frame made of a dielectric in pairs and symmetrically to a plane perpendicular to the axis of the cylindrical frame, in which the coils of each pair are wound according to each other, the pairs of coils are connected in opposite directions moreover, each coil consists of one or more electrically connected in series sections in the form of two arc sections and connecting common rectilinear sections parallel to the axis c of the cylindrical frame, moreover, the arc sections of the coils have a central angle of 123-125 degrees, each coil consists of three sections, the arc sections of which are from the plane of symmetry at distances within (0.10-0.15) R, (0.55- 0.60) R and (0.80-0.85) R, and the total arc section at a distance of (1.60-1.90) R, where R is the average radius of the arc sections, and the ratio of the number of ampere turns in them 1 : 1: 2 respectively.
Известно устройство для создания магнитного поля (см. патент US20100197148 А1) магнитной системой из двух модульных магнитных структур, в первой из которых магнитная структура перемещается внутри первого модуля, а второй модуль включает в себя вторую магнитную структуру и схему управления, при котором магнитное взаимодействие между первой и второй магнитными структурами приводит к изменению формы магнитного поля двух модульных магнитных структур.A device is known for creating a magnetic field (see US20100197148 A1) with a magnetic system of two modular magnetic structures, in the first of which the magnetic structure moves inside the first module, and the second module includes a second magnetic structure and a control circuit in which the magnetic interaction between the first and second magnetic structures leads to a change in the shape of the magnetic field of two modular magnetic structures.
Наиболее близким к заявленному изобретению является устройство для создания магнитного поля (см. патент 777225), содержащее катушки индукторов, связанные по магнитному потоку гибким магнитопроводом из пучка стальных тросов, причем, первый электромагнит имеет разъем для подключения к блоку питания, а второй электромагнит подсоединен к первому последовательно.Closest to the claimed invention is a device for creating a magnetic field (see patent 777225), containing inductor coils connected in magnetic flux by a flexible magnetic circuit from a bundle of steel cables, the first electromagnet having a connector for connecting to a power supply, and the second electromagnet connected to the first one in a row.
Общим недостатком указанных устройств является невозможность создания распределенных в пространстве магнитных полей произвольной конфигурации для магнитного воздействия на объекты сложной формыA common disadvantage of these devices is the inability to create distributed in the magnetic fields of arbitrary configuration for the magnetic effect on objects of complex shape
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание распределенных в пространстве магнитных полей произвольной конфигурации для магнитного воздействия на объекты сложной формы.The problem to which the invention is directed, is the creation of distributed in space magnetic fields of arbitrary configuration for magnetic exposure of objects of complex shape.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, заключается во введении для магнитных потоков общей зоны, где обеспечивается перенаправление движения и изменение вида магнитных потоков.The technical result obtained by solving the problem is to introduce a common zone for magnetic fluxes, where redirection of movement and a change in the form of magnetic flux are provided.
Для решения поставленной задачи в устройстве для создания магнитного поля, содержащее катушки индукторов, связанные по магнитному потоку гибким магнитопроводом, отличается тем, что используют не менее трех катушек индукторов и, соответственно, не менее трех гибких магнитопроводов, одни концы которых размещены в полости соответствующей катушки индуктора и объединены по магнитному потоку общим участком, причем, катушки индукторов выполнены с возможностью их произвольного соединения и изменения в них вида и направления движения электрического тока, а свободные концы гибких магнитопроводов выполнены с возможностью произвольного размещения в пространстве относительно других свободных концов других магнитопроводов или объектов.To solve the problem in a device for creating a magnetic field, containing coils of inductors connected by magnetic flux with a flexible magnetic circuit, it is characterized in that at least three coils of inductors and, accordingly, at least three flexible magnetic circuits are used, one ends of which are placed in the cavity of the corresponding coil of the inductor and are combined along a magnetic flux into a common section, moreover, the coils of the inductors are made with the possibility of their arbitrary connection and change in them the type and direction of movement of the electric eskogo current, and the free ends of the flexible magnetic cores are configured to arbitrary placement in space relative to the other free ends of the magnetic cores or other objects.
Кроме того, гибкий магнитопровод содержит изолированный центральный магнитопровод и соосные с ним, разделенные слоем изоляции, гибкие токопроводы и внешнюю защитную оболочку, причем, обмотки электромагнитов связаны с источником питания посредством токопроводов, при этом катушка электромагнита размещена непосредственно на центральном магнитопроводе.In addition, the flexible magnetic circuit contains an isolated central magnetic circuit and coaxial with it, separated by an insulation layer, flexible current conductors and an external protective sheath, moreover, the windings of the electromagnets are connected to the power source via current conductors, while the electromagnet coil is placed directly on the central magnetic circuit.
Кроме того, центральный магнитопровод содержит не менее одной измерительной обмотки, размещенные внутри и/или вокруг магнитопровода соосно его оси.In addition, the central magnetic circuit contains at least one measuring winding placed inside and / or around the magnetic circuit coaxially with its axis.
Кроме того, свободные концы гибких магнитопроводов, используемые для создания магнитного поля переменной конфигурации, выполнены из сменного магнитомягкого материала с произвольной формой поверхности.In addition, the free ends of the flexible magnetic circuits used to create a magnetic field of a variable configuration are made of removable soft magnetic material with an arbitrary surface shape.
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 features 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 "используют не менее трех катушек индукторов и, соответственно, не менее трех гибких магнитопроводов", обеспечивают создание распределенного в пространстве магнитного поля произвольной конфигурации не менее, чем тремя источниками магнитных полей.Signs indicating that "use at least three coils of inductors and, accordingly, at least three flexible magnetic cores", ensure the creation of a distributed in the magnetic field of arbitrary configuration with at least three sources of magnetic fields.
Признаки, указывающие, что "одни концы гибких магнитопроводов размещены в полости соответствующей катушки индуктора и объединены по магнитному потоку общим участком", обеспечивают создание магнитного поля переменной конфигурации гибкими магнитопроводами с катушками индукторов, объединеных по магнитному потоку общим участком, в котором осуществляется перенаправление движения магнитных потоков.Signs indicating that "one ends of the flexible magnetic circuits are placed in the cavity of the corresponding inductor coil and are united along the magnetic flux by a common section", ensure the creation of a magnetic field of variable configuration by flexible magnetic circuits with the inductor coils united by the magnetic flux into a common section in which the magnetic streams.
Признаки, указывающие, что "катушки индукторов выполнены с возможностью их произвольного соединения и изменения в них вида и направления движения электрического тока", обеспечивают создание магнитных полей с возможностью произвольного изменения в них вида и направления движения магнитного потока.Signs indicating that "the coils of the inductors are made with the possibility of their arbitrary connection and change in them the type and direction of movement of the electric current", provide the creation of magnetic fields with the possibility of arbitrary change in them the type and direction of movement of the magnetic flux.
Признаки, указывающие, что "свободные концы гибких магнитопроводов выполнены с возможностью произвольного размещения в пространстве относительно других свободных концов других магнитопроводов или объектов", обеспечивают создание магнитных полей произвольной формы относительно других свободных концов магнитопроводов или объектов.Signs indicating that "the free ends of the flexible magnetic cores are configured to be arbitrarily placed in space relative to other free ends of other magnetic cores or objects," provide the creation of magnetic fields of arbitrary shape relative to other free ends of the magnetic cores or objects.
Признаки первого дополнительного пункта формулы изобретения обеспечивают экранирование источников магнитного поля и центральных магнитопроводов устройства создания магнитного поля токопроводами, питающими обмотки электромагнитов источников магнитного поля.The features of the first additional claim provide for the shielding of magnetic field sources and central magnetic circuits of the magnetic field generating device by current conductors supplying the windings of the electromagnets of the magnetic field sources.
Признаки второго дополнительного пункта формулы изобретения позволяют обеспечить измерение процесса воздействия на объект как части, так и всего магнитного потока.The features of the second additional claim make it possible to provide a measurement of the process of influencing the object of both part and the entire magnetic flux.
Признаки третьего дополнительного пункта формулы изобретения позволяют обеспечить создание сменного магнитного поля с произвольной формой поверхности.The features of the third additional claim make it possible to provide a removable magnetic field with an arbitrary surface shape.
На фиг. 1 показан общий вид устройства создания магнитного поля; на фиг. 2 - разрез гибкого магнитопровода и схема его присоединения к корпусу устройства; на фиг. 3 - вид слева на гибкий магнитопровод (вид А-А); на фиг. 4 - схема выбора источника питания и переключения направления тока в источниках магнитного поля.In FIG. 1 shows a general view of a magnetic field generating device; in FIG. 2 is a sectional view of a flexible magnetic circuit and a diagram of its connection to the device body; in FIG. 3 is a left view of a flexible magnetic circuit (view AA); in FIG. 4 is a diagram of selecting a power source and switching a current direction in magnetic field sources.
На фиг. 1:1 - корпус устройства; 2 - блок источников питания; 3 - блок задания источника питания; 4 - блок переключения направлений тока в источниках магнитного поля; 5 - блок подключения источников питания к обмоткам катушек; 6 - гибкий магнитопровод; 7 - конец магнитопровода с катушкой индуктора; 8 - свободный конец гибкого магнитопровода.In FIG. 1: 1 - device body; 2 - power supply unit; 3 - power supply setting unit; 4 - block switching current directions in the sources of the magnetic field; 5 - unit for connecting power sources to coil windings; 6 - flexible magnetic circuit; 7 - the end of the magnetic circuit with the inductor coil; 8 - the free end of the flexible magnetic circuit.
На фиг. 2: И1 и И2 - измерительные обмотки; П11 и П22 - торцы, соответственно, внутреннего и внешнего токопроводов (выводы измерительных обмоток, начала Н и концов К катушки электромагнита, торцы внутреннего П1 и внешнего П2 токопроводов не показаны); 1 - корпус устройства; 7 - конец магнитопровода с катушкой индуктора; 9 - защитный слой; 10 - магнитный экран; 11 - изоляционный слой; 12 - общий участок магнитных потоков; 13 - зона соединения; 14 - диэлектрическая вставка; 15 -катушка электромагнита; 16 - токопроводящая шайба; 17 - соединение магнитопровода с корпусом устройства 1; 18 - центральный магнитопровод; 19 - изоляционный слой; 20 - внутренний токопровод; 21 - изоляционный слой; 22 - внешний токопровод; 23 - защитная оболочка; 24 - защитная поверхность; 25 - токопроводящая шайба; 26 - прорезиненное кольцо; 27 -рабочая поверхность.In FIG. 2: I1 and I2 - measuring windings; P11 and P22 are the ends, respectively, of the internal and external current conductors (the terminals of the measuring windings, the beginning of H and the ends of the K coil of the electromagnet, the ends of the internal P1 and external P2 of the current conductors are not shown); 1 - device body; 7 - the end of the magnetic circuit with the inductor coil; 9 - a protective layer; 10 - a magnetic screen; 11 - an insulating layer; 12 - a common section of magnetic fluxes; 13 - connection zone; 14 - dielectric insert; 15 - coil of an electromagnet; 16 - conductive washer; 17 - connection of the magnetic circuit with the housing of the
На фиг. 3: вид слева на гибкий магнитопровод (вид А - А). Н и К -выводы катушки электромагнита; П1 и П2 - выводы, соответственно, концов внутреннего и внешнего токопроводов; 1 - корпус устройства; 7 - конец магнитопровода с катушкой индуктора; 17 - соединение магнитопровода с корпусом устройства; 23 - защитная оболочка; 26 - прорезиненное кольцо; 27 - рабочая поверхность.In FIG. 3: left view of a flexible magnetic circuit (type A - A). H and K - the output of the coil of the electromagnet; P1 and P2 - conclusions, respectively, of the ends of the internal and external conductors; 1 - device body; 7 - the end of the magnetic circuit with the inductor coil; 17 - connection of the magnetic circuit with the housing of the device; 23 - a protective shell; 26 - rubberized ring; 27 - working surface.
На фиг. 4: БЛОК 2 - блок источников питания; БЛОК 2 - блок задания источников питания; БЛОК 3 - блок задания направлений тока; БЛОК 4 -блок подключения источников питания к обмоткам катушек; ОК1, ОК2, ОК3 и ОК4 - обмотки катушек; , - направления токов в обмотках катушек.In FIG. 4: BLOCK 2 - power supply unit; BLOCK 2 - block for setting power supplies; BLOCK 3 - block for setting current directions; BLOCK 4 - block for connecting power sources to coil windings; OK1, OK2, OK3 and OK4 - winding coils; , - direction of currents in the windings of the coils.
На чертежах показаны: общий вид устройства создания магнитного поля, содержащего четыре катушки индуктора и четыре гибких магнитопровода (см. фиг. 1), состоящая из корпуса устройства 1, выполненного из диамагнитного материала, последовательно соединенных блока источников питания (БЛОК 2), блока задания источников питания (БЛОК 3), блока задания направлений тока (БЛОК 4), блока подключения источников питания к обмоткам катушек (БЛОК 5). К корпусу устройства 1 присоединены четыре конца 7 магнитопроводов с катушками индукторов, причем, гибкие магнитопроводы 6 размещены в полости катушек индукторов. Свободные концы 8 гибких магнитопроводов ориентируют в пространстве для создания распределенных магнитных полей произвольной конфигурации. Разрез гибкого магнитопровода и схема его соединения к корпусу 1 устройства создания магнитного поля показано на фиг. 2. Измерительные обмотки И1 и И2 размещены, соответственно, внутри и/или вокруг центрального магнитопровода 18 соосно его оси и фиксируют либо часть, либо полный магнитный поток в центральном магнитопроводе 18. Торцы внутреннего П11 и внешнего П22 токопроводов (см. на фиг. 1) на свободном конце гибкого магнитопровода 6 контактируют с токопроводящей шайбой 25 из высопроводящего материала, обеспечивающей противоположные направления токов во внутреннем 20 и внешнем 22 токопроводах, Корпус 7 конца магнитопровода, выполненный из диамагнитного материала, посредством соединения 17, например, резьбового, соединен с корпусом устройства 1, также выполненного из диамагнитного материала. Последовательно соединенные защитный слой 9, магнитный экран 10, выполненный, например, из высокопроводящего электрический ток материала, и изоляционный слой 11 отделяют общий участок магнитных потоков 12 от корпуса устройства 1. Общий участок магнитных потоков 12 посредством зоны соединения 13 связан по магнитному потоку с центральным магнитопроводом 18. Диэлектрическая вставка 14 из прорезиненного материала обеспечивает механическую прочность катушки электромагнита 15 и центрального магнитопровода 18 при изгибных механических нагрузках. Токопроводящая шайба 16, контактирующая с торцами внутреннего 20 и внешнего 22 токопроводов (на конце 7 магнитопровода с катушкой индуктора), обеспечивает противоположные направления токов во внутреннем 20 и внешнем 22 токопроводах. Изоляционный слой 19 обеспечивает электрическую изоляцию внутреннего токопровода 20 и центрального магнитопровола 18. Для компенсации сил притяжения, возникающих при протекании больших токов, изоляционный слой 21 между внутренним 20 и внешним 22 токопроводами выполнен с высокой механической прочностью на сжатие. Защитная оболочка 23, выполненная, например, из прорезиненного материала, предохраняет магнитопровод от внешних воздействий. Защитная поверхность 24 предохраняет (см. на фиг. 1) свободный конец 8 центрального магнитопровода 6. Токопроводящая шайба 25, контактирует с торцами внутреннего 20 и внешнего 22 токопроводов (см. на фиг. 1) на свободном конце 8 гибкого магнитопровода 6 и обеспечивает противоположные направления токов во внутреннем 20 и внешнем 22 токопроводах (на свободном конце гибкого магнитопровода 6). Прорезиненное кольцо 26 используется для удобства схвата и перемещения концов гибкого магнитопровода 6. Рабочая поверхность 27 свободного конца 8 гибкого магнитопровода 6 предназначена для контакта с объектом магнитного воздействия и выполнена с возможностью его замены магнитомягким материалом с произвольной формой поверхности.The drawings show: a General view of the device for creating a magnetic field containing four inductor coils and four flexible magnetic cores (see Fig. 1), consisting of a
Гибкий магнитопровод и его вид слева (вид А-А) показан на фиг. 3. Выводы Н и К, П1 и П2, соответственно, начала и конца катушки 15 электромагнита, внутреннего 20 и внешнего 22 токопроводов выведены на корпус 7 конца магнитопровода с катушкой индуктора с обеспечением их взаимной электрической изоляции. К корпусу устройства 1 присоединен, например, резьбовым соединением 17, корпус 7 конца магнитопровода с катушкой индуктора, причем, (см. на фиг. 1, 2 и 3) центральный магнитопровод 18 размещен в полости катушки 15 электромагнита. Защитная оболочка 23 обеспечивает механическую прочность гибкого магнитопровода 6. Прорезиненное кольцо 26 предназначено для удобства захвата и перемещения (см. на фиг. 1 и 3) свободного конца 8 гибкого магнитопровода 6. Рабочая поверхность 27 свободного конца гибкого магнитопровода 6 контактирует с объектом магнитного воздействия и выполнена из сменяемого магнитомягкого материалом с произвольной формой поверхности.The flexible magnetic circuit and its left side view (view AA) are shown in FIG. 3. The findings of N and K, P1 and P2, respectively, of the beginning and end of the
Выбор вида источника питания и переключения направления тока в источниках магнитного поля, а также, подключения источников питания к обмоткам катушек осуществляется по схеме на фиг. 4. Блок источников питания (БЛОК 2) включает источники питания U1, U2, U3 и U4, которые могут быть одного вида (однотипные), либо разных видов (разнотипные), например, постоянного, переменного, импульсного и специального напряжений. Блок задания источников питания (БЛОК 3) включает заданные источники питания (U1, U2, U3 и U4) для формирования соответствующего вида магнитного поля, однотипных, либо разнотипных. Блок задания направлений тока (БЛОК 4) задает направления тока (Uзад1, Uзад2, Uзад3 и Uзад4) в заданных источниках питания (U1, U2, U3 и U4). Блок подключения источников питания к обмоткам катушек (БЛОК 5) подключает обмотки катушек (ОК1, ОК2, ОК3 и ОК4) источников магнитного поля к заданным источникам питания с заданным направлением тока в них. Направления токов в обмотках катушек (ОК1, ОК2, ОК3 и ОК4) могут быть, соответственно, по часовой или против часовой стрелки. Задание источников питания сводится к операции выбора вида источника питания из блока источников питания (БЛОК 2) и может быть выполнено, например, посредством четырех четырехпозиционных двухпакетных переключателей, при этом, заданные источники питания формируются на выходе блока задания источников питания (БЛОК 3). Задание направлений тока (Uзад1, Uзад2, Uзад3 и Uзад4) в заданных источниках питания (U1, U2, U3 и U4) осуществляется в блоке задания направлений тока (БЛОК 4) и может быть выполнено, например, посредством четырех восьмипозионных двухпакетных переключателей, при этом, заданные направления тока (Uзад1, Uзад2, Uзад3 и Uзад4) в заданных источниках питания (U1, U2, U3 и U4) формируются на выходе блока задания направлений тока (БЛОК 4). Блок подключения источников питания к обмоткам катушек (БЛОК 5) подключает обмотки катушек (ОК1, ОК2, ОК3 и ОК4) источников магнитного поля к заданным источникам питания (U1, U2, U3 и U4) с заданным направлением тока (Uзад1, Uзад2, Uзад3 и Uзад4) в них и может быть выполнено, например, посредством четырех восьмипозиционных двухпакетных переключателей, при этом, направления токов в обмотках катушек ОК1, ОК2, ОК3 и ОК4, могут быть, соответственно, по часовой или против часовой стрелки. В полости обмоток катушек ОК1, ОК2, ОК3 и ОК4 (на фиг. 2 позиция 15) размещены концы центрального магнитопровода 18. При подключении к обмоткам катушек ОК1, ОК2, ОК3 и ОК4 заданных источников питания (U1, U2, U3 и U4) с заданным направлением тока (Uзад1, Uзад2, Uзад3 и Uзад4) в них обмотки катушек (ОК1, ОК2, ОК3 и ОК4) создают магнитные поля источников магнитного поля соответствующего вида и направления (см. фиг. 1 и 2) на свободных концах 8 гибкого магнитопровода.The choice of the type of power source and switching the current direction in the magnetic field sources, as well as connecting the power sources to the coil windings is carried out according to the scheme in FIG. 4. The power supply unit (BLOCK 2) includes power supplies U1, U2, U3 and U4, which can be of the same type (of the same type), or of different types (of the same type), for example, constant, alternating, switching, and special voltages. The unit for specifying power sources (BLOCK 3) includes predetermined power sources (U1, U2, U3, and U4) to form the corresponding type of magnetic field, of the same type or different type. The unit for setting the current directions (BLOCK 4) sets the current directions (Uad1, Uazad2, Uazad3 and Uazad4) in the specified power sources (U1, U2, U3 and U4). The unit for connecting power sources to the coil windings (BLOCK 5) connects the coil windings (OK1, OK2, OK3 and OK4) of the magnetic field sources to the specified power sources with a given current direction in them. The directions of currents in the windings of the coils (OK1, OK2, OK3 and OK4) can be, respectively, clockwise or against clockwise. The task of power sources is reduced to the operation of selecting the type of power source from the power supply unit (BLOCK 2) and can be performed, for example, by means of four four-position two-packet switches, while the specified power sources are formed at the output of the power supply task block (BLOCK 3). The direction of the current (Uad1, Uazad2, Uazad3 and Uazad4) in the specified power sources (U1, U2, U3 and U4) is set in the unit for setting the current directions (BLOCK 4) and can be performed, for example, by means of four eight-position two-packet switches, while , the specified current directions (Uad1, Uazad2, Uazad3 and Uazad4) in the given power supplies (U1, U2, U3 and U4) are formed at the output of the unit for setting the current directions (BLOCK 4). The unit for connecting power sources to the coil windings (BLOCK 5) connects the coil windings (OK1, OK2, OK3 and OK4) of the magnetic field sources to the specified power sources (U1, U2, U3 and U4) with a given current direction (Uad1, Uazad2, Uazad3 and U back4) in them can be performed, for example, by means of four eight-position two-packet switches, while the directions of the currents in the windings of the coils OK1, OK2, OK3 and OK4 can be, respectively, clockwise or counterclockwise. In the cavity of the windings of the coils OK1, OK2, OK3 and OK4 (
Устройство создания магнитного поля, содержащее четыре катушки индуктора и четыре гибких магнитопровода работает следующим.A device for creating a magnetic field containing four inductor coils and four flexible magnetic circuits works as follows.
Размещают в пространстве (см. фиг. 1) свободный конец 8 гибкого магнитопровода 6 в требуемой конфигурации для намагничивания и размагничивания объектов сложной формы, в том числе, на биологически активные зоны различных меридианов. Задаются (см. фиг. 1 и 4) виды источников питания и направления тока в источниках магнитного поля, затем подключаются источники питания к обмоткам катушек (ОК1, ОК2, ОК3 и ОК4). Для этого из возможных источников питания: (U1, U2, U3 и U4) задаются в блоке (БЛОК 2) однотипные, либо разнотипные источники питания для формирования соответствующего вида магнитного поля, однотипных, либо разнотипных. Задание источников питания осуществляется посредством четырех четырехпозиционных двухпакетных переключателей, при этом, на выходе блока задания источников питания (БЛОК 3) формируется выбранный источник питания из блока источников питания (БЛОК 2). Задаются направления тока (Uзад1, Uзад2, Uзад3 и Uзад4) в заданных источниках питания (U1, U2, U3 и U4) посредством четырех восьмипозионных двухпакетных переключателей в блоке задания направлений тока (БЛОК 4). Посредством блока подключения источников питания к обмоткам катушек (БЛОК 5), состоящей из четырех восьмипозиционных двухпакетных переключателей, обмотки катушек (ОК1, ОК2, ОК3 и ОК4) источников магнитного поля подключаются к заданным источникам питания (U1, U2, U3 и U4) с заданным направлением тока (Uзад1, Uзад2, Uзад3 и Uзад4) в них, при этом, направления токов в обмотках катушек ОК1, ОК2, ОК3 и ОК4 ориентируют по часовой или против часовой стрелки. При подключении к обмоткам катушек ОК1, ОК2, ОК3 и ОК4 заданных источников питания (U1, U2, U3 и U4) с заданным направлением тока (Uзад1, Uзад2, Uзад3 и Uзад4) в них обмотки катушек ОК1, ОК2, ОК3 и ОК4 создают магнитные поля источников магнитного поля соответствующего вида и направления (см. фиг. 1 и 2) на свободных концах 8 гибкого магнитопровода 6. По зафиксированным положениям переключателей, выводят, при необходимости, информацию о видах магнитного поля на рабочей поверхности 27 свободного конца 8 гибкого магнитопровода 6. Возможность того, что катушки индукторов выполнены с возможностью их произвольного соединения и изменения в них вида и направления движения электрического тока, обеспечивают создание магнитных полей с возможностью произвольного изменения в них вида и направления движения магнитного потока. Кроме того, свободные концы 8 гибких магнитопроводов 6 возможно произвольно размещать в пространстве относительно других свободных концов 8 других гибких магнитопроводов 6, что позволяет создавать магнитные поля произвольной формы относительно других свободных концов 8 гибких магнитопроводов 6 или объектов. Кроме того, выполнение свободных концов 8 гибких магнитопроводов 6 из магнитомягкого материала с произвольной формой поверхности позволяет создавать магнитные поля произвольной формы на рабочей поверхности свободного конца 8 гибкого магнитопровода 6.They place in space (see Fig. 1) the free end 8 of the flexible magnetic circuit 6 in the required configuration for magnetizing and demagnetizing objects of complex shape, including the biologically active zones of various meridians. The types of power sources and the direction of the current in the magnetic field sources are set (see Figs. 1 and 4), then the power sources are connected to the coil windings (OK1, OK2, OK3 and OK4). For this, from the possible power sources: (U1, U2, U3, and U4), the same type or different type of power sources are specified in the block (BLOCK 2) to form the corresponding type of magnetic field, of the same type or of the same type. The assignment of power sources is carried out by means of four four-position two-packet switches, and at the same time, the selected power source from the power supply unit (BLOCK 2) is formed at the output of the power supply unit (BLOCK 3). The direction of the current (Uad1, Uazad2, Uazad3 and Uazad4) in the specified power sources (U1, U2, U3 and U4) are set by means of four eight-position two-packet switches in the unit for setting the current directions (BLOCK 4). By means of a unit for connecting power sources to coil windings (BLOCK 5), consisting of four eight-position two-packet switches, coil windings (OK1, OK2, OK3 and OK4) of magnetic field sources are connected to specified power sources (U1, U2, U3 and U4) with a given the direction of current (Uad1, Uad2, Uad3 and Uad4) in them, while the directions of currents in the windings of the coils OK1, OK2, OK3 and OK4 are oriented clockwise or against clockwise. When connected to the windings of the coils OK1, OK2, OK3 and OK4 of the specified power sources (U1, U2, U3 and U4) with a given direction of current (Uad1, Uad2, Uad3 and Uad4), the windings of the coils OK1, OK2, OK3 and OK4 create magnetic fields of magnetic field sources of the corresponding type and direction (see Figs. 1 and 2) at the free ends 8 of the flexible magnetic circuit 6. According to the fixed positions of the switches, if necessary, information is output on the types of magnetic field on the working
Основное условие, необходимое для перенаправления магнитных потоков между концами гибких магнитопроводов, обеспечивается (см. фиг. 1 и 2) введением общего участка 12, в котором центральные магнитопроводы 18 всех четырех гибких магнитопроводов 6, через зону соединения 13 центрального магнитопровода с общим участком магнитных потоков, соединены с общим участком 12 магнитных потоков.The main condition necessary for the redirection of magnetic fluxes between the ends of the flexible magnetic circuits is provided (see Figs. 1 and 2) by introducing a
Компенсация магнитных полей, генерируемых токами во внутреннем 20 и внешнем 22 токопроводах, осуществляется следующим образом.Compensation of the magnetic fields generated by currents in the inner 20 and outer 22 current conductors is as follows.
При подключении, например, (см. фиг. 2 и 3) вывода источника питания ИП к выводу П1 ток от вывода П1 через внутренний токопровод 20 поступает к токопроводящим шайбам 16 и 25, далее, от токопроводящих шайб 16 и 25 в обратном направлении по внешнему токопроводу 22 к его выводу П2, затем через обмотку катушки электромагнита 15, размещенной непосредственно на центральном магнитопроводе, на другой вывод источника питания ИП. Противоположные направления токов во внутреннем 20 и внешнем 22 токопроводах обеспечивают компенсацию магнитных полей, генерируемых внутренним 20 и внешним 22 токопроводами, и снижают общие суммарные магнитные помехи в исследуемом пространстве. Кроме того, высокая электропроводность внутреннего 20 и внешнего 22 токопроводов обеспечивает защиту магнитного поля центрального магнитопровода 18 от внешних полей. Изоляционный слой 21, выполненный с высокой механической прочностью на сжатие, позволяет компенсировать силы притяжения, возникающие при протекании больших токов во внутреннем 20 и внешнем 22 в токопроводах.When connecting, for example, (see Fig. 2 and 3) the output of the IP power source to the output P1, the current from the output P1 through the
Измерительные обмотки (см. фиг. 2) И1 и И2, размещенные, соответственно, внутри и/или вокруг центрального магнитопровода 18 соосно его оси (выводы на схеме не показаны) позволяют измерять скорости изменения магнитного потока Uизм1(t) и Uизм2(t) внутри и/или вокруг центрального магнитопровода в процессе магнитного воздействия на объект для образцов испытуемых материалов, помещенных между рабочими поверхностями 27 свободных концов 8 гибких магнитопроводов 6, по которым можно судить о параметрах свойств объекта: магнитной проницаемости и магнитной восприимчивости, проводимости и потерь на вихревые токи. Значения напряжений Uизм1(t) и Uизм2(t) пропорциональны, соответственно, индуцированным в объекте значениям части вихревых токов или полному вихревому току при быстром изменении сцепленного с ней магнитного потока, зависящего от свойств объекта, помещенного между рабочими поверхностями 27 свободного конца 8 гибкого магнитопровода 6, при этом, значения напряжений Uизм1(t) и Uизм2(t) измеряются в защищенном от воздействия внешних магнитных полей элементе магнитной системы - в центральном магнитопроводе 18, что обеспечивает высокую технологичность и точность магнитных измерений. Кроме того, используется полный магнитный поток, генерируемый магнитной системой, для воздействия на объект, что обеспечивает высокую эффективность использования магнитного потока магнитной системы. Защитная оболочка 23 гибкого магнитопровода 6 и защитная поверхность 24 свободного конца гибкого магнитопровода предотвращают механическое разрушение магнитопровода 6, а прорезиненное кольцо 26 обеспечивает удобство перемещения и позиционирования рабочей поверхности свободного конца 8 гибкого магнитопровода 6.Measuring windings (see Fig. 2) I1 and I2, located respectively inside and / or around the central
Таким образом, применение в устройстве для создания магнитного поля не менее трех катушек индукторов и, соответственно, не менее трех гибких магнитопроводов, одни концы которых объединены по магнитному потоку общим участком с возможностью произвольного размещения свободных концов в пространстве, обеспечивают создание магнитных полей произвольной формы относительно других свободных концов магнитопроводов или объектов, а изменение в обмотках электромагнитов вида и направления движения электрического тока обеспечивают создание магнитных полей с возможностью произвольного изменения в них вида и направления движения магнитного потока. Размещение измерительных обмоток, соответственно, внутри и/или вокруг центрального магнитопровода соосно его оси обеспечивает высокую технологичность и точность магнитных измерений в процессе магнитного воздействия на объекты.Thus, the use in the device for creating a magnetic field of at least three coils of inductors and, accordingly, at least three flexible magnetic cores, one ends of which are united along the magnetic flux by a common section with the possibility of arbitrary placement of free ends in space, ensure the creation of magnetic fields of arbitrary shape with respect to other free ends of magnetic circuits or objects, and a change in the windings of the electromagnets of the type and direction of electric current provides the creation of magnesium field with the possibility of arbitrary changes in the form and direction of the magnetic flux. The placement of the measuring windings, respectively, inside and / or around the central magnetic core coaxially with its axis provides high adaptability and accuracy of magnetic measurements in the process of magnetic exposure to objects.
Предлагаемое устройство можно применять в области электротехники и электроники для создания распределенного в пространстве магнитного поля произвольной конфигурации, используемого для магнитного воздействия на объекты сложной формы, в том числе, на биологически активные зоны, а также, производства измерений в процессе такого воздействия на объекты.The proposed device can be used in the field of electrical engineering and electronics to create a spatially distributed magnetic field of arbitrary configuration, used to magnetically affect objects of complex shape, including biologically active zones, as well as make measurements during such exposure to objects.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018136305A RU2704019C1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Magnetic field generating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018136305A RU2704019C1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Magnetic field generating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2704019C1 true RU2704019C1 (en) | 2019-10-23 |
Family
ID=68318472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018136305A RU2704019C1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Magnetic field generating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2704019C1 (en) |
Citations (7)
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 |
EA200802027A1 (en) * | 2008-08-08 | 2010-02-26 | Андрей Сергеевич Плетнев | PORTABLE DEVICE FOR LOCAL COMPLEX ELECTROMAGNETIC IRRADIATION |
US20100197148A1 (en) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | Apex Technologies, Inc. | Flexible magnetic interconnects |
-
2018
- 2018-10-15 RU RU2018136305A patent/RU2704019C1/en active
Patent Citations (7)
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 |
EA200802027A1 (en) * | 2008-08-08 | 2010-02-26 | Андрей Сергеевич Плетнев | PORTABLE DEVICE FOR LOCAL COMPLEX ELECTROMAGNETIC IRRADIATION |
US20100197148A1 (en) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | Apex Technologies, Inc. | Flexible magnetic interconnects |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1730542B1 (en) | Fluxgate magnetometer | |
KR20060109323A (en) | Current measurement device | |
CN108885932B (en) | Magnetic field generator | |
RU2704019C1 (en) | Magnetic field generating device | |
EP0526513B1 (en) | Magnetic field generating assembly | |
US5998998A (en) | Gradient coil for NMR devices | |
US10234520B2 (en) | Arrangement for modifying a main magnetic field and method for producing such an arrangement | |
US6181227B1 (en) | Magnet coil with parallel conductor paths | |
US2836803A (en) | Inductive transducer | |
US10504645B2 (en) | Gapless core reactor | |
US3214609A (en) | Hall effect apparatus | |
CA2941393C (en) | Electrical power transmission system and method | |
RU2444076C1 (en) | Transformer | |
O'brien et al. | Design of large air-gap transformers for wireless power supplies | |
JP2020061523A (en) | Electromagnet and magnetic field application system | |
WO2018207584A1 (en) | Connection structure for coil units | |
RU2630253C2 (en) | Electrical magnetization reactor | |
WO2015034992A1 (en) | Transformer with highly resistive core | |
RU2699060C1 (en) | Magnetic system | |
Müller et al. | 15. Ampere's law for the magnetic field with applications | |
US10823763B2 (en) | Device for measuring electric currents | |
JPH01104252A (en) | Magnetic resonance imaging apparatus | |
SU1117556A2 (en) | Pickup for electric prospecting equipment | |
US20160020001A1 (en) | Electrical power transmission system and method | |
RU1791859C (en) | Device for magnetizing inductor of electric engine with magnetically hard bars |