183537. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és elrendezés széles frekvencia tartományban működő zavarszűrő tekercsek vasmagjainak készítésére
1 185537 2 vasszilícium és permalloy szalagok csévéiésével készül, melyet utólag rögzítő ragasztóba ágyaznak. A találmány szerinti zavarszűrő tekercs példakénti kiviteli alakját ugyancsak az 1. ábra szemlélteti, melynek tekercs 11 magja és 12 tekercse van. A tekercs 11 mag fémüveg szalagból több rétegben csévéléssel ragasztóval rögzítve és szigetelve készül. A 2. ábra a találmány szerinti csévélő elrendezés példakénti kiviteli alakját mutatja, melynek 14,18 csévetestjei, 15 görgői, 16 kádja és 17 szigetelő és ragasztó anyaga van. A 14 csévetestről letekeredő szalag a 15 görgő által megvezetve halad a 16 kádban elhelyezett 17 ragasztó és szigetelő anyagon át és a 18 csévetestre tekeredik fel. A 3. ábrán a találmány szerinti mágnesteres hőkezelő elrendezés példakénti kiviteli alakja látható, mely 13 fűtőtestből és tekercs 11 magból áll. A 13 fűtőtesten áthaladó egyenáram nemcsak a hőkezeléshez szükséges 100—300 °C-ot, hanem egyben a mágnesteres hőkezeléshez szükséges 5—50 A/cm-es mágneses teret is előállítja. A hőkezelés során a 13 fűtőtest és a tekercs 11 mag tengelyei egybeesnek. A hőkezelés szokásos időtartama 1—3 óra. Méretezési eljárás A keresztmetszet méretezésének alapját képező képletet abból a meggondolásból vezetjük le, hogy a tekercsben lévő fluxust kétféleképpen is kifejezhetjük: egyrészt a tekercs átlagos I induktivitásával és a tekercsen átfolyó maximális I árammal, másrészt a tekercsmagban megengedett maximális B indukció, valamint az S keresztmetszet és az n menetszám segítésével: n-SB-LI (2) A 2 összefüggés csak lineáris approximációban érvényes, ami feltételezi, hogy a mágneses indukció, valamint a kapcsolási áram felfutása lineáris a mágneses térrel, illetve az idővel. Az átlagos induktivitást az 1 képlet segítségével számoljuk ki a zavarspektrum alsó határának megfelelő 150 kHz frekvenciára, valamint a kapcsoló elem működése szempontjából megengedhető legnagyobb kapacitás értékre (0,15—0,22 pF). A szükséges zavar elnyomás 50—60 dB között változik (R—300—1000) a zavarkeltő kapcsolóelemet tartalmazó berendezéstől függően. Az (I) és (2) képlet alapján a szükséges magkeresztmetszetet a következő képlettel számolhatjuk ki: ahol I — a terheléstől függő maximális áram, n — a menetszám, általában 100 körüli érték, B — a lineáris approximációban megengedett legnagyobb indukció, általában 1,2 T. A tapasztalat szerint a (3) képlet alapján számolt keresztmetszet értékre 20%-os rátartás elegendő, ami a csévélésből adódó 1-nél kisebb kitöltési tényező, valamint a lineáris approximáció miatt szükséges. Példaként említhetjük a 600 W-os fényerő szabályozó zavarelnyomó tekercsének méretezését. Ebben az esetben: 1-3,5 A; n~ 120; B- 1,2 T; R-50db (-316); f- 150 kHz; C— 0,15 pF Ezekből az adatokból 20®/o-os rátartással a (3) képlet alapján S — 0,68 cm2. A tekercs menetszámát úgy kell megválasztani, hogy az adott, áramhoz megfelelő átmérőjű huzalból készült tekercs rézvesztesége elfogadhatóan kicsi, a fogyasztó teljesítményének 0,2%-nál kisebb legyen. Mint látható a találmány szerinti eljárás és elrendezés egyszerű, gazdaságos gyártást tesz lehetővé. A fém üveg szalag egy lépésben állítható elő, így ez az eljárás kiküszöböli a költséges és bonyolult technológiával előállított permalloy, illetve Fe—Si szalagok alkalmazását. Az ismertetett méretezési eljárással a tekercsmag keresztmetszetét optimálisan lehet megválasztani, míg az alkalmazott mágnesteres hőkezelés a mágneses tulajdonságokat tovább javítja és az öregedéssé szemben stabilizálja. Fontosnak tartjuk megjegyezni, hogy a mágnesteres hőkezelésre nincs mindig szükség. Például a fényerőszabályozó kapcsoló esetén a kísérleti mintapéldányok hőkezelés nélkül is biztosítjuk a szabvány által előírt zavarelnyomási szintet. Szabadalmi igénypontok 1, Eljárás széles frekvencia tartományban működő zavarszűrő tekercsek vasmagjának készítésére, melynek során a tekercsmagot vékony ferromágneses lemezből tekercseljük, azzal jellemezve, hogy a vasmagot ragasztással, szigetelve tekercseljük, továbbá ferromágneses anyagként nagy telítési mágnesezettségű fémüveg szalagot használunk és a tekercselés után mintegy 100—300 °C-on, 1—3 órán át 5—50 A/cm intenzitású keresztirányú mágneses térben hőkezeljük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a vasmag keresztmetszetét (S) úgy határozzuk meg, hogy a terheléstől függő maximális áram értékét (í) megszorozzuk a kívánt zavarszűrési aránnyal (R), majd az így kapott számértéket elosztjuk a lineáris approximációban megengedett legnagyobb indukció (B) és a menetszám (n) szorzatával, majd az így kapott számértéket elosztjuk a körfrekvencia négyzetével (co2), valamint a szűrés során alkalmazott kapacitás (C) értékével. v eu2 C nB 7 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a felcsévélt tekercsmagot olyan szolenoid alakú fűtőtestbe helyezzük, mely nemcsak a szükséges hőmérsékletet állítja elő, hanem a mágneses teret is. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy fém5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
