แกนเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องปฏิกรณ์ของมัน

สรุปสิทธิบัตรสำหรับCN110770860B: แกนเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องปฏิกรณ์ของมัน

I. บทคัดย่อและสาขาเทคนิค

สิ่งประดิษฐ์นี้ให้แกนแม่เหล็กของเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องปฏิกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อปรับปรุงอัตราการใช้เหล็กแอก มีโครงสร้างที่กะทัดรัด และทำให้การผลิตง่ายขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีความถี่สูง- เช่น เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และวงจรเพิ่มกำลังของยานพาหนะไฟฟ้า

โครงสร้างหลัก: การออกแบบแกนแม่เหล็กไฮบริดโดยใช้วัสดุที่มีความหนาแน่นฟลักซ์อิ่มตัวและการซึมผ่านที่แตกต่างกัน

เสากลาง (1): วัสดุที่มีความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กอิ่มตัวสูง (เช่น แกนผงโลหะ เช่น Sendust หรือเหล็ก ซิลิคอน อลูมิเนียม)

แอกบน (2) และแอกล่าง (3): วัสดุความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กอิ่มตัวต่ำกว่า (เช่น เฟอร์ไรต์)

เสาด้านข้างที่มีความสามารถในการซึมผ่านสูง (4): เสาด้านข้างอย่างน้อยสองเสาที่มีความสามารถในการซึมผ่านสูง (เช่น วัสดุเฟอร์ไรต์หรืออสัณฐานที่มีความสามารถในการซึมผ่านมากกว่าหรือเท่ากับ 200)

การจัดเตรียม:

เสากลาง (1) ถูกจัดเรียงระหว่างบริเวณตรงกลางของแอกบนและแอกล่าง (2, 3) โดยมีขด (5) พันอยู่รอบๆ

เสาด้านข้างที่ซึมผ่านได้สูง (4) ถูกจัดเรียงตามช่วงระหว่างขอบด้านนอกของแอกด้านบนและด้านล่าง (2, 3)

ข้อดี: การออกแบบวัสดุและโครงสร้างวงจรแม่เหล็กแบบหลาย- ป้องกันไม่ให้แอกอิ่มตัวก่อนเวลาอันควร โดยใช้พื้นที่แอกอย่างมีประสิทธิภาพ กระจายฟลักซ์แม่เหล็ก และช่วยลดความหนาของแอก

ครั้งที่สอง ความเป็นมาและคำอธิบายของการประดิษฐ์

ก. ปัญหาทางเทคนิคของศิลปะยุคก่อน

เครื่องปฏิกรณ์ความถี่สูง-แบบทั่วไปซึ่งมักจะมาแทนที่เครื่องปฏิกรณ์แผ่นเหล็กซิลิคอนแบบเดิม เผชิญกับความท้าทายหลายประการ:

เครื่องปฏิกรณ์แบบวงแหวน: ขดลวดยากและท้าทายสำหรับการผลิตขนาดใหญ่-

เครื่องปฏิกรณ์แกนผงโลหะแบบเรียงซ้อน (รูปแบบแกน E{{0}): แม้ว่าจะดีกว่าแบบวงแหวน แต่โซลูชันทางศิลปะรุ่นก่อนๆ ยังคงมีข้อจำกัด:

แพ็คเกจแม่เหล็กเรซิน: ความสามารถในการซึมผ่านต่ำของเรซินแม่เหล็กจำกัดการปรับปรุงอัตราการใช้แอก

การออกแบบวัสดุแบบผสมผสาน: แม้ว่าจะมีขนาดกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพ แต่ก็มักจะประสบปัญหาด้านการผลิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับขนาดที่ใหญ่ขึ้น

แกนแผ่นเฟอร์ไรต์/วงจรแม่เหล็กแบบไฮบริด: ยากที่จะทำให้แกนแผ่นเฟอร์ไรต์บางและมีความเสี่ยงที่วัสดุเฟอร์ไรต์จะอิ่มตัวเร็ว

B. โซลูชันและการกำหนดค่า

สิ่งประดิษฐ์นี้แก้ปัญหาของงานศิลปะรุ่นก่อนโดยใช้โครงสร้างแกนกลางแบบไฮบริดและการเลือกใช้วัสดุเพื่อจัดการการกระจายและความอิ่มตัวของฟลักซ์แม่เหล็ก

การกำหนดค่าโดยละเอียด:

การเลือกวัสดุหลัก:

วัสดุเสากลาง (1) ถูกเลือกให้มีความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กอิ่มตัว (B1​) มากกว่าความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กบน (2) และแอกล่าง (3) (B2​)

วัสดุที่ต้องการ: เสากลาง: แกนผงโลหะ (Sendust หรือเหล็กซิลิคอนอลูมิเนียม); แอก: เฟอร์ไรท์

เสาด้านข้างที่มีความสามารถในการซึมผ่านสูง (4) มีความสามารถในการซึมผ่านมากกว่าหรือเท่ากับ 200 และควรทำจากเฟอร์ไรต์หรือวัสดุอสัณฐาน

โครงสร้างและการประกอบ:

เสากลาง (1) มีขด (5) พันอยู่ที่ด้านนอก อาจจัดให้มีช่องว่างอากาศบนเสากลาง (1)

การเชื่อมต่อแอก: สามารถสอดเสากลาง (1) เข้าไปในแอกบนและล่างหรือแม้กระทั่งเจาะเข้าไปได้

ข้อกำหนดด้านความลึกในการแทรก: หากแทรกไว้ อัตราส่วนของความลึกในการแทรก (D) ต่อความหนาของแอก (D′) D′D​ ถูกกำหนดให้มากกว่าหรือเท่ากับ B1​B1​−B2​​ เพื่อป้องกันไม่ให้วัสดุเฟอร์ไรต์ของแอกอิ่มตัวก่อนเวลาอันควร

เสาด้านข้าง: เสาด้านข้างที่สามารถซึมผ่านได้สูง-อย่างน้อย 2 เสา (4) วางระหว่างขอบด้านนอกของแอก โดยควรกระจายอย่างสมมาตรรอบเสากลาง เสาด้านข้างเหล่านี้จะสร้างวงฟลักซ์แม่เหล็กหลายวงเพื่อกระจายฟลักซ์แม่เหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การประกอบเครื่องปฏิกรณ์: เครื่องปฏิกรณ์ทั้งชุดประกอบด้วยขดลวด (5) ที่พันอยู่ด้านนอกเสากลาง (1)

ฉนวนกันความร้อน: มีวงแหวนปลายฉนวนอยู่ที่ด้านบนและด้านล่างของขดลวดเพื่อแยกออกจากเสากลางและแอก

เคสเสริม: สามารถวางเคสไว้ด้านนอกแกน ซึ่งอาจเต็มไปด้วยกาวเพื่อเชื่อมต่อทุกส่วนเข้าด้วยกัน

ค. ผลประโยชน์

การใช้แอกที่ได้รับการปรับปรุง: การใช้วัสดุที่มีความอิ่มตัวสูง-สำหรับเสากลางและการสอดเข้าไปในแอกจะช่วยป้องกันความอิ่มตัวของเฟอร์ไรต์แอกตั้งแต่เนิ่นๆ ทำให้สามารถใช้พื้นที่แอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ

โครงสร้างที่กะทัดรัดและการผลิตที่ง่ายดาย: การใช้คอลัมน์ด้านข้างที่มีความสามารถในการซึมผ่านสูง-อย่างน้อยสองคอลัมน์ทำให้เกิดวงฟลักซ์แม่เหล็กหลายวง ซึ่งจะกระจายฟลักซ์แม่เหล็ก ซึ่งช่วยให้ความหนาของชิ้นส่วนแอกลดลง ส่งผลให้มีโครงสร้างที่กะทัดรัดและผลิตได้ง่าย

ป้องกันความอิ่มตัวของสีก่อนกำหนด: การออกแบบความลึกของการแทรกช่วยให้มั่นใจได้ว่าวัสดุแอกได้รับการปกป้องจากความอิ่มตัวของสีก่อนวัยอันควร

III. การเรียกร้องหลัก

ข้อถือสิทธิที่ 1: แกนแม่เหล็กของเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งประกอบด้วยเสากลาง (1) แอกบน (2) แอกล่าง (3) และเสาด้านข้างที่มีความสามารถในการซึมผ่านสูง (4) อย่างน้อยสองอัน ซึ่งมีคุณลักษณะดังนี้:

เสากลาง (1) จัดอยู่ระหว่างบริเวณตรงกลางของแอกบน (2) และพื้นที่ตรงกลางของแอกล่าง (3)

ความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กอิ่มตัวของเสากลาง (1) มีขนาดใหญ่กว่าความหนาแน่นของแอกบน (2) และแอกล่าง (3)

คอลัมน์ด้านข้างที่มีความสามารถในการซึมผ่านสูง (4) ถูกจัดเรียงระหว่างแอกบน (2) และแอกล่าง (3) เป็นระยะ โดยปลายทั้งสองข้างเชื่อมต่อกับขอบด้านนอกของแอกด้านบน (2) และแอกล่าง (3) ตามลำดับ

ข้อถือสิทธิที่ 2: แกนแม่เหล็กของเครื่องปฏิกรณ์ตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 โดยที่ปลายทั้งสองของเสากลาง (1) ถูกสอดเข้าไปในแอกบน (2) และแอกล่าง (3) ตามลำดับ และอัตราส่วนของความลึกในการแทรก D ของปลายแต่ละด้านต่อความหนาของแอก D′, D′D​ เป็นไปตามเงื่อนไข: D′D​ มากกว่าหรือเท่ากับ B1​B1​−B2​​ โดยที่ B1​ คือความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กอิ่มตัวของ เสากลาง (1) และ B2 คือความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กอิ่มตัวของแอกบน (2) และแอกล่าง (3)

ข้อถือสิทธิที่ 6: แกนแม่เหล็กของเครื่องปฏิกรณ์ตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 โดยที่เสากลาง (1) ทำจากแกนผงโลหะ และแอกด้านบน (2) และแอกด้านล่าง (3) ทำจากเฟอร์ไรต์

ข้อถือสิทธิที่ 9: เครื่องปฏิกรณ์ที่ประกอบด้วยขดลวด (5) และแกนแม่เหล็กของเครื่องปฏิกรณ์ตามที่อธิบายไว้ในข้อถือสิทธิข้อใดข้อหนึ่งก่อนหน้านี้ โดยที่ขดลวด (5) ถูกพันอยู่ด้านนอกเสากลาง (1)