Sažetak patenta zaCN110770860B: Jezgra reaktora i njen reaktor
I. Sažetak i tehničko područje
Izum osigurava magnetsku jezgru reaktora i reaktor koji su dizajnirani da poboljšaju stopu iskorištenja željeznog jarma, postignu kompaktnu strukturu i pojednostave proizvodnju, posebno za visoko-frekventne primjene kao što su fotonaponski izmjenjivači i strujni krugovi električnih vozila.
Ključna struktura: Dizajn hibridne magnetske jezgre koji koristi materijale s različitim gustoćama toka zasićenja i propusnošću.
Središnji stup (1): Materijal gustoće magnetskog toka visokog zasićenja (npr. jezgra od metalnog praha kao što je Sendust ili željezo silicij aluminij).
Gornji jaram (2) i donji jaram (3): Materijal gustoće magnetskog toka nižeg zasićenja (npr. ferit).
Visoko{0}}propusni bočni stupovi (4): Najmanje dva bočna stupića s visokom propusnošću (npr. feritni ili amorfni materijal, s propusnošću većom ili jednakom 200).
Uređenje:
Središnji stup (1) postavljen je između srednjih područja gornjeg i donjeg jarma (2, 3), sa zavojnicom (5) omotanom oko njega.
Visoko{0}}propusni bočni stupovi (4) raspoređeni su u intervalima između vanjskih rubova gornjeg i donjeg jarma (2, 3).
Prednost: Materijalni dizajn i više{0}}struktura magnetskog kruga sprječavaju prerano zasićenje jarma, učinkovito iskorištavajući prostor jarma, raspršujući magnetski tok i dopuštajući smanjenje debljine jarma.
II. Pozadina i opis izuma
A. Tehnički problemi prethodne tehnike
Konvencionalni reaktori-visoke frekvencije, koji često zamjenjuju tradicionalne reaktore od silikonskog čeličnog lima, suočavaju se s nekoliko izazova:
Prstenasti reaktori: Teško namatanje i izazov za-veliku proizvodnju.
Reaktori s naslaganom metalnom praškastom jezgrom (stil E-jezgre): Iako su bolji od prstenastih, dosadašnja rješenja još uvijek imaju ograničenja:
Paket magnetske smole: niska propusnost magnetske smole ograničava poboljšanje stope iskorištenja jarma.
Dizajni hibridnih materijala: Iako su kompaktni i učinkoviti, često imaju problema u proizvodnji, posebno za veće dimenzije.
Feritna pločasta jezgra/hibridni magnetski krug: feritnu pločastu jezgru je teško učiniti tankom i nosi rizik od ranog zasićenja u feritnom materijalu.
B. Rješenje i konfiguracija
Izum rješava probleme prethodne tehnike upotrebom hibridne strukture jezgre i odabirom materijala za upravljanje distribucijom i zasićenjem magnetskog toka.
Detaljna konfiguracija:
Izbor osnovnog materijala:
Materijal središnjeg stupa (1) odabran je tako da ima gustoću magnetskog toka zasićenja (B1) veću od materijala gornjeg jarma (2) i donjeg jarma (3) (B2).
Preferirani materijali: Središnji stup: Jezgra od metalnog praha (Sendust ili željezo silicij aluminij); Jaram: Feritni.
Visoko{0}}propusni bočni stupovi (4) imaju propusnost veću ili jednaku 200 i po mogućnosti su izrađeni od feritnog ili amorfnog materijala.
Struktura i sklop:
Središnji stup (1) ima zavojnicu (5) namotanu na vanjskoj strani. Na središnjem stupu (1) može se postaviti zračni raspor.
Spajanje jarma: središnji stup (1) može se umetnuti u gornji i donji jarmen ili čak prodrijeti u njih.
Zahtjevi za dubinu umetanja: ako je umetnuto, omjer dubine umetanja (D) i debljine jarma (D′), D′D, propisano je da bude veći ili jednak B1B1−B2 kako bi se spriječilo prerano zasićenje feritnog materijala jarma.
Bočni stupovi: Najmanje dva bočna stupića visoke -propusnosti (4) postavljena su između vanjskih rubova jarma, po mogućnosti simetrično raspoređena oko središnjeg stupa. Ovi bočni stupovi stvaraju višestruke petlje magnetskog toka za učinkovito raspršivanje magnetskog toka.
Sklop reaktora: Kompletan reaktor uključuje zavojnicu (5) namotanu izvan središnjeg stupa (1).
Izolacija: Izolacijski završni prstenovi nalaze se na vrhu i dnu zavojnice kako bi je izolirali od središnjeg stupa i jarma.
Opcijsko kućište: kućište se može postaviti izvan jezgre, koje se može napuniti ljepilom za integralno povezivanje svih dijelova.
C. Korisni učinci
Poboljšana iskoristivost jarma: upotreba materijala visoke-zasićenosti za središnji stup i umetanje u jarm sprječava rano zasićenje ferita jarma, omogućujući učinkovito korištenje prostora jarma.
Kompaktna struktura i laka proizvodnja: upotreba najmanje dva bočna stupa visoke -propusnosti stvara višestruke petlje magnetskog toka, raspršujući magnetski tok. To omogućuje smanjenje debljine dijela jarma, što dovodi do kompaktne strukture koja se lako proizvodi.
Sprječava rano zasićenje: Dizajn dubine umetanja osigurava da je materijal jarma zaštićen od preranog zasićenja.
III. Glavne tvrdnje
Zahtjev 1: Magnetska jezgra reaktora, koja se sastoji od središnjeg stupa (1), gornjeg jarma (2), donjeg jarma (3) i najmanje dva bočna stupa (4) visoke -propusnosti, naznačena time što:
Središnji stup (1) postavljen je između srednjeg područja gornjeg jarma (2) i srednjeg područja donjeg jarma (3).
Gustoća magnetskog toka zasićenja središnjeg stupa (1) veća je od one gornjeg jarma (2) i donjeg jarma (3).
Bočni stupovi visoke-propusnosti (4) raspoređeni su između gornjeg jarma (2) i donjeg jarma (3) u intervalima, s dva kraja povezana s vanjskim rubovima gornjeg jarma (2) odnosno donjeg jarma (3).
Zahtjev 2: Magnetska jezgra reaktora prema zahtjevu 1, gdje su oba kraja središnjeg stupa (1) umetnuta u gornji jaram (2) odnosno donji jaram (3), a omjer dubine umetanja D svakog kraja prema debljini jarma D′, D′D, zadovoljava uvjet: D′D Veći ili jednak B1B1−B2, gdje je B1 gustoća magnetskog toka zasićenja središnjeg stupa (1), a B2 je gustoća magnetskog toka zasićenja gornjeg jarma (2) i donjeg jarma (3).
Zahtjev 6: Magnetska jezgra reaktora prema zahtjevu 1, gdje je središnji stup (1) izrađen od jezgre od metalnog praha, a gornji jaram (2) i donji jaram (3) izrađeni su od ferita.
Zahtjev 9: Reaktor, koji se sastoji od zavojnice (5) i magnetske jezgre reaktora kako je opisano u bilo kojem od prethodnih zahtjeva, pri čemu je zavojnica (5) namotana izvan središnjeg stupa (1).
