ליבת הכור והכור שלו

סיכום פטנטים עבורCN110770860B: ליבת הכור והכור שלו

I. תחום מופשט וטכני

ההמצאה מספקת ליבה מגנטית של כור וכור שנועדו לשפר את קצב הניצול של ברזל העול, להשיג מבנה קומפקטי ולפשט את הייצור, במיוחד עבור יישומים בתדירות גבוהה- כמו מהפכים פוטו וולטאים ומעגלי חיזוק רכב חשמלי.

מבנה מפתח: עיצוב ליבה מגנטית היברידית המשתמשת בחומרים בעלי צפיפות שטף רוויה וחדירות שונות.

עמוד מרכזי (1): חומר בעל צפיפות שטף מגנטי רוויה גבוהה (למשל, ליבת אבקת מתכת כמו Sendust או אלומיניום סיליקון ברזל).

עול עליון (2) ועול תחתון (3): חומר צפיפות שטף מגנטי רוויה נמוכה יותר (למשל, פריט).

מוטות צד-גבוהים (4): לפחות שני מוטות צד עם חדירות גבוהה (למשל, פריט או חומר אמורפי, עם חדירות גדולה מ-200 או שווה ל-200).

הֶסדֵר:

העמוד המרכזי (1) מסודר בין האזורים האמצעיים של העול העליון והתחתון (2, 3), עם סליל (5) כרוך סביבו.

עמודי הצד-החדירים הגבוהים (4) מסודרים במרווחים בין הקצוות החיצוניים של העול העליון והתחתון (2, 3).

יתרון: עיצוב החומר ומבנה המעגל המגנטי מרובה-נתיבים מונעים מהעול להרוות בטרם עת, מנצלים ביעילות את חלל העול, מפזרים שטף מגנטי ומאפשרים הפחתה בעובי העול.

II. רקע ותיאור ההמצאה

א. בעיות טכניות של אמנות קודמת

כורים רגילים בתדירות גבוהה-, המחליפים לעתים קרובות את כורי הפלדה המסורתיים של סיליקון, עומדים בפני מספר אתגרים:

כורים טבעתיים: פיתול קשה ומאתגר לייצור-בקנה מידה גדול.

כורי ליבת אבקת מתכת מוערמים (סגנון ליבה E-): למרות שהם טובים יותר מאשר טבעתיים, לפתרונות הקודמים עדיין יש מגבלות:

חבילת שרף מגנטי: חדירות נמוכה של השרף המגנטי מגבילה את שיפור קצב ניצול העול.

עיצובי חומרים היברידיים: למרות שהם קומפקטיים ויעילים, יש להם לעתים קרובות בעיות בייצור, במיוחד עבור ממדים גדולים יותר.

ליבת לוח פריט/מעגל מגנטי היברידי: קשה להפוך את ליבת לוח הפריט לדקה ונושא סיכון של רוויה מוקדמת בחומר הפריט.

ב. פתרון ותצורה

ההמצאה פותרת את הבעיות של האמנות הקודמת על ידי שימוש במבנה ליבה היברידי ובחירת חומרים לניהול חלוקת שטף מגנטי ורוויה.

תצורה מפורטת:

בחירת חומרי ליבה:

חומר העמוד המרכזי (1) נבחר להיות בעל צפיפות השטף המגנטי של הרוויה (B1) גדולה מזו של החומר העליון (2) והחלק התחתון (3) (B2).

חומרים מועדפים: עמוד מרכזי: ליבת אבקת מתכת (Sendust או אלומיניום סיליקון ברזל); יוקס: פריט.

לעמודי הצד-החדירים הגבוהים (4) יש חדירות גדולה מ-200 או שווה ל-200, ועדיף שהם עשויים מפריט או חומר אמורפי.

מבנה והרכבה:

העמוד המרכזי (1) כולל את הסליל (5) מלופף בחלקו החיצוני. מרווח אוויר עשוי להיות מסופק על העמוד המרכזי (1).

חיבור עול: ניתן להכניס את העמוד המרכזי (1) לתוך העול העליון והתחתון או אפילו לחדור אליהם.

דרישת עומק החדרה: אם הוכנס, היחס בין עומק ההחדרה (D) לעובי העול (D′), D′D​, נקבע להיות גדול או שווה ל-B1​B1​–B2​ כדי למנוע מחומר הפריט של העול להרוות בטרם עת.

עמודי צד: לפחות שני עמודי צד עם חדירות- גבוהה (4) ממוקמים בין הקצוות החיצוניים של החולצות, רצוי מפוזרים באופן סימטרי סביב העמוד המרכזי. עמודי צד אלה יוצרים לולאות שטף מגנטי מרובות כדי לפזר ביעילות את השטף המגנטי.

מכלול הכור: הכור השלם כולל את הסליל (5) הנפוץ מחוץ לעמוד המרכזי (1).

בידוד: טבעות קצה מבודדות מסופקות בחלק העליון והתחתון של הסליל כדי לבודד אותו מהעמוד המרכזי ומהעול.

מארז אופציונלי: ניתן למקם מארז מחוץ לליבה, אשר עשוי להיות מלא בדבק כדי לחבר את כל החלקים באופן אינטגרלי.

ג. השפעות מועילות

ניצול עול משופר: השימוש בחומר רוויה גבוה- עבור העמוד המרכזי וההחדרה לעול מונע רוויה מוקדמת של פריט העול, ומאפשר לנצל את שטח העול בצורה יעילה.

מבנה קומפקטי וייצור קל: השימוש לפחות בשתי עמודות צד עם חדירות- גבוהה יוצר לולאות שטף מגנטי מרובות, ומפזר את השטף המגנטי. זה מאפשר להקטין את עובי חלק העול, מה שמוביל למבנה קומפקטי וקל לייצור.

מונע רוויה מוקדמת: עיצוב עומק ההחדרה מבטיח שחומר העול מוגן מפני רוויה מוקדמת.

III. תביעות עיקריות

תביעה 1: ליבה מגנטית בכור, הכוללת עמוד מרכזי (1), עול עליון (2), עול תחתון (3), ולפחות שני עמודי צד בעלי חדירות- גבוהה (4), המאופיינת בכך:

העמוד המרכזי (1) מסודר בין האזור האמצעי של העול העליון (2) לאזור האמצעי של העול התחתון (3).

צפיפות השטף המגנטי הרוויה של העמוד המרכזי (1) גדולה מזו של העול העליון (2) והעול התחתון (3).

העמודות הצדדיות עם חדירות-הגבוהות (4) מסודרות בין העול העליון (2) והעול התחתון (3) במרווחים, כששני קצוותיהם מחוברים לקצוות החיצוניים של העול העליון (2) והעול התחתון (3) בהתאמה.

טענה 2: הליבה המגנטית של הכור לפי תביעה 1, שבה שני הקצוות של העמוד המרכזי (1) מוכנסים לתוך העול העליון (2) והעול התחתון (3), בהתאמה, ויחס בין עומק ההחדרה D של כל קצה לעובי העול D′, D′D′, עומד בתנאי גדול או גדול מ: גדול או גדול. B1​B1​–B2​​, כאשר B1​ היא צפיפות השטף המגנטי הרוויה של העמוד המרכזי (1), ו-B2​ היא צפיפות השטף המגנטי הרוויה של העול העליון (2) והעול התחתון (3).

טענה 6: הליבה המגנטית של הכור לפי תביעה 1, כאשר העמוד המרכזי (1) עשוי מליבת אבקת מתכת, והעול העליון (2) והעול התחתון (3) עשויים מפריט.

תביעה 9: כור, הכולל סליל (5) ואת הליבה המגנטית של הכור כמתואר בכל אחת מהתביעות הקודמות, כאשר הסליל (5) מלופף מחוץ לעמוד המרכזי (1).