Устройство для преобразования энергии

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ, срдержащеб элементы Холла с входными и выходными отводами , отличаю ще,еся тем, что, с целью упрснцения конструкции и получения лийейной статической характеристики ЭДС, устройство снабзкёно магнитопроводом, постоянным магнитом и держателями из изолированного материала, причем магни топровод устройства выполнен в виде полого прямоугольного четырехгранник ка, две боковые противолежащие грани которого имеют форму трапеции и размещены в держателях, а смежные грани выполнены в виде четырехугольных перемычек и состоят из двух час-, тей, отделенных одна от другой немагнитными зазорами, выполненными по диагонали перемычек, причем в держателях, в месте размещения меньших оснований боковых граней трапецеидальной фсдрмы, выполнены сквоз ные отверстия, в которых размещены элементы Холла, одни кз входных отводов которых соединены последовательно , а из выходных - последовательно и. встречно, причем постоянный g магнит размещен между четырехуголь- , CQ ными перемычками, полюса которого обт ращены к последним, и выполнен с . С возможностью поодольного перемещения относительно перемычек.

09) Ill) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И DTHPblTMA

О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3390941/24-07 (221 01. 02- 8,2 (46) 07. 08. 83., Бюл ° Р:29 (72) Н.A.Axpapos, У.У.Тиляпов и Р.Бариева

° ° ° ° °

53) 621. 314 (088. 8)

56) 1. Патент. Японии Р 48-44981, кл. 6 05 1/58, 1973.

2. Патент Англии Р 1461504, кл. Н1К, 1977. (54)(57) YCTPOACTBO ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВА-

НИЯ ЭИБРГИИ, содержащеЕ элементы

Холла с входными и выходными отводами, о т л и ч а ю щ е,е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и получения линейной статической характеристики ЭДС, устройство снабжено магнитопроводом, постоянным магнитом и держателями из изолированного материала, причем магнитопровод устройства выполнен в виде:

З(50 4 05 Р 1 56 Й 03 В 15 00 полого прямоугольного четырехгранни ка, две боковые противолежащие гра«: ни которого имеют форму трапеции н размещены в держателях, а смежные грани выполнены в виде четырехугольных перемычек и состоят из двух час-, тей, отделенных одна от другой немагнитными зазорами, выполненными по диагонали перемычек, причем в держателях, в месте размещения меньших оснований боковых граней трапецеидальной формы, выполнены сквоз ные отверстия, в которых размещены элементы Холла, одни из входных отводов которых соединены последовательно, а из выходных — последовательно и встречно, причем постоянный Я магнит размещен между четырехугольными перемычками, полюса которого об1.фф ращены к последним, и выполнен с . возможностью продольного перемещения относительно перемычек.

1034022

Изобретение относится к электротехнике и может Ъыть использовано в качестве регулируемого источника питания в схемах автоматики и информационно-измерительной технике.

Известна конструкция источника питания, содержащего входной.источник постоянного тока, регулирующие транзисторы и блок для определения величины управляющего напряжения, подаваемого на регулируемый транзистор (1 J.

Недостатком этой конструкции явля ется малая чувствительность источника в диапазоне малых токов и напряжений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для преобразования энергии, содержащее элементы Холла с входными.и выходными отводами Г2 $.

Недостаток устройства - сложность конструкции, обусловленная большим количеством отводов, присоединение . которых осуществляется методом при-. варивания или вплавления к кристаллу а также наличие ступенчатой характеристики регулируемой ЭДС из-за нали чия переключателя вспомогательных отводов.

Цель изобретения — упрощение кон- струкции и получение линейной статической характеристики ЭДС.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для преобразования энергии, содержащее элементы

МоЛла с входными и выходными отводами, снабжено магнитопроводом, посто" янным магнитом и держателями из изоляционного материала, причем магнитопровод устройства выполнен в виде полого прямоугольного четырехгранника, две боковые противолежашие грани которого имеют форму трапеции и размещены в держателях, а смежные грани, выполнены в виде четырехугольных перемычек и состоят, из двух частей, отделенных друг от друга немагнитными зазорами, выполненными, по диагонали перемычек, причем в держателях, в месте размещения. меньших оснований боковых граней трапецеидальной формы, выполнены сквозные отверстия, в которых размещены элементы Холла, одни из входных отводов которых соединены последовательно, а из выходных — последовательно и встречно, причем постоянный магнит размещен между четырехугольными перемычками, полюса которого обращены к последним и выполнен с воэмоЖностью продольного перемещения относительно перемычек.

На фиг. 1 изображено устройство ,.для лрербразования энергии, общий вид на фиг. 2 - электрическая схема соединения элементов Холла.

Устройство для преобразования энергии содержит (фиг. 1).элементы ..Холла 1 с входными и выходными отводами, магнитопровод, постоянный магнит 2 и держатели 3 из изоляционного материала, причем магнитопровод устройства выполнен в виде полого прямоугольного четырехгранника, две боковые. противолежащие грани 4 которого имеют форму трапеции 1 0 и размещены в держателях 3, а смежные грани выполнены в виде четырехугольных перемычек и состоят из двух частей 5,,отделенных друг от друга немагнитными зазорами, выполненными

1.5 по диегонали перемычек, причем в держателях 3 в месте размещения меньших оснований боковых граней 4, трапецеидальной форьы выполнены сквозные отверстия, в которых размещены элементы Холла 1, одни из входных отводов которых сое)чинены после« довательно, а выходных - последовательно и встречно, а.постоянный магнит 2 размещен между четырехуголь ными перемычками, полюса которого, 25. обращены к последним и выполнен с возможностью-продольного перемещения относительно перемычек.

Элементы магнитоировода вместе с держателями, "в отверстиях которых

30 размещены элементы Холла, при сборке могут быть закреплены при помощи рамок крепления

Устройство работает следующим образом.

На входные отводы элементов Холла 1 (фиг. 2) подается постоянный ток. Э „ . При расположении постоян" ного магнита 2 в среднем положении,ОО магнитные потоки.Ф„ и Ф„, создавд40 емые постоянным магнитом 2, в левой: и правой частях магнитопровода устройства равны между собой,. т.е.

Фд = Фп. В этом случае магнитная ин.— дукция В„ и магнитная индукция B

45 пересекающие элементы Холла 1, также равны, т.е. В = Вд. ЭДС Е» наведенная в.левом элементе Холла, и ЭДС E„; наведенная в правом элементе Холла, под действием одинако50 вых магнитных индукций В. и B„ также равны между собой, но имеют протиэоположные знаки, т.е. E „ = E>..

Результирующая ЭДС Е .„,„ на выходе элементов Холла в этом случае равна нулю, т.е. Евы = О.

При перемещении постоянного магнита 2 в левую сторону на расстояние Х маг. нитная индукция В увеличивается из-за увеличения площадей левых частей перемычек,отделенных друг от друга немагни 1 ными зазорами, перекрываемых постоянным магнитом 2.Магнитная индукция В„соответственно уменьшается иэ-за умейьшения площадей правых частей перемычек перекрываемых постоянным магнитом 2.

Это приводит к увеличению индук1034022

3.Составитель Л. Федосов

Редактор И. Ковальчук Техред T.Ôàíòà Корректор A. Ияьин, . Заказ 5625/51 . Тираж 874

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений"и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Ф Ф ФФ а

ВЮ Ю В Ю Ю ° Ю

Филиал ППП "Патент", г. Ула.ород,. Ул.. Проектная, 4

I ции Вд и уменьшению индукции@В результате на выходе эле. ментов Холла появляется результиру ющая ЭДС Е,„, обусловленная разностью величйн- Е„ и Е„, равных

Е еьц< 2Кк I -x> (В л Щ э где К -Кк Кк - постоянные коэффи-, циенты элементов

Холла).

3„ „- постоянный ток, подаваемый на вход элементов Холла..

Откуда магнитные:индукции В„ и В>

В„- (Х„, + Х)К

В„(Х„- Х)К, еде Х и Х - соответственно макси-.bh мальное и:текущее зна.чения координат подвижного постоянного магни таф

К - коэффициент пропорциональности, определяемый параметрами постоянного магнита, магнитного материала и геомет. рическими размерами магнитной систеьи устройства.

Из .этих уравнений значение резульрующей ЭДС E See

Е эь,„4К- K„I > --- Х.

4.

Таким образом, значение выходной результирующей ЭДСЕ, пропорционально координате Х подвйжного постоянного магнита.

При перемещении постоянного маг- .

5 нита 2 вправо от оси 00 результи" рующая ЭДС Ез,,„ меняет полярность.

Устройство обладает .Универсальностью, так как на.его выходе можно получить переменную ЭДС E@Äщ, . Для

19 этого достаточно подавать -на вход элементов Холла переменный ток I„ „

Величина коэффициента К зависит . от величины сечения нижней части тра. пецеидальных магнитопроводов 4, 5 нл = но н ° .куда ставятся элемен" тй Холла. С уменьшением величины этих поперечных-сечений 8,„ и Б ц, значение коэффициента К увеличиваЕт», .ся, что приводит к увеличению чув-. ствительности устройства. Поэтому в качестве боковых граней использованй два трапецеидальных участка магнитопровода с уменьшенными поперечными сечениями в нижней части., Вуда ставятся элементы Холла.

Таким образом, -устройство имеет

25 простоту н технологичность конструк. ции, линейную .статическую характерис- тику, высокую чувствительйость s ди апазоне малых токов и напряжений и

ЗО возможность получения постоянной и переменной регулируемой ЭДС.