2017-09-26
Параметрический трансформатор. Полый тор или O2O-трансформатор
Для устройств, основанных на принципе параметрических RLC-цепей второго рода, как нельзя лучше подойдёт описываемый здесь трансформатор.
Его особенностью являются создаваемые им два взаимоперпендикулярных магнитных поля и замкнутые магнитные линии этих полей по всей длине магнитопровода.
Если сравнить такой трансформатор с его наиболее близким аналогом — набором колец соединённых в «колбасу», то выяснится, что такая «колбаса» не будет иметь замкнутых магнитных линий в сердечнике по одному из направлений,
и поэтому в этом направлении практически не наблюдается зависимости магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля.
Само значение начальной проницаемости будет на два-три порядка ниже, чем по кольцевому направлению.
Всё это сильно осложняет необходимую для такого рода генераторов параметрическую зависимость.
В предлагаемой конструкции все эти недостатки полностью устранены.
Основа описываемого здесь O2O-трансфоматора — ферромагнитный материал (желательно — анизотропный), который изображён на рисунке заштрихованой областью.
Конструкция трансформатора представляет собой полый тор, внутрь которого помещается одна из обмоток; на рисунке эта полость обозначена затемнённой областью.
Вторая же обмотка наматывается обычным для торроидальных трансформаторов способом.
Таким образом получаем две взаимоперпендикулярные обмотки с взаимоперпендикулярными магнитными и электрическими полями.
Конструктивно, оптимально делать тор из двух собирающихся половинок, как показано на разрезе A-A (верхний правый рисунок).
В этом случае, первую обмотку нужно наматывать отдельно, затем вкладывать в одну из половинок тора, а затем собирать тор и уже тогда наматывать вторую.
Интересно, что виток любой из обмоток представляет из себя кольцо, что, кроме замкнутых магнитных линий в материале сердечника, даёт полностью замкнутую и безопасную систему,
т.к. магнитные линии в любой из обмоток не выходят за пределы трансформатора.
Само название устройства — «трансформатор» — здесь довольно условное, если учесть то,
что такая конструкция не предназначена для обычного трансформирования тока и напряжения друг в друга,
но всё же, при определённых условиях, может трансформировать одну мощность в другую.
Также, O2O-трансфоматор может применяться и для магнитных усилителей.