Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 [135] 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233


Рис. 14-38. Частотная Характеристика трансформатора в области высоких частот. А = 0,1; В = 0,5.

fr - частота, при которой Хх = "др-р при частоте ff.

D - RjXx


Pttc. 14-39. Частотная характеристика трансформатора в области высоких частот. А = 10; В = 0,1.

fr - частота, при которой Xt = -j-j--; D = RjXi

при частоте f.

A + l

] i у7

fbs -

"Mil

rJm О) 1 в

?ii\\

f/t,

Рис. 14-40. Частотная характеристика трансформатора в области высоких частот. А = 10; В = 1, АХС

1Г - частота, при которой Х} = ; D = R/Xt

при частоте f .


Рис. 14-41. Частотная Характеристика трансформатора в области высоких частот. А - 10; В = 2.

f. - частота, при которой X, = при частоте f.

Л + 1

; D = tf/X,

замещения для определения частотной характеристики в области высоких частот показана на рис. 14-31, в. Для расчета используется выражение (14-17), однако в большинстве случаев достаточно кривых, представленных на рис.

XI (В + 1) С (14-17)

14-33 -14-41.

где X

ср у (и + s)2 + (V - г)3

с - реактивное сопротивление емкости С; С - емкость, параллельная вторичной цепи, приведенная к первичной цепи: С = CzlNs/NJ*; Хр - реактивное сопротивление индуктивности рассеяния Lpj; Lpi - полная индуктивность рассеяния, приведенная к первичной цепи; А = С/С,;

В= (RQ + Д.) N\/{Ra + Яи) = Л/?; С2 - полные емкости первичной и вторичной обмоток соответственно; Rq - сопротивление источника; IV 3 - числа витков первичной и вторичной

обмоток соответственно; R = (Я, + Я„) (АУЛМ2; Ян - сопротивление нагрузки трансформатора;

#2 - сопротивления первичной и вторичной обмоток соответственно;

V=BXc(Xf Xc XPi ~хс

V = BR

Ci, С» и L можно найти

" Pi

приведенные в пп. 14-2г и

используя данные, 4-2д.

Отношение полных сопротивлений. Для данного трансформатора отношение полных сопротивлений дается соотношением:

(14-18)



14-5е. Симметричные обмотки. Симметричными обмотками называются такие, у которых сопротивления и емкости одинаковы для каждой половины обмотки. Чтобы получить симметричные обмотки, необходимо сделать две одинаковые катушки.

Одна из катушек переворачивается в отношении расположения на сердечнике. Соединяя начала двух катушек вместе, мы получаем две катушки, соединенные последовательно. Естественно, что средняя точка симметричных катушек будет работать при нулевом потенциале, например при потенциале земли.

14-5ж. Размеры трансформаторов звуковой частоты. Размеры маломощных трансформаторов звуковой частоты обычно не зависят от их мощности. В тех случаях, когда трансформатор предназначен для работы в области низких частот, определяющей является индуктивность первичной обмотки, а отношения полных сопротивлений обмоток дают максимально допустимые сопротивления обмоток. На практике активное сопротивление данной обмотки должно быть значительно меньше одной десятой доли полного сопротивления.

Размеры трансформаторов звуковой частоты на мощность больше нескольких ватт обычно определяются числом витков и размерами сердечника. Последние выбираются с таким расчетом, чтобы не допустить нагрева сердечника и искажения из-за большой величины магнитной индукции на нижнем пределе рабочих частот.

Пример 14-4

Пренебрегая сопротивлением обмоток, определить частотную характеристику выходного трансформатора, для которого элементы цепи и размеры обмоток даны на рис. 14-22, а, а проницаемость на частном цикле определяется по кривым на рис. 14-22.

Решение

1. Определяем частотную характеристику в области низких частот.

А. Находим максимальную магнитную индукцию и магнитную проницаемость сердечника на частном цикле для некоторой произвольно выбранной низкой частоты, например 100 гц.

Согласно (14-5)

д = 1 • Ю8 =

макс 4,44 • 100 • 1 200 0,495

= 379

кв. дюйм

= 58,8 гс.

Примечание. Напряжение, приложенное к первичной обмотке трансформатора, принято равным I в. Это основано иа предположении, что индуктивное сопротивление первичной обмотки при частоте 100 гц достаточно велико, чтобы нагруженный трансформатор мог согласовать нагрузку с внутренним сопротивлением генератора 10 000 ом.

Из кривых на рис. 14-22 следует, что хд === с» 1 500, так как Н0 = 0.

Б. Определяем действующую проницаемость сердечника с зазором:

(*д=-

1 500

0,0005 4,18

= 1 270.

Примечание. При сборке типа [ : 1 /в » 0,0005 дюйма.

В. Определяем индуктивность первичной обмотки. Согласно уравнению (14-7)

, 3,19 • 1 2002 • 0,495 • 1 270 10"8 . . U =--=6,9 гн.

Г. Определяем частоту, при которой выходное напряжение уменьшается на 3 дб по сравнению с напряжением при средних частотах (пренебрегая сопротивлениями обмоток).

Из рис. 14-32 следует, что

RA = 5 000 ом = 271/oZ.!

/о = 115 гц.

Таким образом, уровень 3 дб соответствует примерно 115 гц.

Примечание. Если уровень 3 дб соответствует частоте 115 гц, то напряжение на первичной обмотке при этой частоте должно быть равным 0,707 е. Повторяя расчеты по пп. «А»-«Г», принимая первичное напряжение равным 0,707 в и частоту 115 гц, получим уточненное значение частоты, соответствующей уровню 3 дб, равным примерно 120 гц.

2. Определяем частотную характеристику на высокой частоте.

А. Находим индуктивность рассеяния, приведенную к первичной обмотке.

Конфигурация обмоток, показанная на рис. 14-14, в, похожа на рассматриваемую в данном примере, за исключением того, что первичная и вторичная обмотки поменялись местами. Поэтому для определения индуктивности рассеяния, приведенной к данной обмотке, пользуемся выражением, написанным в подписи к рис. 14-14, в, подставляя в него число витков именно этой обмотки:

= 0,82 1 2008 (0.030 + 0.030 +

0,048 + 0,060 + 0,048 \

X 105 = 6,52 мгн.

Б. Определяем емкость С\ первичной об-могки. Первичная обмотка состоит из двух отдельных обмоток, соединенных последовательно с внешней цепью. Внешняя цепь, как показано на рис. 14-42, не заземлена, поэтому действующее значение емкости первичной обмотки можно определить с помощью соотношения, приведенного на рис. 14-18. Конфигурация обмотки на рис. 14-42 отличается от показанной на рис. 14-18 только тем, что обмотка разделена на две половины. Разделение первичной обмотки приводит к уменьшению емкости между теми слоями, где располагается вторичная обмотка. Уменьшение междуслойной емкости между двумя упомянутыми слоями мало влияет на действительную емчость первичной обмотки, поэтому емкость первичной обмоткн Ct можно определить по формулам, приведенным на рис. 14-18:

с\ = с

- емкость проводов =

=.-.135 + 32 + 20= 187 пф,




Рис 14-42. Размеры обмоток и схема выходного трансформатора, рассмотренного в примере 14-4. Число витков в половине первичной обмотки 600. Число слоев в каждой половине первичной обмотки 66. Диаметр провода № 34 0,0069 дюйма. Изоляция слоя 0,0013 дюйма. Число витков во вторичной обмотке 300 Число слоев 5. Диаметр провода № 30 0,0108 дюйма Изоляция слоя 0,0015 дюйма. Средняя длина магнитной линии 4,18

дюйма. Способ сборки 1 : I, 5 = 0,495 кв. дюйма

где CD

0,30 . 3,9 • 0,82 • 3,5(12- 1)

(0,0013 + 0,0006) • 12s = 135 пф - собственная емкость обмотки;

60 • 68

C0l + C0a 60 + 68 = 32 пф- суммарная емкость внешней и внутренней частей обмотки относительно сердечника;

0,225 • 3,9 • 0,82 • 3,5 (12-0,5) (0,0400 + 0,003) • 12

0,225 3,9 0,82 • 3,5(12 - 0,5) (0,0350 + 0,0003) • 12

= 60 пф; = 68 пф.

Емкость проводящих проводов оценивается в 20 пф.

В. Определяем емкость С2 вторичной обмотки. Приводим это значение к первичной обмотке (см. рис. 14-18):

С п.С г.

С,= СГ

С г.

- емкость проводов :

где CD -

= 237 + 74 + 20 = 331 пф, 0,30 • 3,9 • 0,82 -3,5(5-1)

(0,015 + 0,00077) • 52 собственная емкость обмоткн;

147 • 147

74 пф-суммарная

= 237 пф-

емкость внешней и внутренней частей обмотки относительно сердечника;

Г =Г = 0.225 • 3,9 0,82 • 3,5 (5-0,5) °i °а (0,0015 + 0,00039) • 5 ~~

= 147 пф.

Емкость подводящих проводов оцениваем в 20 пф.

Вторичная емкость, приведенная к первичной стороне трансформатора, равна

С2 (NJNJ- = 331 (300/1 200)2 = 20,7 пф.

Следовательно, С будет равно 20,7 пф.

на рис. 14-32-14-41

Г. Определяем значение А [см. выражение (14-17)]:

А С 20J А~С1~187 -°И-

Д. Определяем частоту fr, прн которой Xpi = AXc/(A+l):

2л Y~\

2ъ У (А т-1)£Р1С

2л У (0,11

0,11

1)-6,52 • 10"3 • 20,7 • 10~12

= 136 кгц.

Из рис. 14-33-14-41 находим величину D прн частоте fr.

10000

-"бэто"-180-

Примечание. См значение R, приведенное на схеме замещения на рис. 14-42.

Е. Определяем частоту, при которой выходное напряжение снижается на 3 дб.

Сопротивление источника равно сопротивлению нагрузки эквивалентного трансформатора, поэтому 5=1. Из представленных на рис. 14-33-14-41 кривых выбираем ту, которая ближе всех соответствует примеру. Для А = 0,11; В - 1 и D = 1,80 наиболее приемлемая кривая дана на рис. 14-36 Интерполяция дает, что уровень 3 дб соответствует частоте ~ 1,1 fr = 1,1 • 136 = 150 кгц. .

14-6. СПЕЦИАЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА С МАГНИТНЫМИ ЦЕПЯМИ

Ниже рассматриваются uai нитные цепи, большинство которых использует некоторые виды магнитных усилителей. Для их расчета требуется знание способов расчета дросселей со



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 [135] 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.0093