Марка ферромагнитного материала, вид и тип магнитопровода выбирается в зависимости от назначения компонента, рабочей частоты, требованиям к электромагнитным помехам и так далее.
В соответствии с ГОСТом 20249-80 магнитопроводы трансформаторов и дросселей работающих на частоте 50Гц выполняются из электротехнической стали марок 1511, 1521, 3411, 3412 толщиной 0,2…0,5 мм. Применение магнитопроводов из холоднокатаной стали марок 3421…3425 позволяет улучшить КПД трансформаторов питания, уменьшить их массу и габариты. При частотах от 400 до 5000Гц применяют магнитопроводы из стали толщиной 0,05…0,08 мм.
Магнитопроводы из электротехнической стали выполнены в виде пластинчатой или ленточной конструкции, то есть трансформатор набирается из отдельных элементов (пластин) различной формы. Основные типы пластин в соответствии с ГОСТом показаны на рисунке №1.
- а — I-образная
- б — Ш-образная с высотой стержня h больше ширины окна l1
- в — д — Ш-образная с постоянным немагнитного зазором h1 и высотой среднего стержня h более ширины окна l1
- е — П-образная высотой стержня h больше больше ширины окна l1
Магнитопроводы собираемые из Ш и I образных пластин называются броневыми (рис 2 а.) Их П-образных пластин — стержневыми (рис 2 б).
В зависимости от типов применяемых при сборке пластин магнитопроводы подразделяются на следующие:
- ШI — рис. 3 а и б
- ШШ — рис.3 в и г
- ШУ — рис. 3 д
- ПН и ПУ — рис. 3 е
- ШП — рис. 3 ж.
Магнитопроводы типов ШI, ШШ, ШП в зависимости от сборки определяют взаимную ориентацию пластин, выполняются сборкой пластин встык (рис. 3 а, в, ж исполнение 1) и сборки пластин внахлест (рис.3 б, г-е исполнение 2). Магнитопроводы типов ШУ, ПН, ПУ собирают только внахлест отдельными пластинами или пакетов из них.
В ленточных магнитопроводах эффективней использовать свойства холоднокатаной анизотропной стальной электротехнической ленты, в том числе малой толщины до 0,02мм. Трансформаторы выполненные на ленточных магнитопроводах по сравнению с пластинчатыми имеют меньшие магнитные поля рассеивания. Для удобства выполнения намоток ленточные магнитопроводы выполняются разрезными, для получения хорошего магнитного контакта на месте разреза их стыки шлифуются с высокой степенью обработки и плотно прижимаются при сборке. Типы и размеры ленточных магнитопроводов показаны на рисунке №4:
- а — стержневой
- б — броневой
- в — кольцевой
Принятые обозначения на рисунке №4:
- а — толщины
- в — ширина ленты
- с — ширина окна
- h — высота окна
- R — внутренний радиус
Ленточные магнитопроводы стержневой и броневой конструкции подразделяются на типы:
ПЛ -П-образные ленточные
ПЛМ — П-образные ленточные с уменьшенным отношением ширины окна к толщине навивки
ПЛР — П-образные ленточные с геометрическими размерами, обиспечивающие наименьшую стоимость трансформаторов
ШЛМ — Ш-образные ленточные с уменьшенным отношением ширины окна к толшине навивки
ШЛО — Ш-образные ленточные с увеличенным окном
ШЛП — Ш-образные ленточные с увеличенным отношением ширины ленты к толщине навивки
ШЛР — Ш-образные ленточные с геометрическими размерами обеспечивающие наименьшую стоимость трансформаторов.
В соответствии с рекомендациями магнитопроводы типа ШЛМ применяют в трансформаторах наименьшей массы и стоимости на частоте 50 Гц до мощности 100ВА, ПЛМ — при мощности более 100ВА, ПЛ применяют в низковольтных трансформаторах на частотах 50…400Гц мощностью до 500ВА, ШЛ — на частоте 400Гц, ШЛО применяют в низковольтных трансформаторах на частотах от 1000 до 5000Гц и в высоковольтных трансформаторах на частотах от 50 до 5000Гц при наименьшей массе т стоимости, а ШЛП применяют в трансформаторах и дросселях наименьшего объема на частотах от 400 до 1000Гц. Трансформаторы с наименьшей стоимостью и рассчитанных на перегрев обмоток применяют магнитопроводы типа ПЛР, а рассчитанные на допустимое падение напряжения типа ШЛР.
Основные характеристики и размеры магнитопроводов применяющихся в трансформаторах и дросселях радиочастотной аппаратуры, работающих от сети частотой 50 Гц показаны в таблицах 1, 2 и 3.
Таблица №1 и 2
Таблица №3
Идеальным с точки зрения использования магнитопровода является тороидальный трансформатор с ленточным кольцевым не разрезанным магнитопроводом (рис. №4). У такого магнитопровода минимальный поток рассеивания, малое магнитное сопротивление, высокое удельное массово-объемные характеристики. Но основной недостаток такого магнитопровода это — большая трудоемкость и стоимость выполняемых на нем обмоток. Наибольшее применение нашли тороидальные трансформаторы с кольцевыми магнитопроводами из пермаллоевых сплавов, ферритов в схемах статических преобразователях напряжения источников вторичного электропитания РЭА, работающих с частотой переключения в десятки сотни кГц.
Основные конструктивные характеристики ленточных кольцевых магнитопроводов из электротехнической стали по ГОСТ 24011-80 показаны в таблице №4.
Условное обозначение магнитопровода состоит из букв ОЛ (кольцевой ленточный) и цифр обозначающих размеры внутреннего и внешнего диаметров и высоты магнитопровода.
Основные конструктивные характеристики кольцевых сердечников из марганцево-цинковых ферритов нетермостабильных и из прессованного альсифера показаны в таблицах №5 и 6
Таблица №5
Таблица №6
К обозначениям типоразмера сердечника буква К обозначает КОЛЬЦЕВОЙ, а цифры — номинальный наружный и внутренний диаметры сердечника и его высоту.
Наряду с кольцевыми сердечниками из ферритов и других магнитомягких магнитодиэлектриков (рисунок №5 А и Б) изготавливаются и разъемные Ш-образные и броневые сердечники, применяемые в радиоэлектронной аппаратуре (рис. №5 В и Г).
Рисунок №5
Их основные размеры приведены в таблице №6
так же возможно выполнение замкнутых Ш-образных сердечников с зазором. Зазор образуется в следствии уменьшения высоты среднего стержня одного или двух Ш-образных сердечников, размер зазора указывается в стандартах и ТУ на изделие конкретных типов (рис. 5 В).
В радиоэлектронной аппаратуре широко используются броневые сердечники чашечного типа из ферритов и карбонильного магнитодиэлектрика (рис№5 Г). Сердечник состоит из 2-х чашек и подстроечного сердечника. У ферритовых броневых сердечников магнитопровод замкнутый, в качестве подстроечных используется следующие типы ферритовых цилиндрических сердечников:
- ПС — стержневой
- ПТ — трубчатый
- ПР — резьбовой
Карбонильные сердечники типа СБ выполнены с замкнутой и разомкнутой магнитной цепью, первые обозначаются маленькой буквой «а», вторые «б». В зависимости от конструкции чашек карбонильные броневые сердечники изготавливаются двух вариантов:
- первый с двумя прорезями
- второй с четырьмя прорезями
Основные конструктивные параметры броневых сердечников показаны в таблице № 7
Обозначение типа сердечников состоит из букв:
- Б — броневой
- СБ — броневой карбонильный
- число обозначает приблизительный размер внешнего диаметра сердечника в мм. Подстроечные сердечники карбонильные выполняются только резьбового типа от М2 до М8.
Сердечники стержневые и трубчатые из магнитомягких ферритов (кроме подстроечных и сердечников для антенн радиовещательных приемников) гладкие не шлифованные. В обозначении стержневого сердечника (рис 5 Д) буква «С» обозначает стержневой, первое число — номинальное значение его диаметра D, а второе — длину L. В обозначении типоразмера трубчатого сердечника (рис. №5 Е) Е обозначает — трубчатый, первое число — номинальное значение внешнего диаметра D, второе — внутренний диаметр d, третье — длину L. Типоразмеры сердечников приведены в таблицах №8 и 9
Литература МРБ1196
Загрузка...