x

 

Катушки  и трансформаторы

 

Катушки индуктивности в зависимости от условий использования и конструкции разделяются на низкочастотные (НЧ) и высокочастотные (ВЧ). Для низкочастотных катушек (а также НЧ трансформаторов) характерно наличие магнитопровода (сердечника) из стальных пластин или пластин специальных сплавов (пермаллой и др.).. Высокочастотные катушки используются либо без сер­дечника, либо с ферритовым сердечником, либо, что значительно реже, с подстроечным сердечником из немагнитного материала (например, латуни, меди, алюминия). Подстроечный сердечник из немагнитного материала по­зволяет, не изменяя числа витков катушки, уменьшать ее индуктивность. Основное преимущество такого метода подстройки — высокая термостабильность, что важно, на­пример, в случае точных измерительных приборов. Ка­тушки с сердечником из немагнитного материала иногда также используются в приемниках на УКВ диапазоне.

Типы используемых проводов. Как низкочастотные, так и высокочастотные катушки наматывают обычно медным проводом различного диаметра (из всех извест­ных проводников медь после серебра имеет наименьшее сопротивление). Для этой цели в настоящее время чаще всего применяют провода с эмалевой изоляцией. Низко­частотные катушки (дроссели) и трансформаторы в не­которых случаях при повышенных требованиях к изоляции могут наматываться проводом других марок, в том числе с хлопчатобумажной, шелковой и другими видами изоляции. Высокочастотные катушки также могут быть намотаны проводом в эмалевой изоляции, однако катуш­ки, используемые в высокочастотной части коротковолно­вого диапазона и: на ультракоротких волнах, для снижения потерь часто наматывают неизолированным медным проводом или, что лучше, медным посеребренным прово­дом (в передатчиках иногда вместо провода использует­ся медная трубка). С целью снижения потерь эти катушки наматывают также на ребристых каркасах из специальных высокочастотных материалов, обладающих малыми потерями, или вовсе без каркасов.

В прошлом до появления ферритовых сердечников в высокочастотных катушках диапазона длинных и сред­них волн широко применялся многожильный провод — лицендрат. Он состоял из нескольких свитых вместе тонких проводов с эмалевой изоляцией: В настоящее время лицендрат в массовой радиоаппаратуре почти не применяется, так как повышения добротности катушек сейчас можно достичь более простыми путями, в частности с по­мощью ферритовых сердечников. Однако применение лицендрата может иметь смысл в ряде случаев, когда нуж­но изготовить катушки особо высокой добротности, на­пример в узкополосных фильтрах ПЧ.

Создание ферритов позволило не только упростить конструкции контурных катушек, но и значительно улуч­шить их качество. Высокочастотные катушки с соответ­ственно подобранными ферритовыми сердечниками могут использоваться в широком диапазоне волн, вплоть до ультракоротких.

Как паять эмалированный провод. Так как для на­мотки катушек и трансформаторов чаще всего применя­ются провода с эмалевой изоляцией, то пайку выводов следует производить, предварительно удалив эмаль. Изо­ляцию можно удалить, например, подержав провод в пламени горящей спички или зачистив его ножом. Эмаль можно удалить, протерев провод ватой, смоченной в аце­тоне (ацетон растворяет эмаль).

Простой способ определения диаметра провода. При отсутствии микрометра диаметр провода можно прибли­зительно определить, намотав вплотную виток к витку на карандаш или другой подходящий стержень несколько десятков витков провода и замерив затем линейкой об­щую длину намотки. Диаметр провода получим, разде­лив длину намотки (в мм) на количество витков. Чем больше витков намотано и чем плотнее намотка, тем точ­нее результат измерений.

Каркасы ВЧ катушек. Каркасы катушек в зависимо­сти от рабочего диапазона частот и назначения могут быть выполнены самыми различными способами и из раз­личных материалов (бумаги, прессшпана, органического стекла, высокочастотной керамики и разнообразных вы­сокочастотных материалов). В отношении электрических характеристик наилучшими, являются не требующие пропитки и влагостойкого покрытия полистироловые каркасы. Затем в порядке ухудшения диэлектрических качеств можно назвать следующие материалы для каркасов: высокочастотная керамика, ультрафарфор, бакелизированные трубки из кабельной бумаги. Иногда роль каркаса выполняют планки из изоляционного ма­териала, скрепляющие витки. Нередко катушки вообще выполняются без каркаса (в контурах УКВ и KB диа­пазонов).

В большинстве случаев при конструировании само­дельной аппаратуры приходится либо изготовлять карка­сы самому, либо приспосабливать имеющиеся под рукой те или иные готовые изделия. В качестве каркасов для контурных катушек с успехом можно применять, напри­мер, керамические корпуса конденсаторов КБГИ подхо­дящего диаметра. Если диаметр имеющегося каркаса не­сколько отличается от расчетного, то число витков ка­тушки с каркасом иного диаметра может быть рассчита­но по формуле:

 

где w — новое число витков; w1 — прежнее число витков; d1 — требующийся диаметр каркаса катушки;

 

d — диаметр имеющегося каркаса. Точность, даваемая этой формулой, в большинстве случаев бывает вполне достаточной, так как в процессе настройки устройства индуктивность все равно приходит­ся подгонять, меняя положение сердечника.

Небольшие по размерам каркасы для контурных ка­тушек можно изготовить из кинофотопленки, с которой предварительно удалена эмульсия. Чтобы каркас был жестким, его выполняют из трех — пяти слоев пленки (в зависимости от диаметра каркаса). Из пленки же при не­обходимости изготовляют щечки каркаса, приклеивая их целлулоидным клеем. На поверхность пленки клей следует наносить два раза. Швы через 2 — 3 ч следует еще раз промазать клеем для большей прочности.

Для склеивания можно, применить раствор, состав­ленный из 25 мл растворителя (две части амилацетата и одна часть ацетона) и мелко нарезанной пленки (кусок общей площадью около 25 см2).

При изготовлении бескаркасных контурных катушек (например, для контуров маломощных коротковолновых передатчиков) витки их удобно скреплять планками из органического, стекла толщиной 3 — 4 мм. При намотке можно, нагревая провод катушки паяльником, плотно вдавить его в органическое стекло. После того как про­вод остынет, он окажется прочно закрепленным -в орга­ническом стекле и вся катушка приобретет жесткость.

Экранирование контуров. Контурные катушки прием­ников очень часто помещают в экраны, чтобы защитить от воздействия внешних электромагнитных полей. Диа­метр экрана должен превышать диаметр контурной ка­тушки не менее чем в 2,5 — 3 раза. Экраны меньшего диа­метра применять не следует. В качестве материала для экранов рекомендуется применять листовую медь или алюминий.

Небольшие узкие щели или отверстия практически не отражаются на экранирующем действии по отношению к электрической составляющей поля, если размеры от­верстий в экране малы по сравнению с длиной волны, на которую настроен контур. Поэтому для экранирования цепей только от электрической составляющей электро­магнитного поля можно применять экраны в виде сетки из проволок, соединенных с шасси.

Стандартные экраны для контуров в случае необхо­димости вполне могут быть заменены алюминиевыми ко­робками подходящих размеров. Для этой цели, напри­мер, можно применять алюминиевые футляры, в которых хранят диапозитивные фильмы. Монтаж контурных кату­шек, помещенных в такие экраны, удобно производить на гетинаксовой пластине толщиной 2 — 4 мм, которую вме­сте с крышкой футляра можно укрепить на шасси прием­ника.

Катушки с ферритовыми сердечниками. В последнее время в различной аппаратуре широкое распространение получили катушки, помещенные в горшкообразные фер-ритовые сердечники. Применяются они преимуществен­но в контурах длинных и средних волн, а также в тран­сформаторах ПЧ приемников. Во входных цепях прием­ников широко используются магнитные антенны, пред­ставляющие собой катушку входного контура, насажен­ную на ферритовый стержень. В трансформаторах и дросселях транзисторных приемников в качестве сердеч­ников используются ферритовцё кольца.

Обладая хорошими магнитными свойствами и боль­шим электрическим сопротивлением, а следовательно, малыми потерями, ферриты позволяют упростить конструкцию катушек и уменьшить их габариты. Но недостат­ком ферритов является их хрупкость, так как по механи­ческим свойствам они приближаются к керамике и при неосторожном обращении могут разбиться.

Ферритовые антенны. Основные достоинства магнит­ных антенн с ферритовыми сердечниками, широко приме­няемых в современных приемниках, заключаются в их малых габаритах и резко выраженных направленных свойствах. Пространственная избирательность магнитной антенны в добавление к частотной избирательности са­мого приемника позволяет значительно легче отстраи­ваться от помех.

Устройство магнитной ферритовой антенны очень не сложно. Она состоит обычно из одной или двух катушек входного контура приемника, размещенных на длинном ферритовом стержне-сердечнике. Форма сечения ферритового стержня может быть различной, но чаще всего применяются цилиндрические стержни.

В приемных антеннах могут использоваться ферриты разных марок с проницаемостью от нескольких единиц до нескольких тысяч гаусс/эрстед. Проницаемость ферри­та и его предельная рабочая частота находятся в тесной зависимости: чем выше проницаемость, тем ниже пре­дельная рабочая частота.

Практически считается, что для антенн длинноволно­вого диапазона наиболее целесообразно применять сер­дечники марки 2000НН (старое обозначение Ф-2000), а для диапазона средних волн — 400НН (цифры в мар­ке указывают величину проницаемости). В антеннах ко­ротких волн, применяемых реже, имеет смысл .использо­вать сердечники с начальной магнитной проницаемостью 100 — 200 гаусс/эрстед, а в антеннах УКВ диапазона, так­же редко применяемых, — 15 — 25 гаусс/эрстед.

Ферритовые сердечники очень хрупки и требуют осто­рожного обращения. Для повышения прочности плоских ферритовых стержней магнитных антенн к стержню с двух сторон можно приклеить клеем БФ-2 тонкие пласти­ны из гетинакса или текстолита.

В некоторых случаях эффективность ферритовой ан­тенны может оказаться недостаточной. Наиболее про­стым способом повышения эффективности является од­новременное пропорциональное увеличение длины и диа­метра сердечников.

Для этих же целей используется параллельное и пос­ледовательное включение нескольких ферритовых ан­тенн. При параллельном включении общая индуктив­ность комбинированной антенны уменьшается, что позво­ляет увеличить число витков каждой антенной катушки (при той же общей индуктивности), а действующая вы­сота антенны при этом увеличивается. Стержни комби­нированной антенны должны располагаться параллельно на небольшом расстоянии друг от друга.

Повышения эффективности антенны можно добиться и при последовательном соединении катушек, но при этом помимо намотки в одну сторону следует соблюдать и правильную последовательность соединения антенных катушек.

Некоторое повышение эффективности при многовитковых антенных катушках можно получить, используя секционирование намотки этих катушек, а также приме­няя распределенную намотку с переменным шагом и на­мотку катушек проводом лицендрат. Но эти методы все же мало повышают эффективность по сравнению с ан­тенной со сплошной однорядной намоткой (всего на 15 — 20%), значительно усложняя в то же время изготовле­ние антенны.

Повышения действующей высоты антенны можно до­биться, применяя неоднородные (гетерогенные) сердеч­ники. Неоднородность создается искусственно склеивани­ем отдельных частей сердечника из кусков, различных по площади сечения и по проницаемости. Так, например, для средневолновой антенны иногда бывает целесообраз­но использовать сердечник из трех одинаковых по длине частей, из которых средняя, на которой намотана катуш­ка, выполнена из феррита марки 400НН (диаметр стерж­ня 8 мм), а крайние — из материала 2000НН (при боль­шем диаметре стержня — 10 — 15 мм). Общая длина та­кого сердечника составляет 250 — 300 мм.

Так как ферритовая антенна для двух диапазонов (ДВ и СВ), которая обычно используется в приемниках, представляет собой с электрической точки зрения связан­ную систему, то полезно знать, какое взаимное влияние оказывают друг на друга обе контурные катушки при разном расположении их на стержне. Эти сведения мо­гут быть использованы при самостоятельном конструиро­вании приемников, на входе которых применяются такие антенны. Данные эти, найденные экспериментальным пу­тем, были опубликованы в радиолюбительской литературе.

Как показывает экспериментальная проверка, в слу­чае двух контурных катушек (например, длинных и сред­них волн), расположенных на одном стержне, одна не закороченная катушка уменьшает добротность второй на — 15%, тогда как закороченная катушка не вызывает заметного изменения добротности второй, уменьшая лишь индуктивность ее на 7 — 10%.

При перемещении катушки с центра, стержня на край добротность ее уменьшается более чем на 30%. Однако добротность катушки становится примерно на 20% больше при смещении ее от конца стержня на 10 мм.

Размещение катушки связи около контурной катуш­ки со стороны края стержня уменьшает добротность ее на 5 — 10% по сравнению с размещением катушки связи около контурной катушки со стороны его середины.

Влияние близко расположенного стального предмета на контурную катушку, размещаемую около одного кон­ца стержня, имеет следующий характер:

стальной предмет, находящийся около контурной ка­тушки или против торца ферритового стержня, вызывает уменьшение добротности в 7 — 12 раз;

увеличение этого расстояния на ДО — 20 мм вызывает уменьшение добротности на 10 — 30%;

размещение стального предмета около середины стержня вызывает уменьшение добротности приблизи­тельно в два раза;

размещение стального предмета около другого конца стержня вызывает уменьшение добротности на 10 — 20%.

Детали из немагнитных металлов уменьшают доб­ротность катушки примерно на 20%, незначительно изме­няя индуктивность контурной катушки.

Выводы, которые должны быть сделаны из этих дан­ных, можно сформулировать так:

при размещении двух контурных катушек на одном ферритовом стержне нерабочую контурную катушку необходимо закорачивать;

не следует размещать контурную катушку ближе чем на 10 мм от края ферритового стержня. Катушку связи следует размещать около середины стержня;

по возможности надо избегать соседства стальных

предметов, таких, например, как корпус громкоговорите­ля, крышка переменного резистора и особенно массивный корпус блока конденсаторов переменной емкости. Если конструкция не позволяет удалить блок конденсаторов на достаточное расстояние от магнитной антенны, реко­мендуется уменьшить длину стержня. Это лишь немного уменьшит эффективность антенны, но даст заметный вы­игрыш в добротности входного контура.

Для крепления ферритового стержня к монтажной плате приемника очень удобно пользоваться резиновыми Г-образными кронштейнами (два кронштейна на один стержень). В них с помощью металлической трубочки диаметром, равным диаметру ферритового стержня, про­биваются круглые отверстия. Кромку трубочки следует с этой целью предварительно заточить. Готовые отвер­стия кронштейнов, когда в них вставляется стержень, получаются с несколько вогнутыми внутрь стенками, а их диаметр оказывается на 1,5 — 2 мм меньше диаметра стер­жня, поэтому стержень плотно входит в отверстия крон­штейнов и не сдвигается с места. Кронштейны предвари­тельно прикрепляются к плате винтами.

Склеивание ферритовых стержней. Если ферритовый стержень магнитной антенны разбился, то его можно склеить клеем БФ-2 точно так же, как склеивают фар­фор.

Отличие заключается лишь в том, что большинство ферритов (особенно с магнитной проницаемостью поряд­ка 1000 — 2000) нельзя нагревать до температуры выше 100 — 120°С. Поэтому полимеризация клея должна проис­ходить при температуре более низкой и время выдержки соответственно повышается. Практически температура для сушки клея устанавливается в пределах 50 — 70° С, а время выдержки 24 — 36 ч.

Склеивать сердечники можно также эпоксидной смо­лой. Выдержка при этом производится при нормальной температуре.

Магнитные свойства склеенного ферритового сердеч­ника ухудшаются незначительно.

Как укоротить ферритовый стержень. Очень часто на практике может возникнуть необходимость укоротить стержень ферритовой антенны. Делать это можно следу­ющим образом. На нужном расстоянии от края по ок­ружности стержень надпиливают напильником или острым краем мелкозернистого абразивного камня. Затем с обеих сторон, от надпила стержень обматывают несколь­кими слоями бумаги и после этого разламывают его ру­ками. Стержень при этом легко ломается на расстоянии, точно соответствующем предварительно сделанному над­пилу.

Намотка ВЧ катушек. В радиоаппаратуре применя­ются высокочастотные катушки с намотками различных типов: рядовой, внавал, «Универсаль» и пр.

 

Рис. 12. Приспособление для намотки катушек

 

Наибольшие трудности представляет намотка кату­шек типа «Универсаль», -которую обычно выполняют на специальных намоточных станках.

При намотке катушек тонким проводом удобно поль­зоваться несложным приспособлением, изображенным на рис. 12. Оно представляет собой заостренный стержень со сквозным отверстием вдоль оси. Диаметр отверстия должен быть достаточным для пропускания обмоточного провода. Сбоку, ближе к заостренной части стержня, в корпусе его сделана выемка для пальца, захватывающая внутреннее отверстие. Приспособление может быть изго­товлено из эбонита, пруткового текстолита, древесины или другого материала, не повреждающего изоляцию провода.

Размеры приспособления для обмотки проводом диаметром от 0,08 до 0,5 — 0,8 мм приведены на рисунке. На­тяжение провода при намотке создается нажимом пальца на провод, скользящий по поверхности выемки.

Если такое приспособление покажется сложным для изготовления, то вместо него можно использовать более простое, сделанное из хлорвиниловой и металлической трубок с внутренним диаметром, равным диаметру хлор­виниловой трубки. Провод пропускается через хлорвини­ловую трубку, вставленную внутрь металлической. Оба эти приспособления- можно с успехом использовать так­же при перемотке катушек в труднодоступном месте, на­пример в капсюле телефона.

Много неприятностей при намотке катушек тонким проводом доставляют возникающие на проводе «бараш­ки», если провод сматывается без натяжения. Надевая на провод при намотке катушек хлорвиниловую трубку диаметром 4 — 5 мм и длиной 100 — 150 мм либо продевая провод через не слишком тяжелое гладкое металлическое или пластмассовое кольцо можно предотвратить образо­вание «барашков». Такая трубка или кольцо своей тя­жестью слегка натягивают провод и не позволяют ему скручиваться, не мешая в то же время намотке.

Следует сделать еще одно замечание, касающееся на­мотки ВЧ катушек эмалированным или неизолирован­ным проводом. При намотке таких катушек обычно не обращают внимания на то, что на проводах остается жир с пальцев. Этот тонкий незаметный для глаза слой жира приводит к тому, что потери энергии в катушках сильно возрастают, а следовательно, снижается добротность Q катушек. Чтобы избежать этого, рекомендуется, наматы­вая ВЧ катушки,- в наиболее ответственных случаях на­девать перчатки или хотя бы резиновые напальчники и пользоваться приспособлениями, описанными выше. Это позволит избежать непосредственного касания провода рукой.

Намотка тороидальных катушек. При изготовлении карманных транзисторных приемников в качестве сер­дечников трансформаторов, как уже отмечалось, широко используются ферритовые кольца. Чтобы намотать об­мотку на такой кольцевой (тороидальный) сердечник, его обычно аккуратно раскалывают на две части, наматыва­ют обмотку на сердечник, а затем склеивают кольцо.

Наиболее ответственная задача состоит в том, чтобы аккуратно расколоть кольцо. Проделать эту операцию можно разными способами, например, пользуясь обычны­ми бокорезами, но при этом получается много брака. Су­ществует, однако, способ, почти исключающий брак. По образующим кольцам в месте, где необходимо его раско­лоть, твердым карандашом (Т или 2Т) проводят токо-проводящую дорожку. Если кольцо очень крупное, то та­кие дорожки следует делать и в радиальных направле­ниях.

Снимаемое с ЛАТРа или трансформатора напряже­ние порядка 90 В прикладывают с помощью заостренных металлических щупов к крайним точкам линии, прочер­ченной карандашом. Возникающая при этом в токопро-водящей дорожке вольтова дуга выжигает графит, нагре­вая феррит до высокой температуры. Если ферритовое кольцо велико по размерам, то вольтова дуга при подаче напряжения на крайние точки токопроводящей линии мо­жет не возникнуть. Тогда необходимо выжигать графит отдельными участками.

Вызванный возникновением вольтовой дуги местный нагрев феррита приводит к образованию на его поверх­ности микротрещин, ослабляющих крепость кольца в этих местах. Такое кольцо можно расколоть даже при не­большом усилии. После окончания намотки обе полови­ны кольца склеивают клеем БФ-2.

Расколоть кольцо удачно иногда можно, сделав пред­варительно надфилем или наждачным камнем надпилы по образующей цилиндра и в радиальном направлении. Намотать катушку на ферритовое кольцо можно и не раскалывая кольца, но это значительно труднее. Из ли­стового целлулоида или другого подобного материала толщиной 0,3 — 0,5 мм вырезают полоску длиной 45 — 50 мм и шириной 3 — 5 мм. На узких концах этой полоски делают вырезы (пазы), в которые укладывают нужное количество провода. Продевая этот «челнок» сквозь кольцо, можно достаточно быстро намотать катушку, особенно если она содержит не очень большое число витков и челнок свободно проходит через кольцо.

Если катушка содержит большое число витков, то мо­жно прибегнуть к другому, более сложному, способу. Вместо челнока здесь используют кусок поливинилхлоридной трубки длиной примерно в 10 — 15 раз превышаю­щей длину среднего витка обмотки. Трубку аккуратно разрезают вдоль длины, продевают в отверстие сердеч­ника, сворачивают в кольцо и сваривают ее концы встык так, чтобы образовался кольцевой желоб. Разрез при этом должен оказаться с наружной стороны кольца (рис. 13, а). Для сварки концы трубки складывают вне­шними поверхностями, зажимают двумя металлическими пластинами (рис. 13, б) и сваривают горячим паяльни­ком. Шов должен при этом быть внутри трубки. Далее в желоб наматывают провод с десятипроцентным запасом и, вращая кольцо, производят намотку катушки.

 

Рис. 13. К описанию способа намотки тороидальных ка­тушек

 

Высокочастотный трансформатор или дроссель для транзисторных устройств в ряде случаев бывает полезно наматывать на ферритовом кольце так, чтобы последний слой обмотки полностью закрыл предыдущие слои. На­чало обмотки следует подключить к транзистору, а ко­нец — к шине питания, которая по переменному току всегда соединена с общим проводом. В этом случае тран­сформатор или дроссель окажется как бы заэкранированным последними витками обмотки.

Неисправности ВЧ катушек. Основными неисправно­стями ВЧ катушек являются обрыв провода и межвитковое замыкание из-за повреждения изоляции. Обрыв про­вода можно обнаружить даже с помощью простейшего пробника. Что касается замыкания витков, то обнару­жить его труднее. Существует, однако, довольно простой способ обнаружения короткозамкнутых витков в ВЧ ка­тушках, который заключается в следующем.

Проверяемую катушку располагают в непосредствен­ной близости от контурной катушки приемника, настро­енного на какую-либо радиостанцию.

Если катушка исправна, то громкость звучания уменьшится незначительно; если же в ней имеются короткозамкнутые витки, то громкость звучания сразу резко упадет.

Следует помнить, что при проверке частота принимаемой станции не должна совпадать с собственной часто­той катушки. Так как практически определить собствен­ную частоту катушки трудно, то во избежание ошибки испытание катушки на межвитковое замыкание нужно проводить несколько раз (не менее трех) при настройке приемника на разные радиостанции. Кроме того, во вре­мя измерении нельзя касаться выводов катушки.

Низкочастотные катушки. Отличительной чертой низкочастотных катушек (дросселей) и трансформаторов является, как уже отмечалось, наличие у них магнитопроводов (сердечников), собранных из стальных пластин или пластин специальных сплавов (например, пермал­лоя).

Сталь, из которой изготовляют пластины, обычно со­держит добавки (легируется). Добавление кремния улуч­шает электрические свойства стали — снижаются потери на вихревые токи и гистерезис, повышается магнитная проницаемость материала и т. д. Такие специальные ле­гированные стали обычно называются электротехническими и каждая из них имеет свою марку.

Для изготовления каркасов трансформаторов приме­няют бумагу, картон, прессшпан, текстолит, гетинакс, карболит и др. Лучший из этих материалов для исполь­зования в радиолюбительских условиях — прессшпан, представляющий собой плотный тонкий глянцевитый кар­тон толщиной 0,5 — 0,7 мм.

Для больших каркасов и для щечек трансформато­ров прессшпан надо склеивать в три-четыре слоя. Перед намоткой прессшпановый каркас желательно проварить в парафине или отлакировать.

Недостатками картона являются его гигроскопич­ность, рыхлость и хрупкость. Кроме того, из картона трудно склеивать правильный цилиндр.

Из других изоляционных материалов при изготовле­нии трансформаторов и катушек применяются фибра, гетинакс, текстолит, органическое стекло и т. д. Если необ­ходима высокая механическая прочность, то лучше всего применять текстолит.

Недостатком фибры является гигроскопичность. Од­нако ее изоляционные свойства можно повысить, пропи­тав чистым парафином.

Парафин, кроме того, широко применяется для залив­ки различных деталей, в том числе катушек и трансфор­маторов с. целью повышения их влагостойкости. Нужно иметь в виду, что использовать для этой цели можно лишь парафин, в котором отсутствуют примеси кислот (определить присутствие примесей можно по покрасне­нию лакмусовой бумажки, опущенной в расплавленный парафин).

Очистить парафин можно прокипятив его в воде. Во­ду при этом несколько раз меняют. Нерастворимые в во­де примеси осядут на дно, а растворившиеся кислоты уда­ляют вместе с водой.

Пропитку трансформаторов, дросселей и других дета­лей для защиты от влаги можно производить, опустив де­таль в горячий раствор, составленный из 30 весовых час­тей чистого воска, 15 весовых частей очищенного от кис­лот парафина и 55 весовых частей зубного порошка. В со­став можно добавить также анилиновый краситель любо­го цвета.

Картонные каркасы для трансформаторов и контур­ных катушек можно прочно и надежно склеивать клеем БФ-2 или клеем следующего состава: в 100 г воды добав­ляют 9 г конторского клея (силикатный клей — «жидкое стекло»), 6 г картофельного крахмала и 1 г сахара. Смесь следует подогреть и перемешать до получения гу­стой кашицы.

Если необходимо быстро подклеить каркас трансфор­матора или другое изделие из картона или прессшпана, то вместо клея лучше всего применить порошкообразный шеллак. Для этого шеллак насыпается на место склейки, поверхности прикладываются друг к другу и место склей­ки в течение нескольких секунд нагревается, например, с помощью паяльника. Прочность склейки получается очень высокой.

Намотка НЧ трансформаторов. При намотке катушек трансформаторов и дросселей каркасы на оси намоточ­ного станка закрепляют с помощью деревянной оправки или специальных зажимающих приспособлений. Катуш­ки небольших размеров можно наматывать с помощью ручной дрели, зажатой в настольные тиски.

При намотке тонким проводом диаметром 0,05 — 0,08 мм на ручных намоточных .станках вследствие неравно­мерного вращения провод часто обрывается. Если же провод пропускать через кольцо, висящее на пружине из стальной проволоки диаметром 0,2 — 0,3 мм, несколько от­тягивающее провод кверху, то обрывы можно предот­вратить.

Отводы обмотки трансформатора в ряде случаев не обязательно делать толстым проводом. Их можно делать, не разрывая провода обмотки, из того же провода, скла­дывая в два, четыре, восемь раз (в зависимости от диа­метра провода) и скручивая их. Вывод обмотки закреп­ляют обычным способом и продолжают дальнейшую на­мотку. Такой способ особенно удобно использовать при диаметре провода менее 0,15 мм.

На практике широко применяется бескаркасная на­мотка трансформаторов, позволяющая добиться более высокого коэффициента заполнения окна сердечника и упрощающая конструкцию трансформатора. Недостатком такого способа является лишь низкая механическая прочность обмоток и при перемотке трансформаторов не­которые неудобства самого процесса намотки на намо­точном станке, так как все время необходимо следить за тем, чтобы крайние витки не сползали.

Предотвратить сползание витков готовой бескаркас­ной обмотки можно, смазав ее крайние витки клеящим веществом, однако для этой цели подходит не всякий клей, так как некоторые марки клея разъедают изоля­цию провода. Лучше всего использовать резиновый клей.

Витки бескаркасной обмотки можно закреплять и с помощью киперной ленты (лента из ткани). Для этого на гильзу, на которой производится намотка, накладывают две полоски такой ленты. После этого делают первый ви­ток. Затем первый виток провода покрывают свободным концом ленты и делают еще несколько витков поверх двойного слоя ленты. Далее первый виток обмотки подтя­гивают коротким концом ленты к соседним виткам об­мотки и наматывают слой до конца.

 

Рис. 14. Устройство для проверки катушек индуктивности

 

По окончании намотки первого ряда поверх этого слоя делают начальный виток другого слоя, причем конец лен­ты загибают так же, как в.самом начале намотки: нама­тывают следующие десять витков и крайний виток подтя­гивают лентой и т. д. С киперной лентой рекомендуется наматывать обмотки с проводом диаметром от 0,5 мм и больше.

Неисправности НЧ трансформаторов. Обмотки транс­форматора перед сборкой сердечника рекомендуется предварительно проверить на целость проводов и отсут­ствие короткозамкнутых витков. Обрыв провода обычно бывает несложно обнаружить омметром. Сложнее обна­ружить короткозамкнутые витки.

Удобен для этой цели очень несложный генератор, схема которого представлена на рис. 14.

Катушка его L1 намотана на П-образном сердечнике, собранном из полос жести, ширина и число которых опре­деляются внутренними размерами каркасов проверяемых катушек L2. Катушка L1 генератора должна содер­жать не менее 3000 витков провода ПЭЛ 0,12 — 0,15 с от­водом на базу транзистора примерно от 1000-го витка. В качестве индикатора можно использовать микротелефонный капсюль, головные телефоны или громкоговори­тель с выходным трансформатором.

Если при надетой на сердечник катушке L2 тон звука не изменяется, то, значит, в ней нет замкнутых витков. Если же в катушке L2 есть хотя бы один короткозамкнутый виток, — тон звука резко повышается.

Характер неисправностей катушек индуктивности (НЧ трансформаторов, дросселей, различных НЧ кату­шек, отклоняющих катушек кинескопов и т. д.) можно быстро определить и с помощью осциллографа, подклю­чив к нему катушку так, как показано на схеме рис. 15.

При подключении заряженного конденсатора С1 к измерительной схеме (переключатель В1 в нижнем поло­жении) на экране осциллографа появятся изображения кривых, различных для каждого вида повреждений. Кри­вая б указывает на обрыв катушки (если нет утечки), в и г — закороченные витки, д — обрыв в катушке, е и ж соответствуют исправной катушке.

Следует особо оговориться о способе испытания от­клоняющих катушек кинескопов. Из-за малой индуктив­ности их изображение на экране осциллографа при испы­тании не получается в виде спирали, однако видна ха­рактерная линия, показанная на рис. 15, з. Каждую из отклоняющих катушек следует поэтому испытывать в от­дельности. Если изображения на экране осциллографа при подключении каждой из них будут одинаковы (рис. 15, и, к), то катушки исправны, если изображения различны (рис. 15, з, к), то отклоняющие катушки сле­дует заменить.

 

Рис. 15. Проверка катушек индуктивности с помощью осцил­лографа:

а — схема приставки к осциллографу; б — к — фигуры на экране осцил­лографа в зависимости от состояния катушек

 

Способ сборки сердечника. Очень часто при ремонте трансформаторов заводского изготовления, когда требу­ется полная разборка сердечника, обратный процесс — сборка — вызывает затруднения, так как не всегда уда­ется вставить в каркас катушки все пластины. Почти всегда остается несколько лишних пластин, что нежела­тельно, так как сокращается площадь сечения сердечни­ка и может возникнуть гудение трансформатора во вре­мя работы.

Поэтому, собирая сердечник, рекомендуется прибли­зительно в середине его вставить сразу две пластины, проложив между ними кусочек бумаги. В конце сборки сердечника оставшиеся пластины собрать в одну пачку, вставить между этими двумя пластинами и легкими уда­рами молотка вогнать в сердечник.

Как устранить гудение трансформатора. Устранить гудение трансформаторов, в частности используемых в блоках питания, в простейшем случае можно затягивани­ем гаек на стяжных шпильках сердечника. Если это не дает желаемых результатов, то при включенном транс­форматоре, вставляя нож между пластинами, нужно най­ти то место сердечника трансформатора, в котором воз­никает гудение. Определив это место, гудение можно уст­ранить, вбив между пластинами сердечника кусочек трансформаторной стали или клин, изготовленный из куска дерева.

Иногда гудение удается устранить, осторожно вбивая деревянные клинышки между сердечником трансформа­тора и шасси радиоприемника или телевизора.

Как определить данные трансформатора. При исполь­зовании готовых трансформаторов иногда может возник­нуть необходимость определить их моточные данные. Для этого нужно поверх имеющихся обмоток трансформатора намотать вспомогательную обмотку, состоящую из не­скольких витков медного изолированного провода диа­метром 0,1 — 0,4 мм. Затем, измеряя сопротивление обмо­ток омметром, надо определить обмотку с наибольшим сопротивлением и, считая ее первичной, подать на нее на­пряжение U1 сети переменного тока (50 — 220 В). Вольт­метр, включенный в цепь вспомогательной обмотки у, по­кажет при этом напряжение U2. Число витков х в обмот­ке, включенной в сеть, можно определить тогда по фор­муле: 

x=y U1/U2 ,   где у — число витков вспомогательной обмотки.

Коэффициент трансформации между этими обмотка­ми равен отношению у/х. Точно также можно определить число витков и коэффициенты трансформации других об­моток.

Точность показаний, определяемых этим методом, за­висит от точности показаний вольтметра и от числа вит­ков вспомогательной обмотки: чем число витков больше, тем выше точность.

 

      <<  Далее >>

 



Copyright © V.F.Gainutdinov, 2006 - 2016. Все права защищены.
Разрешается републикация материалов сайта в Интернете с обязательным указанием активной ссылки на сайт http://vicgain.sdot.ru и со ссылкой на автора материала (указание автора, его сайта).
Rambler's Top100 Яндекс цитирования
Владелец данного сайта не несёт никакой ответственности за содержание расположенного здесь материала, а также за результаты использования информации, размещённой на этом сайте.