Динамо-машины  Индуктивные элементы, броневая катушка 

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

Таблица 2.4I

Значения коэффициентов перестройки по частоте и амплитудной нестабильности магнитной проницаемости

температур -70...-f90X при различных значениях иапряженностн постоя: ного магнитного поля приведены в табл. 2.46.

Справочные значения коэффициента перестройки по частоте при изм( ИНН напряженности постоянного магнитного поля от О до 14400 А/м и кс фициеита амплитудной нестабильности магнитной проницаемости при измен*. НИИ напряженности магнитного поля от О до 0,5 Не приведены в табл. 2.47,

Для сердечников широкополосных согласующих трансформаторов при, няются высокочастотные никель-цинковые ферриты следующих марок: 50Н 90НВС и 1300НВС. Ферриты этих марок имекхг перетянутую форму петлн стерезиса, малые значения тангенса угла магнитных потерь в широком днап зоне частот .(до 30 МГц) и индукцию до 0,05 Тл, а также малые значения амплитудной нестабильности магнитной проницаемости. Значения магнитно! индукции при различной напряженности постоянного магнитного поля приведс raquo; ны в табл. 2.48.

Ферриты этой группы, так же как и высокочастотные термостабильн никель-цинковые ферриты, даже при кратковременном воздействии магнитны* иилей с напряженностью, большей пороговых значений, необратимо переход raquo;! в состояние с низшей добротностью.

Таблица

Значения магнитной нндукцни специальных ферритов для широкополосных согласующих трансформаторов

Марка фе]рита

Магнитная индукция В, Тл, при напряженности постоянного магнитного поля, А/м

Значения пороговых полей, Д/м, для ферритов марок:

50В НС............ 640

ЭОВНС............ 400

200В НС............ 160

ЗООВНС............ 96

2.8. Магнитотвердые ферриты. Основные параметры

в соответствии с принятой классификацией изделия из магнитотвердых материалов характеризуются большой удельной энергией в полезном воздушном пространстве 1(зазоре), которая тем больше, чем больше остаточная индукция и коэрцитивная сила материала. Магнитотвердые материалы применяются для изготовления постоянных магнитов, гистерезисных двигателей и устройств магнитной записи, работа которых основана на использоваиин магнитной энергии, возникающей между полюсами магнита.

Постоянные магниты, изготавливаемые из феррита бария и феррита кобальта, имеют ряд важных преимуществ по сравнению с металлическими магнитами:

значительно более высокое удельное электрическое сопротивление до 10 Ом-м (у металлических 10- Ом-м), что позволяет применять их при высоких частотах практически без заметных потерь;

более высокую коэрцитивную силу Яс=1240 кА/м (3000 Э) против 40... 48 кА/м (500... 600 Э), что позволяет широко применять их в разомк нутых цепях и размагничивающих полях;

при изготовлении изделий из феррита бария используются дешевые и не-дефицнтные исходные материалы;

позволяют создавать совершенно новые магнитные системы, которые ие могли быть выполнены с помощью металлических магнитов (магнитные муфты, магнитострикциоиные фильтры, магнитные щодшипники, эластичные магниты и т. д.);

в связи со значительно меньшей плотностью (2,7-110... 4,7-110= кг/м) магниты из феррита бария и феррита кобальта имеют сравнительно небольшую массу;

ферриты бария и ферриты кобальта позволяют решать широкий круг научно-технических вопросов, связанных с созданием н примеиеиием различных приборов СВЧ-диапазона.

Современные магнитотвердые материалы имеют Вг=0,2...1,3 Тл (2000 13000 Гс) и Яс =4-103... 240 А/м 50...3000 Э). Наиболее высокой Я., обладают материалы из мелких однодоменных порошков. Кроме того, существенными параметрами магнитотвердых материалов являются механическая прочность, обрабатываемость, плотность, электросопротивление, стабильность свойств и стоимость. Стабильность свойств магнитотвердых материалов характеризуется постоянством параметров Во времени и возвратом их в первоиа-чальное состояние после устранения внешних воздействующих факторов.

К группе магнитотвердых материалов, из которых изготавливаются магниты, относятся следующие подгруппы ферритов:

бария изотропные . . бария анизотропные . кобальта анизотропные

1БИ, 1БИ1, 1БИ2 2БА, 2БА1, 2БА2, ЗБА, ЗБА2 1,5КА, 2КА

Эффективность использования магнитотвердых материалов определяется в значительной степени качеством намагничивания систем с постоянным магнитом. Обычно намагничивание выполняется после сборки системы. При этом напряженность намагничивающего поля превышает примерно в 5... 7 раз но-

Зак. 1263 97

минальное значение Не. Из-за наличия потоков рассеяния, магнитного сопротнв-И леиия, воздушного зазора н других факторов .намагничивание осуществляется в поле, напряжеииость которого достигает 8-10 А/м (10 000 Э).

Благодаря перечисленным свойствам магниты из феррита бария и феррита кобальта находят широкое применение в различных отраслях промышленности.

Кроме указанных ферритов постоянные магниты изготавливают из сплавов альии, альииси, альнисити и альнико, получаемых с помощью литья. Сплавы, полученные литьем, обрабатывают шлифованием иа абразивных стайках или ультразвуком.

Бариевые и кобальтовые ферриты получают путем смешения порошков окислов и последующего их спекания при температуре до 1100 deg;С. Затем полученную массу дробят и размалывают до частиц с размерами 1,5 мкм. Из полученного порошка изготавливают детали прессованием с прследуощим спеканием при температуре 1200*0.

Дли изготовления анизотропных магнитов производится мокрый помол. Прессовка ведется в магнитном поле. Полученную заготовку сушат и спекают при температуре 1200 deg;С. Обработку деталей производят абразивами или ультразвуком.

Для гистерезисных двигателей применяют ковкие сплавы типа комоль. вако, кунифе, кунико, нихром. Эти сплавы выпускаются промышленностью в виде листов, труб и прутков.

Пластинчатые магниты из феррита бария марки 1БИ. Пластинчатые магниты изготавливают в виде квадратов со стороной 6 мм и высотой 4,5 мм. Масса таких сердечников не превышает 0,8 г.

Прн намагничивании деталей в замкнутой цепи полем напряженностью ие менее 560 кА/м (7000 Э) магниты имеют .магнитную индукцию в центре торцевой поверхности но менее 0,059 Тл (590 Гс). Из других важных параметров можно выделить остаточную индукцию Вг=0,19 Тл .(1900 Гс); коэрцитивную 1 силу по индукции Ясв=128 А/м (1600 Э); коэрцитивную силу по намагничен- I ности Яс1 = 264 А/м (3300 Э); максимальную удельную магнитную энергию, I равную 3,18 кДж/м.

Прочность магнитов иа растяжение, сжатие, изгиб и кручение обеспечи- 1 вается в пределах 235... 3675 кг/см при температурах -100 ...-f 100 deg;С. Проч- I иость laquo;а растяжение при температуре -бОХ равна 284 кг/см при темпера- I туре -Ь20 deg;С-1254 кг/см, при температуре -4-.100 deg;С -1285 кг/см raquo;; прочность на сжатие при температуре -100 С равна 13675 кг/см при температуре -f 100 deg;С- 2205 кг/см. ,

Рассматриваемые магниты п-,/едиазиачены для работы в интервале темпе- * ратур -66...-f85 deg;C в настольных ЭВМ, эксплуатируемых в условиях:

относительная влажность воздуха .при температуре -1-40 deg;С без конденсации влаги до 98%;

многократные удары с ускорением до 150 g; г вибрация в диапазоне частот 5.-.2500 Гц с ускорением до 18 g. Кольцевые магниты из феррита бария марки 2БА1. Кольцевые магниты а с прямоугольной формой сечения изготавливают для работы в индуктивных , элементах с амплитудным значением синусоидального магнитного поля! 8... 100 кА/м. Внутренний диаметр колец выбирается из ряда: 8, 10, 12, 14, 16, 18. 20, 22. 24. 26. 28. 30. 32. 136, 138, 40, 42, 46, 50 и 60 .мм. Наружный диаметр колец в зависимости от внутреннего диаметра выбирается из ряда: 20, 24, 25, 30. 132. 34, 86, 40, 45, 50, 60. 70. 80. 90 н 100 мм. Высота кольца: 4,5; 5.0; 5.5; 6.0; 6.5; 7,0; 7.5; 8.0; 9.0; 9.5; 10.0 мм.

I ; lt; Основные технические характеристики

Остаточная магнитная индукция . . . 0.28...0.33 Тл (2800...3300 Гс) Максимальчая удельная магнитная энергия 7.18-10...9.95-lO Дж/м

Коэрцитивная сила i по иамагинчеииости. не менее . по индукции ........

Напряженность магнитного поля в центре

на оси магнита:

после намагничивания полем напряженностью ие менее 800 кА/м (1О0О0 Э) после размагничивания полем 200 кА/м

(1.8.10 laquo;...2.51 lt;У gt; Гс-Э) и 304 кА/м (3800 Э). - п

196...240 кА/м (245О...30О0 Э gt; 8...1I00 кА/м 6...7б кА/м

Условия эксплуатации

Температура окружающей среды Относительная влажность воздуха при

температуре -f40 deg;C.......

Атмосферное давление воздуха . . . .До Многократные удары с ускорением . . Одиночные удары с ускорением Линейные (центробежные) нагрузки с ускорением ...........

Вибрационные нагрузки в диапазоне частот 5...250О Гц с ускорением ....

-бо...-f 2оос ;

98%

0.666 кПа (5 мм рт. ст.) До 1150 g До 500 g

До 50 g До 18 laquo;Г

Раздел третий. , . i

Катушки индуктивности

в соответствии с принятой в радиоэлектронике, электротехнике и связи терминологией, установленной в государственных и ведомственных стандартах, к катушкам индуктивности относятся элементы колебательного контура, предназначенные для использования их электромагнитных параметров. Как отмечалось ранее, катушки индуктивности находят широкое применение в разнообразных системах и комплексах РЭА, при этом конструктивио-тех.инческие требования к индуктивным элементам в силу их многообразия приводят к необходимости разрабатывать все новые и новые типоразмеры и конструктивные исполнения. Но опыт показывает, что нецелесообразно стремление создавать катушки индуктивности для каждого частного случая, так же как и создавать катушки единой конструкции, рассчитываемые на самые жесткие условия эксплуатации.

в справочнике рассматриваются унифицированные и стандартизованные катушки индуктивности с ферритовыми броневыми сердечниками, катушки индуктивности с воздушным подстроечником, катушки иидуктивности без магнитных сердечников, а также типоразмеры применяемых сердечников и подстроечников. Катушки индуктивности с магнитными сердечниками изготавливают иа кольцевых, цилиндрических или броиевых конструкциях, определяющих их тип. Катушки без сердечников изготавливают кольцевыми или цилиндрическими.

3.1. Катушки индуктивности типа Б

Катушки индуктивности с броневыми сердечниками типа Б изготавливают по конструкторской документации предприятия изготовителя для РЭА и аппаратуры проводной связи, работающей в диапазоне частот до 3 МГц. Номинальное значение индуктивности катушек лежит в пределах Ю-Ю-*... 100 Гн. Рассматриваемые конструкции катушек индуктивности имеют зазор в магнитной цепи ие менее 0,2 мм.

Основные параметры катушек индуктивности гтипа Б в общей форме зависимости от рабочего диапазона частот, индуктивности и предельной до ротности приведены в табл. 1.8.

В качестве магнитного материала для сердечников катушек индуктивности типа Б применяют марганец-цинковые ферриты марок 700НМ, 1500НМЗ, 2000НМ, 2000НМ1. 1600HMI, которые в наибольшей степени удовлетворяют указанным требованиям.

Катушки индуктивности типа Б подразделяют на 2 группы. Катушки индуктивности 1-й группы подвергают дополнительным термотреннровкам в соответствии с утвержденным в установленном порядке технологическим процес-

Знаяения иидуктивиости катушек типа Б в зависимости от величины

Тип сердечника

Б18 Б22 Б26 БЗО Б36 Б48

Индуктивность,

14-10- raquo; 66-10-8 0,2 1,0 4.0 13,0 45,0 71,0 710

0,8-10-е 1,6.10-е 3,2.10-е

14-10-е 90-10-е 0,3-10- raquo; 0,7-10- raquo; 0,8-10-3

4-10-3

11,4-10- raquo; 50-10-8 0,2 0,7 3,2 10 35 53.0 480

0,6-10-е

1,2-10- raquo;

2,3-10- laquo;

10-Ю-е

73-Ю-е

0,2-10-3

0,6-10- raquo;

0,6-10- raquo;

2,8-10- raquo;

9-10-3 40- 10-а

0,13

8,0 29,0 43,0

0.5-10-8 1.0-10-6 2,0-10- raquo; 8.3-10-* 59- 10-е 0,2-10-8 0,5-10- raquo; 0,6-10-3 2-10-8

оы изготовления. Изменение индуктивности н течение срока сохраняемости составляет plusmn;0,6% и в период минимальной наработки ие превышает 1,5%; катушки индуктивности 2-Й группы дополнительным термотренировкам ие подвергают. Изменение индуктивности в течение срока сохраняемости составляет plusmn;1.0% и в период минимальной наработки не превышает 3,0%.

Катушкам индуктивности типа Б с броневыми сердечниками из марганец-цинковых ферритов присвоено условное обозначение, которое применяется в конструкторской документации.

Пример записи в чертежах базовой конструкции катушкн индуктивности 1 сердечником типа БЗО, влагозащищенной, для печатного монтажа, с подстройкой со стороны, противоположной выводам, с четырьмя выводами:

КИ-БЗО-1.4.

Классификация условных обозначений катушек индуктивности типа Б прн-нсдена в табл. 3.1.

При выборе катушки индуктивности для-икретных условий эксплуатации в первую очередь решается вопрос, из какЬго магнитного материала бу-гет изготовлен сердечник. Вид и марка материала определяются рабочим диапазоном частот, указанным в табл. 1.7. Типоразмер ферритового броневого сердечника выбирается в зависимости от величины заданной индуктивности из табл. 3.2.

Исходными основными параметрами, необходимыми для выбора (нлн расчета) катушек иидуктивиости типа Б, являются: индуктивность, диапазон рабочих частот, зазор сердечника, добротность, интервал рабочих температур, температурный коэффициент индуктивности, коэффициент перекрытия. Коэффициент подстройки, соответствующий выбранному типоразмеру сердечника и (зданиому зазору, определяется из табл. 13.3. Одиовременио выбранный сер-чечник проверяется на соответствие заданным требованиям и по коэффициенту подстройки, и ТКИ. Величина ТКИ находится в прямой зависимости от эквивалентной магнитной проиицаемостн: ТКИ = Ка. Цэкв. Относительный температурный коэффициент начальной магнитной проницаемости выбирается по табл. 3.4 в зависимости от применяемого для изготовления чашек сердечника магнитного материала. Коэффициент пропорциональности К учитывает дополнительные составляющие ТКИ и несоответствие между параметрами чашек и сердечников, ои зависит от индуктивности катушки и определяется по табл. i3.5.

Значения магнитной проницаемости Цэкв в зависимости от величины зазора по [31] приведены в табл. 3.6.

зазора а сердечниках нэ феррита марок 7(ЮНМ, ISOOHMI, IS0OHM3

Таблица 3.2

Гн, при зазоре, мм