Конструктивные постоянные, вычисленные при q=1,75-10~° ом-см с учетом средних коэффициентов заполнения а, взятых из таблицы 4.1, приведены в таблицах размеров сердечников, например в книге [4.1].

Пользуясь таблицами, нетрудно приближенно определить постоянную времени обмотки дросселя на выбранном сердечнике: для этого нужно величину А умножить на магнитную проницаемость сердечника в рабочих условиях. Наоборот, по заданной постоянной времени обмоток можно легко найти нужный сердечник. Если, например, требуется выбрать сердечник для трансформатора с двумя обмотками, то находят постоянную Л = (т, + Тл)/Х, а по ней и необходимый сердечник.

Индуктивность рассеяния и распределенная емкость обмотки.

Точное вычисление этих параметров затруднительно. Приближенную

Рис. 4.20. Обмотки трансформаторов: о) слоевые, б) дисковые, в) слоевые с чередующимися секциями, ш = 2, е) дисковые с чередующимися секциями, т = 4.

величину индуктивности рассеяния Z.p = Z.,4-ili при несекционирован-ных обмотках находят по- формуле

0,4jt.lO-VBHT i Л . М-бз

=-h.-И + ~з-

(4.71)

где смысл величин А, ft 6 и Я понятен из рис. 4.20, й, 6. Коэффициентом Ир учитываются тип и расположение обмоток. Для несек-

ционированных слоевых обмоток Хр = 0,8-г-0,9, для дисковых обмоток }Ср = 0,7н-0,8.

Если обмотки разделены на несколько чередующихся секций, то индуктивность рассеяния получается приблизительно в /и* раз меньше, рде fn - число полных секций. Обмотки можно разделять на слоевые (рис. 4.20, в) и дисковые секции (рис. 4.20, г). В этих случаях полная толщина изоляции между обмотками X равна сумме толщин изоляции между отдельными секциями тХ, а полная толщина обмоток b=mb и b = mb . Индуктивность рассеяния как для слоевой, так и для дисковой обмоток с чередующимися секциями выражается также формулой (4.71), правую часть которой уменьшают в ° раз. Для секционированных чередующихся обмоток коэффициент расположения обмоток равен >Ср= 0,9-т-1,0.

Распределенная емкость обмотки может быть рассчитана лишь очень приближенно по формуле

0,12е;вит/о ( сл-П /4 72)

сд сл

где 6-средняя диэлектрическая проницаемость всех слоев изоляции, Wjj,-число слоев в обмотке, Я.-расстояние между медью слоев.

Емкость между обмоткой и стержнем сердечника, на который надета обмотка, можно рассчитать по этой же формуле, если положить Wcj = 2, а за считать расстояние между слоем и сердечником. Емкости обмоток подлежат экспериментальному измерению.

Магнитные материалы и их свойства. Для сердечников трансформаторов применяются магнитные материалы с малой коэрцитивной силой: кремнистые стали, сплавы типа пермаллоя и магнитодиэлек-трики. Большинство трансформаторов, работающих в диапазоне звуковых частот, дроссели фильтров и силовые трансформаторы делают с сердечниками из кремнистых сталей.

Чтобы рассчитать магнитную цепь, необходимо знать магнитную проницаемость материала в рабочих условиях, т. е. при определенных значениях постоянной составляющей напряженности магнитного поля Н и амплитуды переменной составляющей магнитной индук- т- Зависимость магнитной проницаемости от этих величин определяют следующим образом: строят дроссель с двумя обмотками, через одну пропускают ток постоянной величины и создают постоянное подмагничивание, на другую обмотку подают синусоидальное напряжение, создавая этим переменную индукцию, и измеряют действующее значение переменного тока, протекающего через обмотку. Зная токи и напряжение, а также число витков обмоток и размеры магнитной цепи, вычисляют Я , ВтиН. Последние две величины служат для определения проницаемости \х = В !Н.

Магнитная проницаемость сильно зависит от переменной составляющей индукции. Лишь при очень малых индукциях (для кремнистых сталей до десятка гаусс или до милливебер на квадратный метр) магнитная проницаемость постоянна и не зависит от перемен-1ЮЙ индукции. Проницаемость, соответствующую малым значениям индукции, называют начальной магнитной проницаемостью Проницаемости и }х сильно уменьшаются с увеличением напряженности постоянного магнитного поля.

Действие постоянного подмагничивания несколько ослабляется введением немагнитного зазора в магнитопровод. Зазор увеличивает

сопротивление магнитной цепи постоянному потоку, который сильно уменьшается. Благодаря этому ослабляется постоянная напряженность поля в магнитном материале и величина его проницаемости сохраняется достаточно высокой, чтобы общее магнитное сопротивление сердечника с зазором для переменной составляющей было невелико. Иначе говоря, эквивалентная магнитная проницаемость (г сердечника с зазором получается больше проницаемости сердечника без зазора. Наи-/ff го Jff 40 50 ~Нм больший выигрыш в увеличении прони-Рис. 4.21. Кривые оптималь- цаемости и индуктивности - раза в ных зазоров при малых пере- два-получается при некотором опти-менных индукциях. мальном зазоре, величина которого

приблизительно пропорциональна ампер-виткам подмагничивания и зависит от амплитуды переменной индукции, а также от материала. Трансформаторы усилителей и дроссели фильтров чаще всего работают при малых переменных индукциях- порядка десятков - сотен гаусс. Поэтому на рис. 4.21 представлены кривые оптимальных зазоров именно для области малых индукций. Суммарная длина зазора /3 дана в процентах от средней длины магнитной силовой линии. Эквивалентная начальная проницаемость сердечников с оптимальными зазорами определяется по графикам рис. 4.22.

Передача трансформатором напряжений повьш1енной частоты и коротких импульсов сопровождается очень быстрыми изменениями магнитной индукции, возникновением сильных вихревых токов в листках и вытеснением магнитного потока к поверхности листков. Эти вредные явления ослабляют увеличением электрического сопротивления магнитного материала и уменьшением его толщины. Такие меры, однако, оказываются недостаточными при частотах в несколько мегагерц и более или при передаче импульсов длительностью в де-