- •Магнитные элементы электронной техники
- •Введение
- •Глава 1 Электромагнетизм
- •Глава 2 Электромагнетизм. Процессы при перемагничивании ферромагнетиков Общие сведения
- •2.1 Единицы магнитных величин и магнитные свойства веществ
- •2.2 Строение атомов и кристаллов твердых веществ
- •2.3 Виды магнитных материалов по их магнитным свойствам
- •2.3.1. Диамагнетики
- •2.3.2. Парамагнетики
- •2.3.3 Ферромагнетики
- •2.3.4 Антиферромагнетики
- •2.4 Доменная структура и магнитная анизотропия ферромагнетиков
- •2.5. Кривые намагничивания и петли гистерезиса
- •Глава 3 Перемагничивание сердечника. Математическое моделирование. Общие сведения
- •3.1. Электрические и магнитные величины для сердечника
- •3.1.2.4. Необратимые процессы вращения самопроизвольной намагниченности.
- •3.1.2.5. Магнитная вязкость и скорость перемагничивания ферромагнетиков (не изучаем)
- •3.2. Моделирование сердечника и процессов в нем.
- •3.2.1. Методы моделирования процессов в сердечнике.
- •3.2.1.2. Эквивалентные преобразования ферромагнитных цепей (не изучаем)
- •2.2.1.4. Метод физического подобия. (не изучаем)
- •3.2.2. Основные упрощения и допущения.
- •3.2.2.1. Основные допущения при составлении моделей поля.
- •2.2.2.3. Методы численного моделирования электромагнитного поля (не изучаем)
- •2.2.2.4. Упрощенное моделирование. (не изучаем)
- •Глава 4 Трансформаторы Общие сведения
- •4.1. Трансформатор. Конструкция и принцип действия
- •4.1.1. Общие сведения
- •4.1.2. Конструкция трансформатора
- •Магнитопроводы трансформаторов
- •4.2. Типы трансформаторов
- •4.2.2.Специальные типы трансформаторов
- •4.3. Область применения трансформаторов
- •4.4. Потери и коэффициент полезного действия
- •4.6 Методика расчета трансформатора
- •Глава 6 Трансформаторные датчики. Индукционные преобразователи
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Трансформаторные датчики
- •6.2.1. Простейший трансформаторный датчик
- •6.3 Датчики
- •6.2.2. Датчик с перемещающимся якорем
- •6.2.3. Датчик с перемещающимся экраном.
- •6.2.4 Датчики с подвижной обмоткой
- •6.2.5. Дифференциальные трансформаторные датчики
- •6.2.6. Датчики с изменяемой площадью зазора.
- •6.2.7. Датчики с поворотной рамкой.
- •6.2.8. Датчик с распределенными магнитными параметрами
- •Глава 7 Магнитные накопители энергии - дроссели Общие сведения
- •7.1 Дроссели переменного тока
- •7.2 Сглаживающий дроссель
- •7.2.1.Применение и конструкция дросселя насыщения.
- •7.2.2 Электромагнитная и расчётная мощность сглаживающего дросселя.
- •7.4 Дроссели насыщения
- •Глава 8. Магнитные усилители (материал в методичке к лр)
- •8.1.4 Материалы магнитопроводов магнитных усилителей
- •Глава 9 Стандартизированные ряды магнитных элементов. Общие сведения
- •9.1. Унифицированные ряды шихтованных сердечников (шс).
- •9.2. Унифицированные ряды ленточных сердечников.
- •9.3. Прессованные сердечники.
- •9.4 Рекомендации по применению унифицированных рядов сердечников
- •Глава 10 Электромагниты постоянного и переменного тока Общие сведения
- •10.1 Электромагниты. Основные части электромагнитов.
- •10.2 Основные характеристики электромагнитов. Сравнение электромагнитов постоянного и переменного тока.
- •Электромагниты соленоидного типа
- •Трехфазные электромагниты.
- •Глава 11 Датчики тока и поля
- •11.1 Пояс роговского
- •11.2 Датчики тока на основе датчиков холла
- •11.2.1 Описание эффекта Холла
- •11.2.2. Датчики прямого усиления, основанные на эффекте Холла
- •11.2.3. Датчики компенсационного типа, основанные на эффекте Холла
- •Список используемой литературы
9.1. Унифицированные ряды шихтованных сердечников (шс).
Эти ряды используют в основном для силовых трансформаторов малой мощности. В это случае пластины сердечников штампуют обычно из электротехнической стали. Толщина стали для частоты 50 Гц - 0,35 мм ( иногда 0,5 мм), для частоты 400 Гц - 0,2 мм, для более высоких частот - 0,2 и как предел - 0,1 мм.
В последние годы кроме традиционной горячекатаной стали марок Э4… все шире используют и холоднокатаную сталь Э3…, особенно при частоте 50 Гц. Хотя при этом и не удается полностью использовать текстуру стали, выигрыш из-за более высокой магнитной индукции налицо. Из других типов пластин наиболее подходят для этой цели УШ - пластины безотходной штамповки с замыкающей, вырубка которой образует окно. Если стержень такой пластины расположить вдоль направления проката, получится, что только нижнее поперечное ярмо не совпадает с текстурой материала, стержень же, продольного ярма и замыкающая с этой текстурой совпадает.
Ряды ШС одновременно используют и для согласующих, и частично импульсных трансформаторов. В этом случае кроме сталей зачастую применяют для пластин и различные железоникелевые сплавы. Толщина материалов - как и выше для силовых трансформаторов малой мощности. Наряду с сердечниками, применяемыми и для силовых и для согласующих трансформаторов, для последних существуют и специальные ряды сердечников. Это сердечники весьма малых размеров.
Ниже опишем кратко все унифицированные ряды ШС. Ряды, созданные специально для согласующих трансформаторов малой мощности, отметим соответствующим указанием. Все остальные ряды созданы либо для силовых и согласующих трансформаторов малой мощности, либо для силовых, но применяются и для согласующих трансформаторов.
Ряд Ш - сердечников наименьшего веса для трансформаторов малой мощности нормальной и промышленной частоты установлен нормалью НО.666.000. Сердечники набираются из пластин по нормали НО.777.000 (рисунок 9.2) шихтуемых вперекрышку. Характерные для ряда параметры геометрии x, y, z приведены в таблице 9.3.
Таблица 9.3 Параметры геометрии для шихтованных сердечников
-
Ряд сердечников
x
y
z
Ш
1
0.6 - 2.5
2.5
Ш
1
0.6 - 2.5
1.5
УШ
0.62 - 0.66
1 - 2
1.8
ША, ШБ
1
1 - 2
2.5
ШВ
1.25
1 - 2
3.2 - 2.5
ПА
1
1 - 2
3
ПБ
1
1 - 2
4
Шаг как внутри группы для размеров, так и при переходе от группы к группе для размера a взят, как κζш = 1,25.
Ряд с полной высотой окна имеет 43 типоразмера, с уменьшенной - 41. В каждой группе, варьируемой по размеру b, по семь сердечников. Отличительным признаком сердечников этого ряда является достаточно широкое окно ( с = а, х = 1). Вес - от 40 г до 10 кг. Мощность силовых трансформаторов малой мощности, которые можно создать на этих сердечниках, при типовых условиях лежит в диапазоне от долей ватта до 1000 при частоте 50 Гц и до 2500 Вт при частоте 400 Гц.
Обозначение сердечника (и трансформатора с этим сердечником) состоит из буквы Ш и произведения размеров a и b (в миллиметрах), например Ш 16 × 20.
Ряд УШ - сердечников наименьшей стоимости для трансформаторов малой мощности установлен нормалью НИО.010.005. Сердечники набираются из пластин по НИО.777.001, (Рисунок 9.3). Комплект состоит из Ш - пластины и замыкающей, которые при сборке сердечника шихтуются вперекрышку. Ряд включает 27 сердечников весом от 60 г до 5 кг. В группе варьируются параметр b(y), параметры x, y, z - по условиям таблицы (9.4). Внутри группы κζш = 1,3 ÷ 1,5, при переходе от группы к группе κζш = 1,15. Мощность трансформаторов до 400 Вт.
Отличительным признаком сердечников этого ряда являются уширение продольных и поперечных ярем - все они в 1,25 раза шире, чем половина ширины стержня a/2. Анализ показывает, что при использовании текстурованной стали целесообразнее уширять только одно поперечное ярмо, штампуемое поперек проката.
Обозначение сердечника и трансформатора: УШ a × b, например, УШ 22 × 23.
Малогабаритные сердечники для согласующих трансформаторов малой мощности установлены нормалью НО.666.001. Сердечники набирают из пластин по НО.777.001. Пластины для сердечников ША, ШВ, ПА имеют замыкающую, для ШБ, ПБ - уширенные поперечные ярма, шихтуясь вперекрышку без замыкающей. Варьируется размер b, κζш = 1,25 ÷ 2. Вес - от 0,6 до 41 г.
Обозначение типоразмера состоит из двух букв: Ш и А, Б, В; П и А, Б и произведения размеров a × b. Например, ШБ 4 × 5, ПА 3 × 3. Характерные для сердечников параметры геометрии x, y, z приведены в условиях в таблице 2.1.