книги из ГПНТБ / Буклер, В. О. Сборка радиоаппаратуры [учеб. пособие]
.pdfционные шайбы 8. Перед установкой винта в отверстие пакета следует убедиться в том, что края отверстия ров ные и в нем нет выступающих пластин, которые могут со драть или повредить изоляцию на болте. Стягивание про изводится путем постепенного заворачивания гаек 11 по очередно на всех 4-х винтах (рис. 3-19). В противном случае трудно избежать перекоса пакета и недопустимо-
Рис. 3-19. Сборка трансформатора.
/ — переходная плата; 2 — магнитопровод; 3, 5—планки; 4—клин; 6 — катушка; 7 —- стяжной винт; 8—изоляционная шайба; 9—изо«- ляционная трубка; 10 — шайба; 11 — гайка.
го взаимного перемещения пластин в нем. После затя гивания винтов резьбу, выступающую из гаек, закра шивают нитроэмалью или другой краской, чтобы предо хранить гайки от самоотвинчивания. Затем производятся установка переходной платы 1 и пайка выводов к ее лепесткам.
Стягивание пакетов магнитопроводов, пластины ко торых не имеют стяжных отверстий, производится дву мя способами. На рис. 3-20 показан метод стягиванйя пакета с помощью двух рамок 3 и 5, на одной из кото рых установлена переходная плата /, и плоских стяжек 2. Рамки накладываются на предварительно собранный и укрепленный в катушке 7 с помощью клина магнитопровод 4, а стяжки 2 вставляются в имеющиеся на рам ках отверстия прямоугольной формы. Выступающий; ко
нец 6 стяжки специальным ключом разворачивается на 90° и тем самым осуществляется стягивание и рамок и пластин магнитопровода. Этот способ более производи тельный, чем с применением болтов или шпилек, но обя
зательно |
требующий |
фиксирующего |
приспособления |
||||||||
для предотвращения перемещения |
пластин |
магнитопро |
|||||||||
|
|
|
вода при стяжке. По другому ме |
||||||||
|
|
|
тоду |
магнитопровод |
|
стягивают |
|||||
|
|
|
обжимными скобами с предвари |
||||||||
|
|
|
тельной подкладкой под них (ес |
||||||||
|
|
|
ли это оговорено в чертеже) |
изо |
|||||||
|
|
|
ляционных прокладок из электро |
||||||||
|
|
|
картона. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис. 3-21 показан метод |
||||||||
|
|
|
стягивания |
магнитопровода |
по |
||||||
|
|
|
всему |
сечению с |
помощью двух |
||||||
|
|
|
скоб 2 и 3. |
Обжатие |
производят |
||||||
|
|
|
комбинированными |
штампами. |
|||||||
|
|
|
За один ход пресса скобы обжи |
||||||||
|
|
|
маются |
одновременно |
со |
|
всех |
||||
|
|
|
сторон. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стяжка половинок разрезного |
||||||||
|
|
|
ленточного |
магнитопровода |
про |
||||||
|
|
|
изводится с помощью металличе |
||||||||
|
|
|
ской ленты толщиной 0,2—0,6 мм, |
||||||||
|
|
|
которая должна охватывать маг |
||||||||
Рис. 3-20. Сборка транс |
нитопровод по всему его обводу. |
||||||||||
Способы |
стяжки |
показаны |
на |
||||||||
форматора |
с |
магнито- |
рис. 3-22. Стяжка должна обе |
||||||||
проводом, |
не |
имеющим |
|||||||||
стяжных отверстий. |
спечивать |
механическую |
проч |
||||||||
/ — переходная |
плата; |
ность |
магнитопровода |
и |
мини |
||||||
2 — стяжка; |
3 —рамка; 4 — |
мальный воздушный зазор. По |
|||||||||
магнитопровод; |
5 — рамка; |
||||||||||
6 — место разворота конца |
скольку существование этого за |
||||||||||
стяжки; 7 — катушка. |
зора, хоть и малой величины, не |
||||||||||
|
|
|
избежно, |
то в тех случаях, |
когда |
он нежелателен, торцы половинок магнитопровода склеивают специальной пастой, например, смесью эпоксидной смолы с карбонильным железом. При этом не только улучшается свойство магнитопровода, но и увеличивается его механическая прочность.
Сборка тороидальных трансформаторов заключает ся в установке на магнитопроводе с намотанной на него обмоткой конструктивных элементов, обеспечивающих его крепление на шасси прибора. Один из вариантов
112
крепления трансформатора со встроенными в его об мотку лепестками показан на рис. 3-23.
В малогабаритных трансформаторах и дросселях применяются в принципе те же методы сборки, что и в
Рис. 3-21. Сборка трансформатора с помощью об жимных скоб.
1 — катушка; 2 — верхняя обжимная скоба; 3 — нижняя об жимная скоба; 4 — магнитопровод; 5 — лапка, с помощью которой трансформатор крепится к шасси,
;
Рис. 3-22. Стяжка ленточных сердечников с помощью ленты.
1 — стяжной винт; 2 — лапки для крепления трансформатора к шасси.
обычных, т. е. стягивание магнитопроводов шпильками, скобами и лентами. Однако вследствие малых размеров и массы имеются некоторые особенности. Масса магни топроводов обычных трансформаторов составляет в среднем несколько килограмм, а малогабаритных не
8—935 |
113 |
свыше 50—80 г. Это позволяет упростить их конструк цию и сборку. Например, рамки для равномерной стяж ки магнитопроводов становится возможным изготавли вать из пластмассы с запрессованными в нее контактны ми лепестками. Склеивание, имевшее ранее вспомога тельную роль, в малогабаритных трансформаторах в некоторых случаях позволяет полностью исключить не-
Рис. 3-23. Сборка трансфор матора на тороидальном сердечнике.
1 |
— пластмассовая |
шайба; |
Рис. 3-24. |
Малогабаритный транс |
|
2 |
— магнитопровод с |
обмоткой; |
|||
3 — гайка со |
стопорной шайбой; |
форматор, |
собранный методом |
||
4 |
— стяжная |
шпилька |
или болт; |
||
5 — шасси прибора. |
|
склеивания. |
обходимость механических соединений. На рис. 3-24 изображен малогабаритный трансформатор, собранный методом склеивания. Склеивание дает возможность из готавливать трансформаторы, состоящие только из маг нитопровода и каркаса с обмоткой, аналогичного тому, который изображен на рис. 3-8.
Испытание трансформаторов и дросселей. Изготовленная катуш ка перед ее поступлением на сборку трансформатора должна прове ряться на соответствие требованиям чертежа по механическим и по электрическим характеристикам.
Внешним осмотром проверяется правильность заделки и оформ ления выводов, укладка изоляции, отсутствие сколов и трещин на де талях каркаса, вмятин на обмотке, повреждения наружной изоляции обмотки и изоляции выводов; должны отсутствовать неплотность об мотки, перекосы гильз и щек каркаса.
Проверка катушек по электрическим характеристикам заключа ется в испытании на отсутствие короткозамкнутых витков и проверке омического сопротивления обмоток.
Полностью изготовленные трансформаторы и дроссели проверя ются по внешнему виду и размерам на соответствие чертежіу, требо ваниям технических условий на изготовление. Штырьки и лепестки
114
на переходных платах должны быть прочно закреплены. Не должно быть подтеков флюса на изоляции выводов и переходных платах. Распайка выводов должна соответствовать-требованиям нормали по монтажу. Влагозащитное покрытие не должно иметь вмятин, трещин, сколов и отслаиваний.
После внешнего осмотра трансформаторы и дроссели подверга ют испытанию на вибропрочность. Цель этого испытания выявить грубые нарушения технологии в сборке изделия.
У трансформаторов обычно проверяются следующие параметры: а) величина тока холостого хода; б) напряжение вторичных обмоток в режиме холостого хода;
в) напряжения в обмотках в режиме номинальной нагрузки; г) степень асимметрии обмоток; д) индуктивность обмоток;
е) коэффициент трансформации обмоток и др. параметры.
Удросселей дополнительно проверяется индуктивность обмоток
впределах рабочего тока подмагничивания.
Утрансформаторов и дросселей контролируют:
а) сопротивление обмоток; б) правильность расположения выводов;
в) сопротивления и электропрочности изоляции как межвитковой, так и между обмотками и обмотками и корпусом;
г) перегрев обмоток.
3-3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ И СБОРКА КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ
Н а значение и разновидност и конст рукций
Катушки индуктивности по назначению разделяются на две группы: а) катушки контуров; б) дроссели высокой частоты.
По конструкции катушки могут быть как постоянной, так и из меняемой индуктивности (т. н. катушки переменной индуктивности и вариометры). Последние выполняют роль элементов настройки в колебательных контурах.
Основные параметры катушек индуктивности следующие.
1.Индуктивность катушки зависит от диапазона частот и колеб лется от долей микрогенри до десятков миллигенри.
2.Добротность характеризует величину потерь энергии в катуш ке. Чем выше добротность, тем лучше избирательность, стабильность
частоты и коэффициент полезного действия колебательного контура. Чем меньше потери в проводе намотки, его изоляции и материале каркаса катушки, тем выше ее добротность.
Практически добротность катушек, используемых в колебатель ных контурах, не превышает 300. На добротность катушки оказыва ют влияние соседние металлические детали, экраны и арматура, рас полагаемые рядом. Вихревые токи, возбуждаемые катушкой в сосед них деталях, экранах и арматуре, вызывают дополнительные потери, в результате чего эффективная добротность катушки уменьшается
на 20—30%.
3. Собственная емкость катушки обусловлена распределенной емкостью между отдельными витками, и емкостью между обмотками и корпусом прибора. Наличие собственной емкости уменьшает доб ротность и стабильность катушки из-за потерь энергии в диэлектри ке каркаса и изоляции обмоточных проводов, вызванных протека-
8* |
115 |
нием в них емкостных токов. Особенно сильно сказывается действие собственной емкости катушки при малых значениях контурных ем костей, что имеет место на КВ и УКВ диапазонах. Собственная ем кость катушки колеблется от долей до десятков пикофарад и зависит от конструкции и размеров катушки.
4. Стабильность характеризуется изменением величины индуктив ности и добротности под воздействием естественного старения мате риалов, из которых изготовлена катушка, повышенной влажности, изменения температуры окружающей среды, вибрации и тряски.
Влажность вызывает увеличение емкостных и конвекционных то ков в диэлектрике и тем самым понижает добротность. Изменение
температуры влечет за собой изменение |
геометрических |
размеров |
|
каркаса и намотки и, следовательно, индуктивности катушки. |
|||
Мощные катушки используются |
в |
радиопередатчиках |
средней |
и большой мощности, работающих |
в диапазоне длинных, |
средних |
и коротких волн. К мощным катушкам дополнительно предъявляют
ся требования электропрочности во |
всем рабочем |
диапазоне частот |
||
и способности обмотки без повреждения пропускать |
токи |
большой |
||
силы. |
|
|
|
|
Область применения маломощных катушек — это |
контуры УВЧ, |
|||
фильтры ПЧ и генераторы радиоприемников и передатчиков |
малой |
|||
мощности. |
|
|
|
|
Стабильные катушки отличаются малым изменением индуктивно |
||||
сти и собственной емкости в течение |
длительного |
времени при воз |
действии дестабилизирующих факторов. Применяются они в задаю щих генераторах радиопередатчиков и стабильных гетеродинах ра диоприемников.
Катушки постоянной индуктивности могут иметь одно или не сколько значений индуктивности. В этом случае от отдельных витков катушки делаются отводы, которые соединяются с переключающим устройством.
Катушки постоянной индуктивности
Коротковолновые катушки (для частот начиная с 1 500 кгц и выше) изготавливают с однослойной обмот кой. Для более длинных волн этого диапазона обмотка, как правило, сплошная, одножильным проводом в эма левой или шелковой изоляции. При необходимости иметь повышенную добротность намотку для частот до 5—6 Мгц выполняют литцентратом (например, ЛЭШО 0,07X7). Начиная с частот 3—6 Мгц и выше намотку ве дут с принудительным шагом, причем, чем выше часто та настройки контура, в_^котором должна работать ка тушка, тем должен быть толще провод и больше шаг намотки. Каркасы коротковолновых катушек изготавли вают из керамики или пластмассы. Чаще всего они ци линдрической формы (рис. 3-25, а) или ребристые (рис. 3-25, б) для увеличения добротности и уменьшения соб ственной емкости. На каркасах наносятся канавки (хо рошо видимые на рис. 3-25), в которых располагают
не
витки. Канавки упрощают шаговую намотку и устраня ют перемещение витков при вибрации, тряске и боль ших перепадах температур.
Керамическая катушка, изображенная на рис. 3-25, а, состоит из каркаса 1 и фланцев. Фланец 2 служит для крепления катушки к шасси, на фланце 3 устанавлива ют детали контура (например, подстроечный конденса-
Рис. 3-25. Виды каркасов катушек индуктивности.
а — сборный цилиндрический каркас с ка навками для намотки; б — ребристый кар кас.
тор). Сборка каркаса состоит в предварительном соеди нении каркаса 1 с фланцами 2 и 3 глазурованием и последующей установке и припайке штырьков 4 в ме таллизированных отверстиях каркаса.
В катушках, предназначенных для передатчиков мощностью до 100—150 вт, применяют каркасы, изго товленные из керамики или пластмассы и по конструк ции аналогичные каркасу, показанному на рис. 3-25, б, с той лишь разницей, что здесь для намотки использует ся толстый неизолированный провод (диаметром до 3— 3,5 мм). Концы провода закрепляются уже не на шты ри, а как показано на рис. 3-26.
Намотка провода на каркас производится с натягом. Это обеспечивает прочное прилегание провода при его нагревании. Необходимый натяг выбирают из условия утонения диаметра провода при намотке на 5—6%.
117
В катушках коротковолновых радиопередатчиков мощностью 200 вт и более применяются обмотки из про вода с большим периметром, так как на высоких часто тах наибольшая плотность тока имеет место в наруж ной части провода. Увеличение периметра провода уменьшает его сопротивление и облегчает тепловой ре жим. С повышением частоты становится целесообраз-
Рис. 3-26. Пример закрепле |
Рис. 3-27. Профили |
|||
ния конца обмотки коротко |
проводов намоток. |
|||
волновой катушки. |
из про |
а — сплошного сечения; |
||
/ — каркас; 2 — петля |
б — полого сечения. |
|||
вода |
обмотки; |
3 — обжимка; |
|
|
4 — крепежный |
винт с |
шайбами |
|
|
и гайками; 5 — наконечник, к ко |
|
|||
торому |
припаивается |
монтаж |
|
|
ный провод. |
|
|
|
ным применять вместо сплошного провода медную трубку. Профили проводов обмоток, применяемых в ка тушках постоянной индуктивности, показаны на рис. 3-27. При больших токах, протекающих через обмотку, решающее значение приобретает обспечение надежного переходного контакта между проводом обмотки и мон тажными шинами.
С увеличением тока возрастает нагрев провода об мотки. При температуре провода выше 100 °С применя ют принудительное воздушное или водяное охлаждение катушек.
Для изготовления катушек средних и длинных волн с большой индуктивностью применяют многослойную обмотку, а для увеличения добротности используют литцендрат.
118
-f |
+ |
□ ÉI |
ІІеЦ |
Рис. 3-28. Устройство секционированной катуш ки индуктивности длин
новолнового радиопере датчика.
1 — провод намотки;
2 — керамические гребен ки; 3 — каркас /—/V“ сек ции катушки.
11-9
Имеются две основные разновидности обмоток: рядо вая и универсальная. Изготовление универсальной об мотки сложнее, она находит применение в тех катушках, в которых надо иметь меньшую собственную емкостьДля катушек, работающих в широком диапазоне частот (дрос сели высокой частоты), обмотку делают секционирован ной. Обмотка из литцендрата весьма чувствительна к об рыву отдельных жил — резко уменьшается добротность, поэтому собирать катушки и распаивать концы и выводы намотки надо осторожно.
Маломощные катушки мотают на монолитных кера мических или пластмассовых каркасах. Мощные карка сы собирают на сборных каркасах, которые изготовляют из гильз (или гребенок), несущих на себе обмотку, и фланцев, образующих вместе со стержнями каркас ка тушки.
В зависимости от мощности, диапазона частот и ти па провода гильзы и фланцы могут изготовляться из высокочастотной керамики или высокочастотной пласт массы.
Каркасы катушек длинноволновых радиопередатчи ков изготовляют из просушенного и пропитанного ла ком дуба в сочетании с керамическими гребенками. На рис. 3-28 показана четырехсекционная длинноволновая катушка индуктивности. Намотка катушки 1 выполнена проводом литцендрат. Провод уложен в пазы керамиче ских гребенок 2, установленных в гнезда каркаса 3. Каркас катушки состоит из трех фланцев и шести дере вянных брусков. Отдельные детали каркаса соединяют ся между собой на деревянных штифтах и бакелитовом лаке. Это вызвано тем, что металлическая арматура вследствие больших напряженностей поля может силь но нагреваться и вызывать обгорание деревянных дета лей. Отводы от отдельных секций катушки выполняют петлей литцендрата и заделывают в кабельные наконеч ники. В радиопередатчике катушка монтируется на изо ляторы. Коммутация секций катушки производится от дельным переключателем.
Для получения большой индуктивности намотку ма ломощных катушек помещают в броневые сердечники из феррита или карбонильного железа. На рис. 3-29 по казано устройство катушки с ферритовым сердечником. Сборка осуществляется в следующем порядке.
Чашки сердечника попарно пришлифовывают друг
120