книги из ГПНТБ / Бабаянц, С. С. Микропроволочные элементы радиоустройств учебное пособие для подготовки рабочих на производстве

в м у р а в ь и н у ю к и сл о т у . П р о ц е сс в ед у т п ри т ем п ер а т у р е 8 0 — 9 0 °С . В и н и ф л ек со -

60

?

в с о л я н у ю в а н н у , а за т ем в в а н н у с о х л а ж д а ю щ ей ж и д к о ст ь ю и п р о ти р а ю т . Н а л и ­

62

л ох м а т и т ь ся . З а к р е п л ен и е обм отк и и о п л етк и п р о и зв о д я т п ром азы ван и ем клеем Б Ф -4 с п осл ед ую щ и м н адеван и ем ч ул к а из т ер м оп л асти ч н ого м атер и ал а или н а к о ­ нечни к а и з п ластм ассы м арк и К -2 1 -2 2 (р и с. 4 -9 , а). К онцы вы сок овол ьтн ы х п р о ­

водов с р ези н о в о й и зо л я ц и ей т а к ж е и н огда о п р ессов ы ваю тся рези н овы м и н а к о н еч ­

63

и поджатого втулкой в. Микропереключатель 4 обеспечивает мгновенное включение двигателя через предохранительную пружину Ь, Крючок 1 зацепляется за вывод наматываемой катушки в петлеобразном положении. Скручивание конца вывода в два или три слоя обеспечивает механическую прочность вывода при монтаже эле­ мента.

Контрольные вопросы

1.Назовите конструктивные разновидности каркасов и гильз.

2.Какие технологические требования предъявляются к пластмассовым кар­ касам и гильзам?

ленточных материалов?

5.Дайте сравнительную характеристику методам зачистки эмалевой изоля­ ции с выводных концов обмоток.

6.Какими методами снимается изоляция с монтажных проводов во фторо­ пластовой и полихлорвиниловой изоляциях?

7.Как закрепляют концы проводов после зачистки волокнистой изоляции?

ГЛАВА ПЯТАЯ

ПРОИЗВОДСТВО МАГНИТОПРОВОДОВ

5-1. Назначение и конструкция

Магнитопроводом называется пакет (узел) или сердечник (де­ таль), предназначенный для прохождения магнитного потока с ми­ нимальными потерями. По конструкции магнитопроводы, назы­ ваемые также магнитными системами или магнитными цепями, делятся на броневые (/), стержневые (2), тороидальные (3) (рис. 5-1).

Взапоминающих и логических устройствах вычислительных машин,

атакже в устройствах автоматики для хранения информации при­ меняются магнитные элементы более сложной конфигурации, изго­ тавливаемые из различных магнитных материалов (рис. 5-2). Наи­ более надежными в вычислительных машинах являются магнитные элементы из ферритовых материалов. Магнитопроводы могут быть разделены на штампованные и витые (ленточные). Магнитные эле­ менты из ферритов изготавливаются методом литья или прессования

споследующей механической обработкой.

Штампованные магнитопроводы набираются в пакет из плоских штампованных пластин толщиною 0,35—0,5 мм соответствующей формы. Витые магнитопроводы изготавливаются из тонкой ленты, намотанной в виде спирали, витки которой прочно соединены между собой. Пакеты из штампованных или витых магнитопроводов приме­ няются главным образом в цепях переменного тока, трансформаторах, магнитных усилителях, индуктивных преобразователях. Для работы в цепях постоянного тока применяются магнитопроводы, собранные механически из обработанных массивных стальных деталей (рис. 5-3).

Достоинством штампованных магнитопроводов является то, что они могут быть изготовлены практически из любого, даже очень хрупкого материала. Однако большие размеры, значительные

64

отходы материала в производстве, высокая трудоемкость нанесения изоляционного покрытия между пластинами для уменьшения по­ терь на вихревые токи, а также трудность обеспечения одинакового давления при сборке пакета ограничивают применение штампован­ ных магнитопроводов.

Ленточные магнитопроводы таких недостатков не имеют. Они полнее используют свойства текстурованных после прокатки маг­ нитных материалов из лент, обладают простотой изготовления,

отходы производства незначительны. Ленточные магнитопроводы дают возможность получать повышенную индукцию при совпадении магнитного потока с направлением проката и имеют пониженные потери на вихревые токи за счет применения материалов малой толщины. Ленты для витых магнитопроводов могут иметь толщины от 0,02 до 0,35 мм. Лента покрывается электроизолирующей и одновременно склеивающей суспензией или оксидной пленкой. Чем тоньше слой изоляции, тем больше заполнение сечения магнитопровода магнитным материалом, что способствует уменьшению раз­ меров. Изготовление ленточных витых магнитопроводов с толщи­ ною ленты, измеряемой микронами, вызывает затруднения, вслед­ ствие больших механических напряжений, возникающих в ленте. Эти напряжения резко ухудшают магнитные характеристики магнитопровода.

Рис. 5-2. Магнитные ферритовые элементы цифровых машин: а — трансфлюктор; б — тороидальный (кольцевой) сердечник; в — многоотверстная пластина памяти; г — биакс

Рис. 5-3. Магнитопроводы, собранные из холодноштампованных и механи­ чески обработанных деталей: а — с внешним качающимся на оси якорем; б — с внешним качающимся на призме якорем; в — с прямолинейным дви­ жением сердечника; г -^ б ез якоря

66

Трудности выполнения намотки устраняет С-образная конст­ рукция магнитопровода, которая может выполняться с одним над­ резом (рис. 5-1, 6, поз. 2). Наличие зазора снижает магнитные характеристики С-образных магнитолроводов, по сравнению с нераз­ резными тороидальными.

В магнитопроводах броневого типа обмотка располагается на центральном стержне. Это упрощает конструкцию, позволяет полу­ чить более полное использование окна магнитопровода и создает частичную механическую защиту обмотки. Поэтому такие магнитопроводы получили широкое распространение. В магнитопроводах стержневого типа обмотка располагается на двух стержнях. Это усложняет конструкцию элемента, но уменьшает толщину обмотки.

Рис. 5-4. Способы сборки штампованных магнитопроводов: а — впритык (с за­ зором), б — вперекрышку

Сборка пакетов магнитопроводов из штампованных пластин может быть произведена двумя способами (рис. 5-4). Сборка впри­ тык применяется для получения определенного немагнитного за­ зора б, например для дросселей и трансформаторов, работающих с постоянным подмагничиванием. Сборка вперекрышку применяется, когда такой зазор нежелателен. Сечение пакета магнитопровода может быть квадратной или прямоугольной формы. При квадратном сечении уменьшается длина витка, при прямоугольном могут быть получены лучшие условия охлаждения, меньшие габариты и масса элемента.

В вычислительной технике применяются витые «микронные» сердечники из сверхтонких лент, полученных прокатом, толщиною 2—10 мкм. Внутренний диаметр такого сердечника от 2 до 8 мм. Витые микронные сердечники отличаются температурной стабиль­ ностью, высокой частотой перемагничивания, но по быстродей­ ствию и простоте изготовления они уступают ферритовым маг­ нитным элементам.

Все многообразие ферритовых магнитных элементов можно разделить на две группы. К первой группе относятся магнитные элементы, оси отверстий в которых параллельны (трансфлюкторы, многоотверстные пластины памяти и тороидальные сердечники). Ко второй группе относятся магнитные элементы со взаимно пер­ пендикулярными отверстиями (например, биаксы). Наиболее рас­ пространенными магнитными элементами являются тороидальные

или кольцевые, применяющиеся как сердечники импульсных транс­

Размеры ферритовых магнитных элементов связаны с потреб­ ляемой мощностью и рабочей частотой элемента. Применяются, например, сердечники с наружным диаметром D H= 4 мм, внутрен­ ним диаметром DB„ = 2,5 мм, высотою h = 0,5 мм или с минималь­ ными размерами: DH= 1,4 мм, DBH= 1 мм, h = 0,6 мм. Торои­ дальные ферритовые сердечники могут иметь сверхминиатюрные размеры: наружный диаметр 0,19 мм, внутренний диаметр менее 0,12 мм. Каждый такой сердечник представляет собою магнитный тороид 0 0,15 мм, окруженный упрочняющей оболочкой из немаг­ нитного материала. Применение сверхминиатюрных сердечников позволяет на 60% снизить величину тока записи в запоминающих устройствах. Такие сердечники прошивают тремя проводами диа­ метром 0,025 мм каждый.

Многоотверстная пластина памяти представляет собою «на­ бор» таких тороидальных сердечников, магнитные поля которых не должны мешать работе каждого сердечника. В подавляющем большинстве применение находят тороидальные ферритовые эле­ менты. Однако будущее принадлежит многоотверстной пластине памяти, получаемой групповой (интегральной) технологией.

Уменьшение размеров сердечника ограничено требованием ме­ ханической прочности, сложностью изготовления, намотки и сборки элемента. Считается, например, что минимальным, технологически оправданным, является наружный диаметр около 0,5 мм.

Магнитные элементы делятся в зависимости от их назначения на четыре основных типа, характеризующихся различными отноше­ ниями D JD m: 1) магнитные элементы с наименьшим отношением D jD mi = 1,4 (они применяются в запоминающих и переключающих устройствах); 2) магнитные элементы с более высокой магнитной проницаемостью и отношением D JD BU= 2,0; 3) магнитные элементы с отношением D„/DBH= 1,6 (они применяются в высокочастотных трансформаторах, магнитных усилителях, катушках индуктивности

Наилучшими для наложения провода на магнитопровод типа тороидального сердечника или магнитных элементов — трансформа­

где d„р — диаметр наматываемого провода.

Пример записи тороидального ферритового сердечника:

«Сердечник М2000НМ— 14 К4 X 2,5 ТУ 091". Здесь М2000НМ— 14 — марка феррита, имеющего магнитную проницаемость р = 2000, из сплава никель —

68

марганец, К — кольцевой (тороидальный) сердечник, 4 X 2,5 X 1,2 — размеры

феррита (наружный и внутренний диаметры и высота), ТУ 091 — номер техниче­ ских условий, которым соответствует данный ферритовый сердечник.

5-2. Основные требования к производству магнитопроводов

Основные задачи производства магнитопроводов сводятся к сле­ дующему:

1. Внимательно следить за наименованием и маркой материала при передаче от одной операции к другой. Материал должен иметь магнитные характеристики, соответствующие расчетным. Замена одной марки материала на другую может привести к неисправимому браку готового магнитопровода,

2.Обеспечивать высокую точность производства деталей, обра­ ботки узлов и сборки магнитопроводов с целью получения расчет­ ных величин рабочих зазоров.

3.Бережно относиться к материалу, заготовкам и готовым изделиям. Магнитопроводы нельзя подвергать ударам, деформа­ циям — это ухудшает их магнитные свойства. Особенно чувстви­ тельны к повреждениям сердечники из пермаллоя.

4.Заусенцы не должны замыкать в пакете соседние пластины или витки ленточного магнитопровода, так как тем самым увели­ чиваются потери от вихревых токов.

5.Коэффициент заполнения пакета из штампованных пластин или из витого ленточного материала должен быть возможно боль­ шим. При низком коэффициенте заполнения увеличиваются потери вследствие повышения магнитной индукции.

6. Расширять применение витых ленточных магнитопроводов, а также совершенствовать технологию производства штампованных магнитопроводов из пластин.

5-3. Производство пластинчатых магнитопроводов

Технологический процесс производства пластинчатых магни­ топроводов заключается в следующем: листы или ленты разреза­ ются на полосы, из которых штамповкой вырубают пластины, далее следует удаление заусениц, рихтовка, отжиг, покрытие пластин изоляционным слоем и сборка пакета.

В условиях серийного производства вырубка пластин из ленты производится на быстроходных прессах-автоматах. Применяются также прессы, оснащенные устройствами для автоматической по­ дачи материала, а также для автоматического удаления и сборки отштампованных пластин. Требуемые размеры пластин получают с помощью штампов последовательного и совмещенного действия. Последние применяются для производства пластин, к которым предъявляют повышенные требования в отношении точности. При отсутствии жестких требований к точности применяют безотходную штамповку. Вырубка пластин на штампе последовательного действия

69