книги из ГПНТБ / Рабинович А.Г. Технология производства гидроакустической аппаратуры учеб. для судостроит. техникумов

(особенно в процессе выдавливания через мундштук), а также в процессе обжига претерпевают неизбежные деформации. П-об-

§ 25. Изготовление сердечников из магнитодиэлектриков

Детали с термопластичным связующим (например, полисти­ ролом) изготовляют горячим прессованием или литьем под дав­ лением (аналогично изготовлению деталей из термопластичных масс).

Литье под давлением осуществляют аналогично изготовлению деталей из термопластичных масс.

Детали из магнитодиэлектриков со связкой из бакелитовых смол (или других термореактивных смол) можно изготовлять пу­ тем прессования без подогрева с последующей термообработкой. Пресс-массу перед прессованием смачивают, что облегчает процесс формования. В связи с этим первый этап термообработки произ­ водят при 30—40° С в термостатах, где из пресс-массы удаляется влага и, кроме того, снимаются внутренние напряжения в ферро­ магнитном порошке, получившиеся при прессовании. Затем сле­ дует термообработка для поликонденсации смолы при 120—130° С

3.Что такое магнитодиэлектрики?

4.Что такое ферриты?

5.Каковы особенности штамповки пластин магнитопровода?

6.Какими способами наносят изоляцию на пластины?

7.Каково назначение отжига магнитных материалов и какими способами он осуществляется?

11.Какие применяют способы формования деталей из феррита?

12.Каково назначение обжига и механической обработки деталей из ферритов

и какими способами эти операции осуществляются?

13.Каковы особенности технологии изготовления деталей из магнитодиэлект­ риков?

ГЛАВА 7

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ДРОССЕЛЕЙ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ И КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

§26. Общие сведения о трансформаторах

идросселях низкой частоты

Трансформаторы низкой частоты обеспечивают работу в диапа­ зоне частот от самых низких до 10—20 кгц.

Низкочастотные трансформаторы классифицируются по двум признакам следующим образом:

по конструкции магнитопровода: а) с плоским пластинчатым сердечником стержневого или броневого типа; б) с витым сердеч­ ником из ленточной стали; в) с разрезным сердечником С- и Ш-об- разной формы из ленточной стали (стержневые и броневые);

по назначению: а) силовые или питающие; б) междукаскад­ ные; в) входные и выходные; г) специальные, к числу которых относятся импульсные и элементы магнитных усилителей.

Силовые трансформаторы в свою очередь подразделяются на низковольтные (накальные), высоковольтные анодные (для пита­ ния анодов вентилей) и комбинированные, обеспечивающие вы­ дачу как высокого, так и низкого переменных напряжений. Сило­ вые трансформаторы работают на одной фиксированной частоте сети.

Дроссели низкой частоты предназначены для фильтров выпря­ мителей. Конструктивно они отличаются от трансформаторов на­ личием только одной обмотки, величина индуктивности Которой определяет степень фильтрации напряжения пульсации выпря­ мителя.

Трансформаторы и дроссели со стальными сердечниками бы­ вают открытого и закрытого исполнения (экранированные и гер­ метизированные).

Закрытые (герметизированные) трансформаторы имеют спе­ циальные кожухи или броню, выполняющие функции экранов и служащие для предупреждения магнитного рассеяния и влияния магнитных полей трансформатора на расположенные вблизи эле­ менты схемы устройства. Кроме того, кожухи обеспечивают защиту обмоток трансформатора от повреждений и прямого попа­ дания влаги. Экраны трансформаторов, разнообразные по конст­ рукции, изготовляются из материалов с высокой магнитной про­ ницаемостью.

Основными элементами конструкции трансформатора любого типа являются: магнитопровод, представляющий собой замкнутый стальной сердечник; катушка с обмотками, изолированными друг от друга и от сердечника; арматура для крепления магнитопровода; клеммная панель или плата, состоящая из изолирующего основа­ ния с контактными лепестками для присоединения выводов обмо-

ток катушки и подключения трансформатора к монтажу устройст­ ва. В трансформаторах закрытого типа выводы обмоток катушек заделывают на контактах специальной платы, закрепляемой на одной из боковых стенок верхней части кожуха. В других случаях выводы монтируют непосредственно на контактных лепестках про­ ходных изоляторов.

Применение тороидальных трансформаторов обеспечивает пол­ ную или частичную механизацию процесса изготовления магнитопровода.

Широкое освоение промышленностью производства ленточных текстурованных сталей высокой проницаемости позволило создать новые конструкции стержневых и броневых трансформаторов с разрезными сердечниками С- и Ш-образной формы. Трансфор­ маторы с такими сердечниками собирают преимущественно с ка­ тушками бескаркасной намотки, что обеспечивает компактность конструкции, ее малые размеры и вес.

Основное требование, предъявляемое к трансформаторам и дросселям,— это постоянство электрических данных при различ­ ных климатических условиях (температура, влажность и т. д.).

Существенным фактором для обеспечения нормальной и безот­ казной эксплуатации трансформаторов и дросселей является пра­ вильность выполнения отдельных элементов конструкции.

§27. Изготовление катушек трансформаторов

идросселей низкой частоты

Технологический процесс изготовления катушек трансформато­ ров и дросселей включает в себя: а) изготовление каркаса; б) на­ мотку катушек; в) пропитку катушек. На каждом этапе производ­ ства обязательно проводятся тщательный контроль и испытания.

Конструктивно катушки трансформаторов и дросселей могут

ния зависит от применяемых материалов, конструкции и объема производства.

В конструкциях с цельным (не разборным) сердечником об­ мотки укладываются непосредственно на сердечник. В этом слу­ чае следует применять тороидальную конструкцию сердечника, по­ зволяющую осуществлять механизированную намотку.

Основным и наиболее ответственным технологическим процес­ сом является н а м о т к а к а т у ш е к . Этот процесс кроме самой намотки катушек включает в себя заделку выводов и проверку основных электрических параметров. Каркасная и бескаркасная обмотки отличаются друг от друга лишь способом заделки выво­ дов и конструкцией, применяемой для намотки оправки.

Типовая гильза с намотанной катушкой первичной обмотки трансформатора показана на рис. 41, а.

Для некоторых типов трансформаторов предусматривают раз­ деление обмоток экраном — лентой из медной или алюминиевой фольги. Ширина ленты определяется шириной намотки. Экран не должен образовывать короткозамкнутого витка. Дл я этого между

концами ленты устанавливают зазор до 5 мм или при намотке экрана устанавливают прокладку. Выводом экрана служит гибкий провод в хлопчатобумажном чулке. Перед установкой экрана его конец с выводом изолируют при помощи кармана из лакоткани или кабельной бумаги, затем экран накладывают на обмотку ка­ тушки. Дл я закрепления экрана на поверхности обмотки исполь­ зуют концы ниточной петли гибкого вывода, крепящей хлопчато­ бумажный чулок. Концы петли навивают на катушку с экраном (накладывают три-четыре витка) и завязывают плотным двойным узлом. Излишек концов обрезают.

катушки с первичной обмоткой и экраном показан на рис. 41, б. Бескаркасную катушку трансформатора с намотанной первич­ ной, вторичной и последующими обмотками, покрытую сверху изо­ ляцией из кабельной бумаги или лакоткани, снимают с оправки намоточного станка и направляют на обмотку изолирующей тка­ невой лентой. Эта операция производится вручную внахлестку с 50%-ным перекрытием по ширине ленты. При этом в углах окна гильзы (каркаса) катушки в ленте делают вырезы в половину ее ширины, что препятствует образованию складок, деформирую­ щих гильзу. Вокруг вывода и на конце ленту прошивают хлопча­

тобумажными нитками.

После намотки катушки подвергают предварительному конт­ ролю, при котором проверяется: а) правильность расположения и длина выводов; б) прочность их крепления; в) омическое сопро­ тивление обмоток; г) отсутствие короткозамкнутых витков и со­ противление изоляции; д) качество обмотки катушки тканевой лентой; е) наружные размеры катушки и окна гильзы (каркаса).

Прошедшие контроль катушки трансформаторов и дросселей бескаркасной намотки подвергают пропитке и передают на сборку.

В тороидальных трансформаторах и дросселях низкой частоты перед намоткой сердечник изолируют, обертывая его изоляцион­

совые разъемные корпуса. Изолированный сердечник устанавли­ вают на станке для тороидальной намотки. При намотке первичной и всех последующих обмоток провод укладывают на сердечник

начала и конца намотки и секций осуществляют обычными при­ емами (рис. 42,в). Все обмотки изолируют несколькими слоями изоляционной ленты. При выполнении этой операции выводы об­ мотки должны сохранять свое первоначальное расположение.

Отдельные конструкции тороидальных трансформаторов преду­ сматривают экранирование обмоток. Экраны, разделяющие об­ мотки, представляют собой намотку виток к витку из медной проволоки (в один слой) или прокладку из медной фольги, укла­ дываемую по наружному диаметру катушки. Для лучшего прилега­ ния экрана катушки на его краях делают насечки и загибают их в сторону намотки. Заделка выводов экрана подобна заделке вы­ водов обмоток. После намоточных операций катушки проверяют на

Монтаж выводов тороидальных трансформаторов или дроссе­ лей ведут на контактных лепестках, закрепляемых либо непосред­ ственно на катушке, либо на специальных контактных платах из гетинакса. В первом случае поверх изоляции катушки накладывают бандаж из ленты, нижнюю поверхность которой предварительно смазывают клеем. При этом лепестки надевают на специальный поясок (рис. 43,а), внутреннюю сторону которого также смазы­ вают клеем. Место расположения лепестков на ленте относительно выводов катушки определяют при помощи шаблона. Контактные лепестки дополнительно закрепляют крестообразной перевязкой нитками. Выводы катушек припаивают или приваривают к соот­ ветствующим лепесткам, после чего на них надевают клапан из лакоткани (рис. 43, б), закрывающий лепестки и торцевую часть катушки со стороны выводов. Затем катушку с сердечником обма­ тывают изоляционной лентой. При этом в местах расположения контактных лепестков ленту надрезают, что способствует плот­ ному ее прилеганию. Последний виток изолирующей ленты заклеи­ вают.

При расположении контактных лепестков на гетинаксових пла­ тах (рис. 44) предварительно собранную плату с контактами за­ крепляют на одной из боковых сторон катушки, обматывая лентой или выполняя развальцовку специальной втулки. Затем выводы катушки припаивают к лепесткам.

обмотка) с проводами малого сечения имеют бескаркасную об­ мотку и наматываются на оправках прямоугольного сечения. Раз­ меры оправок определяются размерами сердечников. Намотку га­ лет и катушек первичной обмотки ведут по типу рядовой намотки

Рис. 44. Схема заделки контактных лепестков на изоляционных платах: а — при диаметре вывода до 0,6 мм; б — при диаметре вывода больше 0,6 мм.

«виток к витку», периодически смазывая витки провода клеем БФ-4. Галеты и катушки из проводов больших сечений наматывают на сборных металлических оправках. Во избежание прилипания провода к металлической оправке рабочую часть ее и все детали сборной конструкции периодически покрывают раствором кремнийорганического каучука, для чего оправку окунают в раствор и за­ тем просушивают в термостате. Массовый и крупносерийный ха­ рактер производства галетных трансформаторов позволяет приме­ нять при намотке галет вторичной обмотки и катушек первичной обмотки многоместные разборные оправки (рис. 45). При намотке на таких оправках смазывание намоточного провода клеем про­ исходит автоматически: провод пропускается через специальные ванночки с клеем. Начало провода закрепляют на специальных крючках оправки. Первый виток провода прижимают текстолито­ вой планкой к боковой щеке оправки в направлении стрелки А (рис. 45,6). Затем открывают кран смазывающего устройства и включают намоточный станок. Количество подаваемого клея регу-

лируется в зависимости от диаметра провода с таким расчетом, чтобы исключить возможность его наплывов.

Начало и конец намотанного провода закрепляют нитками. При намотке галет выводы начала и конца намотки закрепляют непо­ средственно на крючках оправки. Если намотка катушек или галет

сле сушки галеты или катушки снимают с оправки и подвергают контролю. При этом проверяют состояние намотки (отсутствие ме-

и т. п.), омическое сопротивление и габаритные размеры галет или катушек. Затем галеты направляют на монтаж выводов с контак­ тами головки и на покрытие эпоксидной смолой. Монтаж выводов катушек первичной обмотки производят в процессе общей сборки трансформатора на контактах специальной изолирующей платы.

Головку, представляющую собой основание из пластмассы с ар­ мированными контактами, устанавливают на одной из боковых сторон галеты; при этом выводы намоток соответственно ориенти­ руют относительно контактных лепестков головки. Головку на га­ лете закрепляют клеем БФ-4. Выводы галеты припаивают или при­ варивают к контактным лепесткам. После сушки в термостате

Галеты и катушки обезжиривают, просушивают в термостате,

Детали выдерживают в ванне в течение 1 мин, после чего галеты и катушки извлекают из ванны и просушивают сначала при ком­ натной температуре, затем в термостате при 140° С в течение 1 ч и охлаждают. После охлаждения цикл «обволакивания» (погруже­ ние в шпаклевку и сушку) повторяют несколько раз до получения надежного покрытия. Готовые катушки и галеты проверяют на от­ сутствие короткозамкнутых витков. Контролю подвергают также соответствие их размеров чертежу и качество защитного слоя.

§ 28. Изготовление катушек индуктивности высокой частоты

Катушки индуктивности используются в качестве элементов на­ стройки контуров на заданную частоту (контурные катушки), для передачи электрических колебаний из одного каскада схемы в дру­ гой (катушки связи), как высокочастотные трансформаторы про­ межуточной частоты, в качестве фильтров и дросселей высокой ча­ стоты, предназначенных для преграждения пути токам высокой частоты в отдельных цепях схемы и т. д.

Контурные катушки делятся на катушки постоянной и перемен­ ной индуктивности ( в а р и о м е т р ы ) . Катушки постоянной индук­ тивности могут быть каркасными или бескаркасными, с сердечни­ ками и без них. Вариометры характеризуются максимальной и минимальной индуктивностью или их отношением (коэффициент перекрытия по индуктивности).

Основными параметрами высокочастотных катушек являются величина индуктивности и ее стабильность, а также добротность.

Величина индуктивности зависит от габаритов катушки и числа витков, а также от наличия сердечника. Стабильность величины индуктивности зависит от конструкции и применяемых материа­ лов. Добротность определяет качество катушки и, как известно, равна

л (oL _ 2nfL

где со — угловая частота;

L — индуктивность катушки, гн; f — частота, гц;

г— полное сопротивление потерь, ом.

где гм — сопротивление потерь в меди, т. е. потерь в проводе, вы­ званных проходящим по нему током высокой частоты и вихревыми токами в соседних витках;

г д — сопротивление потерь в диэлектрике (каркас, изоляция провода, пропиточный и клеящий материал и т. д.);