3. Определение габаритного показателя сердечника
Габаритный показатель сердечника магнитного усилителя используется для расчета размеров сердечников и числа витков рабочих обмоток.
Габаритный
показатель G=SQ,,
выражаемый в см4,
определяется по формуле:
(4)
где S — площадь поперечного сечения сердечника, см2;
Q — площадь окна сердечника, см2;
U2/ - наибольшее напряжение, которое может приходиться на одну рабочую обмотку ωp, В.
При последовательном соединении рабочих обмоток и отсутствии внутренней обратной связи может быть взято U2/≈RнIн мах.
Таблица .1
|
Сечение по меди, мм2 |
Диаметр по меди мм |
Диаметр с изоляцией мм |
Сечение по меди, мм2 |
Диаметр по меди, мм2 |
Диаметр с изоляцией мм | ||
|
ПЭВ-2 |
ПЭЛШО |
ПЭВ-2 |
ПЭЛШО | ||||
|
0,00283 |
0,06 |
0,09 |
0,13 |
0,256 |
0,57 |
0,64 |
0,685 |
|
0,00385 |
0,07 |
0,1 |
0,14 |
0,273 |
0,59 |
0,66 |
0,705 |
|
0,00502 |
0,08 |
0,11 |
0,15 |
0,302 |
0,62 |
0,69 |
0,735 |
|
0,00636 |
0,09 |
0,12 |
0,16 |
0,322 |
0,64 |
0,72 |
0,755 |
|
0,00785 |
0,1 |
0,13 |
0,175 |
0,353 |
0,67 |
0,75 |
0,785 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0095 |
0,11 |
0,14 |
0,185 |
0,374 |
0,69 |
0,77 |
0,805 |
|
0,01131 |
0,12 |
0,15 |
0,195 |
0,407 |
0,72 |
0,8 |
0,845 |
|
0,01327 |
0,13 |
0,16 |
0,205 |
0,43 |
0,74 |
0,83 |
0,865 |
|
0,01539 |
0,14 |
0,17 |
0,215 |
0,466 |
0,77 |
0,86 |
0,895 |
|
0,01767 |
0,15 |
0,19 |
0,225 |
0,503 |
0,8 |
0,89 |
0,925 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,02011 |
0,16 |
0,2 |
0,235 |
0,541 |
0,83 |
0,92 |
0,955 |
|
0,0227 |
0,17 |
0,21 |
0,245 |
0,581 |
0,86 |
0,95 |
0,985 |
|
0,02545 |
0,18 |
0,22 |
0,255 |
0,636 |
0,9 |
0,99 |
1,025 |
|
0,02835 |
0,19 |
0,23 |
0,265 |
0,679 |
0,93 |
1,02 |
1,055 |
|
0,03142 |
0,2 |
0,24 |
0,29 |
0,724 |
0,96 |
1,05 |
1,085 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,03464 |
0,21 |
0,25 |
0,3 |
0,785 |
1 |
1,11 |
1,135 |
|
0,04155 |
0,23 |
0,28 |
0,32 |
0,85 |
1,04 |
1,15 |
1,175 |
|
0,04909 |
0,25 |
0,3 |
0,34 |
0,916 |
1,08 |
1,19 |
1,215 |
|
0,05726 |
0,27 |
0,32 |
0,37 |
0,985 |
1,12 |
1,23 |
1,255 |
|
0,06605 |
0,29 |
0,34 |
0,39 |
1,057 |
1,16 |
1,29 |
1,295 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,07548 |
0,31 |
0,36 |
0,415 |
1,227 |
1,2 |
1,31 |
1,335 |
|
0,08553 |
0,33 |
0,38 |
0,435 |
1,31 |
1,25 |
1,36 |
1,385 |
|
0,09621 |
0,35 |
0,41 |
0,455 |
1,327 |
1,3 |
1,41 |
1,435 |
|
0,1134 |
0,35 |
0,44 |
0,49 |
1,431 |
1,35 |
1,46 |
1,485 |
|
0,132 |
0,41 |
0,47 |
0,52 |
1,539 |
1,4 |
1,51 |
1,535 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,152 |
0,44 |
0,5 |
0,55 |
1,651 |
1,45 |
1,56 |
1,585 |
|
0,173 |
0,47 |
0,53 |
0,58 |
1,767 |
1,5 |
1,61 |
1,655 |
|
0,188 |
0,49 |
0,55 |
0,6 |
1,911 |
1,56 |
1,67 |
1,715 |
|
0,204 |
0,51 |
0,58 |
0,625 |
2,06 |
1,62 |
1,73 |
1,775 |
|
0,22 |
0,53 |
0,6 |
0,645 |
2,22 |
1,68 |
1,79 |
1,835 |
|
0,238 |
0,55 |
0,62 |
0,665 |
2,38 |
1,74 |
1,85 |
1,895 |
При использовании в усилителе внутренней обратной связи принимают U2/≈2RнIн мах; В — амплитуда переменной составляющей магнитной индукции, Тл;
Rс = 0,9÷0,95 — коэффициент заполнения сердечника;
=0,25÷0,3 — коэффициент
заполнения обмотки4;
n=1+1,5 (1-β); здесь β-коэффициент положительной обратной связи усилителя.
Для получения наименьших габаритов усилителя коэффициент обратной связи обычно берется близким к предельному наибольшему β=0,95÷0,97. Это дает также уменьшение постоянной времени усилителя при одном и том же коэффициенте усиления по мощности.
Величина qp в формуле (4) - в квадратных миллиметрах, а f - в герцах.
По габаритному показателю G=SQ можно рассчитать размеры сердечника, взятого в форме тора, также - размеры сердечника другой формы.
Габаритный показатель позволяет выбрать и без расчета готовый тороидальный или Ш-образный сердечник из числа стандартных, если для них известны площадь поперечного сечения S и площадь окна, которая заполняется обмоткой. Размеры тороидальных сердечников в настоящее время не стандартизованы.