Трансформаторы бытовой радиоэлектронной аппаратуры. Справочник.

Скачать DjVu (5,6 МБ)

Описание

Приведены электромагнитные параметры и конструктивные размеры малогабаритных силовых трансформаторов электропитания бытовой РЭА, трансформаторов, работающих в импульсном режиме, трансформаторов строчной и кадровой разверток телевизоров, трансформаторов согласования, выходных трансформаторов звуковой частоты радиоприемной и звуковоспроизводящей аппаратуры.

Рассмотрены вопросы эксплуатации трансформаторов в условиях внешних воздействующих факторов. Даны сведения, необходимые для ремонта трансформаторов. Описаны применяемые электромагнитные материалы.

Для широкого круга радиолюбителей.

Предисловие

В справочнике приведены сведения о трансформаторах, выпускаемых промышленностью. Технико-эксплуатационные характеристики и другие сведения о трансформаторах подготовлены на основе данных государственных стандартов, межведомственных документов и технических условий.

Следует отметить, что справочник не заменяет технические условия и государственные стандарты, устанавливающие требования к изделиям и определяющие их качество.

В справочнике приведены классификация трансформаторов, система их условных обозначений, основные электрические параметры и изложены вопросы применения и эксплуатации. Особое внимание уделено нормам механических, климатических, биологических н других видов воздействующих факторов, реально существующих при эксплуатации трансформаторов в качестве самостоятельных сборочных единиц и в составе функциональных блоков радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Информационный материал содержит также сведения о назначении, габаритных и присоединительных размерах, маркировке, основных параметрах н режимах их измерения, предельных эксплуатационных данных и их зависимостей от электромагнитных и температурных условий эксплуатации трансформаторов.

В процессе производства трансформаторов в техническую документацию часто вносят различные изменения, касающиеся электромагнитных параметров и эксплуатационных режимов их работы, поэтому приведенные в справочнике данные, следует использовать преимущественно для выбора необходимого трансформатора. Применение конкретного типоразмера трансформатора при разработке и эксплуатации РЭА должно производиться в строгом соответствии с техническими условиями на него.

В научно-технической литературе приведены данные о влиянии различных воздействующих факторов, в том числе температуры, повышенного и пониженного давления на выбор оптимальных соотношений при проектировании и расчете трансформаторов. Установлено влияние температуры перегрева магнитопроводов, а также обмоток на эксплуатационные и рабочие характеристики, зависящие от многих факторов: качества магнитного материала; потерь в магнитопроводе и обмотках, соотношения этих потерь; температуры окружающей среды; коэффициента заполнения; технологии изготовления; конструктивного исполнения; места установки в РЭА; способа и площади крепления на шасси; температурного контактного сопротивления между шасси и трансформатором и др. Последовательный теоретический расчет трансформаторов с учетом современной элементной базы, а также магнитопроводов, приведенных в справочнике, позволяет оптимизировать их параметры в целом.

Введение

Бытовая РЭА, аппаратура средств связи, а также разнообразная электронная аппаратура промышленного назначения и входящие в нее функциональные блоки, узлы и модули касыщены электромагнитными устройствами, и в первую очередь трансформаторами различных типов. В большинстве случаев трансформаторы определяют основные технические характеристики этих изделий: надежность, точность, устойчивую работу в различных климатических условиях и др. Поэтому к их изготовлению и выбору магнитопроводов, обмоточных проводов и материалов для них предъявляются специальные жесткие технические требования, позволяющие обеспечивать надежную эксплуатацию. Материалы, из которых изготавливают магнитопроводы и сердечники для трансформаторов, должны обладать высокой магнитной проницаемостью в сильных электрических полях, имеющих переменные значения; малыми потерями на вихревые токи н перемаг-ничивание; высокой технологичностью при изготовлении; невысокой стоимостью и др.

Конструкция трансформаторов определяется соотношениями геометрических размеров, способами изготовления, в некоторых случаях числом фаз переменного тока, а также применяемым магнитопроводом. Высокие качественные характеристики магнитопроводов полностью зависят от применяемого магнитного материала. Например, электротехническая сталь или другой ферромагнитный материал должны иметь большую индукцию насыщения, малые потери и высокую проницаемость в сильных магнитных полях. В зависимости от технологии изготовления магнитопроводов трансформаторы подразделяют на броневые, стержневые, ортогональные, трехфазные, тороидальные и др.

Учитывая многообразие терминологических понятий и определений, встречающихся в периодической и норматив-но-технической литературе, авторы в разделе "Общие сведения" специально останавливаются на этом вопросе. Например, часто встречается термин "магнитная система", заменяющий понятие "магнитопровод".

Трансформаторы малой мощности и специальные трансформаторы для бытовой РЭА включают такие типы, как сухие силовые трансформаторы и автотрансформаторы общего назначения, однофазные и трехфазные трансформаторы мощностью не более 5 кВ*А, включаемые в сеть переменного тока с частотой 50 или 60 Гц с номинальным напряжением до 1000 В; однофазные сухие трансформатор ры мощностью 63 В-А и автотрансформаторы мощностью от 250 до 1000 В-А, включаемые в сеть переменного тока с номинальной частотой 50 Гц и номинальным напряжением 127 и 220 В; однофазные трансформаторы питания электронной аппаратуры на напряжение до 1000 В промышленной и повышенной частоты мощностью до 1000 В-А; сухие однофазные понижающие встраиваемые трансформаторы серии ОСМ мощностью до 4 кВ•А, исполнений У, Т и УХЛ, предназначенные для питания цепей управления РЭА; трансформаторы питания с эффективным выходным номинальным напряжением не более 380 В, предназначенные для использования в телевизионных и радиовещательных приемниках, магнитофонах, видеомагнитофонах, электрофонах и другой бытовой РЭА, работающей от электрической сети частотой (50±0,5) Гц; трансформаторы тока н напряжения; трансформаторы строчной и кадровой разверток; трансформаторы выходные, согласующие и др.

Надежная работа трансформаторов всех типов обеспечивается правильным выбором условий эксплуатации. Телевизионные и радиовещательные приемники, радиолы, магнитолы, тюнеры, электрофоны и др., имеющие в своем составе разнообразные трансформаторы, эксплуатируются в различных климатических зонах по установленным в соответствующих стандартах нормам. Исполнения трансформаторов для различных климатических районов, категории изделий, нормальные значения климатических факторов внешней среды при эксплуатации и испытаниях, требования к трансформаторам в части видов воздействующих факторов внешней среды, использование изделий в исполнении для умеренного климата в районах с тропическим или холодным климатом, а также применение трансформаторов на высотах больших, чем нормальная, приведены в первой главе справочника в соответствии с ГОСТ 15150- 69. Трансформаторы сохраняют свои параметры после воздействия механических и климатических факторов, виды и значения которых установлены ГОСТ 16962-71. Нормы механических и климатических воздействий изделий в климатическом исполнении УХЛ по ГОСТ 15150-69 установлены ГОСТ 11478-88. Условия эксплуатации в части воздействия климатических факторов внешней среды трансформаторов в исполнениях для различных климатических районов страны определены ГОСТ 15543-70. Классификация трансформаторов по условиям применения и требования для каждой классификационной группы по механическим (синусоидальной вибрации и механическому удару) и климатическим (температуре окружающей среды, повышенной влажности и атмосферному пониженному давлению) воздействиям установлена ГОСТ 25467-82Е.

Одним из наиболее ответственных элементов конструкции любого трансформатора является магнитопровод, который определяет, в свою очередь, основные электромагнитные характеристики трансформаторов: надежность, долговечность, добротность. В зависимости от марки магнитного материала и технологии изготовления магннто-проводы трансформаторов подразделяются на ленточные, пластинчатые, прессованные и литые. Пластинчатые магнитопроводы собирают из пластин, изготавливаемых, как правило, штамповкой. Для уменьшения потерь на вихревые токи пластины изолируют друг от друга. Для улучшения характеристик и восстановления магнитных свойств магнитного материала после штамповки пластины отжигают при температуре 500 ° С.

Изготавливают пластинчатые магнитопроводы сборкой пластин встык или внахлёст. При сборке встык все пластины складывают вместе и располагают одинаково. Магнитопровод в этом случае состоит из двух частей, скрепленных вместе. При наборе магнитопровода встык сборка и разборка трансформатора значительно упрощается, но на месте стыка необходимо устанавливать изоляционную прокладку с большим магнитным сопротивлением,
так как в противном случае пластины ярма и стержш могут оказаться коротко замкнутыми.

Замыкание пластин между собой вызывает увеличение j вихревых токов н приводит к нагреву стали в месте стыка. | Сборка пластин внахлест уменьшает магнитное сопротивление, поскольку пластины прилегают друг к другу, но сборка и разборка трансформатора при этом несколько усложняется. При сборке внахлест пластины чередуют так, чтобы у соседних пластин разрезы были с разных сторон магнитопровода. После сборки пластинчатый магнитопровод трансформатора стягивают болтами или шпильками, , которые изолируют от пластин магнитопровода, чтобы } предотвратить образование короткого замыкания магнию- , провода или ее части. i

Магнитопроводы ленточного типа изготавливают из калиброванной стальной ленты так, чтобы направление магнитных силовых линий совпадало с направлением проката данной ленты. При изготовлении такого магнитопровода ленту навивают на специальную оправку, а затем отжигают. При навивке ленты на оправку предусматривается изоляция ленты для предотвращения ее спекания во время отжига. Специальные изолирующие и склеивающие составы для ленты выдерживают высокую температуру отжига, который, как правило, проводится в вакууме при температуре 1050... 1100 ° С. Ленточные магнитопроводы собирают встык. Для уменьшения магнитного сопротивления торцевые поверхности мест стыковки магнитопровода шлифуют. По сравнению с пластинчатыми магнитопрово-дами ленточные более экономичны в производстве. Масса ленточных магнитопроводов на 20...30 % меньше пластинчатых, а сборочные операции значительно технологичнее.

Геометрическая форма н конструкция ленточных и пластинчатых магнитопроводов определяют их наименования и обозначения: броневые магнитопроводы обозначают буквой Ш и называют Ш-образными; стержневые магнитопроводы называют П-образными; кольцевой магнитопровод обозначают буквой О и называют тороидальным или 0-образным; трехфазные магнитопроводы - Е-образные; ортогональные магнитопроводы обозначают буквами ОПЛ. Для отличия ленточных магнитопроводов от пластинчатых первым добавляется буква Л, например: ШЛ, ПЛ, ОЛ, ЕЛ.

В книге приведены технические характеристики и параметры существующих и практически применяющихся в промышленности магнитопроводов. В соответствующих таблицах даны основные размеры конструкций магнитопроводов, а также основные параметры, необходимые для расчетов. К ним относят: окно магнитопровода (пространство, ограниченное ближайшими поверхностями двух соседних стержней и двух торцевых ярм или поверхностями стержня, двух торцевых частей и боковой части бокового ярма); высота окна магнитопровода (расстояние между двумя торцевыми ярмами, измеренное по линии, параллельной продольной оси стержня, и равное высоте стержня); ширина окна магнитопровода (расстояние между двумя соседними стержнями и боковым ярмом, измеренное по линии, перпендикулярной их продольным осям); межосевое расстояние стержней (расстояние между продольными осями стержней магнитопровода); коэффициент заполнения окна магнитопровода (соотношение суммарной площади поперечного сечения металла всех витков в окне магнитопровода к площади окна).

Варианты конструктивных исполнений трансформаторов приведены в соответствующих главах справочника.