Силовые трансформаторы

Силовые трансформаторы применяют в блоках питания сложных радиоустройств или устройств на электровакуумных приборах; они осуществляют передачу низкочастотного переменного напряжения для последующего его выпрямления в напряжение постоянного тока. Потребляемые токи, как правило, составляют единицы – десятки ампер, а напряжения – десятки – сотни вольт, поэтому силовой трансформатор должен обладать значительной мощностью. Это приводит к тому, что габариты силового трансформатора по сравнению с другими видами трансформаторов больше.

Магнитопровод силового трансформатора (рис. 5.14) представляет собойброневой сердечник, собранный из штампованных Ш-образных пластин или сердечник, выполненный навивкой лент из магнитных материалов с последующей их резкой и сборкой и склеенных магнитными пастами.

Рисунок 5.14 – Силовой трансформатор.

В броневых штампованных и ленточных сердечниках (рис. 5.15) в качестве материалов магнитопроводов применяют электротехнические стали например марок 1511 (горячекатаная изотропная) и 3414(холоднокатаная анизотропная), а также пермаллой 50НХС. Толщина лент навивки 0, 1-0, 3 мм, а штампованных пластин 0, 5 мм. Для уменьшения потерь на вихревые токи уменьшают толщину пластин или ленты изолируют их друг от друга слоем оксидной пленки (окислительный отжиг пластин), лаковым покрытием либо склеивающей суспензией. Чтобы сопротивление магнитной цепи, необходимое при работе без подмагничивания, было минимальным, пластины собирают «вперекрышку», устраняя немагнитный зазор в магнитопроводе.

а – штампованный, 6 – ленточный

Рисунок 5.15 –Броневые сердечники трансформаторов.

Обмотки трансформаторов выполняют многослойными, например, из проводов марок ПЭВ, ПЭВТЛ, ПЭТ на каркасах из картона или пресс-порошка. Каркас с обмотками укрепляют на центральном стержне сердечника, а сам магнитопровод помещают в корпус-экран. При этом более полно используется магнитная связь магнитопровода с обмоткой и улучшается механическая защита обмоток. Крепят силовые трансформаторы на металлическом шасси или печатной плате болтами, шпильками или разворачиванием «лапок» трансформатора в прорезях основания.

Катушкой индуктивности

Катушкой индуктивности называется элемент, способный запасать электромагнитную энергию и увеличивающий свое сопротивление переменному току пропорционально его частоте. Таким свойством обладает проводник в форме спирали. Проводник в катушке индуктивности называется обмоткой, которая может наматываться на основание (каркас катушки), выполняемое из диэлектрического материала. Если использовать провод с изоляцией, то витки обмотки можно располагать рядом или в несколько слоев. Для концентрации магнитного потока и уменьшения габаритных размеров в состав катушки индуктивности вводят магнитный сердечник, изготовленный из металлического ферромагнетика, феррита или магнитодиэлектрика.

Катушки индуктивности обычно используют на переменном напряжении и по функциям, выполняемым в аппаратуре, подразделяются на несколько видов:

·
Контурные КИ вместе с конденсаторами входят в состав колебательных контуров;

·
Фильтровые КИ или дроссели, обладающие на высоких частотах большим сопротивлением и пропускающие постоянный или низкочастотный ток, используются в электрических фильтрах;

·
Импульсные КИ применяют в цепях формирования или задержки импульсов тока;

·
Регулируемые КИ выполняют функцию переменной индуктивности.

Основным параметром катушки индуктивности является индуктивность – отношение полного магнитного потока Ф, сцепленного с витками этой катушки, к протекающему по ней току I:

Классификация конструкций катушек индуктивности

По своей форме катушки индуктивности подразделяются на три типа.

Тороидальная катушка. В этой катушке обмотка наносится на тороид. Как правило, такие катушки имеют магнитный сердечник тороидальной формы с прямоугольным сечением. В этом случае магнитный поток концентрируется внутри сердечника, рассеяние в окружающую среду минимально.

Цилиндрическая катушка (соленоид). В этом случае обмотка наносится на цилиндрический каркас из диэлектрического материала или на магнитный сердечник с круглым или прямоугольным сечением

Плоская катушка. Эта катушка представляет собой спираль, в которой витки расположены в одной плоскости

Спиральная, однослойная сплошная, однослойная с шагом, многослойная рядовая, универсальная,
Рисунок 5.6 – Типы намоток катушек индуктивности.