Навигация
Общее устройство и назначение трансформаторов для бытовой радиоэлектронной аппаратуры
27945
знаков
13
таблиц
7
изображений
3. Общее устройство и назначение трансформаторов для бытовой радиоэлектронной аппаратуры.
Общее устройство трансформатора видно из представленного рисунка – это магнитопровод, набранный из отдельных пластин; обмотки, выполненные проводом; каркас из изоляционного материала, на котором намотаны обмотки.
 |
Трансформатор, входящий в состав выпрямителя и предназначенный для питания лампового радиоприёмника, имеет следующие обмотки:
первичную, включаемую в сеть;
вторичную повышающую, дающую выпрямляемое напряжение;
вторичную понижающую, дающую напряжение для накала кенотрона;
вторичную понижающую, дающую напряжение для накала усилительных ламп радиоприёмника.
Иногда между первичной и вторичной обмотками помещается ещё экранная обмотка, предназначенная для защиты приемника от проникновения в него из сети всевозможных помех. Один конец этой обмотки заземляется, а другой изолирован и никуда не включается.
Первичная обмотка делается из нескольких секций, позволяющих включать трансформатор в сеть с различным напряжением.
Напряжение сети нередко колеблется под влиянием изменения нагрузки. Днем оно бывает нормальным, например 220 В, а вечером падает до 180-190 В, ночью и ранним утром повышается до 230-240 В. В таких случаях первичную обмотку иногда разбивают на ещё более мелкие секции (делают отводы, рассчитанные на напряжение 90, 100, 110, 120, 130, 180, 200, 220 и 240 В). Такая секционированная первичная обмотка позволяет подключать к сети количество витков, соответствующее фактическому напряжению, и таким образом обеспечивает нормальные напряжения для работы приемника.
Если от сети с колеблющимся напряжением питается радиоприемник или какое-либо другое радиоустройство, трансформатор которого не имеет подобных мелкосекционированных обмоток, приходится прибегать к помощи автотрансформатора. Последний специально изготовляется с большим числом отводов, переключая которые можно регулировать напряжение, подводимое к приемнику.
Вторичная повышающая обмотка силового трансформатора при однополупериодном выпрямлении состоит из одной секции без всяких отводов, а при двухполупериодном выпрямлении она рассчитывается на вдвое большее напряжение и имеет отвод от средней точки.
На качество изготовления вторичной обмотки должно быть обращено особое внимание, так как в ней получаются высокие напряжения. Для получения хорошего сглаженного тока при двухполупериодном выпрямлении обе половины повышающей обмотки должны быть совершено одинаковы. Поэтому их лучше наматывать не одну поверх другой, а располагать в соседних секциях каркаса.
Накальные обмотки трансформаторов наматываются из относительно толстого провода (1-2 мм). Обмотка накала кенотрона в схеме выпрямителя соединена с плюсом высокого напряжения, поэтому она должна быть особенно тщательно изолирована от сердечника трансформатора, других его обмоток и экрана.
Все обмотки трансформатора для лучшего использования его объема и для предохранения от пробоя изоляции проводов следует наматывать аккуратно, виток к витку. Слои обмоток нужно отделить один от другого тонкой пропарафинированной бумагой, а между обмотками прокладывать слой изолировочной ленты, тонкого электрокартона или два-три слоя лакоткани (специально изоляционной ткани, пропитанной лаком).
Чтобы крайние витки сползали в щель между щечкой каркаса и краем обмотки и верхние витки не касались нижних, находящихся под большим напряжением один относительно другого, прокладки следует делать на 6-8 мм шире длины каркаса, а края этой прокладки надрезаны и загнуты.
Каркас для намотки трансформатора обычно изготовляется из специального электрокартона или обычного плотного картона. Размеры каркаса определяются размерами стального сердечника трансформатора.
Сердечник трансформатора для уменьшения в нем вихревых токов изготовляется из тонких листов (0,35-0,5 мм) специальное трансформаторной стали. Каждая пластина трансформатора с одной стороны оклеивается тонкой папиросной бумагой или покрывается слоем изолирующего лака. Используемые в настоящее время трансформаторные пластины чаще всего имеют Ш-образную форму. Применяются также пластины Г-образной формы.
 | |||||||||
 | |||||||||
 |  |  | |||||||
 |  | |||||||
|
| |||||||
После намотки трансформатора каркас должен быть возможно плотнее заполнен трансформаторной сталью. Набивать силовой трансформатор надо вперекрышку: на то место, где был стык пластин, следующие пластины класть сплошной частью. Все пластины кладутся изолированной поверхностью в одну сторону.
Пластины трансформатора должны быть туго стянуты болтами, проходящими через специальные отверстия. Если пластины не имеют отверстий, они стягиваются при помощи стальных обжимок или деревянных брусочков.
Выходной трансформатор.
Кроме силовых трансформаторов, в ламповых радиоприемниках и усилителях употребляют выходные, междуламповые (или переходные) и входные (в усилителях низкой частоты) трансформаторы.
Выходные трансформаторы применяются для согласования сопротивления громкоговорителя с сопротивлением анодной цепи выходной лампы. Согласование это необходимо для того, чтобы можно было получить от лампы ту мощность, на которую она рассчитана. Отдать же наибольшую мощность лампа может только в том случае, если в анодной цепи ее стоит нагрузка с сопротивлением, являющимся оптимальным для данной лампы. В справочниках эта оптимальная нагрузка обозначается обычно Rа или Rа опт.
Анодная нагрузка выходных низкочастотных ламп составляет обычно несколько тысяч ом, в то время как сопротивление обмоток современных громкоговорителей равна единицам ом. Если громкоговоритель с такой низкоомной звуковой катушкой включить прямо в анодную цепь лампы, то только маленькая доля мощности будет расходоваться на громкоговорителе, а вся остальная мощность будет бесполезно тратиться на нагрев лампы. При включение же в анодную цепь лампы понижающего трансформатора, к выходной обмотке которого подключен громкоговоритель, положение резко изменится.
Трансформатор, понижая напряжение, действующее в анодной цепи лампы, в то же время как бы «повышает» сопротивление, подключенное к анодной цепи. Если коэффициент трансформации выходного трансформатора равен 20:1, т.е. во вторичной (выходной) обмотке в 20 раз меньше витков, чем в первичной (анодной), то напряжение, подводимое к громкоговорителю, будет в 20 раз меньше действующего на аноде лампы, а сопротивление, «ощущаемое» лампой, станет в 400 раз больше сопротивления обмотки громкоговорителя, т.е. возрастет в 20*20=202 раз.
Расчет выходного трансформатора сложен для начинающего радиолюбителя, поэтому в таблице приведены данные обмоток выходных трансформаторов для наиболее употребляемых выходных ламп и громкоговорителей.
Таблица 1.
Данные наиболее употребляемых выходных трансформаторов.
| Сопротивление анодной нагрузки в ом | Кол-во витков вторичной обмотки при первичной обмотке, имеющей 2 400 витков | |||||||
| Сопротивление звуковой катушки динамического громкоговорителя | ||||||||
| 2 ом | 2,2 ом | 2,8 ом | 3,0 ом | 3,4 ом | 3,8 ом | 4,3 ом | 10 ом | |
| 2 000 | 76 | 80 | 90 | 92 | 100 | 104 | 110 | 170 |
| 2 500 | 70 | 72 | 80 | 83 | 90 | 93 | 100 | 150 |
| 3 000 | 62 | 65 | 73 | 76 | 81 | 86 | 91 | 140 |
| 4 500 | 50 | 53 | 60 | 62 | 66 | 70 | 74 | 112 |
| 5 000 | 48 | 50 | 57 | 60 | 62 | 66 | 70 | 108 |
| 5 500 | 46 | 48 | 55 | 56 | 60 | 63 | 66 | 102 |
| 7 000 | 41 | 42 | 48 | 50 | 53 | 56 | 60 | 90 |
| 8 000 | 38 | 40 | 45 | 46 | 50 | 52 | 56 | 86 |
| 8 500 | 37 | 39 | 43 | 45 | 48 | 50 | 54 | 83 |
| 12 000 | 30 | 32 | 36 | 38 | 40 | 42 | 45 | 70 |
| 30 000 | 20 | 21 | 23 | 24 | 26 | 27 | 28 | 44 |
Примечание. Для мощностей до 1 Вт сечение сердечника должно быть 2,5 – 3 см2; первичная обмотка наматывается проводом ПЭ диаметром 0,1 – 0,12 мм, вторичная – проводом ПЭ диаметром 0,6 – 0,7 мм. Для мощностей 1 – 3 Вт сечение сердечника 4 – 5 см2; первичная обмотка наматывается проводом ПЭ диаметром
0,12 – 0,15 мм, вторичная – проводом ПЭ диаметром 0,7 – 0,9 мм.
Надо указать на особенность сборки сердечников выходных трансформаторов. Здесь, так же как и в дросселях фильтра, пластины сердечника собираются в стык с зазором между пакетами пластин в 0,1 – 0,2 мм. Необходимо это потому, что при отсутствии зазора постоянный анодный ток лампы, проходящий через трансформатор, может слишком сильно намагнитить сердечник, вследствие чего индуктивность трансформатора уменьшится, а это приведет к ухудшению трансформирования нижних звуковых частот.
Входные трансформаторы.
Входные трансформаторы служат для согласования входа усилителя звуковой частоты с микрофоном, звукоснимателем или магнитной головкой. Так как максимальная амплитуда переменного напряжения для входных трансформаторов бывает не более 1В, то их изготовляют повышающими. Входные трансформаторы должны иметь повышенную помехозащищенность и слабую чувствительность к воздействию внешних магнитных полей, так как в противном случае в них могут появиться значительные напряжения помех.
Для уменьшения помех входные трансформаторы тщательно экранируют, оси их обмоток располагают перпендикулярно к магнитным силовым линиям источника помех, а также принимают меры по возможно большему удалению входных цепей от выходного трансформатора и трансформатора питания. Учитывая, что наименьшей чувствительностью к воздействию внешних магнитных полей обладают трансформаторы с магнитопроводами броневого или тороидального типа, входные трансформаторы изготавливаются на штампованных или ленточных сердечниках из пермаллоя. 80НХС или 79НМ, а также из стали. Входные трансформаторы помещают в экран или опрессовывают пластмассой. Их крепят на печатных платах с помощью «лапок» или непосредственно пайкой выводов из луженой проволоки диаметром 1 – 1,5 мм.
Междуламповые и междукаскадные трансформаторы.
Междукаскадные трансформаторы применяются для связи в УЗЧ, получающих питание от автономных источников, так как в этом случае от усилителя необходимо получить максимальный коэффициент усиления при минимальном количестве транзисторов и радиоламп.
Конструктивно междукаскадные трансформаторы не отличаются от входных. Они изготавливаются с коэффициентом трансформации не более чем 1:4, так как больший коэффициент вызывает большие гармонические искажения.
Междуламповые трансформаторы употребляются, когда при ограниченном количестве ламп и небольшом анодном напряжении необходимо получить большое усиление. Такие требования часто предъявляются к батарейным радиоприемникам.
Междуламповые трансформаторы большей частью делают с малым сечением стального сердечника (1,5 – 3 см2). Первичные обмотки, включаемые в анодную цепь лампы, обычно состоят из 3000 – 5000 витков эмалированного провода диаметром 0,08 – 0,1 мм. Вторичные обмотки трансформаторов имеют от 6000 до 20 000 витков того же провода, что и первичная обмотка.
Коэффициент трансформации междуламповых трансформаторов, т.е. отношение количества витков первичной обмотки к количеству витков вторичной обмотки, берутся в пределах от 1:2 до 1:5.
Казалось бы, что для большего усиления надо иметь большие коэффициенты трансформации. Однако при повышении коэффициента трансформации даже только до 1:4, 1:5 трансформаторы уже дают заметно худшее качество воспроизведения звука, чем трансформаторы с коэффициентом 1:2. Причина в том, что при очень большом количестве витков во вторичной обмотке ее собственная емкость становится настолько большой, что ухудшает трансформацию верхних звуковых частот.
Кроме того, намотанный тонким проводом междуламповый трансформатор является наиболее надежной деталью приемника или усилителя.
Поэтому по возможности междуламповый трансформатор не следует применять.
Применение переходных трансформаторов в сетевых приемниках нежелательно ещё потому, что при использовании междулампового трансформатора очень трудно избавится от прослушивания фона переменного тока. Это явление вызывается тем, что магнитный поток силового трансформатора не весь замыкается по сердечнику. Часть потока проходит в окружающем пространстве, пересекает витки обмотки междулампового трансформатора и наводит в нем переменное напряжение. Наведенное напряжение усиливается и, попадая в громкоговоритель, создает неприятное гудение.
Похожие работы
... : результаты, проблемы, пути решения С точки зрения снижения расхода электроэнергии на собственные нужды подстанций необходимо обратить внимание в первую очередь на оптимизацию работы системы охлаждения силовых трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующих реакторов. В настоящее время разработаны микропроцессорные устройства, способные в зависимости от температуры воздуха и температуры масла ...
... BК £ Iтерм2 ×tтерм Выбор разъединителей. Разъединители используют для включения и отключения обесточенных участков электрической цепи под напряжением. Выбор разъединителей производится по тем же параметрам что и выключатели, кроме условия по отключающей способности. [3] В соответствии с перечисленными условиями (1.1 - 1.5) выбираем на стороне 10 кВ разъединитель РЛНД - 10/200 ...
... відсутності в них рухомих або обертових частин. Незважаючи на це, у процесі експлуатації можливі й практично мають місце їх пошкодження та порушення нормальних режимів роботи. Тому трансформатори повинні мати відповідний релейний захист. У обмотках трансформаторів можуть виникати замикання між фазами, однієї або двох фаз на землю, між витками однієї фази і замикання між обмотками найвищої та ...
... третьей группы. В настоящее время выпускается полупроводниковая дифференциальная токовая защита типа ДЗТ-21 , ток срабатывания которой равен примерно 0,3Iт,ном. ОТКЛЮЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ ОТ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ ОТСУТСТВИИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ НА СТОРОНЕ ВЫСШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ В настоящее время в системах электроснабжения все более широко применяются понизительные подстанции без выключателей ...
0 комментариев