КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Сигнальные импульсные трансформаторы
Импульсные трансформаторы предназначены для передачи однополярных импульсов напряжения заданной формы с минимальными искажениями. Они широко применяются в аппаратуре для радиолокации, телевидения и импульсной радиосвязи. С их помощью осуществляется повышение и понижение напряжения импульсов, изменение полярности и т. д. Импульсные трансформаторы являются широкополосными трансформаторами, предназначенными для передачи сигналов со спектром частот от десятков кГц до десятков МГц. Часто такие трансформаторы используются при длительности импульсов t и 0,2¼10 мкс с длительностью фронта нарастания импульса t фдо 0,01¼0,2 мкс. Низшая частота f нпередаваемого спектра частот определяется соотношением f н 1/2p t и и при t и= 10 мкс составляет около 16 кГц. Высшая частота спектра f в оценивается по формуле f в= (0,2¼0,3)/ t ф и при длительности фронта импульса t ф= 0,01 мкс достигает 20¼30 МГц. Расчет сигнального импульсного трансформатора ведется на основе системы безразмерных критериальных зависимостей, что позволяет спроектировать импульсный трансформатор с минимальными вносимыми искажениями передаваемого сигнала. Пример 5.24. Определить эквивалентную толщину листа d магнитопровода импульсного трансформатора со следующими параметрами:
Обозначения. t и – длительность импульса; σ – электропроводность материала магнитопровода; Bs – индукция насыщения материала магнитопровода. Решение. Толщина листа d электротехнической стали или магнитомягкого сплава определяется из выражения: , см, (5.51) где среднее в пределах изменения индукции D B значение импульсной магнитной проницаемости mD рассчитывается по формуле , Ом×с/см. (5.52) В формуле (5.52) H м – напряженность магнитного поля в магнитопроводе, А/см; D B – В×с/см2. Величина Н мопределяется по кривой намагничивания магнитного материала. При этом сначала выбирается значение B м, затем по графику основной кривой намагничивания B = f (H) для выбранного магнитного материала находят величины H ми D B 0,24 B м. В качестве материала магнитопровода для импульсов длительностью до 0,1 мс берутся электротехнические холоднокатаные трансформаторные стали марок 3422¼3425 с толщиной ленты 0,15¼0,08 мм. При более коротких импульсах применяются ферромагнитные сплавы 79НМ, 50Н, 47НК и др. в виде тонких лент толщиной 0,0015¼0,08 мм, а также магнитомягкие ферриты марок 2000НМ, 1500НМ, 2500НМС1 и др. 1. В качестве материала магнитопровода по таблице П.26 выбираем феррит марки 2500НМС1 с характеристиками: р о= 3,4×10–2 Вт/см3; a = 1,4; b = 1,9; Bs 0,46 Т; s = 10–2 1/Ом×см. 2. На основной кривой намагничивания B = f (H) для феррита 2500НМС1 (рис. П.3, а) выберем B м= 0,35 Т. Выбранное значение индукции соответствует значению напряженности магнитного поля Н м 0,7 А/см. Ориентировочное значение D B примем равным 0,24 B м = 0,084 Т. 3. По формуле (5.52) рассчитаем значение импульсной магнитной проницаемости mD: . 4. Из выражения (5.51) оцениваем значение эквивалентной толщины листа d: 46,9 см. По физическому смыслу полученное значение d представляет эффективную глубину проникновения высокочастотного электромагнитного поля в материал магнитопровода и используется в дальнейших вычислениях в качестве расчетного параметра. Ответ. δ=46,9 см. Пример 5.25. Рассчитать объем магнитопровода V ссигнального импульсного трансформатора и выбрать стандартный магнитопровод при следующих исходных данных:
Обозначения. U м2 –амплитудное значение напряжения вторичной обмотки; I м2– амплитудное значение тока вторичной обмотки; t и – длительность импульса; Т и – период следования импульса; D Т – температура перегрева трансформатора; к доб- коэффицент, учитывающий поверхностный эффект; к м– коэффициент заполнения окна магнитопровода; к т – коэффициент, характеризующий увеличение сопротивления провода намотки вследствие нагрева трансформатора. Решение. Объем магнитопровода V с рассчитывается по формуле , см3, (5.53) где А – коэффициент потерь, рассчитывается по формуле (5.30); к доб 2 – коэффициент, характеризующий увеличение сопротивления провода намотки из-за поверхностного эффекта и эффекта близости; к т 1,4 – коэффициент, характеризующий увеличение сопротивления провода намотки вследствие нагрева трансформатора; к м 0,25¼0,3 – коэффициент заполнения окна магнитопровода; (5.54) – мощность трансформатора во время передачи импульса (импульсная мощность), ВА; f и = 1/ t и (5.55) – частота импульсов, Гц; D Т – ориентировочная температура перегрева трансформатора, °С; (5.56) – коэффициент, учитывающий уменьшение объема магнитопровода в зависимости от скважности импульсов g = Т и/ t и. По справочнику [10] подбираем магнитопровод, имеющий объем V c, близкий к расчетному объему. Затем определяется ширина стержня магнитопровода а, толщина стержня b и высотаокна h, рассчитывается длина магнитопровода l мп, средняя длина витка l в, масса магнитопровода М с. 1. Рассчитываем частоту импульсов: Гц. 2. По формуле (5.30), в которой значение f пзаменено на f и, рассчитываем значение коэффициента потерь А: А = 3,4×10–2(50/1)1,4(50×103)-1,5(0,35/1)1,9(0,35×10–4)–2= 80,69 А×см/В×с1/2. 3. Рассчитываем импульсную мощность трансформатора по формуле Р и = U м2 I м2= 15×10 = 150 ВА. 4. Рассчитываем скважность импульсов:
5. Определяем коэффициент Г: 6. По формуле (5.53) определяем объем магнитопровода V с: см3, где D Т = 50 °С. Для трансформатора выбираем тороидальный магнитопровод из унифицированного ряда. Из таблицы П.21 выбираем кольцевой магнитопровод типа К20 12 6, имеющий объем V c= 2,26 cм3. Конструктивные размеры магнитопровода приведены в таблице 5.3. Таблица 5.3
Дата добавления: 2015-05-09; Просмотров: 1808; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |