Студопедия

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 трансформаторы согласования




Трансформаторы согласования (согласующие трансформаторы) применяются в РЭС для согласования источника сигнала и нагрузки, разделения цепей по постоянному току. Диапазон частот, в котором работают эти трансформаторы, составляет от десятков герц до сотен килогерц. Наиболее часто согласующие трансформаторы исполь­зу­ются в области звуковых частот, то есть от 50¼300 Гц до 3¼15 кГц. Поэтому трансформаторы согласования являются широкополосными трансформаторами, предназначенными для передачи сигналов с минимальными нелинейными, фазовыми и частотными искажениями.

Нелинейные искажения вызваны нелинейностью характеристик намагничивания материала магнитопровода. Фазовые искажения возникают в результате сдвига фазы выходного напряжения по отношению к фазе вход­но­го.

Пример 5.34. Рассчитать сопротивление эквивалентного генератора на нижних частотах передаваемого сигнала R энсигнального согласующего трансформатора при следующих исходных данных:

Ri, Ом n η, % R н, Ом
  0,25    

Обозначения. Ri – внутреннее сопротивление генератора импульсных сигналов; n – коэффициент трансформации; η – коэффициент полезного действия трансформатора; R н – сопротивление нагрузки.

Решение.

Внутреннее сопротивление эквивалентного генератора R эн на схеме рис. 5.9, б определяется из выражения

, Ом, (5.65)

где Ri – внутреннее сопротивление источника сигнала, Ом; – сопро­тивление проводов первичной и вторичной обмоток, Ом; – сопротивление нагрузки, приведенное к первичной обмотке, Ом.

Значения сопротивлений проводов первичной и вторичной обмоток , подставляемых в выражение (5.65), можно получить используя формулу для определения КПД трансформатора:

(5.66)

 

Решая уравнение (5.66) относительно r 1, получим

, Ом.

Трансформатор имеет наибольший КПД, если Подставляя поочередно значения в предыдущую формулу и учитывая, что приведенное сопротивление нагрузки , получим выражения для расчета значений r 1 и r 2:

, Ом; (5.67а)

, Ом, (5.67б)

где величина h находится в пределах от 0,7 до 0,95 в диапазоне номинальных мощностей от 5 до 1000 Вт.

В трансформаторах класса В половины первичной обмотки работают поочередно и их сопротивления r 1п= 1,17 r 1, а = 0,707 r 1п.

1. По формулам (5.67а) и (5.67б) рассчитаем требуемые значения сопротивлений первичной и вторичной обмоток:

Ом;

Ом.

2. Рассчитаем значения сопротивлений вторичной обмотки и сопротивления нагрузки , приведенных по виткам к первичной обмотке:

Ом;

Ом.

3. По формуле (5.64) рассчитываем сопротивление эквивалентного генератора R энна нижней частоте сигнала f н:

Ом.

Ответ. R эн= 48 Ом.

Пример 5.35. Рассчитать требуемое значение индуктивности первичной обмотки L 1сигнального согласующего трансформатора при следующих исходных данных:

М н , R эн, Ом f н, Гц
1,41    

Обозначения. М н – коэффициент частотных искажений на нижних частотах; R эн – сопротивление эквивалентного генератора на нижних частотах; f н – нижняя частота передаваемого сигнала.

Решение.

Индуктивность первичной обмотки трансформатора согласования рассчитывается по формуле

, Гн. (5.68)

где ωн =2π f н – нижнее значение частоты передаваемого сигнала, рад/с; М н – коэффициент частотных искажений на нижних частотах; R эн – сопротивление эквивалентного генератора на нижних частотах, Ом.

1. По формуле (5.68) рассчитываем требуемую индуктивность первичной обмотки L 1 трансформатора

Гн.

Ответ. L 1= 0,38 Гн.

Пример 5.36. Рассчитать объем магнитопровода V ссигнального согласующего трансформатора и выбрать стандартный магнитопровод при следующих исходных данных:

P н, Вт К L 1, Гн r 1, Ом f, Гц   μ   σ, Ом-1см-1
    0,38 4,23      

Обозначения. P н–номинальная мощность; K – коэффициент, зависящий от условий работы трансформатора; L 1 – индуктивность первичной обмотки трансформатора; r 1 – сопротивление первичной обмотки; f – средняя частота предаваемого сигнала; μ – магнитная проницаемость материала магнитопровода трансформатора;σ – удельная проводимость материала магнитопровода.

Решение.

Типоразмер магнитопровода трансформатора согласования выбирается на основе так называемой конструктивной постоянной магнитопровода tк, которая находится из соотношения

, с, (5.69)

где K – коэффициент, зависящий от условий работы трансформатора: K = 2 для трансформаторов, работающих в классе А, K = 3,41 для трансформаторов, работающих в классе В (вторичная обмотка имеет средний вывод); t1 = L 1/ r 1 – постоянная времени первичной обмотки, с; L 1 – индуктивность, Г; r 1 – сопротивление первичной обмотки трансформатора, Ом; m – начальная магнитная проницаемость материала магнитопровода для трансформаторов, работающих без подмагничивания.

Значения конструктивной постоянной tк магнитопровода можно рассчитать по формуле

, с, (5.70)

где к м=0,1…0,3 – коэффициент заполнения по меди окна магнитопровода.

Зависимость к м= f (τ к), построенная на основании дан­ных для ленточных броне­вых магнитопроводов типа ПЛ, приведена на рис. 5.10.

Значения τк или величины для раз­лич­­ных магнитопроводов при­водятся в спра­­вочных таб­лицах на магнито­про­воды [10], по которым мож­но подобрать магитопровод не­обходимого типоразмера.

Толщину листа d электро­тех­ни­­ческой стали оценивают по формуле

, см, (5.71)

где m – магнитная проницаемость материала магнитопровода; f – средняя частота сигнала, Гц; s – удельная проводимость материала магнитопровода, 1/Ом×см.

В качестве материала магнитопровода обычно выбираются электротех­ни­ческие холоднокатаные трансформаторные стали марок 3422¼3425 с тол­щиной ленты 0,15¼0,08 мм. Для уменьшения габаритов применяют фер­ромагнитные сплавы 79НМ, 50Н, 47НК и др. в виде тонких лент толщи­ной 0,015¼0,08 мм, а также магнитомягкие ферриты марок 2000НМ, 1500НМ, 2500НН и др. Рекомендуемое значение индукции в магнитопроводе из холоднокатаных электротехнических сталей берется из таблицы 5.4.

В высоконикелевых пермаллоях (типа 80НХС) величина индукции выбирается не более 0,1 Т, а в низконикелевых пермаллоях (45Н) – 0,2 Т.

В конструкции трансформатора целесообразно применять броневые магнитопроводы типа ШЛ, а также стержневые магнитопроводы типа ПЛ, характеризующиеся меньшей индуктивностью рассеяния.

Таблица 5.4




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-09; Просмотров: 1654; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.037 сек.