---

АРСТВЕННЫЙ

СТАН

СОЮЗА ССР

СЕРДЕЧНИКИ
ДЛЯ КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ
И ТРАНСФОРМАТОРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ
В АППАРАТУРЕ ДАЛЬНЕЙ СВЯЗИ

ЧАСТЬ I. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИИ

ГОСТ 29004-91

(

2 руб. БЗ 7—89/535

МЭК 367-1-82)

И здание официальное

КОМИТЕТ СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ СССР

Москв

а

У

Группа 302

Л К 621.314.21 .((42:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СЕРДЕЧНИКИ ДЛЯ КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ

И ТРАНСФОРМАТОРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В

АППАРАТУРЕ ДАЛЬНЕЙ СВЯЗИ

ГОСТ

29004—91

(МЭК 367—1—82)

вий на м а г н и тн ые с е р де ч ни к и,

в том числе подлежащие сертифи­

Часть 1. Методы измерений

Inductor and transformer cores for telecommunications.
Part 1. Measuring methods

OKU 630000

Дата введения 01.01.92*

РАЗДЕЛ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Область применения

Настоящий стандарт распространяется на магнитные сердеч­ники, изготавливаемые, главным образом, из магнитных оксидных материалов или металлических порошков, используемые в транс­форматорах и катушках индуктивности, применяемых в аппара­туре дальней связи и аналогичной ей электронной аппаратуре.

Некоторые из предлагаемых в настоящем стандарте методов

могут также применяться к магнитным сердечникам, используе­мым в устройствах другого рода.

Данный стандарт применяется для разработки технических усло­кации.

2. Назначение

Дать руководство по составлению той части технических усло­вий на магнитные сердечники, которая касается методов измере­ния их магнитных и электрических свойств. В настоящем стандар­те приводятся только общие принципы, которыми следует руко­водствоваться при проведении различных испытаний, и рассмат­риваются факторьц которые необходимо принимать во внимание при решении вопроса о том, какой метод испытания следует'вклю- чать в технические условия. . . *

* Порядок введения — в соответствии с приложением 1.4.

Издание официальное

Издательство стандартов, 1991

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен,
тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта ССС

РВ соответствии с назначением методов измерений части 1 сос­тоит из трех разделов:

Раздел L Общие положения. Включает основные методы и условия измерений, обычно применяемые в комплексе с методами измерений, приведенными в разд. II и III.

Раздел 11. Общие методы измерений. Включает ми тодит ис­пользуемые для измерения основных параметров сердечников трансформаторов и катушек индуктивности.

Раздел III. Специальные методы измерений. Включает методы, предназначенные для сведения и помещаемые в технические ус­ловия только в особых случаях.

Примечание. Все уравнения в настоящем стандарте приводятся в еди­ницах системы СИ. В случае использования кратных или дольных единиц необходимо ввести множитель 10 в соответствующей степени.

В уравнениях применяются следующие условные обозначения:

/ — время;

8 •— темп е р а т у р а;

L — индуктивность;

цо — магнитная постоянная, ОДлХЮ"⁶ Гн/м;

• относительная магнитная проницаемость¹;

рц — начальная магнитная проницаемость;

• эффективная магнитная проницаемость, равная ГСі/цоА'²;

• обратимая магнитная проницаемость;

N — число витков измерительной катушки;

СУ и С₂— постоянные сердечника, определенные в ГОСТ 28899;

э

А_е

ффективная площадь поперечного сечения сердечника;

(,) — угловая частота, рав-ная 2л на частоту измерительного токе

3. Условия окружающей среды

   1. Основные положения

Обычно сердечники подвергают магнитной подготовке в соот­ветствии с разд. 6 не менее чем за 24 ч до начала измерений.

Во время измерений сердечник должен быть защищен от ме­ханических ударов и вибраций, а также от магнитных возмуще­ний. Следует избегать конденсации паров на измерительных об­мотках, которая может иметь место при изменении температуры.

Если нет других указаний, то измерения следует проводить при температуре в пределах диапазона стандартных атмосферных ус­ловий испытаний в соответствии с требованиями Публикации МЭК 68 «Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов» (ГОСТ 28198). Во время измерений температура нс должна изменяться настолько, чтобы это оказывало значительное влияние на получаемые результаты. В отдельных случаях может появиться необходимость использования камеры, в которой обес­печивается регулирование температурні.

Собранный сердечник с измерительной катушкой и зажимны­ми устройствами должен находиться в этих условиях окружаю­щей среды в течение времени, достаточного для достижения теп­лового равновесия. Должна быть указана температура измерения.

П р и меча н и е. Изложенное выше означает, что измерения можно прово­дить при любой температуре в диапазоне от 15 до 35 °С, но в случае выхода за пределы указанного диапазона допускается повторение измерений предпоч­тительно при температуре (25±^;1) °С или при одной из ряда стандартных тем­ператур для арбитражных испытаний (2О± 1) °С, (23± 1) °С пли (27± 1) °С.

3. Основные меры предосторожности при измерении магнитной проницаемости

   1. У ч и т ы вас м ы с парамо т р ы

Эффективная магнитная проницаемость сердечника зависит от многих факторов, в том числе от магнитного состояния, предшест­вующего измерению, времени, температуры, напряженности поля, механического давлення, частоты измерительного тока, конфигура­ции сердечника, а также от конфигурации и расположения изме­рительной катушки. Для различных методов измерения, предла­гаемых в настоящем стандарте, выбирается один из этих факто­ров, например время или температура, и на время измерений дол­жны быть приняты меры предосторожности, направленные на то, чтобы устранить влияние всех других факторов. Например, за­жимное устройство должно обеспечивать постоянство давления во времени и при изменении температуры так, чтобы изменение дав­ления не влияло на результат измерения.

Условия измерения должны выбираться таким образом, чтобы с помощью полученных результатов можно было предсказать ха­рактеристики сердечника в реальных условиях эксплуатации. Это не означает, что все условия должны соответствовать тем, кото­рые широко применяются на практике.

Для сердечников, состоящих из нескольких частей, собранных с измерительной катушкой, во время измерений следует использо­вать зажимное устройство. Зажимное устройство должно выпол­нять следующие функции:

распределять сжимающее усилие равномерно ио контактирую­щим поверхностям, не деформируя сердечник;

удерживать части сердечника неподвижно по отношению друг к другу;

создавать при соединении частей сердечника кратковременную 10 %-ную перегрузку для уничтожения небольших неровностей между контактирующими поверхностями;подвергать сердечник действию нормированного сжимающего усилия с отклонением ±5 %;

поддерживать в течение всего процесса измерений сжимающее усилие постоянным с отклонением ±1 %.

П р и м е ч а н и е. Можно считать достаточным поддержание сжимающего усилия постоянным с отклонением ± 1 % в том случае, если указацное зна­чение сжимающего усилия выбирается на плоской части кривой зависимости магнитной проницаемости ог сжимающего усилия. В противном случае могут потребоваться более жесткие допуски.

При сборке сердечников необходимо соблюдать следующие правила.

Необходимо убедиться в отсутствии повреждений и загрязне­ний контактирующих поверхностей. Нельзя использовать повреж­денные сердечники. При необходимости следует очистить контак­тирующие поверхности с помощью мягкого материала, например, осторожно вытирая их сухой моющейся замшей.

Частицы пыли следует удалить струей чистого сухого сжатого воздуха. К контактирующим поверхностям нельзя прикасаться го­лыми руками. Отдельные части сердечника собирают вместе с из­мерительной катушкой, причем катушка устанавливается в фик­сированное положение относительно сердечника, например, с по­мощью прокладки из пенопласта. Части сердечника центрируют, и сердечник помещают в зажимное устройство. Затем следует приложить сжимающее усилие, значение которого указано в при­лагаемых технических условиях. Сжатый сердечник следует вы­держать в заданных условиях окружающей среды (см. и. 3) в течение времени, достаточном для того, чтобы свести к минимуму любое, обусловленное сжатием, изменение эффективной магнитной проницаемости во времени.

3. Основные меры предосторожности при измерении потерь при низкой магнитной индукции

   1. Вносимые потери

При низкой магнитной индукции (т. е. в пределах области Релея) потери, измеренные в сердечнике е применением измери­тельной катушки или другого первичного измерительного преоб­разователя, обусловлены рядом причин: одни присущи самому сер­дечнику, другие — первичному измерительному преобразователю, третьи — элементам соединения первичного преобразователя с из­мерительным прибором. При измерениях с помощью измеритель­ных катушек можно выделить следующие составляющие вноси­мых общих потерь: потери в сердечнике, потери в катушке на постоянном токе, потери из-за поверхностного эффекта и эффек­та близости, диэлектрические потери в катушке, потери в соеди­нительных проводах и потери в любом элементе электрической цепи (например в конденсаторе колебательного контура).

Следует выделить потери в сердечнике из общих измеритель­ных потерь посредством либо корректировки, либо выбора усло­вий таким образом, чтобы сделать другие составляющие вноси­мых потерь незначительными. Потери в катушке на постоянном токе и потери в любом элементе электрической цепи могут быть измерены по отдельности; другие составляющие вносимых общих потерь могут быть либо рассчитаны, либо определены экспери­ментально.

Для ферритовых сердечников без воздушного зазора или с очень небольшим воздушным зазором (например кольцевые или бронев’ые сердечники с остаточным воздушным зазором) опреде­ление потерь в сердечнике не представляет большой трудности, так как при соответствующей конструкции измерительной катуш­ки потери в сердечнике значительно выше, чем любые из вноси­мых потерь.

Этого не наблюдается при измерении потерь в сердечниках с зазором. В данном случае трудно получить достаточно точный ре­зультат для потерь собственно в сердечнике.

При этом можно следовать двумя путями:

1. Измерить коэффициент потерь в сердечнике до того, как будет сделан воздушный зазор, а затем рассчитать потери в сер­дечнике с зазором.

Примечание. Не разрешается измерять коэффициент потерь в сердеч­нике без зазора, имеющем конфигурацию, отличную от конфигурации сердеч­ника с зазором, например, на кольце из того же самого материала, так как потери на вихревые точки в сердечнике сильно зависят от конфигурации сер­дечника.

2. Не разделять потери в сердечнике и катушке, а сравнивать общие потери в сердечнике и в измерительной катушке с резуль­татами, полученными после подобных измерений других сердеч­ников с катушками идентичных конструкций и одинаковыми соп­ротивлениями постоянному току.

Лучше всего было бы получать эти измерительные катушки из одного источника и время от времени сравнивать результаты из­мерений разных катушек на одних и тех же сердечниках. Кроме того, помимо результатов измерений должно указываться значе­ние сопротивления катушки постоянному току; при сравнении ре­зультатов измерений, полученных с помощью разных катушек, в эти результаты должны вноситься поправки для учета разности сопротивления катушек.

Следует избегать связи между полем рассеяния измерительной катушки с сердечником и внешними объектами. Соединительные провода между измерительной катушкой или другим первичным измерительным преобразователем и измерительным прибором должны быть короткими, прямыми и размещаться таким образом, чтобы перемещение образца не могло вызывать дополнительной погрешности.

Сердечники, состоящие из нескольких частей, собранных с из­мерительной катушкой, должны, в основном, закрепляться в со­ответствии с п. 4.3, но сжимающее усилие не должно быть таким критическим, как при измерении индуктивности.

Расположение измерительной катушки на сердечнике должно быть таким, как описано в п. 7.2.

3. Магнитная подготовка

   1. Назначение

Привести сердечник в определенное и воспроизводимое маг­нитное состояние перед началом измерений.

Существуют два основных метода:

1. электрический — когда образец помещается в переменное магнитное поле достаточной величины, амплитуда которого плав­но уменьшается до нуля;

2. термический — когда образец нагревается до температуры выше точки Кюри.