Сердечники для катушек индуктивности и трансформаторов, используемых в аппаратуре дальней связи. Часть 1. Методы измерений

Амплитудное значение напряжения на измерительном резисто­ре следует определять по одному из следующих приборов:

4. вольтметру переменного тока, рассчитанному на показание амплитудных значений напряжения;

6. вольтметру действующих или средних значений, используя соответствующий множитель. В этом случае следует удостове­риться, что коэффициент нелинейных искажений на измеритель­ном резисторе менее 1% .

Среднее значение напряжения на измерительной катушке (илиобмотке напряжения катушки взаимной индуктивности) должно измеряться вольтметром средних значений.

Примечание. Значение фразы «вольтметр класса 1,0» см. и Публикации МЭК‘51⁵. ь

6. Для поддержания заданной температуры сердечника во вре­мя измерения должно быть обеспечено регулирование температу­ры окружающей среды.

1. Сердечник собирают с измерительной катушкой или катуш­ками в соответствии с требованиями пп. 4.3 и 7.2.

2. Сердечник с заданной температурой помещают в среду, в которой обеспечивается регулирование температуры в соответст­вии с требованием перечисления 4 п. 17.5. Измерение должно проводиться как можно быстрее, чтобы нагревание катушки и сер­дечника измерительным током было незначительным.

3. Генератор переменного тока устанавливают на заданную 'частоту и регулируют до получения требуемого амплитудного зна-

'

чения индукции В или амплитудного значения напряженности поля Н в сердечнике, что определяется по соответствующему вольтметру и в соответствии со следующими уравнениями

ь

u=Rl_eHили UN.,АВ ,

где и — амплитудное значение напряжения на последовательно включенном резисторе;

U_av—среднее за половину значение напряжения на измери­тельной катушке;

R — сопротивление последовательно включенного резистора; f — частота измерения;

_JV₁ — число витков обмотки тока;

—число витков обмотки напряжения;

(При использовании измерительной катушки индуктив­ности 7V _х = Л7₂ = 7V, где Af— число витков обмотки измери­тельной катушки индуктивности);

А — либо эффективная площадь сердечника А_е , либо номи­нальное значение наименьшего поперечного сечения Д_мин в зависимости от требований технических условий. Все размеры, используемые для вычисления Л_мип , должны представлять собой средние значения в пределах заданных допус­ков и приводиться на соответствующем чертеже;

1_е —эффективный магнитный путь сердечника.

4. Для того,, чтобы нагревание катушки и сердечника измери­тельным током было незначительным, показания с обоих вольт­метров снимают без промедления, как только напряжение уста­новится на заданную величину.

5. Когда по техническим условиям требуется только измере­ние амплитудного значения индукции при заданном амплитудном значении напряженности поля, необходимо лишь установить со­ответствующее амплитудное значение напряжения на последова­тельно включенном резисторе, а затем снять показание с вольт­метра средних значений, по которым можно вычислить В.

(Эффективная) амплитудная магнитная проницаемость опре­деляется следующим образом:

~ ^fN^A - *

где U_av— величина, снимаемая с вольтметра средних значений;

и — величина, снимаемая с вольтметра амплитудных зна­чений.

Определение других условий обозначений приведены в пп. 17.6, перечисление 3.

ПРИЛОЖЕНИЕ /

Обязательное

С ПОМОЩЬЮ

и затем разряжают

постоянной времени

Амплитудное значение напряжения на зажимах конденсатора при максимальной установке >200 В Максимальное амплитудное значение колебательного

тока разрядки кондеи-

АППАРАТУРА ДЛЯ МАГНИТНОЙ ПОДГОТОВКИ РАЗРЯДКИ КОНДЕНСАТОРА

1. Принцип

Конденсатор заряжают до заданного напряжения

через катушку индуктивности, подключенную последовательно к испытатель­ной обмотке с сердечником, который подвергают магнитной подготовке. Кон­денсатор и катушка индуктивности вместе с обмоткой, с сердечником и други­ми элементами цепи разрядки, например, контактами реле и соединительными' проводами, определяют колебательный ток разрядки. Этот ток протекает че­рез обмотку с сердечником, стирая его магнитную предысторию и приводя в- воспроизводимое динамически размагниченное состояние.

2. Основные характеристики

Приведенные ниже данные относятся к цепи разрядки, испытательная об­мотка которой накоротко замкнута.

Постоянная времени т <10,25 с

Частота тока разрядки /<150 Гц

Число циклов за период, соответствующий и Г А

сатора при максимальной установке >3 А

Индуктивность и сопротивление обмотки с сердечником должны быть та­кими, чтобы характеристики цепи разрядки оставались в установленных выше пределах.

3. Предлагаемая конструкция

Компоненты, обеспечивающие получение характеристик в соответствии с ог­раничениями, указанными в п. 2:

катушка индуктивности цепи разрядки с величиной индуктивности прибли­зительно 70 мГн;

конденсатор емкостью приблизительно 25 мкФ.

Сердечник катушки индуктивности цепи разрядки не должен насыщаться при максимальном амплитудном значении колебательного тока разрядки ве­личиной 3 А, а конденсатор должен обеспечивать этот ток. Реле управления цепи разрядки должно иметь контакты, обеспечивающие низкое и стабильное сопротивление, например, реле с контактами, смоченными ртутью.

Чтобы получить воспроизводимые результаты, конденсатор должен заря­жаться от регулируемого источника питания постоянного тока. Испытательные обмотки, применяемые для магнитной подготовки с помощью этой аппарату­ры, должны конструироваться таким образом, чтобы индуктивность обмотки с сердечником нс превышала 5 мГн, а ее сопротивление — 0,5 Ом.

Должны быть предусмотрены испытательные зажимы для контроля тока> разрядки, протекающего через обмотку с сердечником. Величина резистора, последовательно включенного в цепь разрядки, должна быть, по возможности^ небольшой, например, 0,1 Ом.

Аппаратура для магнитной подготовки может контролироваться дистан- йти он но например с помощью счетчика времени.

1 — регулируемый источник пита­ния; '2 — контроль тока; 3 — ис­пытательная обмотка

Черт. 9

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ДЛЯ МАГНИТНОЙ подготовки

1. Принцип

От генератора синусоидальных колебаний подается сигнал на вход усили­теля мощности. Для формирования амплитуды сигнала на выходе усилителя в течение требуемого периода времени может быть использована соответствую­щая схема регулировки усиления для обеспечения в испытательной обмотке с сердечником тока требуемой частоты и с заданными максимальными пределами изменения амплитуды.

Черт. 10

2. Основные характеристики

Приведенные ниже данные относятся к усилителю, на выходе которого включено нагрузочное сопротивление номинальной величины.

Частота выходного тока /<150 Гц;

Начальная выходная мощность Г>20 Вт;

Характеристика импульса выходного тока; линейная или экспоненциальная.

Для линейной характеристики:

число циклов между максимальным и минимальным -значениями выход­ного тока t]>50.

Для. экспоненциальной характеристики:

постоянная времени т<0,25 с;

число циклов за период, соответствующий постоянной времени т/>4^:і:; искажение при 20^і Вт<3%;

Максимальное напряжение фона і Сочетание этих напряжений может

Максимальное напряжение шума I вызвать максимальную индукцию в

Максимальное выходное напряжение | испытываемом сердечнике, равную-

при минимальном усилении J 0,1 мТл.

Усилитель мощности должен быть связан с испытываемым сердечником таким образом, чтобы сердечник можно было привести в состояние техничес­кого насыщения, а также чтобы в испытательной катушке поддерживалась не­обходимая огибающая тока.

3. Предлагаемая аппаратура

Ниже приведен пример используемой иа практике испытательной аппара­туры, которая обеспечит выполнение требований п. 2.

Нижнее предельное значение диапазона частот не должно быть выше 100 Гц, а выходной сигнал должен быть достаточным для того, чтобы обеспе­чить на выходе усилителя мощность, равную 20 Вт. При этой величине выход­ного сигнала генератора его искажение не должно превышать 1%.

Генератор должен быть пригоден для работы с несимметричной нагрузкой.

Нижняя граница частотной характеристики на уровне 3 дБ должна соот­ветствовать частоте 70 Гц или ниже, а верхняя граница на уровне 3 дБ — частоте 2000' Гц или выше. Когда на вход усилителя подается синусоидальный сигнал, а на выходе включено нагрузочное сопротивление номинальной вели­чины. искажение выходного сигнала при 20 Вт не должно превышать 2%.

Выходной импеданс должен быть низким (например, 16 Ом).

Номинальная мощность не должна быть меньше 20 Вт, а рекомендуемые отношения импедансов, выбираемые с помощью переключателя, при величине импеданса на выходе усилителя, равной 16 Ом, составляют:

16:1 16:6 16:20 16:60

16:3 16:10 16:35 16:100'

При правильном выборе входного и выходного импедансов и при подаче- на вход синусоидального сигнала искажение выходного сигнала мощностью- 26 Вт не должно превышать 1%.

Регулировка усиления должна отвечать требованиям п. 6.3, вариант Г, перечисления 1) или 2) настоящего стандарта (см. также раздел 2 приложе­ния 2).

Временная зависимость усиления усилителя может. быть получена с помо­щью механических средств например таких, как потенциометр или электрон­ной схемы. В электронной схеме может быть использован импульс напряжения' например от колебательной разрядки конденсатора, от резистора или полупро-

* Эта величина соответствует максимальному отношению, равному 1,28 амплитудного значения одной полуволны тока разрядки к амплитудному зна­чению следующей полуволны тока в том же направлении (см. приложение 1).

водникового прибора, свойства которых зависят от световой вспышки или дру­гого источника возбуждения.

Регулировка усиления может контролироваться дистакдиояно, например, с помощью счетчика времени.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

АППАРАТУРА ДЛЯ МАГНИТНОЙ ПОГОТОВКИ С ПОМОЩЬЮ
ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Число витков обмоток, протекающий по ним ток и размеры воздушного за­зора должны выбираться таким образом, чтобы получить в воздушном зазоре .напряженность поля приблизительно 25 кА/м.

Обычно используется напряжение промышленной частоты.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Обязательное /

ТЕРМИЧЕСКИЙ МЕТОД МАГНИТНОЙ ПОДГОТОВКИ

1. Сердечник, подлежащий магнитной подготовке, должен быть помещен в термостат и нагрет до температуры приблизительно на 25 °С выше точки Кюри со скоростью, нс превышающей 2 °С/мин. Сердечник должен выдержи­ваться при этой температуре от 30^і до 50 мин.

Примечание. Если точка Кюри неизвестна, следует контролировать индуктивность в течение всего времени нагревания или определить точку Кюри с помощью отдельного испытания.

2. Далее образец должен быть охлажден до температуры измерения в течение от 1,5 до 2,5 ч со скоростью, не превышающей 5 °С/мин, причем реко- .мендуется в течение последних 10 мин перед наступлением времени начально­го измерения поддерживать скорость охлаждения в пределах от 3 до 5°С/мии.

3. Когда сердечник охлажден до температуры измерения, его можно по­местить в изолированный термостат с постоянной температурой и держать там до начала измерений. При переносе следует принять меры предосторожности, чтобы избежать возникновения механических напряжений в материале сер­дечника.

Прежде чем воспользоваться этим методом, следует удостовериться в от­сутствии после нагревания необратимых изменений в материале сердечника (например таких, которые могут возникать в материала:; с перетянутой пет­лей), а также значительных вторичных изменений в изоляции проводов и сбо­рочной арматуре. Во время всей процедуры сердечник должен быть защищен ■от магнитных возмущений

.ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Обязательное

РУКОВОДСТВО ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ ДЛЯ ВНОВЬ РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ
ТИПОВ СЕРДЕЧНИКОВ

1. Назначение

Представить общие принципы коне груирования измерительных катушек ин­дуктивности для вновь разрабатываемых типов ферритовых сердечников, пред­назначенных для использования в трансформаторах и катушках индуктивности, применяемых в аппаратуре дальней связи, что позволит разработчикам новых типов сердечников проектировать соответствующие им измерительные катушки индуктивности, которые обеспечат получение воспроизводимых значений индук­тивности.

Прим е ч а н и с. Эти принципы оставляют конструкторам определенную свободу действий, однако предполагается, что разработчики сердечников будут рассчитывать размеры измерительной катушки в соответствии с данным стан­дартом.

2. Руководство по конструированию измерительных катушек индуктив­ности

   1. Катушка должна выполняться с обмоткой, механически наносимой меж­ду фланцами на оправку. Рекомендуется использовать так называемую рядо­вую обмотку; используемый провод должен соответствовать требованиям Пуб­ликации 317—2⁶.