Файл: Хиян Я.Т. Электронная лампа-вспышка. Изготовление и применение в любительских условиях.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 62

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

сантиметров на пять, вода из ванны будет выте­ кать равномерно. Аналогично получается и с пульсирующим напряжением. В этом случае ван­ ну заменяет конденсатор, неравномерное поступ­ ление воды — пульсирующий ток, а плавное вы-

Рис. 10. Селеновые выпрямители (слева на­ право): шайбовый выпрямитель для 30 мо и напряжения 500 в с ответвлением, карандашный выпрямитель типа AEG для 10 ма/250 в и ка­ рандашный выпрямитель типа Е053 для

5 ліа/500 в.

текание воды можно представить в виде посто­ янного тока.

Для еще лучшей фильтрации пульсирующего тока подключим несколько конденсаторов, дрос­ сель или сопротивление. Схема такого дополни­ тельного выпрямителя показана на рис. II.

16

Вентильный или сухой выпрямитель состоит из большого количества шайб. Каждая шайба обеспечивает несимметричную проводимость. Это значит, что постоянный ток проходит через шайбу в одну сторону относительно легко, а в противоположную — наоборот.

Далее рассмотрим аккумулятор — источник электрической энергии, который будет использо-

 

 

 

тр

C\J

f l

+ £i

+

 

Рис. 11. Схема диодного вы­ прямителя, дополненного филь­ трующим звемом.

g

1 II

ван в нашем приборе. Аккумуляторы бывают свинцовые (требуют тщательной зарядки и пра­ вильной эксплуатации) или железо-никелевые, иногда серебряно-цинковые. За границей пользу­ ются другими источниками электрической энер­ гии, как, например, сухими батареями высокого напряжения (500—2000 в).

ТРАНСФОРЛМТОРЫ

Напряжение, которое получается от описан­ ных выше источников, не использовалось бы практически, если бы электроэнергия не транс­ формировалась. Необходимо помнить, что транс­ форматор не выпрямляет переменное напряже­ ние, а только меняет его величину. Для приме­ нения в лабораторных или домашних условиях

2—46

ГОС. ПУВЛИЧі(а >Г" ,

17

НАУЧН-ТЕХНИЧь с к а я

^ Щ И отШ а с с с р


можно сконструировать стационарный прибор, используя для импульсной лампы напряжение электросети, прошедшее через трансформатор, и затем выпрямляя его. Для нашего случая са­ мой удачной конструкцией будет переносная электронная фотовспышка, работающая от ак­ кумулятора. При этом из постоянного напряже­ ния мы получим переменное, которое, трансфор­ мируясь до требуемой величины, затем снова выпрямляется. Форма синусоиды здесь не со­ блюдается, она будет приблизительно трапеце­ идальная, что в нашем случае совершенно до­ статочно. Хороший прерыватель с надежными контактами удовлетворяет всем требованиям и иногда заменяет выпрямитель.

Поэтому, если конструируют фотовспышку с использованием аккумулятора или электросети, всегда возникает вопрос о трансформаторе. В связи с этим необходимо разобрать его свой­ ства и качества более подробно.

Трансформатор работает не только при посто­ янной частоте переменного тока, но и при ее колебаниях. Сетевой трансформатор предназна­ чен для работы на частоте 50 гц\ этот трансфор­ матор через прерыватель питается частотой, со­ ответствующей частоте прерывателя, которая меняется от 100 до 150—200 гц. Трансформатор, намотанный для низкой частоты, можно приме­ нять для работы на более высокой частоте. Трансформатор, намотанный для высокой часто­ ты, можно использовать и на низкой частоте, если разница в частотах не превышает 5%. Так, например, трансформатор, намотанный на ча­ стоту 50 гц для трансформирования сетевого напряжения, можно использовать одновременно и для трансформирования напряжения, получае-

18

мого от прерывателя. В противном случае было бы невозможно пользоваться трансформатором, рассчитанным на работу с прерывателем при частоте в 200 гц для трансформирования напря­ жения сети.

Напряжение на определяемой обмотке с ко­ личеством витков N будет равно:

U = ~ fB sN ■Wr-< = 4 № f B s N • І О - 4* , (1)

V *•

 

 

где U — напряжение (в в)\

 

f — частота

гц) ;

см2) ;

s — сечение

сердечника

В — магнитная индукция

гс).

Эта формула справедлива для любой об­ мотки.

Если предположить, что коэффициент транс­ формации равен 1, то получим уравнение, дейст­ вительное для отношения между двумя обмот­ ками на одном трансформаторном сердечнике с витками N \ и N2.

Следовательно,

Ul = k N l и U2 — kN a.

Разделив обе стороны уравнений, получим

такое соотношение:

 

 

 

U,

=

N,

(2)

ТТ2

Ж -

Из соотношения следует, что напряжение на идеальном трансформаторе с коэффициентом трансформации 6 = 1 пропорционально количе­ ству витков.

* 1 0 - '= 0,0001.

2*

19



Для идеального трансформатора, у которого отсутствуют непредвиденные потери, существу­ ет такое уравнение:

Рп = Р\I, + Рп, +

Раа+ • • •

(3)

Уравнение показывает,

что мощность на

пер­

вичной обмотке равна мощности (потребляемой) на вторичной обмотке.

Исходя из указанных формул, спроектируем трансформатор. До сих пор мы рассматривали идеальный трансформатор, т. е. такой, у которо­ го нет потерь. На практике с этими потерями всегда приходится сталкиваться, так как они могут быть как в железе, так и в меди. При вы­ боре магнитной индукции В нужно решить, ка­ кие потери будут в нашем случае предельными. Если выбранная величина В мала, то количество витков на 1 в и потери в обмотке увеличиваются, что существеннее потерь в меди. Если же вы­ брать величину В, наоборот, большую, начнется увеличение потерь в железе, в связи с чем уве­ личатся потери в трансформаторе.

Средним между обоими ограничениями мо­ жет быть использование магнитной индукции, равной приблизительно 1 Т*. Сечение сердеч­

ника

s тоже выбирается большее или меньшее.

Если

величина 5 будет меньшей, то для изготов­

ления

трансформатора необходимо меньше же­

леза, но больше обмотки, в связи с чем потери в меди возрастут. При большем сечении сердеч­ ника 5 увеличатся габариты и вес трансформа­ тора, а пространство для обмотки не будет пол­ ностью использовано.

ла

* Магнитная индукция В выражается

в единицах Тес­

(обозначается Г); соотношение между

новой единицей

и

старой 1 гс такое: 1 Т = 10 000 гс.

 

20


Определим отношение веса железа к весу меди, обозначив его буквой k, а плотность тока через а. Тогда сечение сердечника можно опреде­ лить по формуле

- У

 

-/В — •

 

(4)

где о— плотность тока,

в а/мм2

(принимаем рав­

ной 2,5 а/мм2)',

 

 

(при­

k — отношение веса железа к весу меди

близительно равно 1,25— 1,5);

 

Рп— мощность на

первичной обмотке, в вт\

f — частота, в гц\

 

 

 

при­

В — магнитная индукция (как правило,

нимают 1 7 = 1

вб/м2 =

10 000 гс).

 

Если подставить-в полученную формулу вме­

сто обозначений их величины,

то для частоты

'50 гц получим такое сечение сердечника:

 

 

25Р„ • 102

1/ Р п

 

* = / -

 

=

 

50 • 2,5

 

 

Приведем уравнение (1) к такому виду:

U — 4,44 • 50 • 1 ■\0-*sN = 0,0222s//.

Если подставить вместо U один вольт, то можно определить, сколько витков потребуется на 1 б:

1 = 0,0222sAf.

Отсюда

УѴ=__1__= — 0,0222s s ‘

Аналогично получим формулу для магнитной индукции

В = 1,5 Т = 15 000 гс .

21