Файл: Рабинович А.Г. Технология производства гидроакустической аппаратуры учеб. для судостроит. техникумов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 77

Скачиваний: 0

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

Т о р о и д а л ь н а я м н о г о с л о й

н а я о б м о т к а ,

как и одно­

слойная, располагается на кольце и

применяется для

изготовления

трансформаторов и дросселей на магнитопроводе из ленточного материала или феррита.

М н о г о с л о й н ы е о б м о т к и

т и п а « у н и в е р с а л ь » (уни­

версальные) и п е р е к р е с т н ы е

используют для изготовления ка-

а)

 

Рис.

22. Высокочастот­

ные

обмотки:

а — уни­

версальная;

б— пере­

крестная.

I — каркас; 2 — обмотка.

Рис.

23.

Схемы

развертки

универсаль­

ной

и

перекрестной

обмоток:

а — один

виток

универсальной

обмотки;

б — один

 

 

цикл перекрестной обмотки.

D c p

— средний диаметр

обмотки;

da3 — диа­

 

метр

провода

с учетом

изоляции.

тушек индуктивности и высоковольтных катушек. У обмоток этих типов витки располагаются под углом относительно друг к другу, благодаря чему уменьшается поверхность соприкосновения витков, что приводит к уменьшению собственной емкости и к меньшей

 

вероятности

пробоя

изоляции.

 

Такие обмотки не требуют кар­

 

каса

и

являются

самозакрепля-

 

ющймися.

 

 

 

 

 

 

Обмотка

типа

«универсаль»

 

(рис. 22, а) характеризуется чис­

 

лом перегибов г и шириной на­

 

мотки

 

Ъ.

Перегибом,

называют

 

целое

 

число

переходов

провода

Рис. 24. Безындукционная перекре-

О Т О Д Н О Г О

торца катушки

к Дру-

щивающаяся обмотка.

Г 0 М у з

а

0 д и н

виток. На

рис. 23, а

 

представлена

развертка

одного

витка универсальной обмотки с двумя перегибами. Как видно из рисунка, за каждый виток происходит смещение провода по ши­

рине намотки на величину

а. Угол

а называется углом

укладки,

который практически лежит в пределах от 19 до 23°.

 

 

Перекрестная

обмотка

(рис. 22, б) характеризуетя

числом вит­

ков в цикле wz

и шириной

намотки

Ь. Циклом

называют

переход

провода от первого торца ко второму

и обратно, т. е. два перегиба.

На рис. 23, б представлена развертка одного

цикла

перекрестной


обмотки с четырьмя витками. Угол укладки а в перекрестной об­ мотке находится в пределах от 10 до 20°.

Для

получения многослойных безындукционных

обмоток при­

меняют

б и ф и л я р н у ю и с е к ц и о н и р о в а н н у ю

н а м о т к и .

Многослойная бифилярная обмотка имеет ограниченное примене­ ние из-за наличия полной разности потенциалов между выводами, которые располагаются рядом. Безындукционную многослойную

секционированную обмотку выполняют намоткой в четном

(2—4)

количестве секций с

одинаковым

числом

витков, намотанных

в разных направлениях. Если число витков

небольшое

и

не

вы­

зывает

значительного

увеличения габаритов,

то может

быть

вы­

полнена

п е р е к р е щ и в а ю щ а я с я

д в у х с л о й н а я

о б м о т к а

(рис. 24), у которой оба слоя соединены параллельно. При этом магнитные поля от обеих слоев направлены в разные стороны и взаимно уничтожаются. Такие обмотки используют при изготовле­ нии безындукционных проволочных резисторов.

§ 18. Каркасы для обмоток и обмоточные провода

Каркасы для обмоток не только являются несущими конструк­ циями, но и служат установочными элементами устройств. В зави­ симости от конструкции намоточных изделий, области их примене­ ния и условий эксплуатации каркасы и материалы, из которых они изготовляются, должны удовлетворять целому ряду требований. Перечислим основные из них:

высокая механическая и электрическая прочность; высокие диэлектрические свойства;

устойчивость к воздействию температуры и влажности окру­ жающей среды;

устойчивость физических и механических свойств во времени; удобство заделки провода намотки и простота крепления об­

моток; простота и надежность крепления каркаса на шасси (осно­

вании) .

Все каркасы для намоток классифицируются по трем призна­ кам: назначению, конструктивному оформлению и используемому материалу каркаса.

В соответствии с назначением различают каркасы (или гильзы) для намоток катушек трансформаторов и дросселей низкой ча­ стоты, высокочастотных катушек индуктивности, проволочных эле­ ментов переменных и постоянных резисторов и т. п. (рис. 25).

Из рисунка видно, что каркасы для катушек трансформаторов и дросселей низкой частоты имеют вид гильзы прямоугольной формы (используемой также при изготовлении бескаркасных на­ моток катушек) или такой же гильзы, но с двумя боковыми щека­ ми. Такие каркасы лучше всего изготовлять из пластмасс методом прессования. Для увеличения прочности каркаса следует исполь­ зовать пресс-материалы с волокнистым наполнителем (например, марки ДСВ) . Широко применяются сборные каркасы, состоящие


из центральной части (гильзы) и фланцев (щечек), ограничиваю­ щих обмотку по ширине и толщине. Для секционированных обмо­ ток на гильзе располагают в определенном порядке несколько фланцев, ограничивающих каждую секцию.

Более распространенными являются каркасы, изготовленные из листового гетинакса, текстолита и т. п. Детали каркасов получают штампованием. При сборке таких каркасов не требуется дополни-

Рис.

25. Конструкции

каркасов

для намоток: а — кату­

шек

трансформаторов

и дросселей; б — катушек ин­

дуктивности; в — проволочных

элементов переменных

 

 

резисторов.

тельного склеивания. Для улучшения электрических и механиче­ ских свойств собранный каркас лакируют.

Для катушек индуктивности с обмоткой типа «универсаль» обычно применяют гладкие круглые каркасы, а с однослойной об­ моткой— цилиндрические: гладкие или ребристые, а также с вин­ товой нарезкой, используемой для укладки провода.

Основным достоинством ребристых каркасов является возмож­ ность получения катушек высокой добротности с малой величиной собственной емкости. Благодаря наличию на каркасе винтовой ка­ навки удобно укладывать витки однослойной намотки при соблю­ дении установленного канавкой шага намотки.

Для элементов проволочных переменных резисторов приме­ няются каркасы из листового изоляционного материала (гетинакс,

текстолит, стеклотекстолит и т. п.). Особо точные потенциометры изготовляют на металлических каркасах. Перед намоткой на по­ верхность таких каркасов наносят слой изоляции (оксидированием или лакированием). На поверхности плоских каркасов не должно быть внешних механических дефектов: вмятин, царапин, сколов и т. п.; торцы каркаса должны быть закруглены.

О б м о т о ч н ы е п р о в о д а можно разделить на три основные группы: 1) провода с эмалевой изоляцией; 2) провода с волокни­ стой изоляцией; 3) микропровода. В качестве проводов с эмалевой изоляцией наибольшее применение получили медные провода с лакостойкой изоляцией (ПЭЛ), с теплостойкой изоляцией (ПЭТ), с высокопрочной изоляцией (ПЭВ), а также провода из манганина (ПЭМТ), константана (ПЭК) и нихрома (ПЭНХ).

Из проводов с волокнистой изоляцией широко распространены медные провода с однослойной хлопчатобумажной изоляцией (ПВО), с двойной хлопчатобумажной изоляцией (ПБД), с шелко­ вой изоляцией в один или два слоя (ПШО, П Ш Д ) , с лаковой и шелковой изоляцией (ПЭЛШО), со стекловолокнистой и дельтаасбестовой изоляцией повышенной теплостойкости (ПСД, ПСДТ, ПЭТСО), с изоляцией фторопластом (ПИФЭ-1, ПИФЭ-2) и др.

К микропроводам относятся тонкие провода диаметром менее 0,03 мм. Такие провода имеют стеклянную изоляцию, обусловлен­ ную технологией изготовления провода. Микропровода классифи­ цируются по величине активного сопротивления.

§ 19. Производство обмоток

Для изготовления любой обмотки с минимальным разбросом параметров необходимо на намоточном станке правильно устано­ вить оптимальное натяжение провода и шаг (длину) намотки. Делается это с помощью специальных приспособлений.

Намоточные станки состоят из двух частей: устройства для на­ тяжения и сматывания провода и намоточного устройства. Как правило, наматывание производят на станках с приводом от элек­ тродвигателя и устройством для принудительной укладки провода. Станки с ручным приводом и укладкой провода применяются только в опытном производстве, при ремонтных работах и в еди­ ничном производстве. Выбор типа намоточного станка определяется в первую очередь видом обмоток.

На рис. 26 приведена кинематическая схема простого намоточ­ ного станка для изготовления о д н о с л о й н ы х о б м о т о к . Натя­ жение провода осуществляется устройством, состоящим из шкива 4, ленточного тормоза 3 и пружины 5, закрепленных на оси 6. В за­ жимные конусы 2 устанавливается бобина с приводом /. Под дей­ ствием пружины рычаг 7 с роликом 8 находятся в верхнем поло­ жении. При намотке вследствие натяжения провода рычаг опуска­ ется и отводит тормозную ленту от шкива. При этом прекращается торможение шкива и провод начинает легко сматываться с бобины. Пружиной регулируют натяжение провода, которое должно


обеспечить плотную укладку при намотке. Оптимальная величина натяжения устанавливается такой, чтобы при плотной намотке не

происходило обрывов или уменьшения диаметра

провода.

Укладка провода производится роликом 15, закрепленным на

укладчике с полугайкой. Укладчик 9 перемещается

по валику 10

при помощи винта укладки 11, связанного сменными

шестернями

25—28

со шпинделем 16, на котором

закреплен

каркас

или оправ­

ка для

намотки. Шпиндель получает

вращение

от

электродвига-

 

 

/

2

5

Ч-

Рис. 26. Кинематическая схема станка для однослойной намотки.

теля 23 через ременную передачу 19, 20. Отсчет витков произво­ дится по счетчику 24, связанному со шпинделем шестернями 21 и 22. Для намотки на плоские эластичные каркасы, например для проволочных переменных резисторов, предусмотрен задний шпин­ дель 14, синхронно вращающийся со шпинделем 16 через шестерни 17, 18, 13 и 12. При установке шага намотки, которая производится подбором сменных шестерен 25—28, необходимо знать заданный шаг намотки и шаг винта укладки 11.

Если при конструировании обмотки заданы длина намотки, раз­ меры каркаса и длина провода, то шаг намотки определяется по

формуле

_

Ы р

 

(, —.

ММ*

 

 

L

где k — коэффициент,

зависящий от угла наклона витка, мате­

риала и диаметра провода, а также соотношения твердо­

стей каркаса

и провода;

 


/ — длина намотки, мм; р— периметр каркаса, мм; L — длина провода, мм.

Практически для намоток, у которых шаг не превышает двух

диаметров провода с изоляцией,

т. е. tH^.2dm,

можно принять

k = 0,954-0,97.

 

 

 

Передаточное число сменных шестерен равно

 

 

І

= -^5-

г 2 5 г 2 7

 

 

С М

tB

г 2 в 2 2 8

 

где

tn — шаг намотки, мм;

 

 

 

t„ — шаг винта укладки, мм;

 

%2ь-——

число зубцов шестерен 25—28.

 

Скорость намотки не имеет практического значения, так как непосредственно на намотку расходуют значительно меньше вре­ мени, чем на установку и съем детали. При проводах диаметром от 0,5 до 0,1 мм и большом (свыше 100) числе витков следует уве­ личивать скорость до 2500—5000 об/мин. Намотки из проводов большого сечения и с дополнительным натягом требуют малой ско­

рости (до 100

об/мин).

 

 

Ширину намотки устанавливают или по количеству

витков, по­

казываемому

счетчиком, или ограничивая

ход укладчика при по­

мощи стопоров, расположенных на валике

10 (см. рис. 26).

Для изготовления м н о г о с л о й н ы х

р я д о в ы х

о б м о т о к

применяются намоточные устройства с кулисным или фрикцион­ ными механизмами укладки провода. На рис. 27 представлена ки­ нематическая схема намоточного устройства с кулисным механиз­ мом. Шаг обмотки в таких устройствах устанавливается сменными шестернями и перемещением центра качания кулисного механизма при помощи винта 18. Исходными данными для наладки таких устройств являются число витков в слое и ширина намотки. Если известны ширина намотки b и диаметр провода с изоляцией dN3, то число витков в слое составит

где ki — коэффициент заполнения, зависящий от диаметра провода

и вида изоляции: &i = 0,8-=-0,98.

 

 

 

 

 

 

Подбор

сменных шестерен производится

по

передаточному

числу. За

один оборот

кулачка

16 укладчик

20 совершит

один

двойной ход, что будет

соответствовать

намотке двух

слоев

или

2 дос витков. Передаточное число

между

кулачком

и

шпинделем

будет равно

 

 

 

 

 

 

 

___}__.

*2W —*черв1 см»

где ічерв передаточное число червячной пары; ісм — передаточное число сменных шестерен.

3 А. Г. Рабинович, Л. А. Рубанов

49