Файл: Бабаянц, С. С. Микропроволочные элементы радиоустройств учебное пособие для подготовки рабочих на производстве.pdf

2-3. Классификация деталей

Производство элементов охватывает детали самых разнообраз­ ных конструкций и применяемых материалов. Функциональное назначение элементов, в которых применяются эти детали, также различно. Однако общность назначения деталей, используемых для производства элементов, позволяет классифицировать эти де­ тали по конструктивно-технологическим признакам.

1.Детали и узлы токоведущих частей: а) катушки и контакты; б) обмотки, их выводы и отводы.

2.Магнитопроводы (сердечники): а) магнитопроводы постоян­ ного тока; б) магнитопроводы переменного тока; в) постоянные магниты. .

3.Корпусные детали, резервуары, оболочки: корпуса, кар­ касы, рамки, кожухи.

4.Электроизоляционные детали и узлы: а) детали из пласт­ масс; б) детали из керамики; в) детали и узлы, имеющие литую изоляцию.

5.Детали механизмов: а) валики, оси, подшипники; б) дер­ жатели контактов, якори магнитопровода.

Например, основу любого трансформатора составляют магнит­ ные и электрические цепи, т. е. магнитопровод (сердечник) и ка­ тушки. Неизбежными элементами его являются также конструктив­ ные детали, служащие для крепления сердечника и установки трансформаторов в блоках аппаратуры, и выводы катушек. В вы­ соковольтных трансформаторах, в зависимости от способа выпол­ нения изоляции, может появляться и дополнительный элемент — корпус.

Конструктивно-технологическая характеристика деталей опре­ деляет общность применяемых методов их изготовления.

2-4. Применяемая терминология и характеристика обмоток

Установившаяся практика производства обмоток позволяет ис­ пользовать следующую терминологию:

обмотками называются токопроводящие части элементов, вы­ полненные из круглых или плоских проводниковых материалов; катушками называются гильзы или каркасы, на которые в опре­

деленном порядке уложены обмотки; гильза или каркас являются конструктивными частями катушки,

предназначенными для размещения обмоток; роль каркаса может выполнять также магнитопровод (сердечник);

бобиной называется тарная катушка, на которой поставляется провод.

Обмотки выполняются обычно на гильзах, каркасах и рамках. Бескаркасные обмотки выполняются на разъемных оп-равках или шаблонах, обеспечивающих получение требуемой формы. Сохране­

19

ние формы бескаркасных обмоток достигается с помощью склеи­ вающих материалов или ниток.

Технологические процессы производства обмоток состоят из следующих основных этапов: а) подготовка намоточного станка к работе; б) установка каркаса, оправки или гильзы в шпинделе станка; в) заделка вывода и его изоляции; г) наматывание обмо­ ток и прокладка межобмоточной и межслойной изоляции; д) за­ делка вывода; е) контроль и регулировка электрических пара­ метров; ж) герметизация; з) окончательный контроль и испы­ тания.

Наматыванием или намоткой называются работы по укладке и закреплению провода на каркасе, гильзе или оправке. Режим наматывания определяется скоростью укладки провода, величиной подачи и натяжения.

По способу наматывания обмотки делятся на открытые (кату­ шечные) и закрытые (тороидальные). Особую группу составляют пазовые обмотки.

Открытые обмотки получаются при наматывании проволоки на каркас, вращающийся вокруг собственной оси, при этом прово­ лока или каркас, кроме основного движения, имеет еще дополни­ тельное закономерное движение вдоль оси катушки, необходимое для заданной раскладки витков.

Закрытые обмотки (тороидальные) образуются вращением про­ волоки вокруг оси сечения каркаса, имеющего форму кольца или полукольца, который медленно поворачивается относительно сво­ ей оси, обеспечивая необходимую раскладку витков. Для обхода вокруг сечения каркаса проволока должна быть пропущена внутрь контура.

При пазовой намотке проволока укладывается в пазы ротора, якоря или статора электрической машины.

Конструктивные и технологические особенности выполнения обмоток определяются понятиями: виток, шаг, слой, секция, вы­ вод, отвод.

Виток — это отрезок провода, размещенный по окружности или периметру обмотки на трехстах шестидесяти градусах, конец этого отрезка при намотке смещается по отношению к его началу в осевом или радиальном направлении на величину, равную шагу намотки.

Шагом намотки р называется расстояние между двумя сосед­ ними витками или величина смещения конца витка по отношению к его началу.

Ряд — количество витков провода ш, укладываемого по всей ширине обмотки а.

Слой — группа витков, намотанных по всей ширине обмотки. Секция — группа витков, намотанных на одном из участков

секционированного каркаса или оправки.

Вывод — начало или конец обмотки, выполненной монтажным проводом или проводом обмотки.

20

Отвод — промежуточная часть обмотки, выполненная монтаж­ ным или намоточным проводом.

Обмотки могут быть однослойные и многослойные. По направ­ лению укладки витков различают правую и левую намотку.

Однослойные обмотки могут выполняться как строго рядовые — «виток к витку» с шагом рп — йИЗ, так и шаговые рн = d„3+ А (рис. 2-3, а). Намотку могут вести изолированным и неизолирован­

Pi < P 2 < P s < - - - < P h-

Такие обмотки имеют небольшую величину индуктивности и малую — собственной емкости.

К многослойным обмоткам относятся обмотки, выполняемые также «виток к витку», «внавал» и универсальные. Многослойные обмотки виток к витку наматывают с шагом рп = dm без пере­ крещивания (рис. 2-3, б). Из-за непостоянства диаметров про­ водов и влияния ранее уложенных витков механизированная уклад­ ка данного вида обмоток на существующих станках с жесткой ки­ нематической схемой механизма подачи невозможна. Поэтому механизированная намотка строго рядовых многослойных обмоток производится при введении межслойной изоляции. Обмотки откры­ тые «внавал» наматывают слоями без строгого соблюдения шага и числа витков в слое, т. е. с перекрещиванием и западанием витков. Такая обмотка может быть бифилярной.

Бифилярная обмотка укладывается сложенным вдвое проводом с шагом р„ = 2dK3 (рис. 2-3, в). Применяется для безиндукционных сопротивлений. Начало и конец такой обмотки находятся всегда рядом, под наибольшей разностью потенциалов. Поэтому следует ее использовать ограниченно.

Разновидностью открытой многослойной обмотки являются об­ мотки с разной длиной слоя и секционированные. Трапецеидаль­ ная обмотка выполняется с разной длиной слоя. Ее наматывают на гильзы и каркасы с уменьшением длины каждого слоя по зако­ ну трапеции. Секционированная обмотка выполняется на специаль­ ных каркасах с промежуточными щеками или без щек с воздушным зазором между секциями. Такая обмотка может быть индукционной, когда число секций является любым, и безиндукционной, когда обмотка состоит из четного числа секций, при этом начетные сек­ ции имеют одно направление обмотки, а четные — противополож­ ные (рис. 2-3, г).

Многослойные обмотки имеют большую индуктивность и соб­ ственную емкость. Между витками, расположенными в соседних рядах, по краям многослойной обмотки имеется повышенная раз­ ность потенциалов.

Тороидальная обмотка не имеет внешнего магнитного поля. Шаг намотки может быть постоянным или переменным (рис. 2-3, 5).

21

11

'

Рис. 2-3. Виды применяемых обмоток: а.— рядовая однослойная; б — рядовая

22

Галетные обмотки наматываются на различные оправки или шаблоны, затем перевязываются нитками и обволакиваются или пропитываются лаками (рис. 2-3, е).

По конструктивному выполнению различают катушки (или об­ мотки): а) по числу секций — односекционные, двухсекционные и пр.; б) по типу выводов — с гибкими или мягкими выводами, выполненными монтажным или намоточным проводом, и с жесткими выводами, выполненными с помощью лепестков; в) по выполнению внешней изоляций — с изоляцией из тонкого листового материала (кабельная бумага), с литой изоляцией (заливка).

Размеры катушки и элемента и качество намотки характери­ зуются величиной коэффициента заполнения обмоточного про­ странства катушек k3, который определяется отношениями:

£3 = - jf или k3 = - ^ ,

где V — объем, занимаемый всей обмоткой, включая изоляцион­ ные материалы и толщину изоляции провода; V„ — объем металла, занимаемый проволокой без учета размеров изоляции; w — число витков; S — сечение провода без изоляции, мм2; а — ширина обмоточного пространства с изоляцией, мм; Ь — высота обмоточ­ ного пространства с изоляцией, мм.

Таким образом, коэффициент заполнения обмоточного пространства представ­ ляет собою отношение суммарной площади сечения всех витков провода без изоля­ ции к площади поперечного сечения обмоточного пространства, т. е. пространства, занимаемого проводом, с учетом внутренней и внешней изоляции катушки. На ве-. личину коэффициента заполнения влияют: марка, форма и размеры сечения про­ вода п толщина и размеры электроизоляции, форма и размеры каркаса катушки, тип обмотки (строго рядовая, внавал), величина натяжения проволоки при намот­ ке, состояние намоточного оборудования и его настройка.

Характерные особенности производства обмоток:

а) большое разнообразие конструктивных типов обмоток и отсюда разнообра­ зие применяемого технологического процесса и оборудования;

б) применение проводов весьма малых сечений, микропроводов, имеющих

г) высокая точность выполнения обмоток и высокая трудоемкость их выпол­ нения (ряд намоточных работ выполняется вручную и плохо поддается механи­ зации и автоматизации);

д) сложность и высокая трудоемкость выполнения контрольных операций. Производственный и технологические процессы в значительной степени опре­ деляют 'надежность элементов, под которой понимают вероятность безотказной работы изделия в заданных условиях и в течение конкретного срока службы. На­ дежность определяется также конструкцией изделия, условиями и длительностью

■то эксплуатации.

Контрольные вопросы

1.Как классифицируются трансформаторы по мощности, напряжению, силе тока и рабочей частоте.

2.Расскажите о назначении и конструкции трансформатора, дросселя, кату­ шек индуктивности и реле.

3.Что такое коэффициент трансформации?

4.Какие виды обмоток применяются в производстве элементов?

5.От чего зависит коэффициент заполнения обмоточного пространства?

23