حساب عدد لفات الملف متعدد الطبقات بدون قلب

تعتمد محاثة الملف على أبعاده الهندسية وعدد اللفات وطريقة اللف. كلما زاد القطر وطول الملف وعدد اللفات، زادت المحاثة.

إذا كانت لفات الملف ملفوفة بإحكام، فإن محاثتها ستكون أكبر من ملف ملفوف بشكل فضفاض. إذا كنت بحاجة إلى لف ملف معروف محاثته، ويتم أيضًا تحديد عدد اللفات وقطر السلك، ولكن لا يوجد سلك بالقطر المطلوب، فباستخدام سلك أكثر سمكًا يمكنك زيادة عدد اللفات، وبقطر سلك أصغر، يمكنك تقليل عدد اللفات، وفي النهاية يمكنك الحصول على محاثة ملف معينة تقريبًا.

جميع الاعتبارات المذكورة أعلاه صالحة عند لف الملفات بدونها النوى الفريت.

يتم حساب الملفات الأسطوانية أحادية الطبقة باستخدام الصيغة:

حيث L هي محاثة الملف، μH؛ د - قطر الملف، سم؛ ل هو طول لف الملف، سم؛ n هو عدد اللفات

عند حساب الملف، قد تحدث حالتان:

1. بناءً على الأبعاد الهندسية المعطاة، من الضروري تحديد محاثة الملف
2. الحث معروف، تحتاج إلى تحديد عدد اللفات وقطر سلك الملف

في الحالة الأولى، الصيغة الأولى صالحة، على سبيل المثال، نحدد محاثة الملف الموضحة في الشكل.

دعنا نستبدل الكميات المطلوبة في الصيغة:

في الحالة الثانية، يتم معرفة قطر الملف وطول اللف، والذي بدوره يعتمد على عدد اللفات وقطر السلك. لذلك، يتم الحساب بالتسلسل التالي:

نحدد أبعاد الملف والقطر وطول اللف، ثم نحسب عدد اللفات باستخدام الصيغة:

بعد العثور على عدد اللفات، نحدد قطر السلك المعزول باستخدام الصيغة:

حيث d هو قطر السلك، مم؛ ل - طول اللف، مم؛ n هو عدد اللفات

لنفكر في مثال آخر - من الضروري عمل ملف بقطر 1 سم وطول لف 2 سم، ويجب أن يكون للملف محاثة تبلغ 0.8 μH. اللف هو منعطف عادي للدوران.

لنعوض بالكميات التي نعرفها في الصيغة:

دعونا نحسب قطر السلك:

إذا تم لف هذا الملف بسلك ذي قطر أصغر، فيجب وضع اللفات الـ 14 التي تم الحصول عليها عن طريق الحساب على طول الملف بالكامل مع وجود مسافات متساوية بين اللفات. ستكون محاثة هذا الملف أقل بنسبة 1-2٪ من الحث الاسمي. إذا كنت تستخدم سلكًا أكثر سمكًا من 1.43 مم، فيجب عليك إجراء حساب جديد عن طريق زيادة القطر أو طول الملف.

يجب أيضًا أن يؤخذ في الاعتبار أن هذه الصيغ يوصى بها للملفات التي يساوي طول لفها نصف قطر الملف أو يزيد عنه. إذا كان طول الملف أقل من نصف القطر D/2، فيجب إجراء حسابات أكثر دقة باستخدام الصيغة:

الأدب - باستانوف ف.ج. 300 نصيحة عملية. موسكو: دار النشر العمالية بموسكو، 1992

• مقالات ذات صلة

24.09.2014

يعمل مكتشف الأسلاك المخفي جنبًا إلى جنب مع مقياس رقمي متعدد (يجب أن يحتوي المقياس المتعدد على وضع "اختبار مسموع") والذي يصدر إشارة إذا كانت مقاومة الدائرة المقاسة لا تتجاوز قيمة ثابتة. يتم تجميع المرفق الموصوف في هذه المقالة لجهاز القياس المتعدد. أساس وحدة التحكم هو ترانزستور التأثير الميداني VT1 مع بوابة معزولة. يتم توصيله بسلك محمي بمقابس الإدخال الخاصة بالجهاز...

30.09.2014

يتم تشغيل وحدة الضبط بجهد ثابت يبلغ 12-15 فولت وتوفر توليد جهد متغير من الصفر إلى جهد مصدر الطاقة (256 خطوة). يتم إجراء الإعدادات بالضغط على الأزرار شبه اللمسية + و-. تتم الإشارة إلى التغير في الجهد على مقياس الانارة الذي تتحرك عليه العلامة المضيئة. يتم تصنيع الهزاز المتعدد على مدار الساعة على العناصر D1.1 D1.2، والتي تحدد سرعة الضبط في ...

20.09.2014

تسمح لك دائرة الجهاز بقياس المقاومات عالية المقاومة، في حين أن جهد إمداد جهاز قياس الأومتر هو 4.5 فولت. يعد ضبط الجهاز قبل إجراء القياس أمرًا بسيطًا للغاية: عندما يكون الإدخال مفتوحًا، استخدم منظم R12 لضبط مؤشر الجهاز على نقطة نهاية المقياس، وبالتالي، عندما يكون الإدخال قصيرًا، استخدم منظم R9 للضبط الجهاز صفر تم تصميم جهاز الأومتر للقياسات في 5 نطاقات...

كيفية حساب المحاثات (أحادية الطبقة، أسطوانية بدون قلب)

تعتمد محاثة الملف على أبعاده الهندسية وعدد اللفات وطريقة لف الملف. كلما زاد قطر الملف وطوله وعدد لفاته، زادت محاثته. ماذا يفعل مغو؟ الدوائر التذبذبيةمهم جدًا ويعتمد عامل جودة الدائرة على الحساب الصحيح.

إذا تم لف ملف مغو بإحكام، فإن محاثته ستكون أكبر مقارنة بالملف الملفوف بشكل غير محكم، مع وجود فجوات بين اللفات. عندما تحتاج إلى لف ملف بحجم معين ولا يوجد سلك بالقطر المطلوب، فعند لفه بسلك أكثر سمكًا، تحتاج إلى زيادة طفيفة، وبسلك رفيع، قم بتقليل عدد لفات الملف من أجل الحصول على الحث المطلوب.

حساب المحاثات (طبقة واحدة، أسطوانية)

أرز. 1. مثال على مغو طبقة واحدة.

جميع الاعتبارات المذكورة أعلاه صالحة عند لف الملفات بدون قلب من الفريت. حساب لفائف اسطوانية طبقة واحدةيتم إنتاجه وفقًا للصيغة:

• L - محاثة الملف، μH؛
• د - قطر الملف، سم؛
• I هو طول لف الملف، سم؛
• n هو عدد لفات الملف

عند حساب الملف، قد تحدث حالتان:

• أ) استنادا إلى الأبعاد الهندسية المحددة، من الضروري تحديد محاثة الملف؛
• ب) مع محاثة معروفة، حدد عدد اللفات وقطر سلك الملف.

في الحالة الأولى، تكون جميع البيانات الأولية المضمنة في الصيغة معروفة، والحساب ليس صعبا.

مثال.دعونا نحدد محاثة الملف الموضحة في الشكل. 1؛ للقيام بذلك، نعوض جميع الكميات اللازمة في الصيغة:

في الحالة الثانية، يتم معرفة قطر الملف وطول اللف، والذي بدوره يعتمد على عدد اللفات وقطر السلك.

بعد العثور على عدد اللفات، يتم تحديد قطر السلك المعزول باستخدام الصيغة:

• د - قطر السلك، مم،
• ل - طول اللف، مم،
• n هو عدد اللفات

مثال.من الضروري عمل ملف يبلغ قطره 1 سم وطوله 2 سم، وله محاثة تبلغ 0.8 μH. اللف هو منعطف عادي للدوران.

باستبدال القيم المعطاة في الصيغة الأخيرة نحصل على:

قطر السلك:

إذا تم لف هذا الملف بسلك ذي قطر أصغر، فيجب وضع اللفات الـ 14 التي تم الحصول عليها عن طريق الحساب على طول الملف بالكامل (20 مم) مع وجود مسافات متساوية بين اللفات، أي مع خطوة متعرجة.

سيكون محاثة هذا الملف أقل بنسبة 1-2٪ من الحث الاسمي، وهو ما يجب أخذه في الاعتبار عند تصنيع مثل هذه الملفات. عند اللف، إذا لزم الأمر، بسلك أكثر سمكًا من 1.43 مم، يجب إجراء حساب جديد عن طريق زيادة قطر أو طول لف الملف.

قد يكون من الضروري أيضًا زيادة كليهما في نفس الوقت حتى يتم الحصول على أبعاد الملف المطلوبة التي تتوافق مع الحث المحدد.

تجدر الإشارة إلى أنه باستخدام الصيغ المذكورة أعلاه يوصى بحساب الملفات التي يكون طول اللف فيها يساوي أو يزيد عن نصف القطر. إذا كان طول اللف أقل من نصف القطر د، فأكثر نتائج دقيقةيمكن الحصول عليها باستخدام الصيغ:

كيفية إعادة حساب المحاثات (أحادية الطبقة، أسطوانية)

تنشأ الحاجة إلى إعادة حساب المحاثات عندما لا يتوفر قطر السلك المطلوب المحدد في وصف التصميم ويتم استبداله بسلك بقطر مختلف؛ عند تغيير قطر إطار الملف.

إذا لم يكن هناك سلك من القطر المطلوب، فما هو أكثر سبب شائعلإعادة حساب الملفات، يمكنك استخدام سلك بقطر مختلف.

يعد التغيير في قطر السلك بنسبة تصل إلى 25٪ في اتجاه أو آخر أمرًا مقبولًا تمامًا وفي معظم التصميمات لا يؤثر على جودة عملها. علاوة على ذلك، فإن زيادة قطر السلك مسموح بها في جميع الحالات، لأنها تقلل من المقاومة الأومية للملف وتزيد من عامل الجودة.

يؤدي تقليل القطر إلى تفاقم عامل الجودة وزيادة كثافة التيار لكل وحدة مقطع عرضي من السلك، والتي لا يمكن أن تكون أكثر من قيمة معينة مسموح بها.

يتم إعادة حساب عدد لفات الملف الأسطواني أحادي الطبقة عند استبدال سلك بقطر واحد بآخر باستخدام الصيغة:

• n هو العدد الجديد لفات الملف؛
• n1 - عدد لفات الملف المحددة في الوصف؛
• د - قطر السلك الموجود؛
• d1 - قطر السلك المحدد في الوصف.

على سبيل المثال، دعونا نعيد حساب عدد لفات الملف الموضح في الشكل. 1، للسلك بقطر 0.8 مم:

(طول اللف ل = 18 × 0.8 = 14.4 ملم، أو 1.44 سم).

وبالتالي، انخفض عدد اللفات وطول اللفة قليلاً. للتحقق من صحة إعادة الحساب، يوصى بإجراء حساب جديد للملف بقطر سلك متغير:

عند إعادة حساب الملف بسبب التغير في قطره، يجب استخدام العلاقة المئوية بين القطر وعدد لفات الملف.

هذه العلاقة هي كما يلي: عندما يزيد قطر الملف بنسبة معينة في المائة، يقل عدد اللفات بنفس النسبة، وعلى العكس، عندما يقل القطر، يزيد عدد اللفات بنسبة متساوية في المائة. . لتبسيط الحسابات، يمكن اعتبار قطر الملف بمثابة قطر الإطار.

أرز. 2. المحاثات. مثال.

لذلك، على سبيل المثال، دعونا نعيد حساب عدد لفات الملف (الشكل 2، أ)، الذي يبلغ قطره 1.5 سم، إلى قطر يساوي 1.8 سم (الشكل 2، ب). وفقا لشروط التحويل، يزيد قطر الإطار بمقدار 3 مم، أو 20٪.

وبالتالي، للحفاظ على قيمة ثابتة لمحاثة هذا الملف عند لفه على إطار بقطر أكبر، من الضروري تقليل عدد اللفات بنسبة 20٪، أو بمقدار 8 لفات. وبالتالي، سيكون للملف الجديد 32 دورة.

دعونا نتحقق من إعادة الحساب ونحدد الخطأ الذي حدث نتيجة لإعادة الحساب. الملف (انظر الشكل 2، أ) لديه الحث:

بكرة جديدة على إطار بقطر متزايد:

الخطأ في إعادة الحساب هو 0.25 μH، وهو مقبول تمامًا للحسابات في ممارسة راديو الهواة.

مقدمة

المحث هو أحد عناصر المعدات الإلكترونية الراديوية، التي يتم تحديد عملها من خلال تأثير انتقال طاقة المجال الكهربائي إلى طاقة المجال المغنطيسيبسبب تدفق التيار الكهربائي على طول دائرة الملف. يتم تحديد مقدار الحث من خلال تصميم الموصل الحالي وأبعاده.

هناك ملفات ثابتة و الحث المتغير. لفائف مع تغييرات كبيرةالحثات هي متغيرات، ومع تغييرات صغيرة في الحث (10-15٪) - ضبطها.

بواسطة تصميموتنقسم الملفات إلى أسطوانية ومسطحة. يمكن أن تكون المحاثات الأسطوانية مؤطرة أو بدون إطار.

هناك محاثات ذات طبقة واحدة ومتعددة الطبقات. تعتبر الملفات متعددة الطبقات أقل تقدمًا من الناحية التكنولوجية وأقل موثوقية. هناك أيضًا محاثات محمية وغير محمية.

يتم استخدام النوى المغناطيسية وغير المغناطيسية في المحاثات، والتي تؤثر طبيعتها على عامل جودة الملف ونطاق تغيير قيمة الحث.

إن إمكانيات إنشاء محاثات مصغرة صغيرة جدًا.

في الملفات الحثية، الخسائر التي تؤثر على عامل الجودة هي مجموع خسائر العناصر الهيكلية وتزداد مع انخفاض حجم الهيكل.

هناك اتجاه في تصنيع الدوائر المتكاملة لاستبدال المحاثات مخططات خاصةعلى الترانزستورات. في إنتاج الدوائر المتكاملة للأفلام الهجينة، يتم تصنيع المحث بتصميم مستو.

ترتبط آفاق تطوير المحاثات بتطوير مواد جديدة ذات نفاذية مغناطيسية عالية وثبات عند الترددات الراديوية، متفوقة في خصائصها على الفريت، وكذلك تطوير تكنولوجيا تصميم وتصنيع هذه المنتجات.

1. تحليل المواصفات الفنية

قيمة الحث المحددة تساوي 2 μH، تعديل قيمة الحث ± 5٪ من القيمة المحددة، ويتراوح الفاصل الزمني للتغيير من 1.65 μHما يصل إلى 2.35 μH، يمكن تصنيعها عن طريق لف طبقة واحدة على الإطار، والتي يمكن أن تكون بمثابة قلب غير مغناطيسي، عن طريق تغيير موضع النواة غير المغناطيسية بالنسبة لللف، يمكن تحقيق الحدود المحددة للتغيير في الحث.

تردد التشغيل 29 ميغاهيرتز .

للتشغيل من الضروري الحصول على أقصى قدر من الموثوقية الهيكلية والصلابة والحماية من التأثير التأثيرات الخارجية: الميكانيكية والكهرومغناطيسية، من الضروري أيضًا الحد من التأثير على العناصر الأخرى للمجال المغناطيسي لملف معين. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري التأكد من الحد الأدنى لأبعاد المنتج.

لضمان برنامج إنتاج سنوي مكون من 1000 قطعة، من الضروري تحقيق أكبر قدر ممكن من قابلية التصنيع، أي يجب أن يكون عدد عمليات تجميع المحث في حده الأدنى.

يهدف الإنتاج السنوي للمنتج قيد التطوير إلى إنتاج 1000 منتج سنويًا، والتي، مع عدد أيام عمل تبلغ 250 يومًا سنويًا والعمل بنظام المناوبة الواحدة في موقع التجميع، تبلغ 4 منتجات لكل نوبة عمل.

ظروف التشغيل - يجب قبول المجموعة المناخية العامة ذات أكبر انتشار لدرجة الحرارة، وهي: O 2.1 وفقًا لـ GOST 15150-69، حتى لا يتجاوز محاثة الملف الفاصل الزمني المحدد، من الضروري أن يكون معامل درجة الحرارة من الحث يكون الحد الأدنى، وهذا يعني أنه من الضروري استخدام المواد ذات القيم المنخفضة لمعامل درجة الحرارة للتمدد الخطي.

تضمنت المهمة متطلبات صارمة إلى حد ما لمعلمات المحث، وبالتالي فإن مجال استخدام الملف يتطلب أن يكون له كتلة وأبعاد منخفضة؛ يتطلب برنامج الإنتاج أقصى قدر من قابلية التصنيع وبساطة التصميم؛ في هذه الحالة، من الضروري ضمان الحد الأقصى لعامل الجودة للملف.

2. مراجعة التصاميم المشابهة

يُظهر المصدر تصميمات المحرِّضات النموذجية في نسخة مصغرة؛ ويظهر الرسم التخطيطي لهذا التصميم في الشكل 2.1.

2- طوقا.

3- عامل بناء المواد الغذائية.

4- الإطار؛

5- لف.

6- حلقة.

7- القاعدة .

الشكل 2.1 - رسم تخطيطي لنسخة مصغرة من مغو (قطره 9 مم).

تتراوح قيمة الحث لهذه الملفات من أجزاء من المئات إلى مئات الميكروهنري. يجب التأكد من الدقة في حدود 0.3...0.5%. في الممارسة العملية، يتم استخدام المحاثات الأسطوانية والحلقية. ولضمان عامل الجودة العالية، يتم استخدام السيراميك كإطار. حاليًا، يتم استخدام المحاثات ذات الإطارات المصنوعة من السيراميك الفراغي. للحد من TCI والخسائر في القدرة الخاصةالإطارات لها سطح مضلع. مادة الإطارات هي السيراميك. يتم استخدام إطارات بقطر 4...30 ملم.

يتم تصنيع الملفات على إطارات السيراميك بثلاث طرق:

يتم لف سلك نحاسي على الإطار تحت التوتر.

يتم لف شريط نحاسي على الإطار الساخن بالتوتر؛

يتم تطبيق الفضة المشمعة على الإطار على شكل لفات متعرجة وهي مجلفنة بطبقة من النحاس.

من الناحية العملية، يكون عامل الجودة في حدود 10...1000 ويتم تحقيق أفضل عامل جودة للملفات الأسطوانية أحادية الطبقة

. تعتمد قيمة عامل الجودة على التردد والأبعاد الهندسية والتصميم وعدد اللفات ونوع السلك. وبالتالي، عند الترددات التي تصل إلى 3...4 ميجاهرتز، يفضل استخدام سلك Litz (LESHO، LELO، LEV، LET)، حيث يتيح لك ذلك الحصول على عامل جودة أعلى. مع المزيد ترددات عاليةآه استخدم سلكًا أحادي النواة (PEV، PEM، PELO، PEL)

إن عامل جودة الملفات الموجودة على الإطارات الحلقية أقل نسبيًا من نفس الملفات الموجودة على الإطارات الأسطوانية.

3. الحسابات الكهربائية والتصميمية لملف الحث

3.1 اختيار المواد والأساس المنطقي للتصميم

يجب أن تكون المادة التي يصنع منها ملف الحث ذات مقاومة منخفضة لتجنب التأثير على التدفق التيار الكهربائيومعامل تمدد خطي صغير نسبيًا - الفضة والنحاس يلبيان هذه المتطلبات تمامًا. لجعلها أكثر سهولة، لا ينبغي أن تكون هذه المواد باهظة الثمن. يلبي النحاس هذه المتطلبات بشكل أفضل، حيث أنه:

;.

يتم اللف بسلك عادي بقطر مستدير. لنأخذ السلك التالي للحساب: PEL-0.5 GOST 16186 – 74.

نحن نستخدم السيراميك كمادة إطارية لتقليل الفاقد في عازل الإطار وزيادة عامل الجودة. لتقليل قدرتها الخاصة، ولكن لتحقيق عامل الجودة العالية، نستخدم إطارًا بقطر 10 مم.

لضبط محاثة ملفات HF وVHF، غالبًا ما يتم استخدام النوى غير المغناطيسية المصنوعة من النحاس أو النحاس الأصفر. بعد تحليل ترددات التشغيل سنعتمد نواة غير مغناطيسية مصنوعة من النحاس مما سيؤدي إلى انخفاض الحث وانخفاض عامل الجودة.

لتبسيط حساب مقاومة الموصل للتيار المتردد، تم تقديم مفهوم "عمق الاختراق الحالي"، والذي يُفهم على أنه قيمة طبقة معينة س أوهحيث تنخفض خلالها كثافة التيار إلى 0.37 من قيمتها على سطح الموصل. يتم تحديد مقدار الاختراق الحالي بالصيغة (3.1)

حيث (3.1)

ص - مقاومة المادة الموصلة 0.017 أوم . مم 2 /م؛

و - التردد الحالي. ميغاهيرتز.

بعد ذلك سيكون تصميم الشاشة عبارة عن هيكل قوي إلى حد ما مع موصلية عالية. من حيث المبدأ، لضمان قدر أكبر من الصلابة، من الأفضل أن يتم تصنيع الشاشة من مواد ذات قوة عالية (أكبر من قوة البرونز أو النحاس)، ولكن هذا قد يتطلب عمليات تكنولوجية إضافية وسيؤدي إلى تعقيد المعالجة. سمك جدران الشاشة في الممارسة العملية لا يتجاوز 2 ملم .

لنفترض أن سمك الجدار هو 0.5 مم .

لنفترض أن قطر الشاشة هو 8 مم،ثم سيكون قطر السطح الداخلي 7 ملم.

دعونا نأخذ طول الشاشة ليكون مساوياً 12 ملم.

يتم تحديد نوع اللف على أنه مستمر بزيادات - لتقليل طول اللف وتقليل الأبعاد إلى الحد الأدنى. هذا النوعتم اختيار اللف باعتباره الأبسط وبالتالي الأكثر ملاءمة لظروف الإنتاج الضخم.

يجب أن تتمتع العناصر الهيكلية للملف (الإطار، الحلقة، الحشية، إلخ) بمقاومة أومية عالية، وثابت عازل مرتفع (ظل فقدان عازل صغير) واعتماد ضعيف لثابت العزل الكهربائي على التردد ودرجة الحرارة، ومعامل خطي منخفض توسع. نعلم من مقرر علم المواد أن هذه المواد تشمل: السيراميك والزجاج والبلاستيك الفلوري. لتحسين قابلية التصنيع، من الضروري استخدام مادة مصنوعة من السيراميك فيها ه =4÷6 ;

.

يتم تحديد تصميم المحث حسب الغرض وظروف التشغيل. بعد تحليل المواد المقبولة لمغو معين، يمكننا الإشارة الحل البناء: إجراء لف طبقة واحدة على إطار مصنوع من السيراميك، وسيتم تثبيت موضع الملف بالنسبة لمحور التماثل بواسطة القاعدة (أسفل)، حيث ستكون هناك ثقوب للخيوط، وحشية (أعلى) )، مصنوعة من مادة ناعمة، لنأخذ البوليسترين؛ نحن نستخدم قلبًا غير مغناطيسي كأداة تشذيب؛ يتم وضع إطار متعرج على الحلقة السفلية، ويتم ربط أطراف الملف بأطراف الملف، والتي يتم وضعها في حشية ومثبتة - مملوءة بمركب الإيبوكسي.

سيؤدي حل التصميم هذا إلى تقليل الأبعاد إلى الحد الأدنى.

تم التخطيط لتحقيق الفاصل الزمني لتغيير الحث المطلوب (±5%) على النحو التالي: الحد الأدنى لقيمة الحث ( 1.65 درجة مئوية) سوف يتوافق مع موضع النواة المغناطيسية الموجودة جزئيًا خارج منطقة عمل المحث ؛ الحد الأقصى ( 2.35 درجة مئوية) – عندما يكون النواة غير المغناطيسية في منطقة عمل الملف. سيؤدي تأثير القلب إلى تقليل الحث المطلوب للملف (ملف النحاس). يجب أن يوفر النواة غير المغناطيسية المطلوبة الحد الأعلىقيم الحث. وهذا يعني أنه سيتم تحديد قيمة الحث المطلوبة بالصيغة (3.2):

(3.2)

أدى إدخال النواة إلى تقليل الكمية المطلوبة من الحث عدديًا، مما أدى إلى انخفاض عدد اللفات.

يتم تحديد قطر اللب ليكون صغيرًا قدر الإمكان، من السلسلة القياسية GOST 11082-64 - لنأخذ د = 6 ملم، لضمان الحد الأدنى من أبعاد الملف والقدرة الذاتية.

3.2 حساب عدد اللفات

نقوم بحساب عدد لفات الملف أحادي الطبقة باستخدام الطريقة التي اقترحها V.A. فولجوف وانطلق.

يمكن تحديد عدد اللفات إذا كان قطر وطول الملف معروفًا:

, (3.3)

حيث D هو قطر اللف (يتم تحديد هذه المعلمة من قدرات الإنتاج)، في سم؛

L - محاثة الملف (القيمة المحددة)، في μH؛

L 0 - معامل الشكل (قيمة جدولية).

يتم اختيار قطر الملف لأسباب تتعلق بالنفعية - حيث يتوافق قطر ملف المحث مع القطر الخارجي لجسم الملف القياسي د = 10 ملم. اضرب واقسم الجانب الأيمنالتعبيرات

، على .

نحصل على الصيغة (3.4):

, (3.4)

مقاس

دلالة - تحدد عدد اللفات لكل وحدة طول اللف، والتي يتم تعريفها على أنها (3.5)

حيث a هو معامل عدم كثافة اللف، ويتم تحديده بناءً على حالة القطر المحدد في العزل؛

- قطر السلك في العزل .

لذلك، بالنسبة للسلك المحدد د = 0.5؛

(من المصدر)، وهذه القيمة تقابل =1.3 (من المصدر). وبعد ذلك وبأخذ الصيغة (3.3) في الاعتبار نحصل على:
(3.6)

عمل

تشير إلى أنه - يتم تحديد نسبة طول وقطر اللف. ومع مراعاة التدوين المقبول نحصل على الصيغة (3.7) , (3.7)

من الصيغة (3.7) تتبع الصيغة (3.8)

, (3.8)

مع مراعاة التعبيرين (3.2) و (3.6) واستبدال القيم العددية في (3.6) نحصل على:

(3.9)

يتم تحديد نسبة طول اللف إلى قطر اللف

. ل هذه الحالةيصل إلى . باستخدام القيمة التي تم الحصول عليها، نحدد طول اللف باستخدام الصيغة (3.10) , (3.10)

بناءً على طول الملف المعروف، نحدد عدد اللفات باستخدام الصيغة (3.11):

(3.11)

3.2.1 تحديد طول اللف الفعلي

عند اللف بزيادات، يتم تحديد الطول الهندسي الفعلي للملف بالصيغة (3.12):

, (3.12)

حيث t هي خطوة اللف،

ر = 0.24.1.1=0.26 إذن ل ن= 0.26.(13-1)=3.2 ملم؛

الآن، باستخدام عدد معروف من اللفات، نحدد الحث الفعلي للملف باستخدام الصيغة (3.13)

, (3.13)

مع الأخذ بعين الاعتبار القيمة المتحصل عليها من ربط التعبير (3.11) والصيغة (3.14).

و ، , (3.14)

باستبدال القيمة الناتجة في (3.13) نحصل على:

القيمة المستلمة

2% مختلفة عن القيمة العليا، ويترتب على ذلك أننا لن نقوم بإجراء حسابات إضافية للتحريض الفعلي.

3.2.2 حساب قطر السلك الأمثل

يتم حساب قطر السلك الأمثل باستخدام الطريقة التحليلية الرسومية:

تحددها الصيغة (3.15)

(3.15) متوسط ​​تردد نطاق التشغيل، هرتز؛

المعامل المساعد يساوي:

تحديد عامل التصحيح

. ل

ابحث عن المعلمة المساعدة y باستخدام الصيغة (3.16)

(3.16)

حيث N هو عدد دورات اللف.

ك – عامل التصحيح.

z ¢ - المعامل المساعد؛

د - قطر الإطار سم.

المعلمة المساعدة y هي:

تحديد قيمة z opt من المصدر

ستكون القيمة z opt مساوية لـ:

.

باستخدام القيمة التي تم العثور عليها لـ z opt، نجد قطر السلك الأمثل باستخدام الصيغة (3.17):

(3.17)

لذلك، فإن قطر السلك الأمثل سيكون مساوياً لـ:

3.3 توضيح معلمات التصميم الكهربائي

ومع ذلك، مثل التصميمات الأخرى، فإن تصميم المحرِّض هذا ليس مثاليًا نظرًا لمقاومة الفقد الموجودة في الملف والمصفاة والقلب والإطار، والتي يؤثر قطرها على سعة الملف نفسه. تتميز مقاومة فقدان اللف بالمقاومة النشطة للسلك ومقاومته للتيار عالي التردد. مقاومة السلك هي خاصية فيزيائية للمادة التي يصنع منها السلك. المقاومة النشطةقطعة من السلك المعدني بطول

ويتم تحديد مساحة المقطع بالعلاقة التالية (3.18) ، (3.18)
- مقاومة محددة للمادة التي يصنع منها السلك؛ بالنسبة للنحاس، فهي 0.0017؛

طول اللف الفعلي.

وبأخذ ذلك في الاعتبار نحصل على الصيغة (3.19)

(3.19) قطر قلب واحد؛ عدد دورات اللف قطر الإطار ().

وبعد ذلك، ومع مراعاة هذه الملاحظات، نحصل على: ميغاهيرتزمقاومة سلك ذو قطر مستدير للتيار عالي التردد (حتى 100

, (3.20)

) يمكن حسابها باستخدام الصيغة (3.20)

تأثير السطح

G(z) – المعامل مع الأخذ في الاعتبار تأثير القرب؛

د - قطر الإطار؛ك ل / د - للموقف (

= 0.2)، يساوي 1.4.

يتم تحديد الوسيطة z بالصيغة (3.21)

(3.21) - قطر السلك سم؛ - التردد، هرتز. ,

3.3.1 إجمالي مقاومة الخسارة - مقاومة الخسارة الإجمالية، تحددها الصيغة (3.22)

3.3.2 ، (3.22) - مقاومة السلك للتيار عالي التردد، مما يميز تأثير القرب وتأثير السطح؛

- المقاومة بسبب تأثير الشاشة؛

, (3.23)

- مقاومة الخسارة في الإطار العازل؛

مقاومة الخسارة في الإطار العازل

يتم تحديد مقاومة الفقد في عازل الإطار بالصيغة (3.23)

حيث C 0 D هي السعة عبر العازل الكهربائي، pF؛

و - تردد نطاق التشغيل، ميغاهيرتز؛

L - الحث الحقيقي للملف، μH. (3.24)

- ظل فقدان العزل الكهربائي () ؛ لنحدد السعة الجوهرية للمحث، د أوه، الجبهة الوطنية: دأين

- طول اللف، سم؛

: (3.25)

- قطر الشاشة، سم؛

C 0 - السعة الخاصة بالملف، pF؛ أ - معامل يعتمد على نوع اللف - عند لف مقطع دائري على إطار أملس أ=0.08.

عندها ستكون مقاومة الخسارة في عازل الإطار مساوية لـ:

3.3.3 المقاومة التي تقدمها الشاشة

يتم تحديد المقاومة التي تقدمها الشاشة بالصيغة (3.26):

(3.26) - المقاومة للتيار عالي التردد، والتي يتم تحديدها بالمثل بواسطة الصيغة، أوم؛ – قدم المقاومة أوم.

المقاومة المدخلة، r e:

حيث ل ه - طول الشاشة، سم؛

ك – معامل الاقتران، بالنسبة للشاشة غير المغناطيسية فإن معامل الاقتران يساوي الوحدة؛ ص - مقاومة مادة الشاشة - مقاومة طلاء الفضة المطبق - 0.017 أوم مم 2 /م؛هـ – معامل يعتمد على مقاومة مادة الشاشة لطلاء الفضة؛ هذا المعامل يساوي عشرة؛

و- تردد نطاق التشغيل، ميغاهيرتز ;

د أوه، الجبهة الوطنية: د– قطر الإطار سم.

يتم تحديد المقاومة الحالية عالية التردد

,

حيث ص 0 - المقاومة الحالية المباشرة، أوم؛

F(z) – المعامل الذي يحدد المقاومة مع الأخذ بعين الاعتبار

) يمكن حسابها باستخدام الصيغة (3.20)

N - عدد لفات اللف.

G(z) – المعامل مع الأخذ في الاعتبار تأثير القرب؛

القطر الكامل للسلك بدون عزل خارجي؛

د - قطر الإطار؛ك ل / د - للموقف (

يتم تحديد قيم المعاملين F(z) وG(z) من الجدول

عندها ستكون المقاومة للتيار عالي التردد مساوية لـ:

ص9 ه = =0.13 أوم

ويترتب على ذلك أن المقاومة التي تقدمها الشاشة ستكون مساوية:

(3.28)

إذا قمنا بتلخيص القيم الموجودة أعلاه r f , r e , r Ô ، فإن مقاومة الخسارة الإجمالية ستكون مساوية لـ:

ص ك =0.14+0.24+1.29=1.7 أوم

3.3.4 عامل جودة المحث

بناءً على مقاومات الفقد الموجودة، نحدد عامل جودة المحث باستخدام الصيغة (3.29)

, (3.29)

حيث w هو التردد الزاوي؛ L e.c - محاثة الملف المحمي 1/درجة؛

مكون إلكتروني يتم تقديمه بواسطة الشاشة، 1/درجة .

Ô مكون بالسعة. 1/درجة.

3.4.1 مكون تأثير القرب

يؤدي تأثير درجة الحرارة إلى تغير في مقاومة الملف، وكذلك بالنسبة للنحاس

. والنتيجة هي تغيير في عمق اختراق المكونات عالية التردد تكييفوهو ما يعادل تغيير قطر دورة اللف.

عدم الاستقرار هذا هو مكون التردد العالي لـ TCI، والذي يمكن تحديده من خلال عامل جودة الملف باستخدام الصيغة (3.32):

(3.32) - المعامل حسب نوع السلك، = 2 للملفات ذات السلك الدائري؛ Q هو عامل جودة المحث.

يتم حساب المكون الهندسي باستخدام الصيغة (3.33):

, (3.33)

ل - TCLE للطول، 1/درجة؛ ك – معامل يساوي 0.37...0.45؛ د - قطر الإطار، سم؛

- طول اللف، سم.

لذا فإن المكون a D للإطار المصنوع من السيراميك يبلغ حوالي 12×10 -6 و l ​​للنحاس هو 1.7×10 -5 ولنأخذ K = 0.45، إذن

3.4.2 مساهمة الشاشة

يتم تحديد المكون الذي يتم إدخاله بواسطة الشاشة،  e، بالصيغة (3.34):

(3.34)

- ظل فقدان العزل الكهربائي () ؛ أ ل- TCLE لمادة إطار الملف، 1/درجة؛ أ

1- الإطار؛ 2- الشاشة؛ 3- الإخراج؛ 4- جلبة. 5 - طوقا. 6- بين السطور.

الشكل 4.1 - رسم تخطيطي لمحث.

من المخطط أن تكون أطراف الموصل ثابتة كما هو موضح في الشكل 4.2.

الشكل 4.2 - رسم تخطيطي لتثبيت أسلاك موصل ملف الحث.

4.1 وصف التصميم

يتكون المحث من موصل تيار، وهو سلك PEL-0.5 GOST 16186 - 74، ملفوف على إطار من السيراميك، طول اللف هو 4 مم، نواة نحاسية، وهي أداة تشذيب. تم تثبيت الإطار على جلبة واحدة متصلة بها أيضًا أسلاك الاتصال. يتم توصيل أطراف المحث بأطراف الهيكل باستخدام اللحام (POS-61). ثم يتم وضع الغلاف الثاني وتثبيت الهيكل في الشاشة. لإصلاح أطراف الهيكل، يتم ملء المحطات الموجودة في مكان تثبيتها في الجلبة بمركب الإيبوكسي. بعد إجراء هذه العمليات، يجب وضع طبقة واقية على الشاشة.

الاستنتاجات

أثناء حساب تصميم المحث، تم تحديد تصميمه، ويرد رسم التجميع الخاص به في الملحق. الحد الأقصى لقيمة الحث الفعلي: 2.35 إلى 1.65 μH- يتم تحديده من خلال تصميم الموضع النسبي للملف واللب، في حين أن المحث لديه عامل جودة جيد إلى حد ما وجزر تركس وكايكوس منخفضة. تصميم المحث بسيط للغاية، وهذا سوف يقلل من عدد عمليات التجميع، وهو أمر ضروري للغاية مع برنامج إنتاج سنوي يبلغ 1000 قطعة سنويًا، والذي قد يكون إنتاجًا ضخمًا. أظهرت نتائج التصميم أنه بناءً على الشروط المحددة في المهمة، فإن الملف المصمم يلبي جميع المتطلبات إلى حد ما.

ورقة بيانات ملف الحث

الأبعاد الكلية، مم

الطول (باستثناء الدبابيس) 32؛

القطر 10؛

الحث الفعلي، μH 2؛

عدد المنعطفات 13؛

نوع السلك PEL-0.5 GOST 16186 – 74؛

عامل الجودة 170؛

الأساسية (المتقلب) M1 GOST 495-70؛

ظروف التشغيل O 2.1 GOST 15150-69.

قائمة الروابط

1) مكونات الراديو مكونات الراديو وحسابها. إد. إيه في كوفاليا. م.، "راديو سوفيت"، 2007، 388 ثانية

2) كجيروف ر. دليل مرجعي سريع للمصمم. – ل.: الهندسة الميكانيكية، 2003. – 464 ص.

3) Rychina T.A.Electroradioelements.كتاب مدرسي للجامعات.M."Sov.radio"،2006، 336 ثانية

4) Volglv V.A. تفاصيل وتجميعات المعدات الإلكترونية الراديوية، دار النشر "Energia"، 1967، 542 ص.

امتحان

في دورة "المكونات الإلكترونية"

الموضوع: "حساب الحث."

طرق حساب الحث

الحث (معامل الحث الذاتي) هو معامل التناسب بين التيار ورابط التدفق الذي يثيره. لو نحن نتحدث عنهعند الحديث عن العلاقة بين وصلة التدفق لإحدى الدائرتين وقوة التيار الذي يحدده في الدائرة الأخرى، فإننا نتحدث عن الحث المتبادل (معامل الحث المتبادل).

نظرًا لأن الحث، على النحو التالي من التعريف، يعتمد على توزيع التيار في الموصلات، عند حسابه، يجب أن يؤخذ تأثير التردد في الاعتبار. نعني بالتردد المنخفض التردد الذي يمكن فيه إهمال التوزيع غير المتساوي للتيار عبر المقاطع العرضية للأسلاك؛ طول الموجة الكهرومغناطيسيةوفي الوقت نفسه، تكون الأبعاد الخطية للقسم أكبر بكثير. نعني بالتردد العالي جدًا التردد الذي يكون طول موجته كبيرًا أحجام أصغرالمقطع العرضي للسلك في هذه الحالة، يمكن اعتبار التيار مركّزا في الطبقة السطحيةسمك صفر. الترددات العالية تحتل موقعا متوسطا.

من الناحية العملية، يُنصح بالنظر بشكل منفصل في طرق حساب محاثة دوائر الهواء والملفات ذات النوى المغلقة والملفات ذات النوى ذات فجوة الهواء.

الدوائر الهوائية

نعني بالدوائر الهوائية نظامًا من الأسلاك تكون فيه النفاذية المغناطيسية مساوية للنفاذية بيئة. الحساب في الحالة العامة يأتي على النحو التالي. بالنظر إلى التيارات في الدوائر قيد النظر، يتم تقسيم كل تيار إلى خيوط أولية، واستنادا إلى قانون Bio-Savart، يتم تحديد الحث عند نقطة محددة في الحقل. وباستخدام قيمته، وجدوا التدفق الذي يتشابك مع أي خيط من التيار، ثم يحسبون إجمالي التدفق المغناطيسي الذي يتشابك مع الدائرة المعنية ويتم تحديده بواسطة التيار المقابل.

إذا كان الافتراض صحيحًا بأن التيار يتم توزيعه بالتساوي على المقطع العرضي أو سطح السلك، فسيتم استخدام طريقة مختلفة وهي كما يلي. يتم التعبير عن التدفق المرتبط بأي خيط حالي كمجموع تدفقات الحث المتبادل الناتجة عن خيوط أخرى، ويجب أن يمتد الجمع إلى جميع خيوط دائرة معينة عند حساب الحث المتبادل. في هذه الحالة، التعبيرات التي تحتوي على صراحةتعليمات حول العمليات الحسابية اللازمة.

وهكذا لدينا

; ; ,

حيث L وM محاثات ذاتية ومتبادلة؛ دي - الخيوط الحالية؛ dl - عناصر طول الخيط؛ و - الزاوية بين العناصر. μ 0 – ثابت مغناطيسي.

يؤدي تعقيد الحسابات إلى حقيقة أن الطريقة المذكورة أعلاه تحدد محاثة الأسلاك ذات الشكل البسيط أو الأقسام التي تشكل دوائر معقدة. في الحالة الأخيرة، يتكون محاثة الدائرة من مجموع محاثات جميع الأقسام والمجموع المزدوج للمحاثة المتبادلة بين الأقسام، أي.

(ك ≠ ط)،

حيث n هو عدد الأقسام

من الممكن الحصول على علاقات محسوبة للتحريض بناءً على اعتبارات أخرى. حسب التعريف، الحث

,

حيث أنا الحالي؛ Ψ هو رابط التدفق الناتج عنه؛ ω – عدد اللفات G هي كمية معينة هي دالة للأبعاد الهندسية للنظام ولها بعد التوصيل المغناطيسي.

إذا تم ربط التدفقات الجزئية بجميع المنعطفات، فعندئذٍ لحساب الحث، يتم أخذ موصلية المساحة التي يتم أخذ التدفق الإجمالي فيها بعين الاعتبار.

يتم حساب محاثات الملف باستخدام إحدى طريقتين للجمع أو الملف الضخم. تتكون طريقة الجمع من مراعاة الجزئية الخاصة و المحاثات المتبادلةالمنعطفات الفردية ليس لها مزايا واضحة ونادرًا ما تستخدم (أساسًا للحسابات العددية للملفات ذات الأشكال المعقدة). تقارن طريقة الملف الضخم محاثة الملف المعني مع محاثة ملف ضخم له نفس الشكل والأبعاد، مع افتراض أن عامل الملء يساوي الوحدة. وبالتالي، تم العثور على الحث المحسوب، والذي يتم بعد ذلك حساب تصحيحات العزل.

ملفات ذات دوائر مغناطيسية مغلقة (النوى). يتم حساب محاثة الملفات في الدوائر المغناطيسية المغلقة باستخدام العلاقات العامة للدوائر المغناطيسية. وتختلف هذه العلاقات في صورتها النهائية عن النتائج المتحصل عليها لملفات الهواء بوجود مضاعف يأخذ في الاعتبار خصائص النواة ويساوي نفاذيتها المغناطيسية.

للحصول على صيغ عملية، يُفترض عمومًا أن التدفق المغناطيسي بأكمله يمر عبر النواة المغناطيسية (دون تسرب أو تبديد)، وأن خط المجال المغناطيسي المتوسط ​​يخترق مراكز كتلة المقاطع العرضية للدائرة المغناطيسية (أي أنه يتزامن مع الخط المتوسط ​​للدائرة المغناطيسية). الاستثناءات هي حالات خاصةعلى سبيل المثال، الملفات ذات النوى الحلقية ذات الملفات غير المكتملة.

إذا كان من الممكن لأي دائرة تحديد متكامل للموصلية المغناطيسية الرسمية (أو المقاومة)، فيمكن استخدام الصيغة لحساب الحث

,

محاثة اقتران مع المقاومة المغناطيسية R M، في النموذج

,

حيث S M هي مساحة المقطع العرضي للدائرة المغناطيسية؛ l M هو طول خط المجال المغناطيسي المتوسط؛ μa هي النفاذية المغناطيسية المطلقة للمادة الأساسية.

ملفات ذات قلوب بها فجوة هوائية

بالنسبة للنوى المغناطيسية ذات الفجوة الهوائية الكبيرة، من الضروري مراعاة انحراف توزيع المجال في الفجوة عن الفجوة المثالية. في هذه الحالة، تصبح المقاومة المغناطيسية للتدفق الرئيسي وتدفق التبديد قابلة للمقارنة، وتصبح صيغ الحساب أكثر تعقيدًا بشكل ملحوظ.

ولذلك، بالنسبة لمثل هذه الملفات، يتم استخدام طرق تقريبية مختلفة، تعتمد إما على تقريب نمط المجال بطريقة بسيطة الأشكال الهندسيةإما على اختيار ما يسمى بأعمدة التصميم، أو على استخدام صور الحقول المتوازية المستوية.

من الناحية العملية، من الملائم استخدام طريقة الفجوة المكافئة، والتي تتيح لك استخدام جميع الصيغ للنوى ذات الفجوات الصغيرة. في هذه الحالة، تسمى الفجوة المكافئة تلك التي لها نفس الموصلية مثل الفجوة الحقيقية، ويتم تحديد هندستها من خلال المقطع العرضي لأقطاب الدائرة المغناطيسية وطول مكافئ معين. تم العثور على الطول المكافئ من شرط مساواة الموصلية على أساس التقريب الطرق الممكنةتدفق.

فيما يتعلق بعناصر الدوائر الإلكترونية الراديوية، فإن حالة الفجوات الكبيرة نادرة نسبيًا (باستثناء الملفات الموجودة على قلوب القضبان)، ولا يلزم وجود دقة أكبر في الحسابات. يتم تحديد محاثة الملفات على نوى القضيب باستخدام النفاذية المغناطيسية للجسم (القلب)، معبرًا عنها من خلال معامل إزالة المغناطيسية. في هذه الحالة، يكون معامل إزالة المغناطيسية مساويًا للموصلية (المقدمة رسميًا) للمساحة المحيطة بالنواة، بشرط أن يمر التدفق بأكمله عبر نهايات النواة.

إذا كان معامل إزالة المغناطيسية معروفًا لنواة معينة، فيمكن العثور بسهولة على محاثة الملف من خلال النظر في دائرة مغناطيسية تتكون من قسمين بمقاومات مغناطيسية معروفة.

في الحالات التي يتم فيها استخدام معامل إزالة المغناطيسية لإجراء العمليات الحسابية، يتم استبدال μ 0 (النفاذية المغناطيسية النسبية للنواة) في الصيغ بدلاً من μ r

,

وتكمن الصعوبة الرئيسية في تحديد معاملات إزالة المغناطيسية، والتي تعتمد بشكل عام على الأبعاد الهندسية للنواة، الخصائص المغناطيسيةالمادة الأساسية وطبيعة توزيع المجال المغناطيسي للملف.

محاثة ملفات الهواء والأجسام ذات الشكل الخاص

دعونا نفكر في صيغ حساب محاثة العناصر التي تكون النفاذية المغناطيسية لها مساوية لنفاذية الفضاء المحيط. تحت الاسم الشائعتجمع "الأجسام ذات الأشكال الخاصة" بين عناصر ليست ملفات بالمعنى الصحيح، ولكنها جزء من الدوائر الإلكترونية (الأسلاك والأقطاب الكهربائية والكابلات وما إلى ذلك). من المفترض أن الموصلات مصنوعة من مواد غير مغناطيسية.

يتم إعطاء جميع الأبعاد الخطية بالسنتيمتر، والحث في ميكروهنري.

ملف هواء بطبقة واحدة مع لف مستمر.

في< ,

حيث d هو قطر الملف؛ ل - طول الملف؛ ω – عدد لفات الملف

عند > 5.

ملف هوائي متعدد الطبقات:

;

حيث d cf هو متوسط ​​قطر الملف؛ ح - ارتفاع الملف؛ ر - عرض اللف الشعاعي؛ ∆ L – تصحيح الملء:

,

حيث d هو قطر السلك في العزل؛ د م - قطر السلك النحاسي.

بكرة بسلك شريط جرح حلزوني.

حساب الحث يتزامن عمليا مع حساب L ل لفائف متعددة الطبقاتبنفس القطر الخارجي والداخلي والارتفاع وعامل التعبئة. بدلًا من عدد اللفات، استبدل عدد طبقات بكرة الشريط في الصيغة.

الملف اللولبي على إطار مستطيل:

في ؛

أ، ب – جوانب المقطع العرضي للإطار، أ< b; l – длина катушки; k 1 - на рис 1;

في ؛ ; .

وترد قيم التصحيحات α 1 و α 2 في الجدول 1.

طاولة 1. قيم التصحيحات α 1 و α 2.

أ / ب	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
α1	0,112	0,183	0,238	0,285	0,325	0,361	0,393	0,422	0,449	0,473
α2	0,016	0,032	0,048	0,064	0,080	0,096	0,111	0,127	0,143	0,159

يتم تحديد الخطأ في حسابات الحث لـ l / b ≥ 1 وفقًا للشكل 2، حيث ε – التقدير العلويخطأ نسبي.

بالنسبة لبعض مجموعات l / b و a / b، تظهر قيم k 2 في الشكل. 3.

بكرات لولبية مسطحة

1. لفائف مستديرة:

في ؛ في ،

حيث d cf – متوسط ​​قطر اللف. ر - عرض اللف الشعاعي؛ ك – في الشكل. 4.

2. لفائف مربعة:

,

حيث cf هو طول الجانب الأوسط للمربع.

3. تصحيح لخطوة متعرجا

; ,

حيث p هي خطوة اللف. د م - قطر السلك النحاسي (أو قطر المقطع المتساوي)؛ ∆ 2 – في الجدول. 2.

طاولة 2. صيغ حساب التصحيحات ∆ 1 و ∆ 2

لأسلاك الشريط.

نوع السلك	∆1	∆2
شريط رفيع شريط مربع (ب = ج)	-ك قيمة ك وفقا للرسم البياني	ن + ()2 *(0.6 - )+ + * ( - 2.5 ) (0.08 - ) قيم n حسب الرسم البياني م – 0.2 ()4 * (0.08 - ), م القيمة

ملامح مسطحة:

1. حلقة سلكية دائرية:

,

حيث D هو قطر الحلقة في وسط القسم؛ د – قطر السلك .

2. حلقة دائرية مصنوعة من سلك مربع:

;

حيث a هو جانب المقطع العرضي للسلك.

على ترددات عالية

.

3. حلقة دائرية مصنوعة من شريط رفيع:

,

حيث a هو عرض الشريط.

4. الخطوط العريضة كما مضلع منتظم(بشرط أن يكون طول السلك أكبر بكثير من محيط مقطعه العرضي):

,

حيث l هو طول السلك؛ A = 4l/ d - للسلك الدائري بقطر d؛ أ = 2 لتر / (أ + ب) - لسلك مستطيل ذو جوانب أ و ب؛ B هو معامل يعتمد على عدد الجوانب n. قيمها موجودة في الجدول. 3.

طاولة 3. اعتماد المعامل B على عدد أضلاع المضلع n.

ن	3	4	5	6	8
ب	3,197	2,853	2,712	2,636	2,561

يمكن أيضًا استخدام الصيغة لحساب محاثة ملف دائري، مع الأخذ في الاعتبار B = 2.451.

سلك مستقيم واحد:

1. سلك دائري.

على ترددات منخفضة

، في ،

حيث l هو طول السلك؛ خطأ الحساب باستخدام الصيغة لا يزيد عن 5٪.

على ترددات عالية

، في ،

خطأ الصيغة لا يزيد عن 6٪.

2. سلك مستطيل.

على الترددات المنخفضة

,

حيث a، b هي جوانب المقطع العرضي للسلك.

تقريبا في الترددات العالية

في ؛ في .

3. سلك دائري مجوف:

,

حيث D هو القطر الخارجي للسلك؛ د – القطر الداخلي للسلك. ك - المعامل، وقيمه موجودة في الجدول. 3.

طاولة 3. اعتماد k على الأبعاد الجغرافية للملف.

د / د	0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
د - قطر الإطار؛	0,779	0,782	0,793	0,809	0,829	0,852
د / د	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
د - قطر الإطار؛	0,878	0,906	0,936	0,967	1,000

في الترددات العالية تظل الصيغة صالحة إذا أخذنا k = 1.

4. سلك مجوف مربع.

على الترددات المنخفضة

.

على ترددات عالية

,

حيث l هو طول السلك؛ أ - الجانب الخارجيكفاف مستعرض سمك الجدار (

).

نظام الأسلاك المستقيمة:

1. سلكان متوازيان (للأمام والعودة):

أ) للأسلاك المستديرة ذات القطر نفسه بترددات منخفضة

.

على ترددات عالية

,

حيث t هي المسافة بين محاور الأسلاك؛ د – قطر السلك ل – طول السلك.

ب) للأسلاك المستطيلة المتماثلة ذات الترددات المنخفضة

,

حيث t هي المسافة بين مراكز الأقسام؛ a و b هما جانبي القسم.

ج) للأسلاك ذات الأقسام المختلفة

ل = ل 1 + ل 2 – 2 م،

حيث L 1 و L 2 هما محاثات كل سلك؛ م - الحث المتبادل.

2. الموصل هو الأرض. يتم تحديد الحث باستخدام صيغ الأسلاك المتوازية؛ وقيمتها هي نصف القيمة المحسوبة لنظام الأسلاك الأمامية والخلفية عند t = 2h (h هي المسافة إلى سطح الأرض).

الصيغ صالحة لـ h »× 3 (× 3 هو الطول الاهتزازات الكهرومغناطيسيةفي الأرض).

لإجراء حسابات تقريبية

.

3. الكابل المحوري:

,

حيث l هو طول الكابل؛ د – القطر الداخلي للاسطوانة الخارجية. د – القطر الخارجي للاسطوانة الداخلية. ك - المعامل حسب التردد.

4. حزمة من الأسلاك المتوازية متساوية البعد (تقريبًا):

,

حيث n هو عدد الأسلاك؛ د - قطر السلك الفردي؛ R - نصف قطر وضع السلك (المسافة من مركز الحزمة إلى مركز أي سلك)؛

.

يتم إعطاء قيمة K اعتمادًا على عدد الأسلاك n في الجدول. 4

طاولة 4. اعتماد K على عدد الأسلاك n.

ن	2	3	4	5	7	10	12	15
ك	0,56	0,49	0,44	0,41	0,36	0,31	0,30	0,28

أقسام المكثفات

1. قسم مكثف مسطح:

,

حيث l هو طول القطب؛ د - سمك القطب الكهربائي. ب – عرض القطب الكهربائي.

ومن المفترض أن ب»د»أ (أ هو سمك القطب).

إذا كانت المتباينة d«b»a صحيحة فقط، إذن

.

2. مقطع مكثف مسطح يتكون من عدة عناصر متصلة على التوازي:

,

حيث l هو طول المقطع (في الاتجاه بين نهايات اللوحات)؛

، حيث a و b هما عرض المقطع وسمكه.

3. قسم جرح أسطواني ذو صفائح بارزة (ما يسمى باللف غير التعريفي). يمكن حساب الحث باستخدام صيغة السلك المستدير، على افتراض أن l هو طول المقطع (في الاتجاه بين طرفي الصفائح)، وd هو القطر الخارجي للقسم.

سلك دائري مثني على شكل قوس دائري:

,

حيث R هو نصف قطر الدائرة على طول القوس الذي ينحني فيه السلك؛ ½ - الزاوية المركزية، المقابلة لطول السلك؛ 0 ≥ ≥2π؛ د – قطر السلك ك 1 - المعامل الذي في الشكل. 4؛ k 2 = 1.02 للترددات المنخفضة والمتوسطة؛ ك 2 = 0.77 للترددات العالية.

في حالة خاصة عندما

"1،

المحاثات ذات النوى المغلقة

النوى حلقية

1. لف على الإطار. عند إجراء قياسات ضخمة للمعلمات المغناطيسية للنوى، يتم استخدام اللفات القابلة للفصل في بعض الأحيان، والتي يتم تركيبها في إطار من المقطع العرضي المستطيل، حيث يتم وضع النوى الحلقية بداخلها (الجدول 5).

;μ ص » 1; ; ميكرور → ∞،

حيث N هو معامل إزالة المغناطيسية.

النوى مع فجوات هوائية كبيرة.

تم اشتقاق الصيغ الخاصة بحالة الفجوات الصغيرة على افتراض أن المجال الموجود في الفجوة قريب من التجانس وأن حجم التدفقات الضالة لا يكاد يذكر مقارنة بتدفق العمل. إذا كانت الدائرة المغناطيسية تحتوي على فجوة هوائية لا يتم استيفاء الشرط δ « a، فمن أجل الحفاظ على شكل كتابة العلاقات لحساب الدائرة المغناطيسية الصالحة للفجوات الصغيرة، فمن المستحسن إدخال مفهوم فجوة مكافئة.

لقد تبين أنه من الأكثر ملائمة تعريف الفجوة المكافئة على أنها فجوة لها نفس الموصلية مثل الفجوة الحقيقية؛ ويتم تحديد هندستها من خلال المقطع العرضي لأقطاب الدائرة المغناطيسية وطول مكافئ معين δ E. علاوة على ذلك، تظل جميع الصيغ الخاصة بالنوى ذات الفجوة صالحة عندما يتم استبدال δ E فيها بدلاً من δ.

ومن الناحية العملية، غالبًا ما توجد أقطاب الدائرة المغناطيسية على شكل منشورين مستطيلين يقعان مقابل بعضهما البعض. التعبير عن δE في هذه الحالة له الشكل

(اللف لا يغطي الفجوة) أو

(اللف يغطي الفجوة)، حيث δ هو الطول الهندسي لهذه الفجوة؛ ع - محيط المقطع العرضي للقلب المغناطيسي عند الفجوة؛ S - المقطع العرضي للدائرة المغناطيسية عند الفجوة (أي المقطع العرضي للقطب)؛ 2c - ارتفاع اللف. a هي المسافة من القلب إلى الخط الأوسط للقسم الطولي للملف (أي ما يقرب من نصف عرض الملف).

المحاثات ذات النوى غير المغناطيسية

تُستخدم النوى غير المغناطيسية في المحاثات كعناصر ضبط عند التشغيل بترددات عالية. إن تأثير هذه النوى على معلمات الملفات يشبه تأثير الشاشة، أي. يؤدي إلى انخفاض في الحث وعامل الجودة وزيادة في المقاومة والسعة المدخلة.

يمكن اعتبار الشاشة والقلب غير المغناطيسي، إلى حد ما، بمثابة دائرة قصيرة مقترنة حثيًا بالملف.

خسائر في المحاثات. عامل الجودة

إن تحديد الخسائر في ملفات الحث أمر مهم، وذلك بشكل رئيسي من وجهة نظر تأثيرها على خصائص الدائرة التي يتم تضمين الملفات فيها. في كثير من الأحيان، يكون حساب الخسائر موضع اهتمام من وجهة نظر الطاقة التي يستهلكها مصدر الطاقة (أو مصدر الإشارة) بشكل إضافي؛ بالإضافة إلى ذلك، قد تؤدي هذه القوة إلى تغيير غير مرغوب فيه النظام الحراريعناصر.

الصيغة العامة لعامل الجودة لها الشكل

,

حيث R e هي المقاومة المكافئة، مع الأخذ في الاعتبار الخسائر في الملف (في الملف والقلب).

نظرًا لحقيقة أن الملفات لها سعة خاصة بها، فهناك تردد معين ƒ 0 (طبيعي أو رنين)، بالقرب منه يكون للسعة تأثير كبير على عامل الجودة (بسبب التغيرات في الحث والمقاومة الفعالين).

يتم وصف تأثير السعة الخاصة بها على عامل جودة الملف من خلال الصيغة

∆Q = -Q (ƒ / ƒ 0) 2,

حيث ∆Q هو النقصان في عامل الجودة Q عند التشغيل على التردد ƒ< ƒ 0 .

نظرًا للطبيعة التقريبية لصيغ تحديد ƒ 0 ولمراعاة تأثيرها على عامل الجودة، يمكن عمليًا إهمال القيمة ∆Q بالفعل عند ƒ ≥ ƒ 0 / 3.

تتكون خسائر الملف من المكونات التالية: خسائر الأسلاك؛ خسائر العزل الكهربائي في إطار السلك والعزل. الخسائر الأساسية.