المحاثات

تستخدم المحاثات كعناصر للدوائر التذبذبية والاختناقات ولربط دائرة بأخرى.

يسمى المحرِّض، الذي يعمل على فصل التيارات المباشرة والمتناوبة أو التيارات ذات الترددات المختلفة، بالاختناق. تعتمد المفاعلة الحثية (أوم) للملف على التردد ويتم تحديدها بواسطة الصيغة Xi. - 2nfLt حيث f هو التردد، هرتز؛ L - الحث، H. يمثل الملف نفسه مقاومة مختلفة للتيارات ذات الترددات المختلفة. بالنسبة للتيار المباشر، تكون مقاومة أي ملف صغيرة جدًا. يتميز كل ملف بالحث وعامل الجودة والاستقرار والسعة الخاصة به.

يتم تصنيع الملفات ذات الحث المنخفض بدون قلب مع عدد قليل من اللفات. لزيادة الحث، يتم تصنيع الملف متعدد الطبقات ويتم إدخال نواة مصنوعة من مادة مغناطيسية. يجب أن تكون خسائر الطاقة في الملف صغيرة قدر الإمكان. ولذلك، فإنهم يسعون جاهدين لتنفيذ ذلك بطريقة للحصول على أعلى محاثة مع مقاومة نشطة منخفضة. سلوك مفاعلة حثييُطلق على الملفات إلى المقاومة النشطة عند تردد معين اسم عامل جودة الملف ويتم تحديده بواسطة الصيغة Qil = Xtlfsa يجب ألا تتغير الحث والمعلمات الأخرى للملف تحت التأثير أسباب خارجيةأي أن الملف يجب أن يكون مستقراً. تقلل سعة الملف (من دورة إلى دورة) من عامل الجودة وتقلل من الاستقرار

بالنسبة للملف أحادي الطبقة مع لف مستمر (منعطف إلى آخر)، يمكن تحديد الحث (μH) بالصيغة حيث w هو عدد اللفات ل - طول اللف، سم؛ D هو قطر الملف، سم. لتقليل سعته، لا يتم لف لفات الملف بشكل وثيق، ولكن على مسافة ما من بعضها البعض (لف بخطوة قسرية).

يتم تصنيع الملفات متعددة الطبقات عن طريق لف بسيط "بشكل مجمع" أو عن طريق لف خاص ("عربات المحطة"). يمكن تحديد الحث (μH) لمنزل متعدد الطبقات بواسطة الصيغة حيث dcf هو متوسط ​​قطر اللف، سم؛ w هو عدد اللفات؛ أنا - طول اللف، سم؛ ر - سمك اللف، سم.

لتقليل سعته، يتكون الملف متعدد الطبقات من أقسام منفصلة. يتم استخدام الملفات المقطعية كملفات حلقية وخنق تردد عالي. لديك قدرة خاصة صغيرة لفائف متعددة الطبقاتمع لف "عالمي" ، حيث يمر السلك بشكل متعرج من إحدى حواف الملف إلى الأخرى للتخلص من التأثير الكهربائية المجال المغنطيسييتم تغطية الملفات إلى الأجزاء المجاورة، وعلى العكس من ذلك، يتم تغطية الحقول الخارجية للملف بشاشة معدنية. بالنسبة للملفات عالية التردد، تكون الشاشة مصنوعة من النحاس أو الألومنيوم بسمك 0.4 - 0.5 ملم. تعمل الشاشة على تقليل الحث وعامل الجودة للملف وزيادة السعة الخاصة به. كلما اقتربت الشاشة من دوران الملف، كلما تغيرت معلماتها. للحفاظ على تأثير الشاشة صغيرًا، يتم أخذ قطرها وطولها ضعف قطر وطول اللف. بالنسبة للملفات ذات التردد المنخفض، يتم استخدام الشاشات المصنوعة من المواد المغناطيسية، على سبيل المثال، صفائح الفولاذ بسمك 0.5 - 1.5 مم. ولزيادة عامل الجودة وتقليل أبعاد الملف، يتم استخدام النوى المصنوعة من مواد مغناطيسية. تحتوي الملفات عالية التردد على نوى من الحديد الكربونيل. عامل الجودة للملفات ذات هذا النواة هو 400 - 500، وبدون قلب - لا يزيد عن 200.

بالنسبة للملفات الكنتورية ذات الموجات الطويلة والمتوسطة، يتم استخدام النوى المدرعة. تحتوي الاختناقات منخفضة التردد على نوى مصنوعة من صفائح الفولاذ الكهربائية. سماكة الصفائح الفولاذية 0.2 - 0.5 ملم بالنسبة للملفات المستخدمة في الدوائر الترددات الصوتيةوحوالي 0.5 ملم في دوائر التيار المتردد بتردد 50 هرتز.

تزداد محاثة الملف مع عدد اللفات وقطرها عند اقترابها من بعضها البعض، وهو ما يؤخذ في الاعتبار عند تصنيع الملف. يؤدي أيضًا إدخال قلب مغناطيسي كهربائي داخل الملف إلى زيادة محاثته. إذا كان القلب مصنوعًا من مادة مغناطيسية، مثل النحاس، فعند إدخاله، ستنخفض محاثة الملف. سيحدث نفس الشيء إذا تم إدخال دورة قصيرة في الملف. من الناحية العملية، غالبًا ما يتم تغيير الحث عن طريق تحريك القلب داخل الملف. يُطلق على الملف الذي يمكن تغيير محاثته ضمن حدود واسعة اسم المتغير. في أغلب الأحيان، يتكون المتغير من ملفين، يمكن أن تختلف المحاثة المتبادلة لهما. تستخدم مقاييس التغير بشكل رئيسي في أجهزة الإرسال لإعداد الدوائر التذبذبية واختيار التوصيلات بين الدوائر.

القدرة الخاصةيقلل الملف من عامل الحث الفعال والاستقرار والجودة ويعتمد على الأبعاد والتصميم ونوع اللف وتكنولوجيا التصنيع للملف.
اعتماد المعامل Z.0 على نسبة طول اللف / إلى القطر D. إن السعة الجوهرية للملف بملف أسطواني كثيف أحادي الطبقة بالسنتيمتر تساوي تقريبًا نصف قطر هذا الملف - بالسنتيمتر.
تعتمد قدرة الملف أيضًا على مركبات التشريب والختم التي تحمي الملف من الرطوبة. تزداد قدرة الملف أثناء التشريب، نظرًا لأن مركبات التشريب، والتي تستخدم عادةً كراتنجات إيبوكسي مختلفة، لها ثابت عازل أكبر من واحد. للحصول على سعة جوهرية صغيرة، أفضل عازل هو الهواء الجاف. غالبًا ما يتم إغلاق الملفات التي تعمل بترددات عالية في علب زجاجية أو معدنية تحتوي على هواء جاف أو نيتروجين.
يمكن تقليل سعة الملف عن طريق تقسيم الملف إلى عدة أقسام متصلة على التوالي.
تعتمد قدرة الملف بشكل كبير على حجمه وطريقة لفه. أصغر سعة (1 - 3 pf) تحتوي على ملفات أحادية الطبقة ملفوفة بزيادات، بالإضافة إلى ملفات متعددة الطبقات (5 - 30 pf) مع لف عالمي أو لف كومة. يساعد تقسيم الملف إلى أقسام منفصلة أيضًا على تقليل سعة الملف.
تؤثر سعة الملف على المعلمات المقاسة. عند القياس، لم يتم تحديدها القيم الحقيقيةالحث L وعامل الجودة Q وقيمهما الفعالة.
مخطط كتلة الجهاز. يمكن قياس سعة الملف باستخدام مقياس Q (انظر الصفحة 1).
رسم تخطيطي وظيفي لمقياس عامل الجودة. يتم تحديد السعة الخاصة بالملف على النحو التالي.
تصميم جهاز الاستقبال ذو الدائرة المزدوجة. إن السعة الجوهرية للملفات ذات النوى المدرعة أعلى بكثير من سعة الملفات بدون النوى. ترجع هذه الزيادة إلى تركيز المجال الكهربائي داخل القلب وظهور سعة كبيرة بين الملف والقلب.
تعتمد سعة الملف C0 على قطر الإطار وطريقة اللف وقرب الشاشات والنوى.

تعتمد قدرة الملف إلى حد كبير على حجمه وطريقة لفه.
تعتمد قدرة الملف إلى حد كبير على حجمه وطريقة لفه. يساعد تقسيم الملف إلى أقسام منفصلة أيضًا على تقليل سعة الملف.
اعتماد القطر الفعال للمحث على درجة الحرارة. تؤثر سعة الملف على TCI للملف بسبب التغيرات في أبعاد إطاره وثابت العزل الكهربائي وخطوة اللف. ومن بين هذه العوامل، فإن التأثير الأكبر على TCI للملف هو التغير في ثابت العزل الكهربائي للإطار كدالة لدرجة الحرارة.
ينبغي اعتبار السعة الذاتية للملفات متصلة بالتوازي مع الحث. يؤثر تأثيرها على نتيجة القياس في شكل قيم مضخمة للأخيرة. تزداد التحريض الظاهري للملف كلما اقترب تردد جهد إمداد دائرة القياس من تردد طنين الملف، وبعد أن يتجاوز تردد جهد إمداد الملف تردد الرنين للملف، يقل طنينه المقاومة النشطةسوف تغير طابعها إلى بالسعة.
السعة الجوهرية للملف هي السعة المتصلة بالتوازي مع الملف وتحل محل السعة الموزعة بين اللفات، وسعة اللفات بالنسبة للشاشة، والسعة بين اللف والقلب إذا كان للملفات قلب.
إذا كانت سعة الملف معروفة (أو تم قياسها)، فيمكن أخذها في الاعتبار، وبالتالي زيادة دقة القياسات.
مخططات لقياس المقاومة باستخدام طريقة الفولتميتر – الأميتر.| دائرة القياس الحث المتبادل. للتأكد من أن السعات الخاصة بالملفات، وكذلك السعة بين الملفات، لا تسبب أخطاء، فمن المستحسن إجراء قياسات بتردد منخفض وتثبيت شاشة إلكتروستاتيكية بين الملفات.
يساعد تقسيم الملف إلى أقسام منفصلة أيضًا على تقليل سعة الملف.
تعتمد قيمة سعة المحرِّض على تصميمه ونوع الملف وحجمه.
أوجد السعة الخاصة بالملف.
تحديد السعة الخاصة بالملف.
ولكن إذا كانت سعة الملف أقل بكثير من سعة الدائرة C، فيمكن إهمال هذا الظرف.

المنحدر هو السعة الخاصة بملف الدائرة (اعتمادًا على النطاق، فهو يتراوح من 5 إلى 10 pF)؛ C هي سعة الإدخال للمصباح.
معلمات نوى الدروع المصنوعة من حديد الكربونيل (وفقًا لـ GOST 10983 - 64. | تصميم اللفات السلكية. على إطار أملس (أ. على إطار ملولب مع أخدود موشوري (ب. على إطار مضلع (ج. لتقليل تتبع القدرة الجوهرية للملفات والخسائر في الإطار القدرة على تقليل منطقة الاتصال بين السلك والإطار.
يتم تحقيق انخفاض كبير في قدرة الملف عن طريق تقسيم لفاته.
اعتماد محاثة الملفات ذات النواة على عدد لفات اللف. عند حساب السعة الداخلية للملفات، يجب أن تؤخذ في الاعتبار كميتين: سعة الفجوات الهوائية بين لفات السلك وإطار الملف وسعة العازل الصلب للإطار، خاصة في وجود قنوات ملولبة .
تعمل الشاشة على زيادة سعة الملف، لأنه بالإضافة إلى السعة الداخلية المركزة بين الأطراف، يتم تقديم السعة الخارجية التي تم إنشاؤها بواسطة الشاشة. تزداد هذه السعة إذا قلت الفجوة بين الشاشة والملف، وستعتمد أيضًا على ما إذا كانت الشاشة متصلة بأحد أطراف اللف أم لا. يجب أن يؤخذ في الاعتبار التغيير في الحث الذي تحدثه الشاشة عند حساب عدد اللفات.
منحنى الاعتماد للمعامل fe0 t للنسبة v / d (لحساب السعة الجوهرية للملفات أحادية الطبقة. يتم تحديد العلاقة بين السعة الجوهرية الإجمالية للملف C0 والسعة من خلال العازل C0d حسب نوع لف.
مع الأبعاد المقبولة، يتم تحديد سعة الملف بالبيكوفاراد.
للتأكد من أن السعات الخاصة بالملفات، وكذلك السعة بين الملفات، لا تسبب أخطاء، فمن المستحسن إجراء قياسات بتردد منخفض وتثبيت شاشة إلكتروستاتيكية بين الملفات.
قياس الحث باستخدام طريقة الرنين والاستبدال. إذا لم تأخذ في الاعتبار سعة الملف C، فإن القياس يعطي القيمة الفعالة لـ Lx eq. Lx أقل من 1%، ويجب أن تكون السعة الخارجية Se أكبر 100 مرة من Sk.
قياس الحث باستخدام طريقة الرنين والاستبدال. إذا كنت لا تأخذ في الاعتبار السعة الخاصة بالملف Sk، فإن القياس يعطي القيمة الفعالة LXSIK للمحاثة المقاسة، والتي ستكون أكبر من المحاثة الحقيقية Lx. وفي الوقت نفسه، من قيمة أقلالسعة Se مقارنة بالسعة Sk، كلما اختلفت مكافئة Lx عن Lx. لكي يختلف 1X eq عن Lx بأقل من 1/6، يجب أن تكون السعة الخارجية Se أكبر 100 مرة من Sk.

C/، هي السعة الخاصة بالملف؛ SMin - الحد الأدنى لسعة مكثف الحلقة؛ سم - قدرة التركيب.
تجدر الإشارة إلى أن السعة الجوهرية للملفات ذات الملفات وخاصة النوى المدرعة، عندما تكون ممتلئة بالكامل، يمكن أن تصل إلى قيمة 30 - 70 pf بسبب تركيز المجال الكهربائي داخل القلب.
لا تأخذ هذه الصيغة في الاعتبار سعة المحرِّض نفسه، لذلك، لمزيد من الدقة، يُنصح بإجراء قياسات على الترددات التي تكون فيها سعة المكثف C3 كبيرة.
تسمى هذه السعة المكافئة بالسعة الجوهرية لملف Co.
الدائرة المكافئة لمقياس عامل الجودة. عند قياس عامل الجودة، يؤدي وجود السعة الخاصة بالملف إلى حقيقة أن الجهد يتم إدخاله في دائرة القياس ليس بشكل متسلسل بشكل صارم مع محاثة وسعة الدائرة، ولكن وفقًا لأجهزة الكمبيوتر المكافئة. مرات Sk / C، حيث Sk هي السعة الخاصة بالملف؛ C هي سعة المكثف الذي يقيس عامل الجودة.
تعتمد دقة قياس الحث على سعة الملف وتزداد مع زيادة السعة المدخلة في دائرة القياس. يتم تحديد دقة مقارنة الملفات المتجانسة من خلال دقة القراءة.
في الترددات الراديوية، تلعب السعة الخاصة بالملف دورًا أكبر، والتي يتم توزيعها بطريقة معقدة للغاية على طول الملف ولها تأثير قوي على قيمة الحث. ويتفاقم دور هذه السعة بشكل أكبر بسبب السعات الجزئية المتعلقة بالأشياء المحيطة أو الشاشة، إذا تم وضع الملف في الأخيرة.
في الترددات الراديوية، تلعب السعة الخاصة بالملف دورًا أكبر، والتي يتم توزيعها بطريقة معقدة للغاية على طول الملف ولها تأثير قوي على قيمة الحث. ويتفاقم دور هذه السعة بشكل أكبر بسبب السعات الجزئية المتعلقة بالأشياء المحيطة أو الشاشة، إذا تم وضع الملف في الأخيرة.
كما هو موضح في الفقرة 1، تتكون سعة الملف C0 من السعات الأولية الموجودة بين اللفات الفردية، وكذلك بين اللفات والعناصر الأخرى لتصميم الملف. تعتمد قيمة سعتها على تصميم الملف وأبعاده.
مظهرتم إجراء موازنة الأجهزة لمجموعة كيلو بايت. أ - على شكل رباط. 6- على شكل لفائف. في الجدول يوضح الشكل 3.5 القيم التقريبية لسعة الملف. بعد ذلك، قم بتوصيل نصف الملف B (طرفه الثاني مفتوح في وقت القياس) وقياس السعة مرة ثانية. والحقيقة هي أن مفاعلة الخط الذي يربط البالون بالهوائي هي ذات طبيعة حثية.
دائرة العداد (37، عالية التردد. تم تصميم هذه الأجهزة أيضًا لقياس السعة الخاصة بالمحاثات.
مخططات دائرة الإدخال مع الاقتران الحثي للدائرة بالهوائي.
ССНСCH СМ С - سعة الدائرة؛ السعة الجوهرية لملف Co للموجات الطويلة والمتوسطة هي، على التوالي، 10 - 8 pf، وللموجات القصيرة 5 pf؛ سعة تركيب SL، 5 - i - 8 pf.

يقع المحث عادة داخل خزانة معدنية. وكما هو معروف فإن وجود كتل معدنية في الهيكل الذي تم تركيب الملف فيه يقلل من محاثته. يمكن أخذ ذلك في الاعتبار تقريبًا إذا زادت القيمة المحسوبة لمحاثة الملف بنسبة 10-20%، أي.

الحد الأدنى من الحثعادة ما تكون الملفات التي تعمل في نطاق الموجة 12-16 م صغيرة. في دوائر الدفع والسحب، يتم تحديده من خلال مجموع محاثات الموصلات التي تربط أنودات المصابيح والأطراف الداخلية للملفات النصفية، ومحاثة الدائرة القصيرة في مثل هذا الموضع لأنظمة الاتصال عندما تكون جميع المنعطفات في الملف مغلقة (الخطوط المنقطة في الشكل 9.1). يمكن حساب محاثة الموصلات والدائرة القصيرة باستخدام صيغة سلك واحد. ومع ذلك، بالنسبة للحسابات التقريبية، يكفي تقليلهاالقيمة الأصلية

الحد الأدنى من الحث بنسبة 20-30٪: بعد تحديد محيط مقطع سلك اللف الحلزوني باستخدام الصيغة (9.1')، أوجد قطره d إذا كان السلك مستديرًا، أو عرض السلكفي اتجاه متعرج, ب إذا كان السلك مستطيلاً، أو, أ

إذا كانت مربعة (الشكل 9.2). ثم يتم حساب عدد اللفات الحلزونية n عند قيمة الحث الأقصى. للقيام بذلك، يجب عليك أولاً ضبط النسبة D/1 (معامل الشكل)، حيث D هو متوسط ​​قطر الدورة الحلزونية، وl هو طول اللف، ودرجة اللف h (الشكل 9.3).

الشكل 9.3. دوامة أسطوانية عند اختيار نسبة D/1، ضع ما يلي في الاعتبار. أعلى عامل جودة مع أقل استهلاك للنحاس هي الملفات ذات النسبة D/1 = 2.5 – 3 ودرجة الحرارة h = (2–2.5) ب، إذا كان السلك مستطيلاً، أو أو (22.5)

إذا كان السلك مربعا . ومع ذلك، فإن هذا يزيد من الحجم الذي يشغله الملف، وكذلك الجهد بين اللفات. تزداد أيضًا سعة الملف، مما يؤدي إلى زيادة فقدان الطاقة في الملف وانخفاض عامل الجودة. تتناسب قيمة السعة الخاصة بها تقريبًا مع قطر الملف D. لهذه الأسباب، يتم أخذ النسبة D/1 أقل بكثير من النسبة المثالية، في معظم الحالات D/1 = 0.5 - 1.0.الملعب المتعرج ح<3мм) "на ребро" следует принимать отношение h/b = 5–7. При навивке спирали трубкой для большинства коротковолновых катушек принимают h= (1,3 – l,5)b, если трубка прямоугольная, или h = (1,3 – l,5)d, если она круглая. В дальнейшем выбранный шаг намотки должен быть проверен на допустимый градиент напряжения между витками.

يتم تحديده من خلال متطلبات القوة الكهربائية واعتبارات التصميم: يجب أن تمر فرش نظام الاتصال المتحرك بحرية بين المنعطفات الحلزونية. لذلك، على سبيل المثال، عند لف ملف حلزوني من شريط رفيع (بعدد لفات الملفن

بطول لف 1 > (0.3 - 0.4) D يتم حسابه باستخدام الصيغة: , (9.2)

ن = على الأقل 10 أضعاف حجم السلك (الإطار، الأنبوب) في الاتجاه الشعاعي، أي. يجب أن تلبي قيمة D المتباينة D 10d أو D 10b، منذ ذلك الحين خلاف ذلكمن الصعب جدًا لف الأنبوب.

شدة المجال الكهربائي E بين لفات الملفيتم تحديده باستخدام أقل عدد من اللفات (ولكن باستخدام n 1)، عندما تكون قيمة E أكبر:

E ماكس = الخامس / مم. (9.3)

بالنسبة لللف على إطارات مصنوعة من مادة عازلة صلبة عالية التردد (المواد الخزفية، الميكاليكس، البلاستيك الفلوري)، يجب ألا يتجاوز الجهد المسموح به على العازل 250-300 فولت/مم. بالنسبة لللف بدون إطار، فإن قوة المجال المسموح بها في الهواء هي 500-700 فولت/مم. في أجهزة إرسال تعديل السعة، القيمة ، أين السعة جهد التيار المترددعلى الملف في وضع تردد الناقل. لكن مقبول للقبول , نظرًا لأن الانهيار الداخلي هو حراري بطبيعته (كلما زادت كثافة الغاز، زاد جهد الانهيار، ومع زيادة درجة الحرارة تنخفض كثافة الهواء).

إذا تجاوزت شدة المجال الكهربائي بين المنعطفات قيمة صالحةالجهد على سطح العازل الكهربائي (القضيب الذي تم تركيب الملف عليه) ولكن لا يتجاوز الجهد المسموح به للهواء، ثم يتم ربط اللولب بكل قضيب من خلال دورة أو دورتين. عند التثبيت خلال دورة واحدة، يتم تحديد شدة المجال على سطح القضيب بالصيغة:

وعند التثبيت من خلال دورتين:

هنا h و d بالملليمتر.

القدرة الخاصةتتكون ملفات الحث من سعات متداخلة وسعات بينهما في أجزاء منفصلةلفائف ويؤدي. يتم توزيعه، ولكن لسهولة الحسابات، يتم استبداله بسعة مكافئة متصلة بالتوازي مع الملف. تتسبب السعة الجوهرية في ظهور الرنين عند ترددات قريبة من الترددات الطبيعية للملف، لأنه عند الترددات العالية (على سبيل المثال، عند التوافقيات الأعلى لترددات تشغيل المرسل)، يكون المحث عبارة عن نظام ذو ثوابت موزعة. تعتمد قيمة سعتها الخاصة على التصميم والمواد المستخدمة في الإطار وعلى معلمات اللف؛ كلما كانت خطوة اللف أكبر وقطرها أصغر، كلما كانت السعة الجوهرية أصغر. الملفات الأسطوانية أحادية الطبقة، التي لا يزيد طول اللف فيها عن قطر اللف، لها قدرتها الخاصة، والتي يتم تحديدها بواسطة الصيغة:

ج0 = الجبهة الوطنية.

بالنسبة للملفات أحادية الطبقة على إطارات السيراميك، تعطي هذه الصيغة قيمة سعة مبالغ فيها: مع h/b = 1.5 - حتى 50%، مع h/b = 2 - حتى 30%. بالنسبة للملفات ذات خطوة اللف الكبيرة، pF = 0.5D، سم، وللملفات ذات اللف الكثيف، pF = 1.5D، سم.

يوضح الشكل 9.4 تصميم ملف حلزوني أسطواني الحث المتغيرنظام حلقة لسلسلة أحادية الدورة لجهاز إرسال عالي الموجة قصير الموجة. تحتوي البكرة على إطار قضيب مسبق الصنع 2 متصلة بواسطة قوسين من الألومنيوم 9 . 1 لف 3 مصنوعة من أنبوب مستطيل. يتم تثبيت اللف على الإطار من خلال دورة واحدة. المجموعة الحالية المتنقلة

يحتوي على مجموعتين من ملامسات الزنبرك المنزلقة، إحداهما على اتصال باللف والأخرى بالقضيب.

يتم ربط نقاط الاتصال الزنبركية بعربة التجميع الحالية بمسامير ويمكن استبدالها بعد انتهاء فترة الخدمة المضمونة، مما يزيد بشكل كبير من الموثوقية التشغيلية للمجموعة الحالية. 5 الشكل 9.4. تصميم لفائف الحث المتغير. 11 يتم دمج آلية الحركة القسرية للمجموعة الحالية مع محور التعديل وتقع في وسط الملف. عندما يدور محور الضبط، يدور القضيب 21 وهو عبارة عن أنبوب نحاسي ذو قطعتين طوليتين. 3 يتم وضع المسمار الثابت داخل القضيب 12 والجوز 5 وخارجها - المجموعة الحالية 3 . أفسد 13 ، عصا 6 والجمع الحالي 14 متصلة بواسطة اثنين من الدبابيس 6 . تمر المسامير عبر الفتحات الموجودة في عربة التجميع الحالية، ومن خلال الأخاديد الموجودة في القضيب وتدخل الفتحات؛ حفر في الجوز. عندما يدور القضيب، يتحرك المجمع الحالي، الذي يقوم بحركة دورانية معه، في نفس الوقت على طول القضيب. يتم عزل القضيب عن الجسم بواسطة عوازل قرصية عالية التردد 14 و 9 . عازل 11 يتم تثبيته بين نهاية القضيب ومحور الضبط ويدور معهم. عازل 8 تعلق بشكل ثابت على قوس 8 . يتم توصيل المسمار بالطرف الآخر من العازل 11 . يؤدي سماكة العازل على طول القطر الخارجي للعازل إلى تقليل عدم تجانس المجال وزيادة القوة الكهربائية. يتكون مجمع التيار الثابت من قرص 7 متصل بقضيب ونوابض تلامس

، مثبتة على قضيب الإطار باستخدام المشبك. يتم توصيل نهاية اللف بالمجمع الحالي 10 . مطابقة درجة اللف مع شوط المسمار 4 .

يتم إنتاجه من خلال استخدام ناقل الحركة متعدد البداية.

التصنيف والمعايير التقنية الرئيسية للمحاثات

يتم إنشاء كل من المجالات المغناطيسية والكهربائية بواسطة عنصر أو آخر من عناصر الدائرة. في حالة المجالات الساكنة، يمكن أن توجد المجالات المغناطيسية والكهربائية بشكل مستقل عن بعضها البعض. يرتبط المجال الكهربائي المتناوب دائمًا ارتباطًا وثيقًا بالمجال المغناطيسي الحامل. ومع ذلك، على الرغم من هذا الارتباط، فمن الممكن تحديد الأجزاء التي يكون غرضها إنشاء أحد هذه الحقول أو استخدامه بشكل أساسي. بالنسبة للمجال الكهربائي، هذه الأجزاء هي المكثفات، وبالنسبة للمجال المغناطيسي، تسمى هذه الأجزاء المحاثات.

أي موصل يحمل تيارا كهربائيا يخلق مجالا مغناطيسيا في الفضاء المحيط به. لتركيز المجال في حجم محلي معين، يتم لف موصل يحمل تيارًا في شكل حلزوني أسطواني، يسمى الملف اللولبي في الهندسة الكهربائية.

في الإلكترونيات الراديوية، بدلًا من مصطلح "الملف اللولبي"، تم استخدام الاسم "" مغو" (lat.i nductio - إرشاد). استخدام أعداد مختلفة من اللفات أو تغيير شكلها أو وضع نواة ذات قيمة متزايدة داخل الملف  من الممكن، مع نفس كمية التيار المتدفق عبر الملف، إنشاء مجال مغناطيسي متفاوت الشدة.

تصنيف المحاثات

يمكن تصنيف المحاثات وفقا لعدد من الخصائص.

حسب التصميم وهي مقسمة إلى:

طبقة واحدة ومتعددة الطبقات،

على الإطارات وبدون إطار،

مع وبدون النوى،

إلى محمية وغير محمية،

عالية التردد (وجود مقاومة حثية في نطاق التردد من 100 كيلو هرتزل 400 ميجا هرتز) والتردد المنخفض، الخ.

حسب الغرض تنقسم المحاثات إلى:

كفاف،

لفائف الاتصالات,

الإختناقات ذات التردد العالي والمنخفض، وما إلى ذلك.

الخصائص والمعلمات الرئيسية للمحاثات

الخصائص الرئيسية للملفات هي الحث، السعة الذاتية، المقاومة النشطة وعامل الجودة، استقرار درجة حرارة الحث. دعونا نلقي نظرة على هذه المعلمات.

محاثة الملف ل - المعلمة الرئيسية التي تحدد المفاعلة التي يمتلكها الملف في الدائرة الكهربائية. عند حساب محاثة الملفات ذات التصميمات المختلفة، يتم استخدام الصيغ شبه التجريبية والرسوم البيانية المساعدة الواردة في الأدبيات المرجعية. على عكس المكثفات والمقاومات، فإن القيم الاسمية لمحاثة الملفات ( الاستثناء هو اختناقات HF و LF الموحدة ) لا يتم توحيد معايير GOST، ولكن يتم تحديدها بناءً على معايير المؤسسة أو المواصفات الفنية لمعدات محددة. يستخدم REA ملفات ذات محاثة من أجزاء من ميكروهنري (دائرة عالية التردد) إلى عشرات من الهنري (اختناقات مرشح المقوم). يتم تصنيع الملفات الحلقية بناءً على قيم الحث بدقة 0,2...0,5%, وبالنسبة للمحاثات الأخرى فإن الدقة مقبولة 10...15%.

القدرة الخاصة لفائف ج ل يحدث بسبب وجود مجال كهربائي بين المنعطفات الفردية، وكذلك بين المنعطفات الفردية وجسم الجهاز (والشاشة، إن وجدت). تعتبر عادة (الإطار 1)،أن السعة الخاصة بالملف تتكون من داخلية السعة المتبادلة ج VN =  ج VN أنا و خزان التركيب ج م =  ج م أنا , أي. ج ل = ج VN + ج م .

مع زيادة قطر اللف وانخفاض درجة سعته ج VN يزيد. زيادة كبيرة في القدرة ج VN يحدث عند استخدام إطارات لفائف مصنوعة من مواد ذات زيادة  .

قدرة التركيب ج م يعتمد ذلك على موقع الملف بالنسبة لهيكل الجهاز والأجزاء الأخرى، وعلى حجم وشكل الشاشة إذا كان الملف محميًا. نظرا للتكوين المعقد للمجالات الكهربائية، حساب دقيق للسعة ج ل مستحيل عمليا وعادة ما يتم تحديد قيمته تجريبيا. المحاثات المستخدمة في الأجهزة الإلكترونية لها قيمة ج ل تتراوح عادة من الوحدات إلى العشرات و (مع لف متعدد الطبقات) بيكوفاراد.

مقاومة الخسارة. عامل جودة مغو . في الترددات المنخفضة، يمكن اعتبار المقاومة النشطة للمحث مساوية لمقاومة سلك لفه عند التيار المباشر. ومع الانتقال إلى الترددات الأعلى يبدأ بالظهور تأثير السطح وتزداد المقاومة النشطة للملف. بالإضافة إلى ذلك، عند لف السلك في شكل حلزوني، أي. عندما يتم جرحه على ملف، يتم تشويه المجال المغناطيسي للموصل بسبب ظهور اتصال مغناطيسي بين المنعطفات الفردية، ويتضح أنه غير متماثل بالنسبة للمقطع العرضي للسلك. وهذا بدوره يؤدي إلى التوزيع غير المتكافئالتيار على طول محيط المقطع العرضي للموصل: داخل المنعطف، ستكون كثافة التيار أعلى. يسمى إزاحة التيار عالي التردد إلى محور الملف تأثير القرب . تأثيره يزيد أيضًا من المقاومة النشطة للملف.

وبالتالي، يمكننا أن نفترض أن المقاومة النشطة لسلك اللف على التيار المتردد ر ~ = ر بي + ر ب ، أين ر بي - عنصر المقاومة اعتمادا على تأثير السطح، ر ب .- مكون يظهر زيادة إضافية في مقاومة سلك اللف نتيجة لتأثير القرب.

عند قيمة ثابتة لتردد التيار المتردد، القيمة ر بي سيكون أصغر، كلما زاد قطر السلك د .

على العكس من ذلك، يظهر تأثير القرب بشكل أكثر وضوحًا مع زيادة قطر السلك. د ، أي. مع زيادة القطر القيمة ر ب يزيد. على الشكل 2.3.2وتظهر منحنيات هذه التبعيات واعتماد مقاومة سلك اللف ر ~ = ر بي + ر ب = و ( د ) من قطرها. لكل تردد تيار متردد يوجد قطر السلك الأمثل د الأراضي الفلسطينية المحتلة ، حيث المقاومة النشطة للملف ر ~ = ر دقيقة ، أي. إنه الحد الأدنى.

مقاومة الأسلاك ر ~ على ترددات تصل إلى 1 ميغاهيرتزيمكن تخفيضها بواسطة 30... 40% , إذا كنت تستخدم بدلاً من سلك دائري سلك ليتز - سلك مجدولة يتكون من موصلات فردية ذات مقطع عرضي صغير متشابكة مع بعضها البعض، معزولة عن بعضها البعض. ويفسر ذلك حقيقة أن سطح سلك Litz كبير المزيد من السطحسلك متجانس له نفس مساحة المقطع العرضي.

مقاس ر ~ كمعلمة ملف لمقارنة الملفات المختلفة مع بعضها البعض، عادة لا يتم استخدامها. يتم استخدامه فقط للحسابات الحرارية للمحاثات في مراحل إخراج أجهزة الإرسال الراديوية القوية.

لمقارنة الملفات الفردية مع بعضها البعض، يكون من الملائم أكثر استخدام معلمة تحدد الخسائر النشطة كقيمة نسبية يتم تحديدها من خلال مقارنة الطاقة دبليو ر الذي ينفق في المقاومة ر ~ خلال فترة التذبذب التوافقي، مع أقصى قدر من الطاقة دبليو ل , الملف المخزن في المجال المغناطيسي. سلوك

دبليو ل , / ث ر =  لتر/2  ر ~

ويميز نوعية الملف. ومع ذلك، لتبسيط الحسابات، عادة ما تعتبر معلمة الملف 2  مرات أكثر دبليو ل , / ث ر :

س =  L/R ~ (2.3.1)

تسمى هذه الكمية عامل الجودة المحاثات.

كلما زاد عامل الجودة، انخفض الفقد في الملف وارتفعت جودته. معنى س يتم تحديده من خلال اختيار نوع اللف، مادة الإطار، تصميم الملف وتأثير الأجزاء الأخرى المحيطة بالملف أثناء تركيبه في الجهاز.

اعتمادًا على تأثير العوامل المذكورة، عادةً ما يقع عامل جودة الملفات المستخدمة في REA ضمن النطاق 50...600 وفي وجود النوى يمكن أن يكون أعلى.

معامل درجة حرارة الحث. يؤدي تغيير درجة الحرارة المحيطة إلى تغيرات في طول وقطر سلك اللف، وأبعاد إطار الملف، وثابت العزل الكهربائي لمادة الإطار والعزل، وما إلى ذلك. وهذا يؤدي إلى تغيير في محاثة الملف وعامل الجودة. مقياس اعتماد محاثة الملف على درجة الحرارة هو معامل درجة حرارة الحث (تكي)،يتم تحديدها بشكل مشابه لمعاملات درجة الحرارة الأخرى. للملفات ذات اللف متعدد الطبقات TKI = (50...500)10 - 6 ل، بالنسبة للملفات ذات الطبقة الواحدة، يكون مؤشر TCI أقل بكثير.

لزيادة ثبات درجة حرارة الملفات، يتم تشريب إطاراتها وعزلها، وتستخدم الإطارات الخزفية ذات اللفات المصنوعة من الفضة المحترقة، ويتم إغلاق الملفات. يمكننا أن نفترض أن عامل جودة الملفات يتناقص في المتوسط ​​بمقدار 1 % لكل 3 درجاتزيادات درجة الحرارة بالنسبة لعامل الجودة في 20 درجة مئوية. التعرض للرطوبة يمكن أن يسبب تغييرات كبيرة (تصل إلى 30 % ) القدرة الخاصة وعامل الجودة للملفات. عادة ما يكون هذا التغيير قابلاً للعكس، وذلك بعد تجفيف القيمة س و ج ل تأخذ على نفس القيم تقريبا.

يمكن حساب السعة الذاتية لمحث أحادي الطبقة باستخدام الصيغة:

هناك المزيد طريقة بديلةحساب السعة الخاصة بالمحرِّض. يمكن العثور على هذه الطريقة في كتاب "تفاصيل دوائر المعدات الراديوية والحساب والتصميم" V.A. Volgov 1954. يتم استخدام الصيغة التالية هناك:

السعة الأصلية في الجبهة الوطنية.

المعامل الذي تعتمد قيمته على العلاقة بين درجة اللف وقطر السلك؛ وترد قيمه في الشكل 8، أ.

المعامل الذي يعتمد على العلاقة بين طول وقطر الملف، وقيمته متساوية في الشكل 8، ب.

الشكل 8 - الرسوم البيانية لقيم المعاملات k ولحساب السعة الجوهرية للمحاثات أحادية الطبقة

بالنظر إلى الرسوم البيانية، نكتب قيم هذه المعاملات: , .

دعنا نستبدل القيم العددية في الصيغة (9):

السعة الذاتية للمغو.

> حساب جودة الجودة

مقاومة التيار العالي التردد.

الخسائر الناجمة عن الأساسية؛

الخسائر التي تسببها الشاشة؛

خسائر عازلة.

تتكون الخسائر من الخسائر في الأسلاك والعوازل والقلب والشاشة.

تحدث خسائر الأسلاك بسبب ثلاثة أسباب.

أولاً، تتمتع أسلاك اللف بمقاومة أومية:

ثانيا، مقاومة الأسلاك المتعرجة التيار المتردديزداد مع زيادة التردد، والذي يرجع إلى تأثير السطح، وجوهره هو أن التيار لا يتدفق عبر المقطع العرضي بأكمله للموصل، ولكن من خلال الجزء الحلقي من المقطع العرضي. (الشكل 9)

الشكل 9 - تأثير السطح

ثالثًا، في أسلاك اللف الملتوية في دوامة، يتجلى تأثير القرب، وجوهره هو إزاحة التيار تحت تأثير التيارات الدوامية والمجال المغناطيسي لمحيط السلك المجاور للإطار، ونتيجة لذلك، فإن المقطع العرضي الذي يتدفق من خلاله التيار يأخذ طابع الهلال، مما يؤدي إلى زيادة إضافية في مقاومة الأسلاك. (الشكل 10)

الشكل 10 - تأثير القرب

أعلاه، قمنا بحساب قطر السلك الأمثل الذي تكون فيه مقاومة التيار عالي التردد في حدها الأدنى. بالنسبة للملفات أحادية الطبقة يتراوح من 0.2 مم إلى 0.6 مم، وللملفات متعددة الطبقات من 0.08 مم إلى 0.2 مم.

دعونا نحسب مقاومة التيار عالي التردد باستخدام الصيغ التجريبية. لنحسب المعامل المساعد:

التردد، هرتز؛ قطر السلك، سم

بالنسبة للملفات التي تعمل بترددات لا تزيد عن 10 ميجاهرتز (في حالتنا، التردد هو 4.7 ميجاهرتز)، يتم حساب المقاومة باستخدام الصيغة:

حيث d هو قطر السلك بدون عزل بالسنتيمتر؛ N هو عدد لفات الملف.

ك - المعامل المساعد.

F(z)، G(z) - معاملات تأخذ في الاعتبار تأثير تأثير السطح وتأثير القرب. يتم تحديد قيمها باستخدام معلمة مساعدة:

نحدد المعاملين F(z) وG(z) من الجدول أدناه: F(z)=2.254، G(z)=0.8609.

تحدث خسائر العزل الكهربائي في مجال سعة الملف من خلال العازل الكهربائي وتعتمد على قيمة هذه السعة وجودة مادة الإطار وعلى التردد. وأيضا على ظل فقدان العزل الكهربائي. ترجع الخسائر في العازل الكهربائي إلى حقيقة أنه بين المنعطفات المجاورة للملف هناك سعة تحتوي على مكونين - السعة عبر الهواء C ov والسعة من خلال العازل C od.

الشكل 11 - رسم الخسائر في عازل مغو

يمكن تحديد خسائر العزل الكهربائي باستخدام الصيغة التالية:

دعنا نستبدل القيم العددية في الصيغة (12):

الخسائر التي أدخلها قلب المحث:

يمكن العثور على الخسائر التي تسببها النواة باستخدام الصيغة التالية:

دع المحث يكون في جهاز استقبال الراديو، ثم H=0؛

لنحسب عامل الجودة باستخدام الصيغة (13):

يتميز استقرار الملف بالتغيرات في معالمه تحت تأثير درجة الحرارة والرطوبة. تتميز التغيرات في الحث تحت تأثير درجة الحرارة بمعامل درجة حرارة الحث (TCI). يتم تحديد TCI للملف من خلال طريقة اللف وجودة عازل الإطار. ولزيادة ثبات درجة الحرارة، يتم استخدام الإطارات المصنوعة من مادة ذات معامل تمدد خطي منخفض. من الأفضل تلبية هذه المتطلبات بواسطة السيراميك.

أين هو التغير في التردد؟

تغير درجة الحرارة

أين هو التغيير في الحث:

تغير درجة الحرارة.

دعونا نحدد TKI:

من البيانات الجدولية؛

لإطار السيراميك.

للأسلاك النحاسية.

دعونا نحدد TKN:

يمكن تقسيم المكثفات المستخدمة في المعدات الإلكترونية إلى مكثفات ثابتة ومكثفات متغيرة ومكثفات ضبط. أدى الاستهلاك الكبير للمكثفات الثابتة في صناعة الراديو إلى توحيد الأنواع الأكثر استخدامًا وتنظيم إنتاجها بكميات كبيرة. خيار النوع الصحيحيتم تصنيع المكثف على أساس الخصائص الكهربائية. تتراوح سعة المكثفات المستخدمة من عدة pF إلى عدة آلاف من μF؛ وتعتمد القيمة الدقيقة للسعة على الغرض من المكثف. الانحرافات المسموح بهاتحدد سعات المكثفات الفردية من القيمة الاسمية المحددة فئة الدقة. (E6، E12، E24، E48، E96، E192). عادةً ما تكون انحرافات المكثفات الحلقية . اعتمادًا على الغرض، يتم استخدام المكثفات ذات فئات الدقة المختلفة في المعدات الإلكترونية. عادةً ما يتم اختيار مكثفات الحجب والفصل وفقًا لفئات الدقة II وIII، وعادةً ما تحتوي المكثفات الحلقية على فئات دقة I أو 0، ومكثفات المرشح لها فئات دقة IV وV وVI. تتميز القوة الكهربائية للمكثفات بجهد الانهيار وتعتمد بشكل أساسي على الخصائص العازلة للعازل.

الجهد المقنن هو الجهد الذي يمكن أن يعمل به المكثف لمدة تصل إلى ساعات. لزيادة موثوقية الأجهزة الإلكترونية، يتم استخدام المكثفات بجهد أقل من الجهد المقنن.

يتم تحديد ثبات الحاوية من خلال تغيرها تحت تأثير العوامل الخارجية. أعظم تأثيردرجة الحرارة تؤثر على القدرة. يتم تقييم تأثيرها من خلال معامل درجة حرارة السعة (TKE):

يحتوي ملف TKI على ملف إيجابي، ثم يتم تثبيت مكثف مع TKE سلبي بحيث لا يتغير تردد ضبط الدائرة من درجة الحرارة.

يحدث التغير في السعة بسبب التغير في الأبعاد الخطية لألواح المكثفات والعازل الكهربائي، ولكن بشكل رئيسي بسبب التغير في ثابت العزل الكهربائي للعازل. بالنسبة للمكثفات عالية التردد، لا تعتمد قيمة TKE على درجة الحرارة ويتم الإشارة إليها على جسم المكثف من خلال طلاء الجسم بلون معين ووضع علامة لونية. بالنسبة للمكثفات ذات التردد المنخفض، يكون اعتماد السعة على درجة الحرارة غير خطي. يتم تقييم ثبات درجة حرارة هذه المكثفات من خلال الحد الأقصى لانحراف السعة عند درجات الحرارة القصوى. يتميز استقرار المكثفات مع مرور الوقت بمعامل الشيخوخة.

فقدان الطاقة في المكثفات يرجع إلى التوصيل الكهربائي والاستقطاب. وهي تتميز بفقدان العزل الكهربائي للمكثفات ذات العوازل الخزفية.

يتم اختيار المكثفات الكهربائية المستخدمة في جهاز إلكتروني بشكل صحيح إذا كان النوع والمعلمات المقدرة للمكثفات (السعة المقدرة، والجهد المقنن، وما إلى ذلك) توفر وضع التشغيل المطلوب بمستوى معين من الموثوقية الدائرة الإلكترونية. إذا كانت المكثفات الكهربائية، في الوقت نفسه، ذات تكلفة وأبعاد ووزن قليلة، فسيتم اختيارها على النحو الأمثل.

في هذا الدائرة التذبذبيةمن المستحسن اختيار مكثف السيراميك. يتميز بأداء كهربائي عالي، صغير الحجموتكلفة منخفضة. تتمثل ميزة المكثفات الخزفية في ثباتها العالي وقدرتها على تصنيعها بأي قيمة TKE محددة مسبقًا ومحاثة ذاتية منخفضة جدًا. ميزتها هي أيضًا إمكانية استخدامها نسبيًا درجات حرارة عالية; بعض العيوب هي صعوبة تصنيع المكثفات الخزفية ذات السعة العالية.

ونتيجة لذلك، اخترنا مكثفًا سيراميكيًا بسعة اسمية تبلغ 160 pF: K10-2E-M150- 160 pF ± 10% - V. OZHO.460.034GU.