Ленточные сердечники

По форме ленточные магнитопроводы могут быть тороидальными, овальными, С-образными разрезными, прямоугольными, квадратными и др.

5) наиболее выгодными для достижения минимальной стоимости являются стержневые ленточные магнитопроводы с двумя катушками, обеспечивающие выигрыш в мощности по сравнению с броневыми (при одинаковых стоимости и рабочей частоте) до 30%.

8.4. Ленточные магнитопроводы: а — броневой; б — стержневой; в — кольцевой

Их можно использовать для стержневых, броневых, тороидальных и трехфазных трансформаторов. Основными преимуществами их перед шихтованными являются лучшее использование ферромагнитного материала благодаря ориентации магнитного потока в направлении прокатки стали или пермаллоя и более высокое сопротивление вихревым токам, что обусловливает уменьшение потерь мощности в магнитопроводе, особенно при повышенных частотах. Ленточные магнитопроводы ( 3.3) бывают неразъемными и разъемными. Разъемные ленточные магнитопроводы выполняют из двух половин. Чтобы уменьшить магнитное сопротивление магнито-провода в местах стыка, торцевые поверхности обеих половин шлифуют, затем вкладывают в катушку и склеивают по шлифованным по-

Ленточные магнитопроводы имеют форму круглых ( 12.2, а) или прямоугольных со скругленными углами колец ( 12.2, б), полученных спиральной навивкой на оправку одной ленточной заготовки или П-образной гибкой нескольких предварительно нарезанных полос. Во втором случае кольца получаются разъемными с плоскостью разреза ( 12.2, в). Неразрезные ленточные магнитопроводы характеризуются лучшими магнитными характеристиками по сравнению с разрезными ленточными и пластинчатыми, так как в последних неизбежны воздушный зазор и частичное замыкание торцов. Однако неразрезные ленточные магнитопроводы имеют следующие недостатки: сложность и большая трудоемкость намоточных работ. Достоинством разрезных ленточных магнитопроводов является то, что катушки для них можно изготавливать на обычных намоточных станках.

Шлифование торцов магнитопровода производится для удаления неровностей, полученных при разрезании, и уменьшения зазоров при сборке двух половин магнитопровода. В ряде случаев торцы магнитопроводов притирают. С-образные ленточные магнитопроводы получают гибкой: ленту режут на отрезки различной длины и собирают в определенном порядке в пакет, который затем изгибают в специальном приспособлении.

Ленточные магнитопроводы нашли самое широкое применение в трансформаторах малой и небольшой мощности, выпускаемых в массовом коли%естве. Применение сложного технологического оборудования, необходимого для изготовления трансформаторов с ленточными магнитопроводами, экономически оправдано.

2.15. Ленточные магнитопроводы трансформаторов малой мощности: а— стержневой; б —броневой; в — тороидальный

В процессе намотки магнитопровода лента подвергается большим механическим напряжениям. При этом ее магнитные свойства ухудшаются в тем большей степени, чем больше величина магнитной проницаемости. Поэтому ленточные магнитопроводы всегда требуют отжига для снятия механических напряжений *.

Замкнутые ленточные магнитопроводы, предназначенные для максимального использования магнитной проницаемости материала тонких лент, после намотки подвергаются тщательному отжигу для восстановления магнитных свойств. Однако при этом все же наблюдается снижение магнитной проницаемости на 15—20%.

Замкнутые ленточные магнитопроводы (обычно кольцевые) используют для кольцевых трансформаторов. При этом, чтобы провод обмотки не вызвал дополнительных механических напряжений перед намоткой, магнитолровод обматывается изоляционной лентой.

шаются магнитные потери. Однако эти благоприятные характеристики проявляются только в том случае, когда направление магнитных линий в листах совпадает с направлением их проката. Поэтому конструкция трансформаторов с сердечниками из холоднокатаной стали имеет существенные особенности. Сердечники изготовляют из лент этой стали, нарезанных вдоль проката. Ленты можно свивать в кольцо прямоугольного сечения ( 13.20,о и б), после чего производят отжиг без доступа воздуха с целью снять механические напряжения в материале. Такой отжиг существенно повышает магнитную проницаемость и тем самым способствует уменьшению тока холостого хода трансформатора. Обмогки навивают на специальных станках непосредственно на сердечник. Однако такая технология изготовления обмоток оказывается сложной, особенно в тех случаях, когда мощность трансформатора достигает нескольких сотен ватт. Поэтому чаще применяют разрезные ленточные сердечники ( 13.20,е и г). После навивки сердечник разрезают, что позволяет изготовлять обмотки отдельно и затем собирать трансформатор из готовых частей.

Выполнение поставленного условия возможно, если применять ленточные сердечники и сердечники, у которых стержни изготовлены из текстурованных, а ярмо — из горячекатаных сталей.

Для изготовления магнитопроводов низкочастотных трансформаторов используют ленту из электротехнической стали шириной 250 мм и толщиной 0,2...0,5 мм. Для переключающих и запоминающих устройств, магнитных усилителей, импульсных трансформаторов, накопительных элементов изготовляют ленточные сердечники из железоникелевых сплавов. Толщина ленты составляет 1,5; 2; 3; 10; 20; 50 и 100 мкм.

Обычно в магнитных переключающих и логических устройствах находят применение ферритовые сердечники с Нс = 0,2 ч- 0,4 А/см типов 0,2 ВТ; 0,3 ВТ; 0,37 ВТ; 0,44 ВТ; в случае невысоких требований к температурной стабильности можно применять сердечники с более узкой петлей гистерезиса (Яс<0,2 А/см), например типов 0,27 ВТ; 1,16 ВТ; 0,12 ВТ. При высоких требованиях к температуркой стабильности перспективными являются микронные ленточные сердечники из сплавов 79НМ и 77НМД, которые могут рабо-

Таблица П-8 Микронные ленточные сердечники из сплавов 79 НМ и 77 НМД

Устройство микротрансформаторов. Сердечники микротрансформаторов набираются из листов Ш-образной (см. IV. 5), П-образной (см. IV.3, а) или тороидальной формы ( IV.11, в). В последнее время получают распространение сердечники, изготовленные из узкой ленты электротехнической стали ( IV. 11). В большинстве случаев ленточные сердечники разрезаются на две половины ( IV. 12), что

IV.11. Ленточные сердечники:

В отношении основных магнитных свойств ленточные сердечники превосходят ферритовые, но значительно уступают им в скорости переключения, определяющей быстродействие собранных на них схем.

Наиболее высокой прямоугольностью (до 0,98) обладают микронные сердечники из железоникелевокобальтовых сплавов; такие сердечники применяют при частотах перемагничивания порядка десятков килогерц. В переключающих устройствах, рассчитанных на частоты в сотни килогерц, используют микронные сердечники (лента толщиной 2—3 мкм) из высоконикелевого пермаллоя, обеспечивающие минимальный коэффициент переключения. .Ленточные сердечники позволяют допустить для аппаратуры широкий диапазон рабочих температур, однако производство их отличается сложностью и более высокой стоимостью по сравнению с ферритовыми сердечниками с ППГ. Ферри-товые сердечники вместе с тем обладают более низкой температурной стабильностью и несколько более низкими магнитными параметрами.

сложной, особенно в тех случаях, когда мощность трансформатора достигает нескольких сотен ватт. Поэтому чаще применяются разрезные ленточные сердечники ( 12.20, в и г). После навивки сердечник разрезается, что позволяет изготовлять обмотки отдельно и затем собирать трансформатор из готовых частей.

Приложение 3.2 Кольцевые ленточные сердечники ОЛ из холоднокатаной стали