Главная Промышленная автоматика.

дроссели сглаживающих фильтров предназначены для ослабления пульсаций выпрямленного напряжения.

Основными элементами конструкции дросселя фильтра являются магнитопровод и обмотка. Дроссели фильтров выполняются с одной или двумя основными обмотками, кроме того, могут иметь еще вспомогательные обмотки, например компенсирующие, как показано на рис. \3,а - в. Назначение этих обмоТок будет рассмотрено в схемах сглаживающих фильтров.

Z -о

Рис. 13. Электрические схемы дросселей фильтров

0.1 /о, А

Рис. 14. Зависимость иидуктив-иости дросселя фильтра от тока подмаишчивания при отсутствии зазора {!), с зазором 0,2 мм {2) и 0,5 м.м {3)

Особенностью работы дросселей сглаживающих фильтров яв- : ляется то, что но их обмоткам одновременно протекают постоян-ная и переменные составляющие тока, являющиеся результатом выпрямления напряжения переменного тока. Закон изменения , пульсирующего тока на выходе схемы выпрямления при синусои- . дальной форме переменного тока без учета высших гармоник может быть представлен в виде

к = 1о + 1т sin ® \

где /о - постоянная составляющая выпрямленного тока; /„, со - амплитуда и угловая частота первой гармоники выпрямленного тока соответственно.

Постоянная составляющая тока в обмотке дросселя вызывает подмагничивание его магнитопровода, в результате чего уменьшаются магнитная проницаемость материала магнитопровода и индуктивность дросселя. Зависимость индуктивности дросселя от тока подмагничивания при отсутствии в магнитопроводе зазора на примере конкретного дросселя показана на рис. 14 (кривая /). В дросселях фильтров индуктивность должна быть по возмож-



йости постоянной при изменении иодмагничивающего тока в широких пределах (практически от нулевого до номинального значения). Для выполнения этого условия кривая намагничивания материала магнитопровода в тех же пределах изменения тока должна быть практически линейной. Спрямление характеристики намагничивания и обеспечение постоянства индуктивности достигаются выполнением магнитной цепи дросселя с немагнитным, например воздушным зазором. Подобный зазор представляет собой большое сопротивление для постоянной составляющей .магнитного потока, и потому она ослабляется, а переменная составляющая магнитного потока проходит через зазор почти без ослабления. Величина зазора оказывает влияние не только на индуктивность дросселя, но и на характер зависимости индуктивности от намагничивающего тока (рис. 14, кривые 2, 3). Каждому значению тока h соответствует оптимальный немагнитный зазор, при котором обеспечивается максимальная индуктивность.

В качестве магнитопроводов дросселей фильтров могут быть использованы магнитопроводы стержневой и броневой конструкций. Для создания дросселей фильтров большой энергоемкости в соответствии с рекомендациями ГОСТ 22050-76 следует выбирать магнитопроводы типа ПЛ (см. табл. 10 приложения). В дросселях фильтров бытовой радиоаппаратуры при частоте питающей сети 50 Гц применяются магнитопроводы типа ШЛМ (см. табл. 14 приложения). Магнитопроводы типа ШЛП (см. табл. 16 приложения) используют в дросселях при частоте питающей сети от 400 до 1000 Гц, Возможно применение и других типов магнитопроводов.

Основные параметры и допустимые сочетания номинальных значений индуктивности и тока подмагничивания дросселей фильтров выпрямителей источников вторичного электропитания устанавливаются ГОСТ 17597-78. Настоящий стандарт распространяется на вновь разрабатываемые и модернизируемые дроссели фильтров с индуктивностью от 0,000005 до 5 Гн, током подмагничивания от 0,125 до 250 А для выпря.мленного напряжения до 1000 В. Для сокращения числа типономиналов дроссели фильтров разрабатываются с двумя одинаковыми обмотками - (см. рис. 13,6). Эти обмотки могут соединяться последовательно или параллельно. В первом случае индуктивность дросселя Lap(nc) при токе подмагничивания /о(пс) будет в четыре раза больше, чем индуктивность дросселя при параллельном включении обмоток др(пр), зато в последнем случае ток под.магничивания /отр) возрастает вдвое по сравпепию с последовательным включением:

др (ПС) др (пр)

г -91

о (пр) о (ПС) •

требования и нормы на дроссели фильтров зыпря.мителей, предназначенных для использования в радиовещательных и теле-

2* 35



визионных приемниках, магнитофонах и комбинированных устройствах бытовой РЭА, устанавливаются ГОСТ 18688-79. Условное обозначение дросселей при записи в технической документации состоит из слова «дроссель», сокращенного обозначения дросселя «Др», цифр, написанных через дефис, обозначающих индуктивность (в генри), ток подмагничивания (в амперах), номера разработки (при необходимости). Если в дросселе имеется несколько об.моток, то в конце обозначения указывают римской цифрой число обмоток (при этом в обозначении индуктивности и тока под.магпичивания указываются значения, соответствующие большей по индуктивности обмотке). Подобные дроссели обеспечивают работоспособность в диапазоне температур окружающей среды от +1 до +55° С для обычного климатического исполнения (до +70° С для климатического исполнения В), выдерживают воздействие повышенной относительной влажности до 96% при температуре +25° С, устойчивы к воздействию пониженного атмосферного давления до 70 кПа (525 мм рт. ст.).

К электрическим параметрам дросселей фильтров относятся также сопротивление обмоток постоянному току /др и перегрев обмоток дросселя. При протекании тока по обмотке дросселя фильтра с сопротивлением Гдр выделяется мощность -Рдр = Яодр, которую следует учитывать при определении КПД устройства и температуры перегрева обмоток. Если сопротивление обмоток дросселя менее 1 Ом, то перегрев обычно не контролируется.

Дроссели фильтров, так же как и маломощные трансформаторы, унифицированы. ГЛирокое распространение получил унифицированный ряд дросселей типа Д (от Д1 до Д69), охватывающий диапазон индуктивностей от 0,0005 до 40 Гн при токах подмагничивания от 0,02 до 18 А. Наряду с этим был разработан ряд миниатюрных дросселей фильтров (Д201 . . . Д274), у которых обмотка выполнялась из фольги. Электрические параметры этих дросселей приведены в [21].

в радиолюбительских условиях, если нельзя нспользовать унифицированный дроссель фильтра с нужными параметрами, следует выполнить электрический и конструктивный расчет дросселя. При проектировании оптимального дросселя фильтра необходимо выбирать геометрические размеры магнитопровода так, чтобы получить минимальное значение соответственно массы или объема дросселя. При этом рекомендуется использовать унифицированные магнитопроводы усредненной оптимальной геометрии (например, ШЛМ). Ниже приводится методика упрощенного расчета дросселя .фильтра. При этом предполагается, что для магнитопровода используется электротехническая сталь марки 3411 с толщиной ленты 0,35 мм; обмотка выполнена медным круглым проводом марки ПЭВ; заданы значения индукции В = 0,5 Тл и плотности тока в обмотке 7=3,5 А/мм.

Расчет дросселя ведется в следующей последовательности: 1. По заданныам эначеяиям индуктивности /-др и тока подмагничивания /о дросселя определяем исходное значение электромагнитной энергии /-др/о.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [10] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

0.0036