Катушки и трансформаторы

Биты и байты → Начинающим → Радиодетали → Катушки и трансформаторы

Катушки индуктивности в зависимости от условий использования и конструкции разделяются на низкочастотные (НЧ) и высокочастотные (ВЧ). Длянизкочастотных катушек (а также НЧ трансформаторов) характерно наличие магнитопровода (сердечника) из стальных пластин или пластин специальных сплавов (пермаллой и др.). Высокочастотные катушки используются либо без сердечника, либо с ферритовым сердечником, либо, что значительно реже, с подстроечным сердечником из немагнитного материала (например, латуни, меди, алюминия). Подстроечный сердечник из немагнитного материала позволяет, не изменяя числа витков катушки, уменьшать ее индуктивность. Основное преимущество такого метода подстройки — высокая термостабильность, что важно, например, в случае точных измерительных приборов. Катушки с сердечником из немагнитного материала иногда также используются в приемниках на УКВ диапазоне.

Типы используемых проводов. Как низкочастотные, так и высокочастотные катушки наматывают обычно медным проводом различного диаметра (из всех известных проводников медь после серебра имеет наименьшее сопротивление). Для этой цели в настоящее время чаще всего применяют провода с эмалевой изоляцией. Низкочастотные катушки (дроссели) и трансформаторы в некоторых случаях при повышенных требованиях-к изоляции могут наматываться проводом других марок, в том числе с хлопчатобумажной, шелковой и другими видами изоляции. Высокочастотные катушки также могут быть намотаны проводом в эмалевой изоляции, однако катушки, используемые в высокочастотной части коротковолнового диапазона и: на ультракоротких волнах, для снижения потерь часто наматывают неизолированным медным проводом или, что лучше, медным посеребренным проводом (в передатчиках иногда вместо провода используется медная трубка). С целью снижения потерь эти катушки наматывают также на ребристых каркасах из специальных высокочастотных материалов, обладающих малыми потерями, или вовсе без каркасов.

В прошлом до появления ферритовых сердечников в высокочастотных катушках диапазона длинных и средних волн широко применялся многожильный провод — лицендрат. Он состоял из нескольких свитых вместе тонких проводов с эмалевой изоляцией: В настоящее время лицендрат в массовой радиоаппаратуре почти не применяется, так как повышения добротности катушек сейчас можно достичь более простыми путями, в частности с помощью ферритовых сердечников. Однако применение лицендрата может иметь смысл в ряде случаев, когда нужно изготовить катушки особо высокой добротности, например в узкополосных фильтрах ПЧ.

Создание ферритов позволило не только упростить конструкции контурных катушек, но и значительно улучшить их качество. Высокочастотные катушки с соответственно подобранными ферритовыми сердечниками могут использоваться в широком диапазоне волн, вплоть до ультракоротких.

Как паять эмалированный провод. Так как для намотки катушек и трансформаторов чаще всего применяются провода с эмалевой изоляцией, то пайку выводов следует производить, предварительно удалив эмаль. Изоляцию можно удалить, например, подержав провод в пламени горящей спички или зачистив его ножом. Эмаль можно удалить, протерев провод ватой, смоченной в ацетоне (ацетон растворяет эмаль).

Простой способ определения диаметра провода. При отсутствии микрометра диаметр провода можно приблизительно определить, намотав вплотную виток к витку на карандаш или другой подходящий стержень несколько десятков витков провода и замерив затем линейкой общую длину намотки. Диаметр провода получим, разделив длину намотки (в мм) на количество витков. Чем больше витков намотано и чем плотнее намотка, тем точнее результат измерений.

Каркасы ВЧ катушек. Каркасы катушек в зависимости от рабочего диапазона частот и назначения могут быть выполнены самыми различными способами и из различных материалов (бумаги, прессшпана, органического стекла, высокочастотной керамики и разнообразных высокочастотных материалов). В отношении электрических характеристик наилучшими, являются не требующие пропитки и влагостойкого покрытия полистироловые каркасы. Затем в порядке ухудшения диэлектрических качеств можно назвать следующие материалы для каркасов: высокочастотная керамика, ультрафарфор, бакелизированные трубки из кабельной бумаги. Иногда роль каркаса выполняют планки из изоляционного материала, скрепляющие витки. Нередко катушки вообще выполняются без каркаса (в контурах УКВ и КВ диапазонов).

В большинстве случаев при конструировании самодельной аппаратуры приходится либо изготовлять каркасы самому, либо приспосабливать имеющиеся под рукой те или иные готовые изделия. В качестве каркасов для контурных катушек с успехом можно применять, например, керамические корпуса конденсаторов КБГИ подходящего диаметра. Если диаметр имеющегося каркаса несколько отличается от расчетного, то число витков катушки с каркасом иного диаметра может быть рассчитано по формуле:

Катушки и трансформаторы

Точность, даваемая этой формулой, в большинстве случаев бывает вполне достаточной, так как в процессе настройки устройства индуктивность все равно приходится подгонять, меняя положение сердечника.

Небольшие по размерам каркасы для контурных катушек можно изготовить из кинофотопленки, с которой предварительно удалена эмульсия. Чтобы каркас был жестким, его выполняют из трех — пяти слоев пленки (в зависимости от диаметра каркаса). Из пленки же при необходимости изготовляют щечки каркаса, приклеивая их целлулоидным клеем. На поверхность пленки клей следует наносить два раза. Швы через 2 — 3 ч следует еще раз промазать клеем для большей прочности.

Для склеивания можно, применить раствор, составленный из 25 мл растворителя (две части амилацетата и одна часть ацетона) и мелко нарезанной пленки (кусок общей площадью около 25 см2).

При изготовлении бескаркасных контурных катушек (например, для контуров маломощных коротковолновых передатчиков) витки их удобно скреплять планками из органического, стекла толщиной 3 — 4 мм. При намотке можно, нагревая провод катушки паяльником, плотно вдавить его в органическое стекло. После того как провод остынет, он окажется прочно закрепленным -в органическом стекле и вся катушк-а приобретет жесткость.

Экранирование контуров. Контурные катушки приемников очень часто помещают в экраны, чтобы защитить от воздействия внешних электромагнитных полей. Диаметр экрана должен превышать диаметр контурной катушки не менее чем в 2, 5 — 3 раза. Экраны меньшего диаметра применять не следует. В качестве материала для экранов рекомендуется применять листовую медь или алюминий.

Небольшие узкие щели или отверстия практически не отражаются на экранирующем действии по отношению к электрической составляющей поля, если размеры отверстий в экране малы по сравнению с длиной волны, на которую настроен контур. Поэтому для экранирования цепей только от электрической составляющей электромагнитного поля можно применять экраны в виде сетки из проволок, соединенных с шасси.

Стандартные экраны для контуров в случае необходимости вполне могут быть заменены алюминиевыми коробками подходящих размеров. Для этой цели, например, можно применять алюминиевые футляры, в которых хранят диапозитивные фильмы. Монтаж контурных катушек, помещенных в такие экраны, удобно производить на гетинаксовой пластине толщиной 2 — 4 мм, которую вместе с крышкой футляра можно укрепить на шасси приемника.

Катушки с ферритовыми сердечниками. В последнее время в различной аппаратуре широкое распространение получили катушки, помещенные в горшкообразные фер-ритовые сердечники. Применяются они преимущественно в контурах длинных и средних волн, а также в трансформаторах ПЧ приемников. Во входных цепях приемников широко используются магнитные антенны, представляющие собой катушку входного контура, насаженную на ферритовый стержень. В трансформаторах и дросселях транзисторных приемников в качестве сердечников используются ферритовцё кольца.

Обладая хорошими магнитными свойствами и большим электрическим сопротивлением, а следовательно, малыми потерями, ферриты позволяют упростить конструкцию катушек и уменьшить их габариты. Но недостатком ферритов является их хрупкость, так как по механическим свойствам они приближаются к керамике и при неосторожном обращении могут разбиться.

Ферритовые антенны. Основные достоинства магнитных антенн с ферритовыми сердечниками, широко применяемых в современных приемниках, заключаются в их малых габаритах и резко выраженных направленных свойствах. Пространственная избирательность магнитной антенны в добавление к частотной избирательности самого приемника позволяет значительно легче отстраиваться от помех.

Устройство магнитной ферритовой антенны очень не сложно. Она состоит обычно из одной или двух катушек входного контура приемника, размещенных на длинном ферритовом стержне-сердечнике. Форма сечения ферри-тового стержня может быть различной, но чаще всего применяются цилиндрические стержни.

В приемных антеннах могут использоваться ферриты разных марок с проницаемостью от нескольких единиц до нескольких тысяч гаусс/эрстед. Проницаемость феррита и его предельная рабочая частота находятся в тесной зависимости: чем выше проницаемость, тем ниже предельная рабочая частота.

Практически считается, что для антенн длинноволнового диапазона наиболее целесообразно применять сердечники марки 2000НН (старое обозначение Ф-2000), а для диапазона средних волн — 400НН (цифры в марке указывают величину проницаемости). В антеннах коротких волн, применяемых реже, имеет смысл .использовать сердечники с начальной магнитной проницаемостью 100 — 200 гаусс/эрстед, а в антеннах УКВ диапазона, также редко применяемых, — 15 — 25 гаусс/эрстед.

Ферритовые сердечники очень хрупки и требуют осторожного обращения. Для повышения прочности плоских ферритовых стержней магнитных антенн к стержню с двух сторон можно приклеить клеем БФ-2 тонкие пластины из гетинакса или текстолита.

В некоторых случаях эффективность ферритовой антенны может оказаться недостаточной. Наиболее простым способом повышения эффективности является одновременное пропорциональное увеличение длины и диаметра сердечников.

Для этих же целей используется параллельное и последовательное включение нескольких ферритовых антенн. При параллельном включении общая индуктивность комбинированной антенны уменьшается, что позволяет увеличить число витков каждой антенной катушки (при той же общей индуктивности), а действующая высота антенны при этом увеличивается. Стержни комбинированной антенны должны располагаться параллельно на небольшом расстоянии друг от друга.

Повышения эффективности антенны можно добиться и при последовательном соединении катушек, но при этом помимо намотки в одну сторону следует соблюдать и правильную последовательность соединения антенных катушек.

Некоторое повышение эффективности при многовит-ковых антенных катушках можно получить, используя секционирование намотки этих катушек, а также применяя распределенную намотку с переменным шагом и намотку катушек проводом лицендрат. Но эти методы все же мало повышают эффективность по сравнению с антенной со сплошной однорядной намоткой (всего на 15 — 20%), значительно усложняя в то же время изготовление антенны.

Повышения действующей высоты антенны можно добиться, применяя неоднородные (гетерогенные) сердечники. Неоднородность создается искусственно склеиванием отдельных частей сердечника из кусков, различных по площади сечения и по проницаемости. Так, например, для средневолновой антенны иногда бывает целесообразно использовать сердечник из трех одинаковых по длине частей, из которых средняя, на которой намотана катушка, выполнена из феррита марки 400НН (диаметр стержня 8 мм), а крайние — из материала 2000НН (при большем диаметре стержня — 10 — 15 мм). Общая длина такого сердечника составляет 250 — 300 мм.

Так как ферритовая антенна для двух диапазонов (ДВ и СВ), которая обычно используется в приемниках, представляет собой с электрической точки зрения связанную систему, то полезно знать, какое взаимное влияние оказывают друг на друга обе контурные катушки при разном расположении их на стержне. Эти сведения могут быть использованы при самостоятельном конструировании приемников, на входе которых применяются такие антенны. Данные эти, найденные экспериментальным путем, были опубликованы в радиолюбительской литературе.

Как показывает экспериментальная проверка, в случае двух контурных катушек (например, длинных и средних волн), расположенных на одном стержне, одна незакороченная катушка уменьшает добротность второй на Ю — 15%, тогда как закороченная катушка не вызывает заметного изменения добротности второй, уменьшая лишь индуктивность ее на 7 — 10%.

При перемещении катушки с центра, стержня на край добротность ее уменьшается более чем на 30%. Однако добротность катушки становится примерно на 20% больше при смещении ее от конца стержня на 10 мм.

Размещение катушки связи около контурной катушки со стороны края стержня уменьшает добротность ее на 5 — 10% по сравнению с размещением катушки связи около контурной катушки со стороны его середины.

Влияние близко расположенного стального предмета на контурную катушку, размещаемую около одного конца стержня, имеет следующий характер:

Детали из немагнитных металлов уменьшают добротность катушки примерно на 20%, незначительно изменяя индуктивность контурной катушки.

Выводы, которые должны быть сделаны из этих данных, можно сформулировать так:

Если конструкция не позволяет удалить блок конденсаторов на достаточное расстояние от магнитной антенны, рекомендуется уменьшить длину стержня. Это лишь немного уменьшит эффективность антенны, но даст заметный выигрыш в добротности входного контура.

Для крепления ферритового стержня к монтажной плате приемника очень удобно пользоваться резиновыми Г-образными кронштейнами (два кронштейна на один стержень). В них с помощью металлической трубочки диаметром, равным диаметру ферритового стержня, пробиваются круглые отверстия. Кромку трубочки следует с этой целью предварительно заточить. Готовые отверстия кронштейнов, когда в них вставляется стержень, получаются с несколько вогнутыми внутрь стенками, а их диаметр оказывается на 1, 5 — 2 мм меньше диаметра стержня, поэтому стержень плотно входит в отверстия кронштейнов и не сдвигается с места. Кронштейны предварительно прикрепляются к плате винтами.

Склеивание ферритовых стержней. Если ферритовый стержень магнитной антенны разбился, то его можно склеить клеем БФ-2 точно так же, как склеивают фарфор.

Отличие заключается лишь в том, что большинство ферритов (особенно с магнитной проницаемостью порядка 1000 — 2000) нельзя нагревать до температуры выше 100 — 120°С. Поэтому полимеризация клея должна происходить при температуре более низкой и время выдержки соответственно повышается. Практически температура для сушки клея устанавливается в пределах 50 — 70° С, а время выдержки 24 — 36 ч.

Склеивать сердечники можно также эпоксидной смолой. Выдержка при этом производится при нормальной температуре.

Магнитные свойства склеенного ферритового сердечника ухудшаются незначительно.

Как укоротить ферритовый стержень. Очень часто на практике может возникнуть необходимость укоротить стержень ферритовой антенны. Делать это можно следующим образом. На нужном расстоянии от края по окружности стержень надпиливают напильником или острым краем мелкозернистого абразивного камня. Затем с обеих сторон, от надпила стержень обматывают несколькими слоями бумаги и после этого разламывают его руками. Стержень при этом легко ломается на расстоянии, точно соответствующем предварительно сделанному надпилу.

Намотка ВЧ катушек. В радиоаппаратуре применяются высокочастотные катушки с намотками различных типов: рядовой, внавал, «Универсаль» и пр.

Катушки и трансформаторы

Рис. 12. Приспособление для намотки катушек

Наибольшие трудности представляет намотка катушек типа «Универсаль», которую обычно выполняют на специальных намоточных станках.

При намотке катушек тонким проводом удобно пользоваться несложным приспособлением, изображенным на рис. 12. Оно представляет собой заостренный стержень со сквозным отверстием вдоль оси. Диаметр отверстия должен быть достаточным для пропускания обмоточного провода. Сбоку, ближе к заостренной части стержня, в корпусе его сделана выемка для пальца, захватывающая внутреннее отверстие. Приспособление может быть изготовлено из эбонита, пруткового текстолита, древесины или другого материала, не повреждающего изоляцию провода.

Размеры приспособления для обмотки проводом диаметром от 0, 08 до 0, 5 — 0, 8 мм приведены на рисунке. Натяжение провода при намотке создается нажимом пальца на провод, скользящий по поверхности выемки.

Если такое приспособление покажется сложным для изготовления, то вместо него можно использовать более простое, сделанное из хлорвиниловой и металлической трубок с внутренним диаметром, равным диаметру хлорвиниловой трубки. Провод пропускается через хлорвиниловую трубку, вставленную внутрь металлической. Оба эти приспособления- можно с успехом использовать также при перемотке катушек в труднодоступном месте, например в капсюле телефона.

Много неприятностей при намотке катушек тонким проводом доставляют возникающие на проводе «барашки», если провод сматывается без натяжения. Надевая на провод при намотке катушек хлорвиниловую трубку диаметром 4 — 5 мм и длиной 100 — 150 мм либо продевая провод через не слишком тяжелое гладкое металлическое или пластмассовое кольцо можно предотвратить образование «барашков». Такая трубка или кольцо своей тяжестью слегка натягивают провод и не позволяют ему скручиваться, не мешая в то же время намотке.

Следует сделать еще одно замечание, касающееся намотки ВЧ катушек эмалированным или неизолированным проводом. При намотке таких катушек обычно не обращают внимания на то, что на проводах остается жир с пальцев. Этот тонкий незаметный для глаза слой жира приводит к тому, что потери энергии в катушках сильно возрастают, а следовательно, снижается добротность Q катушек. Чтобы избежать этого, рекомендуется, наматывая ВЧ катушки,- в наиболее ответственных случаях надевать перчатки или хотя бы резиновые напальчники и пользоваться приспособлениями, описанными выше. Это позволит избежать непосредственного касания провода рукой.

Намотка тороидальных катушек. При изготовлении карманных транзисторных приемников в качестве сердечников трансформаторов, как уже отмечалось, широко используются ферритовые кольца. Чтобы намотать обмотку на такой кольцевой (тороидальный) сердечник, его обычно аккуратно раскалывают на две части, наматывают обмотку на сердечник, а затем склеивают кольцо.

Наиболее ответственная задача состоит в том, чтобы аккуратно расколоть кольцо. Проделать эту операцию можно разными способами, например, пользуясь обычными бокорезами, но при этом получается много брака. Существует, однако, способ, почти исключающий брак. По образующим кольцам в месте, где необходимо его расколоть, твердым карандашом (Т или 2Т) проводят токо-проводящую дорожку. Если кольцо очень крупное, то такие дорожки следует делать и в радиальных направлениях.

Снимаемое с ЛАТРа или трансформатора напряжение порядка 90 В прикладывают с помощью заостренных металлических щупов к крайним точкам линии, прочерченной карандашом. Возникающая при этом в токопро-водящей дорожке вольтова дуга выжигает графит, нагревая феррит до высокой температуры. Если ферритовое кольцо велико по размерам, то вольтова дуга при подаче напряжения на крайние точки токопроводящей линии может не возникнуть. Тогда необходимо выжигать графит отдельными участками.

Вызванный возникновением вольтовой дуги местный нагрев феррита приводит к образованию на его поверхности микротрещин, ослабляющих крепость кольца в этих местах. Такое кольцо можно расколоть даже при небольшом усилии. После окойчания намотки обе половины кольца склеивают клеем БФ-2.

Расколоть кольцо удачно иногда можно, сделав предварительно надфилем или наждачным камнем надпилы по образующей цилиндра и в радиальном направлении. Намотать катушку на ферритовое кольцо можно и не раскалывая кольца, но это значительно труднее. Из листового целлулоида или другого подобного материала толщиной 0, 3 — 0, 5 мм вырезают полоску длиной 45 — 50 мм и шириной 3 — 5 мм. На узких концах этой полоски делают вырезы (пазы), в которые укладывают нужное количество провода. Продевая этот «челнок» сквозь кольцо, можно достаточно быстро намотать катушку, особенно если она содержит не очень большое число витков и челнок свободно проходит через кольцо.

Если катушка содержит большое число витков, то можно прибегнуть к другому, более сложному, способу. Вместо челнока здесь используют кусок поливинилхло-ридной трубки длиной примерно в 10 — 15 раз превышающей длину среднего витка обмотки. Трубку аккуратно разрезают вдоль длины, продевают в отверстие сердечника, сворачивают в кольцо и сваривают ее концы встык так, чтобы образовался кольцевой желоб. Разрез при этом должен оказаться с наружной стороны кольца (рис. 13, а). Для сварки концы трубки складывают внешними поверхностями, зажимают двумя металлическими пластинами (рис. 13, б) и сваривают горячим паяльником. Шов должен при этом быть внутри трубки. Далее в желоб наматывают провод с десятипроцентным запасом и, вращая кольцо, производят намотку катушки.

Катушки и трансформаторы


Рис. 13. К описанию способа намотки тороидальных катушек

Высокочастотный трансформатор или дроссель для транзисторных устройств в ряде случаев бывает полезно наматывать на ферритовом кольце так, чтобы последний слой обмотки полностью закрыл предыдущие слои. Начало обмотки следует подключить к транзистору, а конец — к шине питания, которая по переменному току всегда соединена с общим проводом. В этом случае трансформатор или дроссель окажется как бы заэкранированным последними витками обмотки.

Неисправности ВЧ катушек. Основными неисправностями ВЧ катушек являются обрыв провода и межвитковое замыкание из-за повреждения изоляции. Обрыв провода можно обнаружить даже с помощью простейшего пробника. Что касается замыкания витков, то обнаружить его труднее. Существует, однако, довольно простой способ обнаружения короткозамкнутых витков в ВЧ катушках, который заключается в следующем.

Проверяемую катушку располагают в непосредственной близости от контурной катушки приемника, настроенного на какую-либо радиостанцию.

Если катушка исправна, то громкость звучания уменьшится незначительно; если же в ней имеются корот-козамкнутые витки, то громкость звучания сразу резко уцадет.

Следует помнить, что при проверке частота принимае-. мой станции не должна совпадать с собственной частотой катушки. Так как практически определить собственную частоту катушки трудно, то во избежание ошибки испытание катушки на межвитковое замыкание нужно проводить несколько раз (не менее трех) при настройке приемника на разные радиостанции. Кроме того, во время измерении нельзя касаться выводов катушки.

Низкочастотные катушки. Отличительной чертой низкочастотных катушек (дросселей) и трансформаторов является, как уже отмечалось, наличие у них магнито-проводов (сердечников), собранных из стальных пластин или пластин специальных сплавов (например, пермаллоя).

Сталь, из которой изготовляют пластины, обычно содержит добавки (легируется). Добавление кремния улучшает электрические свойства стали — снижаются потери на вихревые токи и гистерезис, повышается магнитная проницаемость материала и т. д. Такие специальные легированные стали обычно называются электротехническими и каждая из них имеет свою марку.

Для изготовления каркасов трансформаторов применяют бумагу, картон, прессшпан, текстолит, гетинакс, карболит и др. Лучший из этих материалов для использования в радиолюбительских условиях — прессшпан, представляющий собой плотный тонкий глянцевитый картон толщиной 0, 5 — 0, 7 мм.

Для больших каркасов и для щечек трансформаторов прессшпан надо склеивать в три-четыре слоя. Перед намоткой прессшпановый каркас желательно проварить в парафине или отлакировать.

Недостатками картона являются его гигроскопичность, рыхлость и хрупкость. Кроме того, из картона трудно склеивать правильный цилиндр.

Из других изоляционных материалор при изготовлении трансформаторов и катушек применяются фибра, ге-тинакс, текстолит, органическое стекло и т. д. Если необходима высокая механическая прочность, то лучше всего применять текстолит.

Недостатком фибры является гигроскопичность. Однако ее изоляционные свойства можно повысить, пропитав чистым парафином.

Парафин, кроме того, широко применяется для заливки различных деталей, в том числе катушек и трансформаторов с. целью повышения их влагостойкости. Нужно иметь в виду, что использовать для этой цели можно лишь парафин, в котором отсутствуют примеси кислот (определить присутствие примесей можно по покраснению лакмусовой бумажки, опущенной в расплавленный парафин).

Очистить парафин можно прокипятив его в воде. Воду при этом несколько раз меняют. Нерастворимые в воде примеси осядут на дно, а растворившиеся кислоты удаляют вместе с водой.

Пропитку трансформаторов, дросселей и других деталей для защиты от влаги можно производить, опустив деталь в горячий раствор, составленный из 30 весовых частей чистого воска, 15 весовых частей очищенного от кислот парафина и 55 весовых частей зубного порошка. В состав можно добавить также анилиновый краситель любого цвета.

Картонные каркасы для трансформаторов и контурных катушек можно прочно и надежно склеивать клеем БФ-2 или клеем следующего состава: в 100 г воды добавляют 9 г конторского клея (силикатный клей — «жидкое стекло»), 6 г картофельного крахмала и 1 г сахара. Смесь следует подогреть и перемешать до получения густой кашицы.

Если необходимо быстро подклеить каркас трансформатора или другое изделие из картона или прессшпана, то вместо клея лучше всего применить порошкообразный шеллак. Для этого шеллак насыпается на место склейки, поверхности прикладываются друг к другу и место склейки в течение нескольких секунд нагревается, например, с помощью паяльника. Прочность склейки получается очень высокой.

Намотка НЧ трансформаторов. При намотке катушек трансформаторов и дросселей каркасы на оси намоточного станка закрепляют с помощью деревянной оправки или специальных зажимающих приспособлений. Катушки небольших размеров можно наматывать с помощью ручной дрели, зажатой в настольные тиски.

При намотке тонким проводом диаметром 0, 05 — 0, 08 мм на ручных намоточных .станках вследствие неравномерного вращения провод часто обрывается. Если же провод пропускать через кольцо, висящее на пружине из стальной проволоки диаметром 0, 2 — 0, 3 мм, несколько оттягивающее провод кверху, то обрывы можно предотвратить.

Отводы обмотки трансформатора в ряде случаев не обязательно делать толстым проводом. Их можно делать, не разрывая провода обмотки, из того же провода, складывая в два, четыре, восемь раз (в зависимости от диаметра провода) и скручивая их. Вывод обмотки закрепляют обычным способом и продолжают дальнейшую намотку. Такой способ особенно удобно использовать при диаметре провода менее 0, 15 мм.

На практике широко применяется бескаркасная намотка трансформаторов, позволяющая добиться более высокого коэффициента заполнения окна сердечника и упрощающая конструкцию трансформатора. Недостатком такого способа является лишь низкая механическая прочность обмоток и при перемотке трансформаторов некоторые неудобства самого процесса намотки на намоточном станке, так как все время необходимо следить за тем, чтобы крайние витки не сползали.

Предотвратить сползание витков готовой бескаркасной обмотки можно, смазав ее крайние витки клеящим веществом, однако для этой цели подходит не всякий клей, так как некоторые марки клея разъедают изоляцию провода. Лучше всего использовать резиновый клей.

Витки бескаркасной обмотки можно закреплять и с помощью киперной ленты (лента из ткани). Для этого на гильзу, на которой производится намотка, накладывают две полоски такой ленты. После этого делают первый виток. Затем первый виток провода покрывают свободным концом ленты и делают еще несколько витков поверх двойного слоя ленты. Далее первый виток обмотки подтягивают коротким концом ленты к соседним виткам обмотки и наматывают слой до конца.

Катушки и трансформаторы

Рис. 14. Устройство для проверки катушек индуктивности

По окончании намотки первого ряда поверх этого слоя делают начальный виток другого слоя, причем конец ленты загибают так же, как в.самом начале намотки: наматывают следующие десять витков и крайний виток подтягивают лентой и т. д. С киперной лентой рекомендуется наматывать обмотки с проводом диаметром от 0, 5 мм и больше.

Неисправности НЧ трансформаторов. Обмотки трансформатора перед сборкой сердечника рекомендуется предварительно проверить на целость проводов и отсутствие короткозамкнутых витков. Обрыв провода обычно бывает несложно обнаружить омметром. Сложнее обнаружить короткозамкнутые витки.

Удобен для этой цели очень несложный генератор, схема которого представлена на рис. 14.

Катушка его L1 намотана на П-образном сердечнике, собранном из полос жести, ширина и число которых определяются внутренними размерами каркасов проверяемых катушек L2. Катушка L1 генератора должна содержать не менее 3000 витков провода ПЭЛ 0, 12 — 0, 15 с отводом на базу транзистора примерно от 1000-го витка. В качестве индикатора можно использовать микротелефонный капсюль, головные телефоны или громкоговоритель с выходным трансформатором.

Если при надетой на сердечник катушке L2 тон звука не изменяется, то, значит, в ней нет замкнутых витков. Если же в катушке L2 есть хотя бы один короткозамкну-тый виток, — тон звука резко повышается.

Характер неисправностей катушек индуктивности (НЧ трансформаторов, дросселей, различных НЧ катушек, отклоняющих катушек кинескопов и т. д.) можно быстро определить и с помощью осциллографа, подключив к нему катушку так, как показано на схеме рис. 15.

При подключении заряженного конденсатора С1 к измерительной схеме (переключатель В1 в нижнем положении) на экране осциллографа появятся изображения кривых, различных для каждого вида повреждений. Кривая б указывает на обрыв катушки (если нет утечки), в и г — закороченные витки, д — обрыв в катушке, е и ж соответствуют исправной катушке.

Следует особо оговориться о способе испытания отклоняющих катушек кинескопов. Из-за малой индуктивности их изображение на экране осциллографа при испытании не получается в виде спирали, однако видна характерная линия, показанная на рис. 15, з. Каждую из отклоняющих катушек следует поэтому испытывать в отдельности. Если изображения на экране осциллографа при подключении каждой из них будут одинаковы (рис. 15, и, к), то катушки исправны, если изображения различны (рис. 15, з, к), то отклоняющие катушки следует заменить.

Катушки и трансформаторы

Рис. 15. Проверка катушек индуктивности с помощью осциллографа:

а — схема приставки к осциллографу;
б-к — фигуры на экране осциллографа в зависимости от состояния катушек;

Способ сборки сердечника. Очень часто при ремонте трансформаторов заводского изготовления, когда требуется полная разборка сердечника, обратный процесс — сборка — вызывает затруднения, так как не всегда удается вставить в каркас катушки все пластины. Почти всегда остается несколько лишних пластин, что нежелательно, так как сокращается площадь сечения сердечника и может возникнуть гудение трансформатора во время работы.

Поэтому, собирая сердечник, рекомендуется приблизительно в середине его вставить сразу две пластины, проложив между ними кусочек бумаги. В конце сборки сердечника оставшиеся пластины собрать в одну пачку, вставить между этими двумя пластинами и легкими ударами молотка вогнать в сердечник.

Как устранить гудение трансформатора. Устранить гудение трансформаторов, в частности используемых в блоках питания, в простейшем случае можно затягиванием гаек на стяжных шпильках сердечника. Если это не дает желаемых результатов, то при включенном трансформаторе, вставляя нож между пластинами, нужно найти то место сердечника трансформатора, в котором возникает гудение. Определив это место, гудение можно устранить, вбив между пластинами сердечника кусочек трансформаторной стали или клин, изготовленный из куска дерева.

Иногда гудение удается устранить, осторожно вбивая деревянные клинышки между сердечником трансформатора и шасси радиоприемника или телевизора.

Как определить данные трансформатора. При использовании готовых трансформаторов иногда может возникнуть необходимость определить их моточные данные. Для этого нужно поверх имеющихся обмоток трансформатора намотать вспомогательную обмотку, состоящую из нескольких витков медного изолированного провода диаметром 0, 1 — 0, 4 мм. Затем, измеряя сопротивление обмоток омметром, надо определить обмотку с наибольшим сопротивлением и, считая ее первичной, подать на нее напряжение U1 сети переменного тока (50 — 220 В). Вольтметр, включенный в цепь вспомогательной обмотки у, покажет при этом напряжение U2. Число витков х в обмотке, включенной в сеть, можно определить тогда по формуле

x=y*U1/U2

где у — число витков вспомогательной обмотки.

Коэффициент трансформации между этими обмотками равен отношению у/х. Точно также можно.определить число витков и коэффициенты трансформации других обмоток.

Точность показаний, определяемых этим методом, зависит от точности показаний вольтметра и от числа витков вспомогательной обмотки: чем число витков больше, тем выше точность.