Таблица 12.41. Электромагшгтные нараметры магяятодиэлеюрвков на основе молибденового иермаллов

Марка

Начальна магнитна

Коэффициенты потерь

Температурный коэффициент магнитной проницаемости

выплавки вводят небольшие добавки серы. Сплав марки 80Н2М, предназначенный для изготовления магнитодиэлектрика, имеет состав: никеля-81%, молибдена-2,6%, железа-16,4%, серы-0,02%. При изготовлении отливок обеспечивают рекристаллизацию с образованием определенной структуры. При помоле в высокодисперсный порошок стремятся сохранить форму и размеры зерен, покрытых тончайшей пленкой сульфидов металлов. Затем порошок смешивают с диэлектриком, прессуют изделия и производят их термообработку в вакууме для снятия внутренних напряжений. По данной технологии изготавливают четыре марки магнитодиэлектриков на основе молибденового пермаллоя (МО-пермаллоя), магнитные параметры которых приведены в табл. 12.41.

Аморфные магнитные материалы-новая группа магнитомягких материалов с сочетанием высоких магнитных, механических свойств и низкой стоимости. Характерной особенностью их структуры является отсутствие упорядоченности, периодичности расположения атомов в кристаллической решетке, что достигается высокой скоростью охлаждения расплава. Процесс производства аморфных сплавов проще и дешевле, чем традиционных листовых магнитомягких сталей и пермаллоев. Малая коэрцитивная сила и потери мощности, высокие значения магнитной проницаемости, индукции насыщения и удельного сопротивления, хорошая температурная и временная стабильность магнитных свойств-все это обеспечивает перспективу применения аморфных сплавов и позволяет существенно улучшить параметры электромагнитных компонентов.

Магнитомягкне аморфные сплавы содержат железо, кобальт, никель и до 15...25% металлоидов (бора, углерода, кремния, фосфора), для придания дополнительных свойств (термостабильности, антикоррозийности и пр.) вводят хром, тантал, ванадий. Наиболее перспективными отечественными сплавами являются железо-никелевые, высококобальтовые и высокожелезистые аморфные сплавы, например 45НПР-А, 44НМР-А, 85КСР-А, 94МСР-А и др. (буква А в марках означает аморфный ). При магнитной индукции до 0,7 Тл на частотах до 100... 300 кГц потери мощности в 2-3 раза ниже, чем в электротехнических сталях. Аморфный сплав марки 94МСР-А имеет индукцию насыщения 1,6 Тл и удельные потери на частоте 50 Гц порядка 0,25...0,46 Вт/кг. К недостаткам аморфных

сплавов следует отнести значительные разбросы параметров из-за несовершенства технологических процессов их обработки, относительно большую твердость ленты, невысокую плоскостность ленты (коэффициент заполнения магнитопровода не превышает 0,85).

Магнитопроводы и сердечники электромагяит-ных компонентов. Магнитопровод (сердечник) является одним из основных элементов конструкции практически любого электромагнитного компонента. Марка ферромагнитного материала, вид и тип магнитопровода выбираются в зависимости от назначения компонента, рабочей частоты, условий эксплуатации, требований к уровню наводимых электромагнитных помех и пр.

В соответствии с ГОСТ 20249-80 магнитопроводы трансформаторов и дросселей, работающих с частотой 50 Гц, выполняются из электротехнической стали марок 1511, 1521, 3411, 3412 толщиной 0,20... 0,50 мм. Применение магнитопроводов из холоднокатаной стали марок 3421... 3425 позволяет повысить КПД трансформаторов питания, уменьшить их массу и объем при одновременном росте стоимости изделий. Для трансформаторов и дросселей, работающих с частотой 400... 5000 Гц, магнитопроводы выполняются из стали толщиной 0,05... 0,08 мм.

Магнитопроводы из электротехнической стали вьшолняются в виде пластинчатой или ленточной конструкции, т.е. либо набираются из отдельных пластин специальной формы, либо навиваются из ленты. Последняя конструкция более технологична и находит широкое применение в современных унифицированных серийно выпускаемых трансформаторах и дросселях радиоэлектронной аппаратуры. Магнитопроводы пластинчатой конструкции имеют ограниченное применение, однако широко применяются в радиолюбительских устройствах.

Основные типы пластин в соответствии с ГОСТ 20249-80 приведены на рис. 12.5, а-е. На рисунке представлены пластины: а-1-образная, б-Ш-образная с высотой стержней h больше ширины окна /j; в-д-Ш-образная с постоянным немагнитным зазором hj и высотой среднего стержня h более ширины окна li; е-П-о6разная высотой стержней h больше ширины окна /j.

Магнитопроводы, собираемые из Ш- и 1-об-разных пластин, называются броневыми (рис. 12.6, а), а из П-образных пластия-стержневыми (рис. 12.6,6). В зависимости от типов применяе-

г отд. d Направление

lomB.d-

проката

г от в d

Направление проката

(. с Направление - -- проката

Ф

н„ л„. п направление Направление

проката -ндг. /7/л' /яд /7??

ф

Рис. 12.5

У

ф

Рис. 12.6

мых при сборке пластин магнитопровода подразделяются на следующие типы: Ш1 (рис. 12.7, а, ШШ (рис. 12.7, в, г), Ши (рис. 12.7, <)), ПН, и (рис. 12.7, е), ШП (рис. 12.7, ж). Магнитопровода типов ПП, ШШ, ШП в зависимости от сборки, определяющей взаимную ориентавдпо пластин, выполняются сборкой пластин встык (рис. 12.7, а, в, ж, исполнение 1) и сборкой пластин внахлест (рнс. 12.7,6, г~е, исполнение 2). Магнитопровода типов Ши, ПН, Пи собирают только внахлест отдельными пластинами или пакетами из них.

В ленточных магнитопроводах эффективно используются свойства холоднокатаной анизотропной стальной электротехнической ленты, в том числе малой толщины (до 0,02 мм). Трансформаторы, вьшолненные на ленточных магнитопроводах, по сравнению с пластинчатыми имеют меньшие магнитные поля рассеяния. Для облегчения операщш намотки обмоток ленточные магнитопровода вьшолняются разрезными, в этом случае для получения хорошего магнитного контакта поверхности их стыка шлифуются с высокой степенью обработки и плотно прижимаются при сборке.

Типы и размеры разрезных ленточных магнитопроводов стержневой (рис. 12.8, а), броневой (рнс. 12.8,6) и кольцевой (рис. 12.8, в) конструкций, установлены ГОСТ 22050-76. На рис. 12.8 приняты обозначения: а-толщина навивки, Ь-пшрина ленты, с-ширина окна, h-высота окиа, R-внутренний радиус, равный 0,5... 2 мм в зависимости от толщины леиты.

Ленточные магнитопровода стержневой и броневой конструкций подразделяются на типы: ПЛ-П-образные ленточные; ПЛМ-П-образные ленточные с уменьшенным отношением пшрины окна к толщине навивки; ПЛР-П-образные ленточные с геометрическими размерами, обеспечивающими наименьшую стоимость трансформаторов; ШЛ-Ш-образные ленточные ШЛМ-Ш-об-разные ленточные с уменьшенным отношением пшрины окна к толщине навивки; ШЛО-Ш-об-разные ленточные с увеличенным окном; ШЛП-Ш-образные ленточные с увеличенным отношением пшрины ленты к толщине навивки; ШЛР-Ш-образные ленточные с геометрическими размерами, обеспечивающими наименьшую стоимость трансформаторов.

В соответствии с рекомендациями ГОСТ 22050-76 магнитопровода типа ШЛМ применяют в трансформаторах наименьшей массы и стоимости на частоте 50 Гц до мощности порядка 100 В-А, а магнитопровода ПЛМ-при мощности свыше 100 В А. Магнитопровода типа ПЛ целесообразно применять в низковольтных трансформаторах питания наименьшей массы на частотах 50 и 400 Гц мощностью свыше 500 В А, а магнитопровода типа ШЛ-на частоте 400 Гц. Магнитопровода типа ШЛО применяют в низковольтных трансформаторах на частотах от 1000 до 5000 Гц и в высоковольтных трансформаторах на частотах от 50 до 5000 Гц наименьших массы, объема и стоимости, а магнитопровода типа ШЛП-в трансформаторах и дрос-

Рис. 12.7

селях наименьшего объема на частотах от 400 до 1000 Гц. В трансформаторах наименьшей стоимости, рассчитанных на заданный перегрев обмоток, применяют магнитопроводы типа ПЛР, а рассчитанных на допустимое падение напряжения в обмотках-типа ШЛР. Основные характеристики и размеры магнитопроводов, применяющихся в трансформаторах и дросселях радиоэлектронной аппаратуры, работающей от сети частотой 50 Гц, приведены в табл. 12.42-12.44.

Идеальным с точки зрения использования магнитных свойств магнитопровода является тороидальный трансформатор с ленточным кольцевым неразрезным магнитопроводом (рис. 12.8). У него минимальный поток рассеяния, малое магнитное сопротивление, высокие удельные массо-объемные характеристики мощности. Основной недостаток-большая трудоемкость и высокая стоимость выполнения на нем обмоток. Несмотря на недостатки из-за своих достоинств и относительно малой высоты сетевые тороидальные трансформаторы питания находят примене-

Рис. 12.8

г) Рис. 12.9