224 (51)

224 OBLICZANIE KONSTRUKCYJNE

pożądane jest, aby była ona jak najmniejsza, a zatem aby składowe pojemności Ć,r były jak najmniejsze.

Główną składową pojemności własnej jest pojemność rozłożona uzwojeń, zwłaszcza gdy uzwojenia są o dużej liczbie zwojów. Pojemność ta przy zwykłym nawinięciu przewodem emaliowanym z niewielu cienkimi przekładkami i przy liczbie zwojów 10 -4- 15 tysięcy wynosi zwykle 100-4- 200 pF. Zależy ona wybitnie od sposobu nawijania, wymiarów

1

Rys. XV.17. Podział uzwojeń na sekcje w celu zmniejszenia pojemności własnej transformatora

Rys. XV.16. Zastąpienie różnych pojemności transformatora pojemnością równoważną

cewki i od sposobu włączenia końców transformatora w obwody. Pojemność rozłożona jest mniejsza, gdy przewód nawojowy ma grubszą izola-c ę (nSLUO, rilLI/l, n3BO); jednakże przewodów o grubej izolacji nie stosuje się niemal wcale w transformatorach wejściowych i międzylam-powych jako kosztownych i zmniejszających wypełnienie okna rdzenia. Pojemność rozłożona zmniejsza się również przy zwiększaniu liczby przekładek.

Dla zmniejszenia pojemności rozłożonej uzwojenia trzeba zwoje o dużych różnicach potencjałów umieszczać jak najdalej od siebie. W tym celu wystarczy podzielić uzwojenie na kilka {włączonych szeregowo sekcji, (rys. XV. 17), co znacznie zmniejsza pojemność rozłożoną, np. przy 3-4-4 sekcjach do 15 — 25 pF. Dalsze zwiększenie liczby sekcji nie jest celowe, ponieważ wtedy zaczynają główną rolę odgrywać pojemności między-uzwojeniowe oraz pojemności między uzwojeniami a rdzeniem transformatora.

Poiemności międzyuzwojeniowe oraz pojemności między uzwojeniami a rdzeniem mogą być zmniejszone przez zwiększenie grubości izolacji międzyuzwojeniowej i grubości tulei korpusu cewki. Zwiększenie grubości izolacji międzyuzwojeniowej znacznie zmniejsza pojemność własną transformatora o uzwojeniach podzielonych na sekcje, ponieważ w transformatorach takich pojemność międzyuzwojeniowa jest największą składową pojemności własnej. Jednakże należy tu pamiętać, że jednocześnie zwiększa się wtedy indukcyjność rozproszenia oraz zmniejsza się wypełnienie okna rdzenia. Pojemność własną zmniejsza również zastosowanie materiałów izolacyjnych o małej stałej dielektrycznej. Z tego powodu, gdy uzwojenia są krążkowe, w przekładkach między sekcjami pierwotnego i wtórnego uzwojenia wykonuje się duże otwory lub nawet stosuje się przekładki w postaci paseczka preszpanu o szerokości równej grubości przekładki (rys. XV. 18).

Uzwojenia warstwowe przeplatane, tj. takie, w których części jednego leżą między częściami drugiego, oraz uzwojenia krążkowe o dużej licz-hie sekcji mają większe pojemności międzyuzwojeniowe; dlatego zbyt daleko idące przeplatanie lub podział na zbyt wiele sekcji są niecelowe nie tylko ze wzglądu na wzrost kosztów produkcji, lecz i ze wzglądu na zwiąkszenie sią pojemności własnej transformatora.

o) b)

§

Kys. XV.18. Przekładki oddzielające sekcje transformatora o uzwojeniach krążkowych

a — przekładka wytłoczona z preszpanu. b — przekładka sklejona z preszpanowego paseczka

Jednym z najlepszych rodzajów nawinięć co do pojemności własnej jest nawinięcie warstwowe, nieprzeplatane, z podzielonymi na 4 -r 5 sekcji uzwojeniami. Transformator średnich rozmiarów w ten sposób nawinięty, o uzwojeniu wtórnym z przewodu emaliowanego o liczbie zwojów 10 — 15 tysięcy ma pojemność własną 40 -r- 50 pF. Również transformatory o uzwojeniu krążkowym mają małą pojemność własną; przy 7-1-9 sekcjach transformator średnich wymiarów o liczbie zwojów wtórnego uzwojenia 12 -r- 20 tysięcy ma pojemność własną zwykle nie większą od 50 -+■ 60 pF.

Na pojemność własną transformatora znaczny wpływ wywiera kolejność umieszczenia uzwojeń na korpusie, symetria obwodów, do których przyłączony jest transformator, oraz sposób włączania uzwojenia w obwód.

Transformator o uzwojeniach warstwowych ma znacznie mniejszą pojemność własną, gdy jego uzwojenie o większej liczbie zwojów jest zewnętrzne. Zatem, ponieważ w transformatorach wejściowych i międzylampowych uzwojenie wtórne ma większą liczbę zwojów, powinno ono być zewnętrzne, natomiast uzwojenie pierwotne powinno być wewnętrzne. W transformatorach wyjściowych większą liczbę zwojów ma uzwojenie pierwotne, a więc powinno się je umieszczać z zewnątrz zarówno ze względu na zmniejszenie pojemności własnej, jak i w celu zwiększenia wytrzymałości elektrycznej transformatora.

Gdy uzwojenia są niesymetryczne, pojemność własna w znacznym stopniu zależy od tego, czy źródło siły elektromotorycznej i obciążenie, między które włącza się transformator, są symetryczne, czy też nie. Przy obciążeniu niesymetrycznym w postaci obwodu siatka czynna — katoda lampy elektronowej pojemność własna zmienia się w dużym stopniu, gdy zmienimy sposób łączenia końców uzwojenia wtórnego do obwodu siat-ka-katoda. Mniejszą pojemność otrzymamy, gdy do siatki czynnej przyłączymy górny koniec uzwojenia wtórnego, bardziej odległy od rdzenia i od uzwojenia pierwotnego, a do katody przyłączymy dolny koniec, tj. początek uzwojenia wtórnego. Liczne pomiary wykazały, że poiemność własna uzwojenia wtórnego nieprzeplatanego wskutek nieprawidłowego połączenia końców uzwojenia niekiedy wzrasta więcej niż dwukrotnie i dochodzi do 100 — 120 pF (zamiast 40 -4- 50 pF przy prawidłowym włączeniu transformatora w obwód — tabl. XV.2, nr 1 i 2). Tak duże zwiększenie się pojemności własnej przy nieprawidłowym włączeniu końców uzwojeń pochodzi stąd, iż do pojemności własnej transformatora dodaje się faktycznie cała pojemność międzyuzwojeniowa, ponieważ siatka czynna jest przyłączona do dolnej warstwy uzwojenia wtórnego, stanowiącej jakby jedną z okładzin kondensatora, którego drugą okładziną jest górna warstwa uzwojenia pierwotnego.

Przy uzwojeniu warstwowym przeplatanym i przy uzwojeniu krążkowym wpływ sposobu włączania końców na pojemność własną transformatora jest mniejszy, lecz jest jeszcze tak duży, że końce te nie powinny być włączane dowolnie lecz według omówionej tu zasady. Gdy uzwojenia