248 (41)

XV.7. Rozkład uzwojeń w cewce transformatora

Przy rozmieszczaniu uzwojeń w cewce lub oknie rdzenia transformatora należy kierować się zasadami podanymi w rozdz. XIII. “2, XV. 2 i XV. 3.

Gdy uzwojenia pierwotne i wtórne nawija się na oddzielne korpusy, co stosuje się w transformatorach wyjściowych pracujących przy dużych napięciach, konieczne jest, aby długości h pierwotnego i wtórnego uzwojenia były sobie równe; w przeciwnym przypadku indukcyjność rozproszenia transformatora znacznie wzrośnie. Jeżeli uzwojenie wtórne niskiego napięcia ma mało zwojów, tak iż stanowi niepełną jedną warstwę, należy je nawinąć z odstępami zwój od zwoju lub małymi grupami zwojów, tak aby zajęło całą warstwę. Jeżeli uzwojenie to układa się w półtorej warstwy, to wtedy górną warstwę rozciąga się w sposób poprzedni na całą długość cewki.

W uzwojeniach krążkowych, żeby indukcyjność rozproszenia nie wzrastała, wysokości sekcji uzwojenia wtórnego i pierwotnego nie powinny różnić się od siebie więcej niż o 5 — 10%.

Indukcyjności rozproszenia transformatorów pracujących w klasie B oblicza się dla jednocześnie pracujących części pierwotnego i wtórnego uzwojenia. Np. w transformatorze wyjściowym pracującym w klasie B o rozkładzie uzwojeń według rys. XIII.12 indukcyjność rozproszenia oblicza się między połówką pierwotnego uzwojenia a całym wtórnym uzwojeniem. W transformatorze wyjściowym pracującym w klasie B,

0    rozkładzie uzwojeń takim jak podano na rys. XIII 13, indukcyjność rozproszenia oblicza się dla jednej połówki uzwojenia pierwotnego i związanej z nią połówki uzwojenia wtórnego. W transformatorze wyjściowym rdzeniowym o dwóch cewkach i równoległym połączeniu połówek uzwojenia wtórnego (rys. XIII. 15) indukcyjność rozproszenia należy obliczyć dla jednej cewki transformatora.

Stąd końcowy stopień wzmacniacza pracujący w klasie B oblicza się sprowadzając układ przeciwsobny do jednej połówki transformatora, tj. do równoległego połączenia lamp. Obliczenie stopnia jako szeregowego połączenia dwóch generatorów pracujących na całe pierwotne uzwojenie transformatora zasadniczo jest nieprawidłowe, gdyż prowadzi do nieprawidłowych wniosków dotyczących rozkładu magnetycznego strumienia rozproszenia transformatora, a więc i do przebiegu charakterystyki częstotliwościowej przy częstotliwościach dużych.

Indukcyjności rozproszenia transformatorów wejściowych stopni końcowych pracujących z prądami siatkowymi oblicza się również dla części uzwojeń pracujących jednocześnie. Np. indukcyjność rozproszenia transformatora o rozkładzie uzwojeń według rys. XIII. 9 oblicza się dla całego pierwotnego uzwojenia i połówki uzwojenia wtórnego rozdzielonej na dwie części ułożone ukośnie względem uzwojenia pierwotnego.

Przy obliczaniu transformatora o kilku uzwojeniach wtórnych jak również o uzwojeniu wtórnym z zaczepami trudno jest uzyskać jednakową charakterystykę częstotliwościową w górnym zakresie pasma dla wszystkich odczepów lub oddzielnych uzwojeń. Dla otrzymania charakterystyk jak najbardziej jednakowych należy stosować uzwojenia cylindryczne

1    każde wtórne uzwojenie lub sekcję rozmieszczać równomiernie wzdłuż całej długości korpusu cewki. Uzwojenie z odczepami jest w tym wypadku bardziej odpowiednie niż uzwojenia oddzielne.

Jeżeli pierwszą sekcję takiego uzwojenia wtórnego umieści się szczelnie na pierwotnym uzwojeniu, to przy większej liczbie sekcji sprzężenie między uzwojeniami pierwotnym i wtórnymi zmienia się nieznacznie, tak iż można otrzymać charakterystyki dostatecznie zbliżone. Gdy stosuje się oddzielne uzwojenia wtórne, trudno jest osiągnąć, aby ich indukcyjności rozproszenia w stosunku do uzwojenia pierwotnego były jednakowe i małe. Z tego powodu w tym przypadku charakterystyki częstotliwościowe poszczególnych wtórnych uzwojeń zwykle nie są jednakowe. Dogodnym sposobem otrzymania dwóch napięć wyjściowych transformatora wyjściowego jest nawinięcie dwóch sekcji uzwojenia wtórnego i łączenie ich równoległe lub szeregowe. Sposób ten jest najbardziej ekonomiczny, ponieważ zawsze wykorzystuje się całą miedź wtórnego uzwojenia, lecz daje on tylko dwa napięcia wyjściowe o stosunku ich wartości jak 1 : 2 i może być stosowany tylko w tych przypadkach, gdy sekcje uzwojenia wtórnego mogą być łączone zarówno równolegle, jak i szeregowo. Charakterystyka częstotliwościowa przy tym, jeżeli uzwojenia są poprawnie nawinięte, jest jednakowa dla obu połączeń.

XV.8. Obliczanie rozmieszczenia uzwojeń

Po wybraniu typu uzwojeń i określeniu liczby przeplatających się części uzwojenia cylindrycznego lub krążkowego można obliczyć przestrzeń, jaką zajmą uzwojenia w oknie rdzenia transformatora lub na korpusie cewki. Obliczenie takie umożliwia ścisłe wyznaczenie parametrów transformatora (indukcyjność rozproszenia i oporności rzeczywiste uzwojeń) oraz pozwala sprawdzić, czy właściwie został obrany rdzeń transformatora. Jeżeli z obliczeń rozmieszczenia wynika, że uzwojenia przyimuiac największe tolerancje średnicy przewodu uwzględniane przy produkcji zajmują mniej niż 0,7 -r- 0,8 dysponowanego miejsca w oknie rdzenia, to wówczas należy obrać rdzeń mniejszy. Jeżeli natomiast uzwojenia nie mieszczą się w oknie lub na korpusie cewki, to należy albo zwiększyć rdzeń, lub też zmienić parametry elektryczne, jeśli jest to dopuszczalne. Rozpatrzymy teraz sposoby obliczania przestrzeni zajmowanej przez uzwojenia cylindryczne i krążkowe.

1. Obliczanie rozmieszczenia uzwojeń cylindrycznych

Dla wyznaczenia wysokości uzwojeń nawiniętych w sposób chaotyczny należy przede wszystkim określić, jaką część wysokości okna h wykorzystuje się na uzwojenie. W przypadku użycia korpusu bez kołnierzy odlicza się z każdej strony cewki nie zajętą przez zwoje odległość zapobiegającą zsuwaniu się zwojów (od 2 mm w małych transformatorach, do 5 -r 6 mm w transformatorach średnich wymiarów). Przy nawijaniu na korpus z kołnierzami jako wysokość h_u uzwojenia przyjmuje się odległość między płaszczyznami wewnętrznymi kołnierzy mniej suma grubości przegród, jeżeli są takie. Następnie po określeniu według norm średnicy przewodu wraz z izolacją oblicza się powierzchnię przekroju ze wzorów

(XV.77)

gdzie kcui > k_(ui — współczynniki wypełnienia powierzchni przekroju uzwojeń pierwotnego i wtórnego, uwzględniające nieszczelność nawinięcia przy nawijaniu chaotycznym, miejsce zajmowane przez przekładki oraz odstawanie przewodów od bocznych powierzchni prostokątnej tulei kor-