262 (35)

Ekran o prostej budowie przedstawiono również na rys. XVI.5 i XVI.6; ekran ten składa się z dwóch prostopadłościanów powstałych przez zgięcie lub zwinięcie w kilka zwojów taśmy żelaznej lub permal-loyowe}. Transformator przymocowuje się w wewnętrznym prostopadłościanie, na który nakłada się prostopadłościan zewnętrzny, tak żeby jego ściany boczne zamykały otwarte boki prostopadłościanu wewnętrznego. Wtedy oba prostopadłościany razem stanowią zamknięte ze wszystkich stron pudełko. Transformator w tym ekranie powinien być tak zamocowany, żeby jego oś cewki przechodziła przez boki ekranu o podwójnej grubości.

Bijdowa ekranów podwójnych i potrójnych jest taka sama jak pojedynczych; dla uproszczenia ekran zewnętrzny wykonuje się niekiedy w postabt prostopadłościanu lub cylindra bez pokrywy, jednak jeżeli ekran jest wykonany z materiału magnetycznego, to brak pokrywy może kilkakrotnie zmniejszyć współczynnik ekranowania.

Gdy konieczne jest dobre ekranowanie, również przy częstotliwościach wielkich stosuje się ekran z materiału magnetycznego i miedzi. Przy stosowaniu jednej osłony z materiału magnetycznego osłonę z miedzi umieszcza się wewnątrz pierwszej i wykonywa się ją bez pokryw. Ma ona postać wygiętej w kształt prostopadłościanu lub cylindra taśmy miedzianej o starannie spojonym szwie. Dobre wyniki daje również włożenie płytek miedzianych o grubości 1 -=- 2 mm między osłonę magnetyczną a boki rdzenia prostopadle do kierunku osi cewki transformatora. Przy stosowaniu dwóch osłon magnetycznych płytki takie lub osłonę miedzianą umieszcza się pomiędzy osłonami magnetycznymi.

Jeżeli podstawa, do której przymocowuje się ekranowany transformator, jest stalowa, to ekran należy przymocować do podstawy za pośrednictwem niemagnetycznych wsporników, nie zapominając jednak połączyć go elektrycznie z płytą dla uniknięcia zakłóceń elektrostatycznych. Przymocowanie transformatora bezpośrednio do stalowej podstawy znacznie zwiększa zakłócenia indukowane w transformatorze, ponieważ stalowa podstawa skupia wszelkie rozproszone pola magnetyczne.

f    9

XVI.4. Obliczanie najmniejszej wartości współczynnika ekranowania

Dla określenia najmniejszej wartości współczynnika ekranowania należy podzielić napięcie zakłócające indukowane na danym uzwojeniu transformatora nie ekranowanego U przez dopuszczalne napięcie zakłóceń Uzd

y—TT 5 YdB = 201g^    (XVI.2)

Uzd    Uzd

Wartość dopuszczalnego napięcia zakłócającego na uzwojeniu transformatora określa najmniejsza robocza amplituda użytecznego sygnału na danym uzwojeniu. W większości przypadków konieczne jest, by amplituda napięcia zakłóceń była kilkakrotnie mniejsza od najmniejszej roboczej amplitudy sygnału.

Amplituda siły elektromotorycznej zakłóceń indukowanych w uzwojeniu nie ekranowanego transformatora typu płaszczowego określa znany wzór na SEM indukowaną w uzwojeniu przez pole magnetyczne

Ez_U = w, 2 <I>, • 10" V    (XV 1.3)

gdzie: to, — pulsacja pola zakłóceń;

z — liczba zwojów uzwojenia;

<I>« — strumień magnetyczny zakłócający, przechodzący przez uzwojenie.

Wskutek tego, iż przenikalność magnetyczna rdzenia transformatora jest duża, prawie cały strumień indukujący zakłócenia w uzwojeniu przechodzi przez rdzeń; wobec tego strumień <!>, możemy wyrazić w zależności od iloczynu indukcji zakłóceń R, i czynnego przekroju rdzenia q_r oraz poprzedni wzór napisać w następujący sposób:

E_tu = to, 2 B, q_r 10-⁸ V    (XV 1.4)

Gdyby linie pola zakłócającego nie skupiały się w rdzeniu transformatora, to indukcja w nim B* byiaby równa natężeniu pola zakłóceń H,; w rzeczywistości zaś rdzeń skupia w sobie linie pola zniekształcając pole, wskutek czego indukcja pola zakłóceń w rdzeniu transformatora jest większa liczbowo od natężenia pola

B, = kH,    (XVI.S)

gdzie k — współczynnik koncentracji linii pola w rdzeniu. Wartości tego współczynnika zależą od kształtu rdzenia, jego wymiarów i położenia rdzenia względem źródła pola zakłócającego. Pomiary wykazały, że na ogół wartość ta wynosi 3 -r- 5. Jeżeli podstawimy wartość B, do wzoru (XVI.4), otrzymamy

E_tu = w, 2 kH, q_r • 1(H V    (XVI.6)

Transformator włączony w obwód prądu ma uzwojenie pierwotne zamknięte na oporność źródła sygnału, a wtórne — najczęściej obciążone bocznikiem. Jeżeli pominiemy dla uproszczenia obliczeń oporności rzeczywiste uzwojeń, otrzymamy schemat zastępczy transformatora wejściowego dla zakłóceń o częstotliwościach środkowego i dolnego zakresu pasma (rys. XVI.7).

7e ^cchematu tego można wyznaczyć napięcie zakłóceń na uzwojeniu pierwotnym

U _Iu — E_tu

Rtd

ł R^l,j I (^(,j* £i)^a

(XVI.7)

gdzie

R,j —

R R-i R + Rt

R

a

1 + a

(XVI.8)

Po podstawieniu wartości E_zu i podzieleniu U_tu przez U,_d otrzymamy wzór na najmniejszą wartość współczynnika ekranowania

k z (Oj //, q, • 10-⁸

U'd 1	fx |«.L,(1 +«)]■
1	^1 M «* 1

k 2 to, H_m q_r • 10-⁸

YdB = 20 Ig

/

U_td

(O, /., (I + a) a R

(XVI.9)