532 533 (2)

Czysty przekrój materiału magnetycznego rdzenia w cewce transformatora q_t, którego wartość wchodzi do wzoru obliczeń konstrukcyjnych, przy przekroju prostokątnym rdzenia określa się na podstawie zależności

Pi = ViV|ki    (11.6)

gdzie: k_t — współczynnik wypełnienia powierzchni przekroju rdzenia materiałem magnetycznym, w zależności od grubości materiału, jego walcowania, technologii produkcji oraz innych czynników. Średnie wartości k_t dla różnych przypadków podane są w tabl. 11.1.

Tablica 11.1

Materiały magnetyczne		Wartoii kź	dla płytek
		bez Izolacji	z izolacją lakierem
	0,5	0,93	0,92
Walcowanie na gorąco o grubości	0,35	0,89	0,88
[mm]	0,2	0,82	0,80
	0,1	0,72	0,70
Walcowanie na zimno o grubości [mm]	0,5	0,97	0,96
	0,35	0,95	0,94
	0,2	0,93	0,91
	0,1	0,88	0,86
	0,05	0,75	0,72

11.1.3. Wybór materiału magnetycznego rdzenia

Wybór materiału magnetycznego na rdzeń transformatora sygnałowego odbywa się odpowiednio do typu transformatora oraz w zależności od stawianych mu wymagań konstrukcyjnych i ekonomicznych. Najlepszym materiałem na rdzenie do transformatorów malej mocy (dziesiąte lub setne części wata albo jeszcze mniej) urządzeń miniaturowych lub przenośnych, gdzie wymagany jest najmniejszy ciężar oraz wymiary transformatora przy braku stałego magnesowania rdzenia (tzn. braku stałej składowej prądu uzwojenia) jest permaloj zawierający 78...80% niklu (na przykład perma-loj typu N80HS, N79M4 i in.), charakteryzujący się największą przeni-kalnością magnetyczną z wszystkich materiałów magnetycznych, co pozwoli na znaczne zmniejszenie wymiarów oraz ciężaru transformatora.

Dla takich samych transformatorów, lecz pracujących przy stałym magnesowaniu rdzenia (ze stałą składową prądu w jednym lub w obu uzwojeniach) najlepszym materiałem na rdzeń jest permaloj o zawartości 45...50% niklu (na przykład permaloj typu N45, N50HS i in). pozwalający w tych warunkach uzyskać najmniejsze wymiary oraz ciężar transformatora.

Dla transformatorów malej mocy urządzeń stacjonarnych, w których wymagana jest najmniejsza cena transformatora, a nie. jego najmniejszy ciężar i wymiary, przy braku stałego magnesowania rdzenia najlepszym materiałem jest stal krzemowa transformatora o dużej wartości przenikalności magnetycznej w słabych polach typu E46. Nieco gorsze wyniki daje zastosowanie do takich transformatorów stali walcowanych na zimno typów E310..E330. Jeżeli brak jest stali podanych typów, to można tu zastosować zwyczajną stal transformatorową wysokiej jakości typu E42 lub E43, jednakże wymiary transformatora oraz jego cena będą w tym przypadku nieco większe.

Dla transformatorów malej mocy, pracujących ze składową stalą prawie równoważne pod względem ceny są stale walcowane na zimno typów E31 ODESSO oraz stale transformatorowe wysokiej jakości typu E42 i E43. Jednakże wymiary oraz ciężar transformatora ze stali E42 i E43 będą nieco większe.

Dla transformatorów średniej i dużej mocy (ponad kilka watów) we wszystkich przypadkach najlepsze wyniki pod względem wymiarów, ciężaru oraz ceny daje stosowanie dla rdzenia stali walcowanej na zimno typu E310...E330. Stosowanie dla tych transformatorów stali E42 i E43 jest dopuszczalne, jednakże rośnie nieco przy tym ciężar oraz cena transformatora, jak również wzrasta indukcyjność rozproszenia.

Grubość płytek rdzenia wybiera się odpowiednio do dolnej częstotliwości transformatora, gatunku materiału magnetycznego oraz wymiarów rdzenia [1-24, str. 225.228]. Dla transformatorów malej częstotliwości z rdzeniami ze stali transformatorowej przy dolnej częstotliwości roboczej nie większej niż 100...2CO Hz grubość płytek przyjmuje się rzędu 0,35...0,5 mm. Przy większej wartości dolnej częstotliwości roboczej grubość płytek przyjmuje się mniejszą. W transformatorach częstotliwości akustycznej z rdzeniem permalojowym grubość płytek wynosi zazwyczaj 0,15...0,35 mm. Stosuje, się materia! tym cieńszy im większa jest dolna częstotliwość, im większa wartość przenikalności magnetycznej oraz im mniejsze są wymiary rdzenia.

11.1.4. Wybór oraz obliczanie wymiarów rdzenia

Wymiary rdzenia transformatora sygnałowego oblicza się w oparciu o dwa warunki: na podstawie stałej obliczeniowej dolnych częstotliwości A, określającej charakterystykę częstotliwościową transformatora na dolnych częstotliwościach i jego charakterystykę przejściową w zakresie długich czasów, oraz na podstawie stałej obliczeniowej indukcji w rdzeniu D, określającej amplitudę zmiennej składowej indukcji w rdzeniu na dolnej częstotliwości roboczej, tzn wnoszone przez transformator zniekształcenia nielinearne.

Wartości A i D są związane zarówno z elektrycznymi jak 1 z konstrukcyjnymi parametrami transformatora, a więc można je obliczyć zarówno na podstawie elektrycznych własności transformatora, jak i na podstawie wymiarów geometrycznych wymiarów rdzenia

533