Катушка взаимной индуктивности

(56) Калентаров П.Л., Цейтлин Л.А.Расчет индуктивностей, Справочнаякнига, Л.: Энергия, 1970, с. 283,(54) (57) КАТУШКА ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВ НОСТИ, содержащая две коаксиальнорасположенные обмотки, о т л и -"ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения стабильности взаимнойиндуктивности, она снабжена дополнительной обмоткой, расположеннойснаружи коаксиально двум обмоткам,причем дополнительная обмотка последовательно и согласно соединенас внутренней обмоткой.Изобретение относит ся к эле ктр оиэмерительной технике и может быть использовано для воспроизведения значений взаимной индуктивности при измерении параметров электрических цепей.Цель изобретения - повьппение стабильности взаимной индуктивности,На чертеже изображена катушка взаимной индуктивности.Катушка содержит цилиндрический каркас 1 из высокостабильного материала, например, кварца, первичную обмотку 2 с принудительным шагом намотки, многослойную вторичную обмотку 3 с выводами 4 и однослойную дополнительную обмотку 5, соединен ную последовательно и согласно с первичной обмоткой 2 и имеющую с ней общие выводы 6Устройство работает следующим образом.По первичной обмотке 2 вместе с дополнительной обмоткой 5 пропускают ток ., При этом с вторичной обмоткой 3 сцепляется магнитный потокг=1 ф фгде М - взаимная индуктивность катушки, значение которой требуется воспроизводить при измерении параметров индуктивно связанных электрических цепей.Значение М определяется выражекиемМ= = 11 гфВгде В - среднее значение осевои2составляющей индукции магнитного поля, создаваемоготоком 11 в площадках витков вторичной обмотки 3;5 " средняя площадь одногоЬ.витка вторичной обмотки 3;И - число витков вторичной2обмотки 3., Приращение взаимной индуктивности связано с приращением Ь Ог диаметра витков О вторичной обмот2ки 3 соотношением"де дВ - значение индукции магнит 2ного поля, создаваемоготоком 1 в районе, занимаемом проводами вторичной обмотки 3,Благодаря согласному включениюпервичной 2 и дополнительной 5 об 5моток создаваемые или в указанномрайоне магнитные поля направленыпротивоположно и при определенномМотношении (у числа витков дополнительной 5 и первичной 2 обмотоквзаимно уничтожается, т,е. достигаетсяВл-О и аМ ф 0Отношение фщ, для варианта кон струкции изменяется в пределах 0,050,10 в зависимости от относительныхразмеров обмоток 2,3 и 5 и можетбыть определено экспериментальноили путем расчета. При расчете за даются диаметром О и длинойпервичной. обмотки 2 и средним диаметром О вторичной обмотки 3. За2тем по формуле Сноу вычисляют магнитное поле В , создаваемое цилинд риче с ким слоем единичного тока первичной обмотки 2 в центре сечениявторичной обмотки 3Далее задаютсядиаметром О 1 и длинойдополниlтельной обмотки 5 и по жй же форму" З 0 ле Сноу вычисляют магнитное поле Всоздаваемое цилиндрическим слоемединичного тока дополнительной обмотки 5 в центре сечейия вторичной обмотки 3. После этого определяютнеобходимое отношение числа витковпо формулеЧ В40 Например,при О =45,6 мм, Ь =100 мми О 2= 62,0 мм получаем по формулеСноу В="О, 771310 Тл ПоложивО = 83,0 мм,= 100 мм, имеем потой же формуле для Ог = 62;0 мм 45 В = 0,1028 10 Тл, Отсюда получаемф Ф-Ы = 0,0750ЧСледовательно, если в приведенномварианте исполнения принять числовитков первичной обмотки 2 равнымЧ, = 200, то число витков дополнительной обмотки должно составлятьИ = 2000 075 = 15.При этом, суммарное поле ЬВ = Я,+В+Й В в районе сечения вторичноВгобмотки 3 уменьшается по сравнениюИ)с полем И, Вг известной катушки неменее, чем в 1.0-15 раз.1201881 Составитель А. КопачковТехред Л.Микеш Корректор Л. Пилипенко Редактор Е,Копча Заказ 8096/52 . Тираж 678 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул. Проектная, 4 Благодаря выполнению соотношения ЬВ аО изменения размеров и положейия витков вторичной обмотки 3 вследствие ее нестабильности практи-чески не сказываются на значении взаимной индуктивности катушки, что в конечном счете приводит к повышению точности ее воспроизведения приблизительно на порядок. Указанное повышение стабильности, обусловленное исключением влияния нестабильности вторичной обмотки, поясняется следующим образом. Для получения требуемых на практике значений взаимной индуктивности 0,-10 мГн необходимо применять многовитковые первичную и вторичную обмотки, причем хотя бы одна из них всегда выполняется многослойно, что вносит нестабильность и этим ограничивается стабильность взаимной индуктивности. Другая обмотка, как правило, может бытьвыполнена прецизионной (на каркасеиз высокостабилъного материала спринудительным шагом намотки поднатяжением) и обладает поэтомудолговременной и температурной стабильностью на порядок более высокой,чем у многослойной обмотки. В предлагаемом устройстве вторичная обмотка может быть выполнена многослойной без нарушения стабильности взаимной индуктивности, которая целикомопределяетоя прецизионной первичнойобмоткой.Таким образом, в предлагаемойкатушке достигается повышение стабильности взаимной индуктивностипо сравнению с известной в 5-10раз за счет исключения влияниянестабильности вторичной обмоткимеры,