Индуктивность

" ф .Яфщщ,ПАТЕНТУ Эуджен ектроника ерез л 7 Индуктотлича ность и п. 1-6, тем, ч ща я.с фиксиру ы выполнопора обмотки дочные. элемен реактивной см и и проклаы из термоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Телеттра Телефониа Эл э Радио С.п.А (1 Т)(56) Авторское свидетельство СССР М, кл. Н 01 Р 21/04, 1975. (54)(57) 1. ИНДУКТИВНОСТЬ, содержащая обмотки в виде спиралей Архимеда, расположенных в плоскостях, перпендикулярных к продольным осям катушек, каждая из которых снабжена опорой, имеющей на одной стороне углубления, в которых расположены. витки обмотки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения габаритов, индуктивность снабжена фиксирующими элементами, прокладочными элементами, экранами, на каждую опору спиральной обмотки опирается фиксирующий элемент, на котором расположен прокладочный элемент, на котором размещен экран, при этом по крайнеймере одна опора со спиральной обмоткой, по крайней мере один фиксирующий элемент, по крайней мере два прокладочных элемента и два экрана образуют один пакет, при этом экраны неподвижно установлены по торцам каждого пакета.2. Индуктивность по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что опора спиральной обмотки выполнена в виде пластины, имеющей форму параллелепипеда по наружному контуру, с центральным ядром и радиально расходящимисяот него стержнями с пустотами междуэтими стержнями, а углубления в опоре выполнены в виде круговых канавокна стержнях.3. Индуктивность по пп, 1 и 2,о т л и ч а ю щ а я с я тем, чтона одной поверхности стержня опорыспиральной обмотки, противоположнойтой, на которой имеются углубления,выполнена радиальная канавка, на томже стержне выполнено отверстие, чкоторое пропущен один вывод катушки,размещенный в радиальной канавке,а другой вывод катушки расположенпараллельно первому выводу с противоположной стороны опоры.4. Индуктивность по пп. 1-3,отличающаяся тем, чтофиксирующие элементы выполнены в виде пластины, имеющей форму паралле,лепипеда по наружному контуру, в котором выполнена одна радиальнаяканавка.5. Индуктивность по пп. 1-4, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что прок адочные элементы выполнены в видепластин, имеющих форму параллелепипе-да по наружному контуру, в центрекоторых выполнено круговое отверстие.6. Индуктивность по пп. 1-5,о т л и ч а ю щ а я с я тем, чтоопоры обмотки,. фиксирующие элементы,прокладочные элементы и экраны снабжены четырьмя отверстиями для размеще.ния болтовых соединений.1 11860Изобретение относится к сборке катушек с воздушным сердечником, выполненных из составных элементов. В частности, изобретение относится к комплекту катушек из составных 5 элементов, предназначенных для исполь. зования в блоках настройки антенны для приемопередающего радиоустройства при высокой мощности передачи (в том числе свьппе 1 кВт) и работаю" 10 щих в диапазоне высоких частот 1,5 - 30 МГц.Цель изобретения - уменьшение га- . баритов индуктивности.На фиг. 1 схематично показан готовый пакет катушек с воздушным сердеч ником, снабженный воздуходувкой; на фиг. 2 - эквивалентная схема пакета катушек; на фиг. ЗС 1- держатель обмотки без архимедовой спирали,вид спереди 2 р на фиг. Зб - опора с обмоткой, вид спереди; на фиг, Зв - противоположная сторона без обмотки; на фиг. Зг сечение А-А на фиг, За; на фиг. 4 а и б - поверхности фиксирующего эле- р 5 мента, вид спереди; на фиг. 4 в - сечение Б-Б на фиг. 4 аф на фиг. 4 г - сечение В-В на фиг. 4 а; на фиг, 5 а - прокладочный элемент, вид спереди; на фиг. 5 б - сечение Г-Г на фиг, 5 а; на фиг. 6 - экран, вид спереди.На фиг. 1 показан набор (комплект) катушек согласно изобретению.,Он состоит из катушек 1 (фиг, 2 а). Каждая катушка состоит из наружного экрана 2 (начало катушки), двух прокладочных35 элементов 3, первой спиральной обмотки 4, установленной в держателе 5 и образованной проводником 6, который начиная, например, от ввода 7 расположен по спирали Архимеда на держателе 5 и оканчивается концом 8, фиксирующего элемента 9, второй спиральной обмотки 10, установленной на пластине 11, одного или более про. кладочных элементов 12, экрана 13 (конец пакета катушки 1). Каждая катушка 1 имеет величинуиндуктивности м . Электрическаяэквивалентная схема полного наборакатушек представляет собой схему,показанную на фиг. 2. Следовательно,и катушек М ь ,О ,оп могУтбыть представлены и йндуктивностями.55Различные сборки катушки собраны с помощью болтов 14 - 17, на резьбовых концах которых навернуты гайки 18 - 20, Воздуходувка 21 установлена на правом конце набора катушек.На фиг. За, б, в и г показаны одна изи обмоток катушки или архимедовы спирали, расположенные на держателе 5. В частности на фиг. Зб изображена поверхность, которая содержит спираль 4, тогда как на фиг.Зв представлена противолежащая поверхность (без обмотки), с которой выступает конец 7. На фиг. За и г показан держатель 5 без обмотки 4 по спирали Архимеда.Как видно на фиг. 3, держатель 5 представляет собой элемент в виде параллелепипеда 22, окружающего три пустых сектора 23 - 25 (например, полученных путем удаления материала). Следовательно, держатель состоит из центрального ядра 26 и трех стержней 27 - 29. У каждого угла имеется отверстие 30, 31, 32 и 33 для установки болта (14, 15; 16 и 17, фиг, 2) . Согласно изобретению, только одна поверхность 34 стержней 27 - 29 снабжена и канавками 35, которые проходят от внутренней канавки 36 до внешней канавки 37. Как показано на фиг.Зг, глубина каждой канавки 35 составляет только часть полной толщины 38 стержня 28, Канавки 35 расположены на каждом стержне 27 - 29 таким образом,что их средние линии лежат на спиралиАрхимеда, Глубина и ширина каждойканавки соответствует диаметру проводника 6 обмотки 4, чтобы прочно удерживать в них проводники, образующие обмотку, как показано на фиг. Зб (поверхность 34 с канавками) и нафиг. Зв (поверхность 39 без канавок). В частности, как показано на фиг.Зв, проводник 6, свободный конец которого 7 расположен на поверхности 39 без канавок, проходит через отверстие 40, выполненное в стержне 28, с поверхности 39 на поверхность 34, где он введен в канавку 41 и намотан в виде архимедовой спирали, образуя 5 витков.У конца последнего витка проводник 6 отогнут вверх, образуя конец 8, параллельный вводу 7, но расположенный в другом радиальном положении.Фактически все концы 7 обмоток 4 расположены по одной линии (фиг. 1) тогда как другие концы 8 лежат на другой линии, которая расположена3 11860параллельно первой линии на расстоянии нескольких сантиметров.Поскольку стержни 27 - 29 обеспечивают большое количество канавок(например, 10 канавок), на которыхможет быть намотано по меньшей мере 9витков, любая величина индуктивностиможет быть легко достигнута путемвоздействия в одно и то же время нанесколько параметров: число витков 1 Ов спирали; диаметр витков, т.е. расстояние от центра держателя 5; числоспиралей, взаимно магнитно связанныхмежду собой и образующих катушку 4сборки катушки 1. Кроме того, какдиаметр, так и тип проводника 6 могут.изменяться от одной спиральной обмотки к другой, хотя из конструктивныхсоображений быпо бы полезно сохранятьих постоянными. Для обеспечения хорошей электропроводности предлагаетсяиспользовать изолированный эмалью(или покрытый серебром) медный провод,За каждым держателем 5 обычноследует фиксирующийэлемент 9,0 нимеет в основном такую же Форму парал,лелепипеда 22, что и держатель 5(фиг. За)., однако стержни 27, 28и 29 не имеют канавок. Целесообразно,чтобы только стержень 28 имел радиальную канавку 42 такого же размера,как и одна из канавок (фиг. 4 в);канавка 42 (когда она имеется) проходит от отверстия 40 (фиг. Зв) к концу. 44 параллелепипеда 22, Фактическиканавка 42 содержит вертикальный 35участок проводника 6, проходящегоот отверстия 40 к поверхности 43(фиг. 4 б) имеет. в целом такую же форму параллелепипеда 22, как и противолежащая поверхность 39 (фиг. 4 а).Однакона поверхности 34 (Фиг, 4 б)нет канавок, нет даже короткой верти кальной канавки 42 (фиг. 4 а).На фиг. 5 а и б показан прокладоч-ный элемент 3. Различие между этим 92 4элементом, с одной стороны, и держателем 5 обмотки (фиг,За), и фиксирую- щим элементом 9 (фиг. 4 а и 4 б), с другой стороны,.заключается в том, что он.не имеет ни стержней 27 - 29, ни центрального ядра 26 на нем. Прокладочный элемент 3 выполняет функцию отделения экранов 2 (фиг. 1 и 6) от обмотки 4 у двух торцов каждой сборки 1 катушек; стержни 27 - 29 и центральное ядро 26 не предусмотрены на прокладке 3 для того, чтобы облегчить протекание воздуха внутрь набора катушек, Таким образом, прокладочный элемент имеет большую внутреннюю полость.Экран 2 (фиг. 6) состоит из тонкой проводящей пластины, имеющей наружный контур 22. Четыре отверстия 30 - 33 этой пластины соответствуют.отверстиям держателя обмотки, фиксирующего элемента 9 и прокладочного элемента 3. Центральная часть 2 снабжена решеткой 44, которая имеет такую же круглую форму, что и полость 45 прокладочного элемента 3 (Фиг. 5 а). Ячейки решетки 44 обеспечивают максимальный воздушный поток.Каждая сборка катушек имеет одинаковую индуктивность. Любая величина индуктивности может быть легко достигнута при воздействии на следующие параметры: число витков на одной и той же спиральной обмотке; расстояния витков от центра; количество взаимосвязанных спиралей, находящихся в одной и той же сборке катушек; взаимосвязи между спиральными абмотками одной катушки. На фиг. 1 видно, как влияет количество витков и их расстояния от, центра 26 (конфигурация одной спиральной обмотки) и взаимосвязь (относительная конфигурация обмоток в одной катушке) на величину индуктивности. Сборка катушек состоит из двух держателей для обмотки: держателя 5 с пятью витками, расположенными таким же образом, как и на Фиг. Зв, и держателя 11 с тремя витками, расположенными так, что внешний виток удален дальше от центра, чем внешний виток обмотки 4.В этом случае индуктивность , сборки .1 катушки обеспечивается добавлением частичных индуктивностей обмоток 4 и 10 и взаимной индуктивности между обмотками 4 и 10. Эта конструк 1186092тивная приспосабливаемость обеспечи",вает получение любой требуемой величины индуктивности на каждой сборкекатушки, а следовательно, любой5полной индуктивности последовательносоединенных индуктивностейобмоток 1, образующих полный набор(комплект) катушек. Кроме того, практически не существует ограничений 1 ротносительно числа катушек, посколькудержатели обмоток, фиксирующие элементы, прокладочные элементы и экраны имеют очень небольшие вес и габариты, а потому легко собираются с помощью болтов и гаек.Держатели обмоток целесообразновыполнять из термореактивной или термопластичной смолы, чтобы получитьхорошие электрические свойства, на ппример диэлектрическую постояннуюи низкий коэффициент рассеяния, удовлетворительную температурную стабильность, небольшой вес и хорошие механические свойства. Среди термопластич 25ных или термореактивных смол наиболеепригодны кремниевые, смешанные с изолирующими и упрочняющими материалами,например, стекловолокном, слюдой,волокнистым асбестом. Например, держа.Зптели обмотки могут выполнятвся изупрочненной стеклом кремнийорганической смолы,Фиксирующие элементы могут бытьсделаны из того же материала, чтои держатели обмотки, либо из другихтермореактивных или термопластичныхсмол. Прокладочные элементы могутбыть выполнены из еще более широкогоассортимента материалов, посколькуони не выполняют механических функцийи используются для отделения экрановот держателя обмотки или фиксирующихэлементов. Экраны должны быть выполнены из листового алюминия или сплава меди (например, латуни, фосфористой бронзы и тд,). Суммарная индуктивность набора катушек получается путем сложения индуктивностеи ч,Ь одиноч 150 ных катушек 1-1 (фиг. 2). Даже если , могут иметь любые величины, целесообразно последовательное соединение индуктивностей1. и в геометрической прогрессии 55 с коэффициентом 2, т.е, если 1 =1, величины следующих индуктивностей составляют 1,=2,з =4, =8, , =16и т.д. Катушки 1 1 могут быть легко выполнены из стандартных элемен- тов.еРасположенная по оси воздуходувка 21 может быть установлена у одного конца пакета катушек. Особая форма соединяемых элементов облегчает охлаждение обмоток, Проход, который образован внутри пакета, обеспечивает концентрацию потока воздуха, создаваемого воздуходувкой 21, на обмотках.Для приемопередатчиков, обладающих широкой полосой частот (например, 2 - 30 МГц) и высокой мощностью (до одного или более кВт), пригодны два варианта пакета катушек. Первый вариант (большой пакет катушек) имеет следующий состав: 1 экран - 2 прокладочных элемента; 1 сборка катушки с 7 витками, начинающимися с 3-го шага, т.е. архимедова спираль начинается в канавке; 3 прокладочных элемента; 1 экран - 2 прокладочных элемента; 1 сборка катушки с 6 витками, начинающимися с 3-го шага канавки; .1 сборка катушки, имеющая 5 витков, начинающихся с 4-го шага или канавки; 3 прокладочных элемента; 1 экран - 2 прокладочных. элемента; 1 сборка катушки, имеющая 6 витков, начинающихся с 3-го шага или канавки; 1 катушка, имеющая 7 витков, начинающихся с 3-го шага; 1 катушка, имеющая 6 витков; 3 прокладочных элемента; 1 экран - 2 прокладочных элемента; 1 катушка, имеющая 7 витков, начинающихся с 2-го шага канавки; 2 аналогичные катушки; 1 катушка, имеющая 6 витков, начинающихся с 3-го шага канавки; 3 прокладочных элемента и экран. Второй вариант (малый пакет катушек) имеет следующий состав:1186092 1 экран - 2 прокладочных элемента1 кат шкау , имеющая один виток, начинающийся с 1-го шанач - шага канавки; В указанных вариантах величины индуктивности каждого пакета катушек составляли=52- мк 1=26 мкГ,=13 мкГ и Ь =7 ГмкГ, В =1,8 м Г 0 =1 мкГ=0,6 мкГ, И, =0,3 мкГ,ф ф 3 ф Чем больше обмоток 1, темжелательнее наличие вентиляттора, связанного с пакетом катушек. В этих вд ух вариантах осуществления изобретения держатели обмоток, прокладочные элементы и иксирующие элементы или опоры были изготовлены с использованием литья под давлением полифенилс.ульфоннои смолы и стеклонволокна (до 407), в частности смолы РРС. 7В 7 бппоппаопп ОЬоооаааппппп поаооааоопаппопаоппппоппасйаооап попоппаапппппооооопппппопппоопппопопопппоппапопааи опаоопаас оаппоаппо апппоо опаоппппппппппб Воа ао щоа оаоооооаа цмааооо паап попал. ааооаоооооооп поооооо аооааоа1186092 33 Г Г 2 Составитель В.Мясниковаткина Техред М.Гергель Корректор О.Луговая едактор М аж 678 пис Заказ та С тий д,ПП Патент Фили 644362 ВНИИПИ Г по де 113035, Моссударственнам изобрете ва, Ж, Р го комит ий и отк ушская н г.ужгород, ул,Проектная, 4