ГОСТ 2.723-68
Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, автотрансформаторы и магнитные усилители
1а. Настоящий стандарт устанавливает условные графические обозначения катушек индуктивности, дросселей, трансформаторов, автотрансформаторов, трансдукторов и магнитных усилителей на схемах, выполняемых вручную или автоматизированным способом, изделий всех отраслей промышленности и строительства.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
Три способа построения условных графических обозначений для трансформаторов и автотрансформаторов
1. Устанавливаются три способа построения условных графических обозначений для трансформаторов и автотрансформаторов:
упрощенный многолинейный (форма I);
развернутый (форма II).
Черт.1. Обозначение обмотки трансформаторов и автотрансформаторов в виде окружностей в упрощенных однолинейных обозначениях
Черт.2. Изображение стороны высшего напряжения в виде развернутой дуги в автотрансформаторах
В настоящем стандарте примеры упрощенных однолинейных обозначений трансформаторов и автотрансформаторов не приведены.
3. В упрощенных многолинейных обозначениях обмотки трансформаторов (черт.3) и автотрансформаторов (черт.4) изображают аналогично упрощенным однолинейным обозначениям, показывая выводы обмоток.
Черт.3. Упрощенное многолинейное обозначение обмотки трансформаторов
Черт.4. Упрощенное многолинейное обозначение обмотки автотрансформаторов
4. В развернутых обозначениях обмотки трансформаторов и автотрансформаторов изображают в виде цепочек полуокружностей.
Обозначения элементов катушек индуктивности, дросселей, трансформаторов, автотрансформаторов и магнитных усилителей
5. Обозначения элементов катушек индуктивности, дросселей, трансформаторов, автотрансформаторов и магнитных усилителей приведены в табл.1.
1. Обмотка трансформатора, автотрансформатора, дросселя и магнитного усилителя
1. Количество полуокружностей в изображении обмотки и направление выводов не устанавливаются
2. При изображении магнитных усилителей, трансдукторов разнесенным способом используют следующие обозначения:
а) рабочая обмотка
б) управляющая обмотка
3. Для указания начала обмотки используют точку
1. Для немагнитного магнитопровода указывают химический символ металла, например, магнитопровод медный
2. Магнитопровод ферритовый (изображают толстой линией)
б) ферромагнитный с воздушным зазором
Количество штрихов в обозначении магнитопровода не устанавливается
г) Исключен (Изм. N 1)
3. Характер кривой намагничивания отражают при помощи следующих знаков:
а) прямоугольная петля гистерезиса
б) непрямоугольная петля гистерезиса
4. Первичная обмотка трансформатора тока
5. Обмотка запоминающего трансформатора
Примеры построения обозначений катушек индуктивности, дросселей, трансформаторов, автотрансформаторов и магнитных усилителей
6. Примеры построения обозначений катушек индуктивности, дросселей, трансформаторов, автотрансформаторов и магнитных усилителей приведены в табл.2.
1. Катушка индуктивности, дроссель без магнитопровода
Обозначение устанавливается для схем энергоснабжения
3. Катушка индуктивности с отводами
Количество полуокружностей в изображении не устанавливается
4. Катушка индуктивности со скользящими контактами (например, двумя)
5. Катушка индуктивности с магнитодиэлектрическим магнитопроводом
6. Катушка индуктивности, подстраиваемая магнитодиэлектрическим магнитопроводом
7. Катушка индуктивности, подстраиваемая немагнитным магнитопроводом, например, медным
8. Дроссель с ферромагнитным магнитопроводом
9. Дроссель коаксиальный с ферромагнитным магнитопроводом
9а. Дроссель трехфазного тока с соединением обмоток в звезду
12. Трансформатор без магнитопровода:
а) с постоянной связью
б) с переменной связью
Примечание. Полярности мгновенных значений напряжений могут быть указаны в форме II, например, трансформатор с двумя обмотками с указателем полярности мгновенных значений напряжения
13. Трансформатор с магнитодиэлектрическим магнитопроводом
14. Трансформатор, подстраиваемый общим магнитодиэлектрическим магнитопроводом
15. Трансформатор, каждая из обмоток которого подстраивается магнитодиэлектрическим магнитопроводом:
а) с постоянной связью
б) с переменной связью
16. Трансформатор со ступенчатым регулированием
17. Трансформатор однофазный с ферромагнитным магнитопроводом и экраном между обмотками
18. Трансформатор дифференциальный (с отводом от средней точки одной обмотки)
19. Трансформатор однофазный с ферромагнитным магнитопроводом трехобмоточный
20. Трансформатор трехфазный с ферромагнитным магнитопроводом; соединение обмоток звезда-звезда с выведенной нейтральной (средней) точкой
21. Трансформатор трехфазный с ферромагнитным магнитопроводом, соединение обмоток звезда с выведенной нейтральной (средней) точкой — треугольник
22. Трансформатор трехфазный с ферромагнитным магнитопроводом, соединение обмоток звезда-зигзаг с выведенной нейтральной (средней) точкой
23. Трансформатор трехфазный трехобмоточный с ферромагнитным магнитопроводом; соединение обмоток звезда с регулированием под нагрузкой — треугольник — звезда с выведенной нейтральной (средней) точкой
Примечание к пп.21-23. В развернутых обозначениях обмоток трансформаторов (Форма II) допускается наклонное изображение линий связи, например, обмотка трансформатора с соединением обмоток звезда-треугольник
23а. Трансформатор трехфазный трехобмоточный (фазорегулятор); соединение обмоток звезда — звезда
23б. Трансформатор вращающийся, фазовращатель (обозначение соединения обмоток статора и ротора между собой производится в зависимости от назначения машины)
24. Трансформатор трехфазный с ферромагнитным магнитопроводом; соединение обмоток звезда на одной обмотке — две обратные звезды с выведенными нейтральными (средними) точками на двух обмотках с уравнительным дросселем
24а. Трансформаторная группа из трех однофазных двухобмоточных трансформаторов с соединением обмоток звезда-треугольник
25. Автотрансформатор однофазный с ферромагнитным магнитопроводом
25а. Автотрансформатор однофазный с регулированием напряжения
25б. Регулятор индуктивный однофазный
26. Автотрансформатор трехфазный с ферромагнитным магнитопроводом; соединение обмоток в звезду
26а. Регулятор индуктивный трехфазный
27. Автотрансформатор трехфазный с девятью выводами и ферромагнитным магнитопроводом
28. Автотрансформатор однофазный с третичной обмоткой и ферромагнитным магнитопроводом
29. Автотрансформатор трехфазный с ферромагнитным магнитопроводом, соединением обмоток в звезду с выведенной нейтральной (средней) точкой и третичной обмоткой, соединенной в треугольник
30. Трансформатор тока с одной вторичной обмоткой
31. Трансформатор тока с одним магнитопроводом и двумя вторичными обмотками
32. Трансформатор тока с двумя магнитопроводами и двумя вторичными обмотками
Примечание. При наличии нескольких магнитопроводов допускается магнитопроводы не изображать
33. Трансформатор тока шинный нулевой последовательности с катушкой подмагничивания
34. Трансформаторы тока в каскадном соединении
35. Трансформатор тока быстронасыщающийся
Примечание к пп.30-33 и 35. Допускается не зачернять выходные обозначения, расположенные по концам первичной цепи, например, трансформатор тока быстронасыщающийся
35а. Трансформатор с двумя отводами на вторичной обмотке
36. Трансформатор напряжения измерительный
36а. Трансформатор напряжения измерительный с двумя вторичными обмотками
37. Трансформатор с ферромагнитным магнитопроводом и управляющей (подмагничивающей) обмоткой:
б) трехфазный; соединение обмоток звезда-звезда
37а. Усилитель магнитный. Общее обозначение
38. Усилитель магнитный с двумя рабочими и общей управляющей обмотками
39. Усилитель магнитный с двумя последовательно соединенными рабочими обмотками и двумя встречно включенными секциями управляющей обмотки
40. Усилитель магнитный с параллельным соединением рабочих обмоток и общей управляющей обмоткой
40а. Усилитель магнитный с прямым самовозбуждением и двумя обмотками управления
41. Усилитель магнитный с четырьмя рабочими и тремя управляющими обмотками
42. Усилитель магнитный трехфазный с тремя рабочими и четырьмя управляющими обмотками
43. Усилитель магнитный с двумя рабочими и общей управляющей обмотками и прямоугольной петлей гистерезиса
44. Элемент ферромагнитный, трансформатор запоминающий, элемент памяти.
1, 2. (Исключены, Изм. N 1)
3. При большом количестве обмоток на магнитопроводе и большом количестве магнитопроводов в схеме допускается использовать следующие обозначения.
В обозначении вертикальная линия означает магнитопровод, горизонтальная — линию электрической связи между обмотками; наклонная черта указывает на наличие обмотки на данном магнитопроводе. Конец наклонной черты, расположенный под линией электрической связи, условно определяет, что соединение произведено с началом обмотки. При прохождении положительного импульса тока слева направо (черт.а) магнитопровод перемагничивается в состояние "1", соответствующее остаточной намагниченности магнитопровода "плюс Br".
При прохождении положительного импульса тока слева направо (черт.б) магнитопровод перемагничивается в состояние "0", соответствующее остаточной намагниченности магнитопровода "минус Br", например:
а) трансформатор запоминающий многообмоточный (например, с 10 обмотками, из которых 2, 4, 5 и 9-я перемагничивают магнитопровод в состояние "1", а 1, 3, 6, 7, 8 и 10-я в состояние "0")
б) запоминающее устройство (например, на пяти магнитопроводах)
в) матрица накопительная на ферритовых магнитопроводах
4. Допускается около обозначения обмотки указывать количество витков, например, обмотка с двумя витками
45. Трансдуктор, общее обозначение
46. Трансдуктор однофазный параллельный
47. Трансдуктор однофазный последовательный
Примечание к пп.46, 47. Увеличение тока, протекающего по крайним частям управляющих обмоток, обозначенных точками, ведет к увеличению выходной мощности.
48. Трансдуктор трехфазный с тремя обмотками управления, управляющий напряжением трехфазного переменного тока в схеме со средней точкой
4. Катушки, дроссели, трансформаторы
Независимо от реальной конструкции катушки индуктивности и дроссели изображают на схемах, как показано на рис. 4.1 [3].
Число полуокружностей в условном графическом обозначении катушек и дросселей может быть любым. Чаще количество полуокружностей выбирают равным четырем или же в зависимости от удобства их сопряжения на принципиальных схемах с символами других элементов (конденсаторов, резисторов и т. п.). В зависимости от конфигурации принципиальной схемы выводы обмотки направляют либо в одну сторону (рис. 4.1, L3), либо в разные (L1, L2, L4). Если необходимо показать отвод, то линию электрической связи присоединяют в месте сочленения полуокружностей или в середине одной из них (L4), причём точка не ставится.
Буквенно-цифровое позиционное обозначение катушек и дросселей состоит из буквы L и порядкового номера по схеме. Рядом (сверху или справа) можно указывать индуктивность, обычно в миллигенри или микрогенри.
Если катушка или дроссель имеет магнитопровод, условное графическое обозначение дополняют его символом — отрезком сплошной или прерывистой линии, располагаемым с «наружной» стороны полуокружностей (рис. 4.2). При этом магнитопроводы из карбонильного железа, альсифера или других магнитодиэлектриков изображают штриховой линией (L1), из феррита или ферромагнитного сплава (электротехническая сталь, пермаллой) — сплошной линией (L2). Магнитопроводы из немагнитных материалов (меди, алюминия и др.) обозначают так же, как и ферромагнитные, но рядом с УГО указывают химический символ металла.
Возможность подстройки индуктивности изменением положения магнитопровода показывают на схемах знаком подстроенного регулирования, пересекающим условное графическое обозначение катушки под углом 45° (рис. 4.2, L5, L6). Если необходимо обратить внимание на наличие зазора в ферромагнитном магнитопроводе катушки или дросселя (обычно зазор делают для увеличения магнитного сопротивления, чтобы предотвратить насыщение магнитопровода), символ последнего разрывают посередине (см. рис. 4.2, дроссель L4).
Для перестройки колебательных контуров иногда используют катушки переменной индуктивности — так называемые вариометры. Конструктивно вариометр состоит из двух соединенных последовательно и помещенных одна в другую катушек, одна из которых может изменять свое положение по отношению к другой (например, при вращении). Символы катушек, составляющих вариометр, располагают на схемах либо параллельно (рис. 4.3, L1.1, L1.2), либо перпендикулярно друг другу (£2.1, £2.2) и пересекают знаком регулирования. В качестве вариометров применяют также катушки с подвижными магнитопроводами.
Объединение таких катушек в блок показывают штриховой линией механической связи, соединяющей знаки регулирования (см. рис. 4.4, L3.1, L3.2).
Символы катушек используют и в построении условных графических обозначений различных трансформаторов. Простейший трансформатор содержит две индуктивно связанные катушки (обмотки). Эту конструктивную особенность, как и в случае с вариометром, показывают, располагая символы обмоток рядом, параллельно (рис. 4.4) и на схемах им присваивают буквенное обозначение катушек — L. Необходимое для обеспечения работоспособности некоторых устройств фазирование обмоток (т. е. порядок подключения выводов) показывают точками, обозначающими их начало (см. рис. 4.4, L1-L2, L7-L8).
Радиочастотные трансформаторы могут быть как с магнитопроводами, так и без них. Если магнитопровод общий для всех обмоток, его изображают между их символами (см. рис. 4.4, L5-L6, L7-L8), а если каждая из них имеет свой магнитопровод — над ними (L9-L10, L11-L12). Возможность подстройки индуктивности изменением положения сердечника показывают знаком подстроенного регулирования, пересекая им либо только УГО магнитопровода (L9-L10, L11-L12), либо и его, и одновременно символов обмоток (L7-Z8). Если же необходимо показать регулируемую индуктивную связь между обмотками, их символы пересекают знаком регулирования (L3-L4, L11-L12).
Трансформаторы, работающие в широкой полосе частот, обозначают буквой T, а их обмотки римскими цифрами (рис. 4.5). Иногда вместо последних для обозначения обмоток используют условную нумерацию их выводов. Число полуокружностей в символах обмоток трансформаторов может быть любым.
Для уменьшения помех, проникающих из сети, между первичной и вторичными обмотками трансформаторов питания иногда помещают электростатический экран. Он представляет собой незамкнутый виток медной или алюминиевой фольги или один слой тонкого провода, соединяемый с общим проводом устройства. На схемах такой экран изображают штриховой линией (см. рис. 4.5, T1), а соединение с общим проводом — поперечной черточкой на конце вывода экрана. Условное графическое обозначение трансформаторов допускается показывать повернутым на 90°.
Разновидность трансформаторов — автотрансформаторы изображают на схемах, как и катушки с отводами. Возможность плавного регулирования снимаемого с них напряжения показывают знаком регулирования (см. рис. 4.5, T2).
Схема подключения дросселя и его обозначение
Статьи об энергетике
Дроссель — это разновидность катушки индуктивности. В электрических схемах элемент используется для снижения влияния токов в определенном диапазоне. Эта деталь применяется при создании аппаратуры, она пассивна, но при этом обеспечивает стабильность работы всей схемы. Электронный дроссель обладает простым механизмом, но подходит для постоянного и переменного тока.
Что такое дроссель?
Деталь используется при составлении электроцепи для предотвращения нагрева и перегрузки. Катушка индуктивности задерживает влияние тока, при этом резкие перепады исключаются из-за закона самоиндукции. Так создается дополнительное напряжение.
Дроссель состоит всего из 4 элементов:
- проволоки, которая закрепляется в изоляции;
- сердечника, материал для него подбирают отталкиваясь от применения устройства;
- заливочной массы, в которую входят вещества, не поддающиеся горению, так обеспечивается дополнительная изоляция;
- корпуса, его делают из термоустойчивого материала.
Электронный дроссель похож на железный трансформатор, отличается он обмоткой. Сердечник состоит из стали, а пластины располагаются так, чтобы они не соприкасались друг с другом. Индуктивность достигает 1Гн, катушка ограничивает резкие скачки тока в цепи. Если уровень снижается, то деталь поддерживает его на минимальных показателях, а при сильном повышении дроссель в устройстве ограничивает скачок. Элемент также используется для сглаживания, отделения определенных участков схемы, накапливания энергии и устранения помех.
Разбираясь в том, что такое дроссель, стоит уточнить, что его в основном ставят для сбора энергии и задержки тока в выбранном диапазоне. Некоторые виды люминесцентных ламп неспособны работать без такой детали. Это относится к уличным фонарям и домашним светильникам. Дроссель в контакте с ними выступает ограничителем, который передает электроды на лампу.
Созданные по этому принципу механизмы формируют напряжение, оно нужно для получения разряда. После этого загорается лампа. Процесс протекает настолько быстро, что напряжение создается всего через несколько долей секунды, без детали невозможна стабильная работа и включение предмета.
Функционирование
Электропроводная катушка, ограничивающая ферромагнитный сердечник, работает по принципу самоиндукции. При детальном рассмотрении прибора становится понятно, что он функционирует как электрический трансформатор, но при этом оснащен дополнительной обмоткой. Сердечник специально изолируют, чтобы в электронике не создавались дополнительные помехи.
Катушка обладает высокой индуктивностью, но весь механизм считается низкочастотным. Диапазон колебания тока составляет от 20 до 100 кГц. По этому критерию дроссели делят на низкие, ультразвуковые и сверхвысокие. В последних отсутствует сердечник, вместо него используется обычный резистор или пластиковый каркас.
Устройство
Дроссель-трансформатор имеет вид проводника, который наматывается по спирали. В зависимости от сферы использования его делают одно- или многожильным. Иногда в устройство добавляют диэлектрический каркас или оставляют деталь без него. В некоторых элементах дополнительно используется основание с круглым, квадратным или прямоугольным сечением.
Деталь состоит из множества витков, во время создания используется прогрессивная или универсальная намотка. При использовании первого вида они плавно меняются по всей длине, второго — расстояние между витками остается одинаковым.
Прогрессивная намотка используется в электрике, когда требуется сконструировать высокочастотное устройство. Для достижения результата приходится уменьшать паразитную емкость. Намотку выполняют в один или несколько слоев, из материалов подходит только медь, поскольку она выступает проводником.
Чтобы повысить индуктивность, используют ферромагнитный сердечник. В зависимости от места применения используют разные виды материала, поскольку некоторые из них подходят для подавления сильных помех, а другие берут при фильтрации звука. Когда требуется дросселирование механизмов на сверхвысоких частотах, то используют в основном латунь.
Во время производства производитель учитывает требуемую индуктивность, способности к выдерживанию тока и особенности индукции, поскольку иначе произойдет насыщение. Сначала определяется размер зазора, количество витков и сила тока, а потом высчитывается диаметр проволоки. В мелких машинах или электронных устройствах дроссель делают плоским, тогда проводник располагают в виде круга или зигзага.
Дроссель-трансформаторы выпускают в двух вариациях:
- Низкочастотные. Они почти не отличаются от железного трансформатора, просто дополнительно имеют одну обмотку. Катушка является стабилизатором, поэтому при понижении тока она сохраняет требуемый уровень, а при повышении снижает до нормальных показателей.
- Высокочастотные. Больше распространены из-за своей стабильной долговечной работы. Для них используется сердечник из стали или феррита, в дешевых аналогах применяют пластик. При работе с длинными или средними волнами используется секционная намотка.
Детали с сердечниками занимают меньше места, поэтому подходят для малогабаритных приборов.
Также элементы классифицируют по назначению:
- Для запуска двигателей. Его используют как ограничитель для пускового и тормозного тока. Иногда деталь меняют на трехфазный трансформатор, поскольку он выполняет те же функции.
- Для насыщения. Ставится в преобразователях или стабилизирующих устройствах. Подходит для магнитных усилителей, поскольку сердечник меняет сопротивление.
- Для сглаживания. Ставится для устранения резких пульсаций, часто встречается в ламповых усилителях.
Помимо этого, есть модели, которые работают на вторичных импульсных источниках. Для этого устройство сначала накапливает энергию в своем поле, а потом переводит ее в нагрузку.
Обозначение дросселя на схеме
Такие детали всегда изображают по единому принципу, поэтому достаточно один раз в нем разобраться, чтобы потом регулярно читать такие схемы. При этом число полуокружностей выбирают почти любым, чаще оно составляет 3 или 4 единицы для удобного сопряжения с остальными элементами. Выводы обмотки направляют в одну или разные стороны, здесь все зависит от конфигурации схемы. Если нужно изобразить отвод, то рисуют рядом друг с другом сочленения полуокружностей, точку между ними не ставят.
Также есть цветная маркировка деталей, которая соответствует показателям индуктивности. Первые несколько меток указывают на показатели индуктивности в мкГн. Третья — множитель, а последняя — имеющийся допуск. Дроссели маркируют, используя 3 или 4 полоски, иногда их меняют на точки. Если на детали есть три метки, то допуск по умолчанию составляет 20%.
Дроссели используются не только в разных видах лампочек, но и во время сбора импульсных блоков питания, в которых выступают фильтром. В электрических цепях его чаще называют реактором, но принцип устройства остается прежним. Деталь также ставят в сварочные аппараты и применяют в промышленных целях.
Обозначение дросселей на схеме
В общем плане, дросселями называются детали, работа которых лежит на основе действия катушки индуктивности. В нем есть сердечник, который регулирует переменный ток. Для изображения их на схеме разработана специальная цветовая маркировка дросселей. Вообще, дроссели классифицируются на три вида, исходя из сферы своего применения – сглаживающие, дроссели, регулирующие импульсные токи, и для насыщения. Все они имеют свое собственное обозначение на схемах электронных цепей.
Дроссели также может и не иметь в своей конструкции сердечника. Вне зависимости от строения, их работа основана на принципах электромагнитного действия – индукция и свойства поля. В статье подробным образом рассмотрены вопросы об обозначении различных дросселей. На данную тему читателю предложен интересный видеоролик и дополнительный материал.
Цветная маркировка катушек индуктивности.
Катушки с регулируемой индуктивностью
В радиоприемной и радиопередающей аппаратуре нередко применяют катушки с регулируемой индуктивностью, являющиеся основным органом настройки колебательного контура в широком диапазоне частот. Часть витков такой катушки наматывают на каркасе большего диаметра, а другую часть — на каркасе меньшего диаметра. Малую катушку помещают внутрь большой и закрепляют на валике, ось которого перпендикулярна оси большой катушки, а выводы обмоток соединяют последовательно.
При повороте валика взаимное влияние катушек изменяется, а в результате изменяется и индуктивность. Такие устройства получили название вариометров. На схемах их изображают двумя символами катушек, расположенными параллельно или перпендикулярно один другому. Изменение индуктивности показывают знаком регулирования, пересекающим оба символа
Обозначение катушек на схеме.
Вариометры
В антенных контурах коротковолновых передатчиков и специальных приемников УКВ применяют вариометры с переменным числом витков. Такой вариометр состоит из цилиндрического или конического каркаса со спиральной канавкой, в которую уложен провод катушки. К выступающей над каркасом части провода прижимается контактный ролик или пружинящая щетка, которые при вращении катушки скользят по виткам и перемещаются в плоскости, параллельной образующей цилиндра или конуса.
Таким образом, в контур оказывается возможным ввести необходимое число витков, т. е. получить нужную индуктивность. В условном обозначении вариометра подобной конструкции ролик или щетку изображают в виде стрелки, острие которой касается выпуклой части полуокружности основного символа Вариометры характеризуются плавным изменением индуктивности. Для ее ступенчатого изменения, а также в некоторых других случаях у катушек делают отводы.
Магнитопроводы для катушек
Важным параметром, характеризующим качество катушек, является добротность, численно равная отношению ее индуктивного сопротивления переменному току данной частоты к сопротивлению постоянному току. Чтобы увеличить добротность, пользуются разными конструктивными приемами, но наибольший эффект дает введение в катушку магнитопровода (сердечника) из специального магнитного материала. При внесении магнитопровода в катушку силовые линии магнитного поля концентрируются в магнитопроводе, так как его сопротивление магнитному потоку значительно меньше, чем воздуха.
Маркировка катушек.
В результате магнитный поток, а следовательно, и индуктивность катушки увеличиваются в несколько раз, что позволяет уменьшить число витков, а значит, и сопротивление катушки постоянному току. Кроме того, используя магнитолроводы, удается значительно уменьшить размеры катушек и очень простым способом (перемещением магнитопровода) осуществить регулировку их индуктивности. Поскольку катушки с магнитопроводами обычно работают в цепях переменного тока (исключение — катушки электромагнитных реле и некоторые другие), применять оплошные магнитопроводы из обычных магнитных материалов нельзя.
Под действием переменного магнитного поля в сплошном магнитопроводе, который можно рассматривать как множество короткозамкнутых витков, возникают так называемые вихревые токи, которые нагревают магнитапровол, бесполезно потребляя часть энергии магнитного поля. Чтобы уменьшить эти потери, магнитопроводы катушек, работающих в диапазоне звуковых частот, набирают из отдельных тонких изолированных пластин, изготовленных из специальных электромеханических сталей или пермаллоя. В области радиочастот стальные магнитопроводы, даже набранные из очень тонких пластин, неприменимы, так как потери на вихревые тоКи в них недопустимо велики. Магнитопроводы для катушек, предназначенных для работы на радиочастотах, изготовляют из специальных материалов: маг-нитодиэлектриков и ферритов.
[stextbox магнитодиэлектриках мельчайшие частички вещества, содержащего в своем составе железо, равномерно распределены в массе какого-либо диэлектрика (бакелита, стирола, амино-пласта). Наиболее широко применяют магнитопроводы из альсифера (сплав алюминия, кремния и железа) и карбонильного железа.[/stextbox]
Ферритовые магнитопроводы, катушки с ферритовыми сердечниками
Ферриты, получившие широкое распространение в последние три десятилетия, представляют собой твердые растворы окислов металлов или их солей, прошедшие специальную термическую обработку (обжиг). Получающееся при этом вещество — полупроводниковая керамика — обладает очень хорошими магнитными свойствами и малыми потерями даже на очень высоких частотах.
До введения ГОСТ 2.723—68 магнитопроводы из магнитодиэлектриков и ферритов обозначали на схемах одинаково—утолщенной штриховой линией.
Цвета маркировки.
Стандарт ЕСКД оставил этот символ для магнитопроводов из магнито-диэлектрика, а для ферритовых ввел обозначение, применявшееся ранее только для магнитопроводов низкочастотных дросселей и трансформаторов — сплошную жирную линию. Опасения некоторых специалистов, что одинаковые обозначения катушек с магнитопроводами из стали и феррита затруднят чтение схем не подтвердились. Дело в том, что при изучении схем обращают внимание не только на символы отдельных элементов, но и на то, как они соединены между собой в той или иной функциональной группе, какое место в цепи преобразования сигнала эти группы занимают.
И если, например, каскад радиочастотный, то катушку со сплошным магнитопроводом нельзя спутать с низкочастотным дросселем. Согласно последней редакции ГОСТ 2.723—68 (март 1983 г.) магнитопроводы катушек изображают линиями нормальной толщины. Желая показать на схеме катушку, индуктивность которой можно изменять с помощью магнитопровода, в ее условное обозначение вводят знак под-строечного регулирования. Сделать это можно двумя способами: либо пересекая этим знаком обозначения катушки и магнитопровода.
Для подстройку катушек на частотах выше 15… 20 МГц часто применяют магнитопроводы из так называемых немагнитных материалов (меди, алюминия и т. п.). Возникающие в таком магнитопроводе под действием магнитного .поля катушки вихревые токи создают свое поле, противодействующее основному, в результате чего индуктивность катушки уменьшается. Немагнитный магнитопровод-подстроечник обозначают так же, как и ферритовый, но рядом указывают химический символ металла, из которого он изготовлен (в обозначении катушки, показанном на рис. 6,в, изображен подстроечник, изготовленный из меди).
Цветовая маркировка дросселей
В данной статье речь пойдет об определении параметров дросселей по таблице цветовой маркировке дросселей. Цветовая маркировка дросселей практически совпадает с цветовой маркировкой индуктивностей. Структура маркировка дросселей следующая:
- первые две метки (полосы или точки) указывают на значение номинальной индуктивности в микрогенри (мкГн);
- третья метка – множитель;
- четвертая метка – допуск.
Наиболее часто для маркировки дросселей используют 4 или 3 цветные полосы или точки. В случае использования маркировки дросселей с тремя метками по умолчанию подразумевается 20% допуск. Рассмотрим на примерах как определяются основные параметры дросселей.
Цветовая маркировка дросселей.
Обозначение, параметры и разновидности катушек индуктивности
Одним из самых известных и необходимых элементов аналоговых радиотехнических схем является катушка индуктивности. В цифровых электронных схемах индуктивные элементы практически потеряли свою актуальность и применяются только в устройствах питания как сглаживающие фильтры. Катушки индуктивности на принципиальных схемах обозначаются латинской буквой “L” и имеют следующее изображение. Разновидностей катушек индуктивности существуют десятки. Они бывают высокочастотные, низкочастотные, с подстроечными сердечниками и без них. Бывают катушки с отводами, катушки, рассчитанные на большие напряжения. Вот так, например, выглядят бескаркасные катушки. Катушки для СВЧ аппаратуры называются микрополосковыми линиями.
Они даже внешне не похожи на катушки. С катушками индуктивности связан такой эффект как резонанс и гениальный Никола Тесла получал на резонансных трансформаторах миллионы вольт. Основной параметр катушки это её индуктивность. Величина индуктивности измеряется в Генри (Гн, англ. – «H»). Это достаточно большая величина и поэтому на практике применяют меньшие значения (мГн, mH – миллигенри и мкГн, μH– микрогенри) соответственно 10 -3 и 10 -6 Генри. Величина индуктивности катушки указывается рядом с её условным изображением (например, 100 μH). Чтобы не запутаться в микрогенри и миллигенри, советую узнать, что такое сокращённая запись численных величин.
Маркировка цветная.
Многие факторы влияют на индуктивность катушки. Это и диаметр провода, и число витков, а на высоких частотах, когда применяют бескаркасные катушки с небольшим числом витков, то индуктивность изменяют, сближая или раздвигая соседние витки. Часто для увеличения индуктивности внутрь каркаса вводят сердечник из ферромагнетика, а для уменьшения индуктивности сердечник должен быть латунным. То есть можно получить нужную индуктивность не увеличением числа витков, что ведёт к увеличению сопротивления, а использовать катушку с меньшим числом витков, но использовать ферритовый сердечник. Катушка индуктивности с сердечником изображается на схемах следующим образом.
В реальности катушка с сердечником может выглядеть так. Также можно встретить катушки индуктивности с подстроечным сердечником. Изображаются они вот так. Катушка с подстроечным сердечником вживую выглядит так. Такая катушка, как правило, имеет сердечник, положение которого можно регулировать в небольших пределах. При этом величина индуктивности также меняется. Подстроечные катушки индуктивности применяются в устройствах, где требуется одноразовая подстройка. В дальнейшем индуктивность не регулируют. Наряду с подстроечными катушками можно встретить и катушки с регулируемой индуктивностью. На схемах такие катушки обозначаются вот так. В отличие от подстроечных катушек, регулируемые катушки индуктивности допускают многократную регулировку положения сердечника, а, следовательно, и индуктивности. Ещё один параметр, который встречается достаточно часто это добротность контура.
Под добротностью понимается отношение между реактивным и активным сопротивлением катушки индуктивности. Добротность обычно бывает в пределах 15 – 350. На основе катушки индуктивности и конденсатора выполнен самый необходимый узел радиотехнических устройств, колебательный контур. На схеме изображён входной контур простого радиоприёмника рассчитанного на работу в диапазонах средних и длинных волн. В настоящее время в этих диапазонах станций практически нет. Катушка индуктивности L1 имеет достаточно большое число витков, чтобы перекрыть диапазон по максимуму. Для улучшения приёма к первой обмотке L1 подключается внешняя антенна. Это может быть простой кусок проволоки длиной в пределах двух метров.
Благодаря большому числу витков в индуктивности L1 присутствует целый спектр частот и как минимум пять — шесть работающих радиостанций. Две индуктивности L1 и L2 намотанные на одном каркасе представляют собой высокочастотный трансформатор. Для того чтобы выделить на катушке индуктивности L2 станцию, работающую, допустим на частоте 650 КГц необходимо с помощью переменного конденсатора C1 настроить колебательный контур на данную частоту. После этого выделенный сигнал можно подавать на базу транзистора усилителя высокой частоты. Это одно из применений катушки индуктивности. Точно на таком же принципе построены выходные каскады радио- и телевизионных передатчиков только наоборот. Антенна не принимает слабый сигнал, а отдаёт в пространство ЭДС.
Обозначение катушек индуктивности.
Заключение
Более подробно о маркировки дросселей можно узнать прочитав статью Маркировка. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте. Также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов.