Катушка взаимной индуктивности

 

КАТУШКА ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВНОСТИ , содержащая две коаксиально расположенные обмотки, о т л и -чающая ся тем, что, с целью повышения стабильности взаимной индуктивности, она снабжена дополнительной обмоткой, расположенной снаружи коаксиально двум обмоткам, причем дополнительная обмотка последовательно и согласно соединена с внутренней обмоткой.

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 1 А (51) 4 Н 01 F 19/00

2 1) 3780372/24-07

22 ) 08. 06 . 84, (46) 30. 12.85. Бюл. N 48 (72) В.Н.Хорев (53) 621.3.011.32 (088.8) (56) Калентаров П.Л., Цейтлин Л.А.

Расчет индуктивностей. Справочная книга. Л.: Энергия, 1970, с. 283. (54) (57) КАТУШКА ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВ

НОСТИ, содержащая две коаксиально расположенные обмотки, о т л и -" чающая ся тем, что, сцелью повышения стабильности взаимной индуктивности, она снабжена дополни» тельной обмоткой, расположенной снаружи коаксиально двум обмоткам, причем дополнительная обмотка последовательно и согласно соединена с 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 6 °

Устройство работает следующим образом.

По первичной обмотке 2 вместе с д ополнительной обмоткой 5 пропускают ток .. При этом с вторичной обмоткой 3 сцепляется магнитный поток где И - взаимная индуктивность катушки, значение которой требуется воспроизводить при измерении параметров индуктивно связанных электрических цепей.

Значение М определяется выражекием

< В г г 11 ( где В - среднее значение осевои

2 составляющей индукции магнитного поля, создаваемого током I в площадках вит ков вторичнОЙ Обмотки 3;

S - средняя площадь одного

Ь витка вторичной обмотки 3;

W - число витков вторичной

2 обмотки 3. . Приращение взаимной индуктивности связано с приращением 0 диаметра витков D вторичной обмот» ки 3 соотношением ьВ 6&р П

h9 ° ь5 ((1 = — — Э 2 W

-де b,В - значение индукции магнит2 ного поля, создаваемого т ОкОм 1(В p BHQHp з ани»

1201881 маемом проводами вторичной обмотки 3, Благодаря согласному включению первичной 2 и дополнительной 5 об5 .моток создаваемые или в указанном районе магнитные поля направлены противоположно и при определенном

М отношении (числа витков дополни( тельной 5 и первичной 2 Обмоток взаимно уничтожается, т.е.. дости гается и aga0

° Отношение (ч )щ, для варианта кон15 струкции изменяется в пределах 0,05О, I0 в зависимости от относительных размеров обмоток 2,3 и 5 и может быть определено экспериментально или путем расчета. При расчете за20 даются диаметром D> и длиной 1 первичной. обмотки 2 и средним диаметром D вторичной обмотки 3. 3а

2 тем по формуле Сноу вычисляют маг(() нитное поле В, создаваемое цилинд25 риче с ким слоем единичного тока первичной обмотки 2 в центре сечения вторичной обмотки 3 .. Далее задаются

l диаметром D" и длиной L дополнительной обмотки 5 и по в:(й же форму" г

ЗО ле Сноу вычисляют магнитное поле В создаваемое цилиндрическим слоем единичного тока дополнительной обмотки 5 в центре сечейия вторичной обмотки 3. После этого определяют необходимое отношение числа витков по формуле

Ч В

40 Например,прн 0 =45,6мм, L =100 MH . и 02= 62,0 мм получаем по формуле

Сноу В ="О, 7713 ° 10 Тл. Положив

D = 83,0 мм, L = 100 мм, имеем по той же формуле для D2 = 62;0 мм

45 В = 0 1028 10 Тл, Отсюда получаем ф Ф

" - = 0 0750 °

Ч(Следовательно, если в приведенном варианте исполнения принять число витков первичной обмотки 2 равным

W = 200, то число витков дополнительной обмотки должно составлять

W = 200 ° 0 075 = 15.

При этом. суммарное поле у(В = W

+В(. (+Й В в районе сечения .вторичной( обмотки 3 уменьшается по сравнению (() с полем W< В2 известной катушки не менее, чем в 1.0-15 раз.

1201881

Составитель А. Копачков

Техред 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-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Проектная, 4

Благодаря выполнению соотношения В з 0 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 нестабиль»

° ности 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 нестабиль( ность и этим о гр аничивает ся ст абильность взаимной индуктивности. Другая обмотка, как правило, может быть выполнена прецизионной (на каркасе из высокостабилъного материала с принудительным шагом намотки под натяжением) и обладает поэтому долговременной 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 целиком определяется прецизионной первичной обмоткой.

Таким образом, в предлагаемой катушке достигается повышение стабильности взаимной индуктивности по сравнению с известной в 5-10 раз за счет исключения влияния нестабильности вторичной обмотки меры.