Главная  Сложная РЭА 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92

нических преимуществ, но содержащая отверстия достигающие 10 ... 30% общей площади экрана. Эти отверстия почти не влияют на экранирование электрических полей, но ухудшают экранирование магнитных полей, действуя на величины вихревых токов в теле экрана. Иногда улучшение эффективности экрана достигается применением двух или трех слоев оплетки [73].

Значительное уменьшение внешних полей можно получить, не прибегая к экранированным кабелям, применением двухпроводной линии, провода которой скручены в шнур или проложены параллельно на небольшом расстояний. Такая линия действует хорошо, если по обоим проводам протекают в противоположные стороны одинаковые токи. Сведения о действии скрученных и экранированных проводов в металлизированной аппаратуре имеются в § 6.5.

3.9. Экранирование высокочастотных катушек и трансформаторов

При экранировании высокочастот.чых катушек приходится рассматривать не только полез.чый экранирующий эффект экра.ча, .чо и вредное его действие, заключающееся в увеличении потерь катушки и в уменьшении ее индуктив.чости. Рассматривая материал и конструкцию экрана с этой точки зрения, можно, не вдаваясь в по дробности, установить, что вносимые им потери будут возрастать с увеличе.чием удельного сопротивления р материала экрана и с уменьшением расстояния между экраном и экранируемой катушкой. Поэтому в тех случаях, когда эквивалентное затухание контура da определяется в основном затуха.чием катушки и необходимо иметь малое затуха.чие, следует избегать малых размеров экрана, а в качестве материала для него применять медь или алюминий.

Экра.чированию и расчету высокочастотных катушек и трансформаторов посвящена обширная и подробная литература, списки которой имеются в радиотехнических справочниках [6, 7, 16].

Не прибегая к подробному рассмотрению вопроса, можно удовлетворительно спроектировать экран для высокочастотной катушки и оценить действие его на катушку на основе следующих положений.

Экранирование можно осуществить применением цилиндрического экрана диаметром /)эк или экрана квадратного сечения со стороной а (рис. 3.24). Если при этом. длина экранов превышает длину намотки катушки, то оба типа экранов будут эквивалентны при соблюдении соотноше.чия Ввк=1,2а.

Тллщина стенок экрана должна быть не меньше глубины проникновения бо,о1=4,6б, в соответствии с § 3.4.

Размеры цилиндрического экрана рационально выбирать так, чтобы со всех сторон зазор между экраном и катушкой был не меньше половины диаметра катушки (рис. 3.25). Отсюда следует, что минимальные размеры экрана должны быть равнь! Раи мин=



Помещение катушки в экран с минимальными размерами уменьшает индуктивность ее на 15-18%, если длина катушки выбрана в пределах 3£)нат>/кат>£кат.

Дополнительные потери, вносимые экраном, эквивалентны включению в катушку последовательно сопротивления Яак, величина которого пропорциональна корню квадратному из частоты и удельной проводимости материала экрана. Эти потери удобно оценивать вносимым дополнитель.чым затуханием йак=эк/(о1, которое будет обратно пропорционально корню квадратному из частоты и прямо пропорционально корню квадратному из удельной проводимости


мат

кат

Рис. 3.24. Эквивалентные размеры цилиндрического и прямоугольного экранов

Рис. 3.25. Размеры катушки и экрана

материала экрана. Для катушки, заключенной в медный экран с примерно минимальными размерами, вносимое дополнительное затухание на частоте 1 МГц равно £?эк=3-10-4 [2]. Это приводит к выражению, позволяющему ориентировочно оценить затухание, вносимое экраном:

4K=3..o-y-iipi-/:

(3.29)

Здесь р/рм - отношение удельной проводимости примененного металла к удельной проводимости меди; 1 МГц/f - отношение частоты в 1 МГц к рабочей частоте катушки, измеренной в мегагерцах.

В большинстве случаев вносимое затухание весьма невелико. Так, экранируя медью катушку с затуханием d=0,01, на частоте 1 МГц получаем, что затухание ее ухудшится всего на 3-10-*/1Х X 10-2=3-10-2=3%.

Эффективность экранирования катушки рассчитывается по (3.11). Пример 3.4,а может быть также использован для этой цели.

Катушки индуктивности создают магнитньй потоя, направлен-



йый определенным образом, что следует у11итыва-!-ь йри уСтайоВкБ экранов и проектировании щелей для вывода проводов. Все щели должны быть расположены так, чтобы они не препятствовали прохождению вихревых токов, определяющих экранирующий эффект. На рис. 3.26, 3.27 представлены типичные случаи экранирования

дерно еОерт

T/eeepffe Oepffi?

J 7

Рис. 3.26. Расположение щелей для вывода проводов нз экранированной катушки


Рис. 3.27. Надевание экранов на катушки

или mw 6

катушек и указаны допустимые н недопустимые направления щелей.

Экранирование электрического поля в рассмотренной конструкции экрана получается без каких-либо дополнительных приспособлений. Необходимо только, чтобы экран был хорошо соединен с корпусом прибора. Иногда требуется выполнить экранирование только электрического поля. Такое задание ставится при конструировании некоторых специаль ных высокочастотных трансформаторов, в которых должна отсутствовать емкостная связь между обмотками. Решение этой задачи заключается в освобождении экрана от вихревых токов. Для этого его изготавливают не сплошным, а состоящим из параллельно уложенных тонких изолированных проводников (рис. 3.28), соединенных друг с другом и с корпусом прибора только в одной точке.

выШ Йлр присие&и^шир

Рис. 3.28. Электрический экран, пропускающий магнитное поле

3.10. Экранирование низкочастотных и силовых трансформаторов и дросселей

В трансформаторах с сердечниками из ферромагнитных материалов основная полезная часть магнит.чого потока замыкается в сердечнике. Только небольшая часть его в виде потока рассеивания захватывает окружающее пространство и является причиной паразитных наводок. Любые мероприятия, связанные с згменьше-нием рассеивания трансформатора, приводят одновременно к уменьшению паразитных наводок. Отсюда следует, что первым наиболее




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92