Старение проволочного резистра

Намотанный во время ремонта проволочный резистор после осуществления процесса старения, т. е. резистор с состаренным манганином, надо брать в руки исключительно за щечки каркаса, но не за обмотку, так как нажим пальцев на проволоку может случайно «снять» старение. По этой же причине с целью крепления нельзя затягивать состаренную манганиновую проволочную обмотку изоляционной пленкой, т. е. нельзя пред принимать действия, способные привести к нарушению структуры манганина, образовавшейся при искусственном старении.

При намотке (смотрите рисунок ниже) применяют однотипный с удаленным (по диаметру и изоляции) провод, в противном случае (при отсутствии однотипного) определяют расчетом диаметр провода и число витков, которое необходимо намотать на каркас.


Приспособление для намотки катушки

Приспособление для намотки катушки

1 — часовой токарный станок; 2 — электродвигатель; 3 — подставка;
4 и 7 — катушки; 5 — ролики; 6 — счетчик оборотов.


При расчете ставят два условия:

  • мощность, рассеиваемая на проволочном резисторе с добавочным сопротивлением, не должна превышать 0,05…0,10 Вт на каждый квадратный сантиметр охлаждающей поверхности, с тем чтобы нагрев резистора протекающим по нему током был в допустимых пределах;
  • падение напряжения на добавочном резисторе не должно быть более 100 В, с тем чтобы исключить возможность пробоя изоляции между витками при бифилярной намотке.

Пример

Требуется рассчитать сопротивление добавочного резистора из манганиновой проволоки ПЭШО к магнитоэлектрическому вольтметру, номинальный ток полного отклонения подвижной части которого равен 6,1 мА, верхний предел измерений составляет 250 В, сопротивление рамки — 335,6 Ом. Размеры имеющихся трех каркасов для намотки проволочных резисторов:

Dвн = 2,4 см (внешний диаметр намотанного резистора равен внешнему диаметру щечек); D0=1,5 см (внутренний диаметр каркаса равен наружному диаметру ствола каркаса); Н= 1,6 см (высота каркаса без толщины щечек).

Решение. 1.

Определяют площадь поверхности охлаждения резистора, за которую принимают боковую поверхность намотки:

Формула

2. Определяют площадь окна каркаса:

Формула

3. Определяют средний диаметр намотки:

Формула

4. Определяют объем намотки:

Формула

5. Определяют необходимое число отдельных резисторов, исходя из условия

Формула

где Iном = 0,0061 А; ΔР = 0,05 Вт/см2 (принято наименьшим, поскольку корпус вольтметра закрытый и условия охлаждения намотки ухудшенные); Rдоб = 250/0,0061 = 40984 Ом. Следовательно,

Формула

т. е. следует принять к намотке три резистора, что отвечает условию задачи.

6. Определяют сопротивление одного резистора:

Формула

7. Определяют падение напряжения на одном резисторе

Формула

что отвечает требованиям, так как 83,3 < 100 В.

8. Определяют диаметр провода для данного типа изоляции, для чего вычисляют вспомогательную величину

Формула

где р — удельное сопротивление провода, в данном случае манганинового, принимаемое равным 0,43 Ом*м (при 20 °С) для манганина и 0,017 Ом*м для меди:

Формула

По этому отношению согласно табл. П. 15 определяют диаметр провода для принятой изоляции, т. е. находят d — 0,07 мм.

9. Определяют число витков, которое необходимо намотать на каркас, для чего на основании табл. П. 16 и найденного значения диаметра d провода для выбранного типа изоляции находят число витков, укладывающихся при плотной шахматной намотке на площади 1 см2 окна каркаса:

Формула

Поскольку фактически площадь окна каркаса менее 1 см2, то число витков соответственно составит

Формула

Так как на основании табл. П. 15 диаметру d = 0,07 мм соответствует значение вспомогательной величины l1/q, равное 7360 вместо расчетного значения 7220, то число витков резистора должно быть уменьшено в отношении 7220/7360, т. е.

Формула

10. Проверяют расчет.

Длина провода, намотанного на каркас, составляет

Формула

Сопротивление одного метра манганинового провода диаметром 0,07 мм согласно табл. П. 17 равно 112 Ом. Отсюда

Формула

т. е. сопротивление резистора с допустимым отклонением равно расчетному значению.

11. Мощность, рассеиваемая намоткой,

Формула

Так как поверхность охлаждения равна боковой поверхности намотки, то удельная мощность составит

Формула

т. е. соответствует принятому в условии задачи значению.

«Справочное пособие по ремонту приборов и регуляторов»,
А.А.Смирнов

Регуляторы тепловых процессов

При ремонте теплоизмерительных и электроизмерительных приборов и регуляторов тепловых процессов применяют мягкие (низкотемпературные) оловянно-свинцовые припои ПОС-40, ПОС-61, ПОС-90, олово, твердый припой ПСр-45 (серебряный), а также нестандартизованные припои: ПОСВ (олово 33,3%, висмут 33,3%, свинец 33,3%); температура плавления 123 °С; применяют для пайки токоподводов и подвесов, а также для уравновешивания подвижных систем напайкой припоя на противовесы (с…

Тепловая нагрузка трансформаторов

Трансформаторы, особенно силовые, несут постоянную электрическую и тепловую нагрузку. Если расчет и изготовление трансформаторов выполнены с отклонениями, например пайка проводников осуществлена с кислотными флюсами, то надежность изготовленных трансформаторов снижается и они чаще других намоточных изделий отказывают в работе. Наиболее характерные неполадки трансформаторов следующие: нарушение пайки в местах присоединения концов выводных проводников, внутренние обрывы обмоток, замыкание…

Перегрев трансформатора

Если при работе трансформатор нагревался сверх допустимой номинальной температуры, нужно убедиться, что изоляция оставляемых без перемотки обмоток является доброкачественной: бумажные прокладки между слоями не содержат подгорелых мест (не имеют потемнения), эмалевое покрытие на намоточном проводе держится прочно. В трансформаторах, изготовленных приборостроительными заводами, подсоединения концов обмоток к выводным проводникам при намотке изолируются тонкой фторопластовой пленкой; каждая…

Сбор сердечника трансформатора

Собирая сердечник, обращают внимание на то, чтобы не смять пластины и в то же время не повредить каркас катушки. Пластины из трансформаторного железа более жесткие и при набивке сердечника редко сминаются. Пластины из пермаллоя более тонкие, поэтому нередко мнутся, изгибаются, что затрудняет сборку. Последние две-три пластины устанавливают на место легкими ударами деревянного молотка. Затем сердечник…

Паста ПВСГ для защиты токоподводов при пропитке и лакировке

Состав: 11% спирта поливинилового ПВС, 26% спирта-ректификата этилового, 11 % глицерина дистиллированного, 52% воды дистиллированной. Способ приготовления: в стеклянной посуде смешивают этиловый спирт с водой; в разведенный этиловый спирт добавляют последовательно поливиниловый спирт и дистиллированный глицерин при тщательном перемешивании стеклянной палочкой; нагревают смесь на водяной бане при температуре до 90 °С в течение 1…2 ч;…