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
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:
2. Определяют площадь окна каркаса:
3. Определяют средний диаметр намотки:
4. Определяют объем намотки:
5. Определяют необходимое число отдельных резисторов, исходя из условия
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,
т. е. следует принять к намотке три резистора, что отвечает условию задачи.
6. Определяют сопротивление одного резистора:
7. Определяют падение напряжения на одном резисторе
что отвечает требованиям, так как 83,3 < 100 В.
8. Определяют диаметр провода для данного типа изоляции, для чего вычисляют вспомогательную величину
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:
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:
Поскольку фактически площадь окна каркаса менее 1 см2, то число витков соответственно составит
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.
10. Проверяют расчет.
Длина провода, намотанного на каркас, составляет
Сопротивление одного метра манганинового провода диаметром 0,07 мм согласно табл. П. 17 равно 112 Ом. Отсюда
т. е. сопротивление резистора с допустимым отклонением равно расчетному значению.
11. Мощность, рассеиваемая намоткой,
Так как поверхность охлаждения равна боковой поверхности намотки, то удельная мощность составит
т. е. соответствует принятому в условии задачи значению.
«Справочное пособие по ремонту приборов и регуляторов»,
А.А.Смирнов