Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Учебник механика военно-воздушных сил буквопечатающие телеграфные аппараты

..pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
9.59 Mб
Скачать

где Ui и U2— напряжения на первичной и вторичной обмотках;

W1 и W2 — число витков обмоток.

В повышающем трансформаторе число витков вто­ ричной обмотки больше, чем в первичной, а в понижаю­ щем — меньше.

Обмотки трансформаторов рассчитываются на ток определенной величины, поэтому их можно включать только на то напряжение, которое обозначено на транс­ форматоре.

В зависимости от назначения изготовляют трансфор­ маторы силовые, измерительные, низкочастотные и др. Трансформаторы могут быть для однофазного и для трехфазного токов.

Автотрансформаторы

А в т о т р а н с ф о р м а т о р а м и называют трансфор­ маторы, имеющие единую обмотку, одна часть которой

играет

 

роль первичной,

 

другая — вторичной

обмотки

(рис. 25).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На

рисунке

вся обмотка Wx— первичная

обмотка,

а часть

ее АБ

является

вторичной обмоткой W%. Это

 

 

 

 

 

схема

понижающего

авто­

 

 

 

 

 

трансформатора

(напряже­

 

 

 

 

 

ние

U2

меньше

напряже­

 

 

 

 

 

ния U\).

Если

участок

об­

 

 

 

 

 

мотки

АБ

будет

включен

 

 

 

 

 

как

первичная

обмотка, а

 

 

 

 

 

вся обмотка

W\ — как

вто­

 

 

 

 

 

ричная,

то

трансформатор

 

 

 

 

 

будет повышающим. Коэф­

 

 

 

 

 

фициент

 

трансформации

 

 

 

 

 

автотрансформатора

опре­

Рис. 25.

Схема автотрансфор­

деляется

тем же соотноше­

 

 

матора

 

 

нием,

что

и

для

трансфор­

Автотрансформаторы

 

матора.

в тех

случаях, ко­

используют

гда напряжение необходимо изменить в небольших пре­ делах. Часто применяют регулируемые автотрансфор­ маторы. Автотрансформаторы изготовляются низкоча­ стотными и высокочастотными.

50

§ il . В ЫПРЯМИТЕЛ И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Преобразование переменного тока в постоянный на­ зывается выпрямлением переменного тока, а устрой­

ства, с помощью

которых

это достигается, — в ы п р я ­

м и т е л я м и .

 

 

Выпрямители различаются по конструкции, но прин­

цип действия их

один. Для

всех выпрямителей харак­

терно наличие электрического вентиля — устройства, спо­ собного легко пропускать ток в одном направлении и совсем или почти не пропускать в обратном направле­ нии. Работа вентиля подобна работе клапана в насосе.

Простейшая схема выпрямителя (рис. 26) называется о д н о п о л у - п е р и о д н о й , так как выпрямленный ток

Рис. 26. Схема однополупериодного выпрямителя:

а — переменный

ток До

выпрямления;

б — выпрямленный ток;

В

вентиль;

Я — нагрузка;

А — амперметр

 

 

в нагрузке идет только в течение одного

полупериода

подводимого

напряжения, во втором же

периоде

тока

в нагрузке нет. Другими словами, в таком выпрямителе используется только один — положительный — полупериод подаваемого напряжения и выпрямленный ток бу­ дет пульсирующим.

Для того чтобы использовать оба полупериода пере­ менного тока — положительный и отрицательный — применяют дв у х п о л у п е р и о д н ы й выпрямитель

(рис. 27).

В этом выпрямителе имеются два вентиля, которые включены через трансформатор, понижающий или по­ вышающий напряжение до необходимой величины. В ка-

4* 51

честве двойного вентиля может быть использован кено­ трон, то есть электронная лампа—.двуханодный диод. Каждая половина кенотрона пропускает ток только в течение одного полупериода подводимого тока. Ток в на­ грузке будет иметь одно и то же направление. Таким образом, для каждого периода поданного на выпрями­ тель переменного тока получим две пульсации выход-

Рис. 27. Схема двухполупериодного выпрямителя:

а — схема

выпрямителя;

б — переменный

ток до

выпрямления; в — вы­

прямленный

ток: / — трансформатор; Bi

и В 2 — вентили; R — нагрузка

ного

тока; в результате напряжение выпрямленного

тока

будет более

сглаженным.

для получения на

В

радиотехнических устройствах

выходе выпрямителя тока с минимальной пульсацией применяют схему выпрямителя с удвоением выпрям­ ленного напряжения.

Для того чтобы получать из пульсирующего вы­ прямленного тока постоянный по величине ток, приме­ няют специальные устройства — с г л а ж и в а ю щ и е

ф и л ь т р ы .

Фильтр (рис. 28) обычно состоит из двух конденса­ торов большой емкости С| и С2 и дросселя с большой индуктивностью L. Фильтр включается между выпрями­ телем и нагрузкой. В результате пропускания выпрям­ ленного тока через фильтр пульсации его в значитель­ ной мере уменьшаются.

52

Сглаживающие фильтры, состоящие из конденсато­ ров. и дросселей, называют индуктивно-емкостными. Мо­ гут быть построены фильтры из омических сопротивле­ ний и конденсаторов — реостатно-емкостные.

 

I

0-——f

— 0

к выпрями­

СгI К нагрузке

телю

I -----0

0

Рис. 28. Схема индуктивно-емкостного фильтра

Твердые выпрямители

Твердые выпрямители наиболее просты по устрой­ ству и удобны в эксплуатации. В конце двадцатых годов они появились впервые и в настоящее время получили очень широкое распространение.

К твердым выпрямителям относятся купроксные, се­ леновые, германиевые, кремниевые и сульфидные вы­ прямители. Обычно твердый выпрямитель состоит из некоторого числа элементов, соединенных в один блок (столбик). Каждый элемент представляет собой обрабо­ танную особым способом пластинку (медную, желез­ ную), покрытую слоем полупроводника. Такой элемент обладает свойством пропускать ток лишь в одном на­ правлении.

К у п р о к с н ы е в ы п р я м и т е л и составляются из медных пластинок с нанесенной на них пленкой закиси меди; поэтому их называют также меднозакисными.

Если пропустить ток от закиси меди к медной пла­ стинке, то сопротивление току будет минимальным —■ ток пойдет; в обратном направлении сопротивление току будет большим, и практически ток не пойдет.

Так как пленка закиси меди очень тонка, купрокс­ ные выпрямители могут быть использованы только при небольших напряжениях, до 4— 6 в.

Для выпрямления переменного тока большого напря­ жения соединяют купроксные элементы в «столбики». Так, чтобы выпрямить переменное напряжение 110 в, составляют столбик из 22 элементов — шайб (рис. 29).

53

Купроксные выпрямители применяют главным обра­ зом в измерительной аппаратуре и для зарядки аккуму­ ляторов.

Купроксные выпрямители весьма чувствительны к вы­ сокой температуре, поэтому нормальная рабочая темпе­

ратура устанавливается для

них не выше 35—40°.

С е л е н о в ы е

в ы п р я м и т е л и

2 3 ч

составляются из

железных

никелиоо-

 

 

 

 

Рис.

30. Устройство

Г

2

3

 

элемента

селено­

 

вого

выпрямителя:

Рис. 29. Устройство элемента

1 — пластина — опор­

купроксного

(меднозакисного)

ный

элемент;

2 — се­

выпрямителя:

 

лен;

3 — электрод (за­

3

пирающий слой); 4

I — медь; 2 — закись меди;

покровный

металл;

 

свинец

 

5—контактная

шайба

носят электрод

из

сплава

олова,

висмута и

кадмия

(рис. 30).

 

 

 

 

 

 

Выпрямление тока происходит в слое между селеном и электродом. Селеновый элемент — шайба хорошо про­ водит ток в направлении от опорного электрода через селен и запирающий слой к контактной шайбе и оказы­ вает большое сопротивление току при движении его в обратном направлении.

30

Селеновые выпрямители выдерживают напряжение до

в на элемент и могут работать при температуре

до

+70°.

 

Селеновые выпрямители собираются из шайб в виде

«столбиков». Количество шайб в столбике определяется

54

напряжением переменного тока, который необходимо вы­ прямить. Чаще всего селеновые выпрямители применяют для зарядки аккумуляторов, а также в радиотехнике.

§ 12. ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Электроизмерительные приборы предназначаются для измерения различных электрических величин: силы то­ ка, напряжения, мощности, сопротивления и т. д.

По роду измеряемой величины электроизмерительные приборы принято разделять следующим образом:

1) приборы

для

измерения

тока — амперметры и

миллиамперметры;

 

 

2 ) приборы

для

измерения

напряжения — вольтмет­

ры и милливольтметры;

 

3) приборы для измерения сопротивлений — омметры

имегомметры;

4)приборы для измерения мощности — ваттметры и киловаттметры;

5)приборы для измерения энергии — счетчики элект­ рической энергии;

6 ) приборы для измерения частоты переменного то­ ка — частотомеры.

Кроме того, имеются приборы для измерения дру­ гих характеристик электрического тока.

По принципу действия электроизмерительные при­ боры подразделяются на следующие основные системы:

1) магнитоэлектрические;

2 ) электромагнитные;

3)электродинамические;

4)тепловые;

5)термоэлектрические; 6 ) вибрационные.

По роду тока приборы делятся на приборы постоян­

ного и переменного тока.

Приборы разделяются также по степени, или клас­ су, точности. Под классом точности понимают ту точ­ ность, с которой можно измерить в нормальных рабочих условиях электрическую характеристику тока. Так, класс точности 0,5 означает, что допустимая ошибка измере­ ния может составить 0,5%: от номинального значения измеряемой величины,

55

Т а б л и ц а 3

Условные

Объяснение условного обозначения

обозначения

 

Q 1

Прибор магнитоэлектрической системы

Прибор электромагнитной системы

ФПрибор электродинамической системы

V

©

Прибор тепловой системы

Класс точности прибора

Постоянный ток

Переменный ток

Постоянный и переменный ток

t

Вертикальная установка прибора

 

— -

Горизонтальная установка прибора

 

^ й °

Установка прибора под углом 60°

^1кв

Изоляция прибора испытана на 2000 в

 

56

Характеристику прибора, его качество можно выяс­ нить по условным обозначениям, нанесенным на шкале прибора (табл. 3).

Ниже мы рассмотрим принципы действия приборов трех систем — магнитоэлектрической, электромагнитной и тепловой, поскольку при обслуживании телеграфных аппаратов применяются главным образом приборы этих систем.

Магнитоэлектрические приборы

Работа магнитоэлектрического прибора основана на действии магнитного поля на проводник, по которому проходит электрический ток. Схема такого прибора про­

ста (рис. 31). Между

 

 

 

 

полюсами

постоянного

 

 

 

 

магнита помещена

на

 

 

 

 

оси рамка с обмоткой.

 

 

 

 

К оси рамки

прикреп­

 

 

 

 

лена стрелка. При от­

 

 

 

 

сутствии

тока

рамка

 

 

 

 

пружинками

удержи­

 

 

 

 

вается

в

положении,

 

 

 

 

когда

стрелка

будет

 

 

 

 

стоять

на

нуле.

 

При 4

 

 

 

 

прохождении

тока

по

 

 

 

 

обмотке рамки послед­

 

 

 

 

няя

вследствие

взаи­

 

 

 

 

модействия

магнитных ?

 

 

 

 

полей магнита и рамки

 

 

 

 

отклонится

пропорцио­

 

 

 

 

нально

величине

то­

 

 

 

 

ка,

проходящего

через

 

 

 

 

рамку. Ток к рамке

 

 

 

 

подводится

 

по

 

спи­

 

 

 

 

ральным пружинам.

 

 

 

 

 

Магнитоэлектриче­

Рис. 31. Схема устройства магнито­

ские

приборы

могут

электрического прибора:

применяться

только

1 — подвижная

катушка;

2 — подковооб­

для

измерения

посто­

разный магнит;

3 — спиральная пружина;

4 — стрелка;

5 — шкала; 6 — полюсные на­

янного

тока, поэтому

конечники;

7 — стальной цилиндр

на

клеммах

приборов

<<+ »

и

«—».

 

указывается

полярность:

использу­

Приборы

магнитоэлектрической

системы

57

ются для измерения напряжения (вольтметры) и силы тока (амперметры, микроамперметры).

Электромагнитные приборы

Работа электромагнитных приборов основана на ис­ пользовании взаимодействия магнитного поля тока, про­ ходящего по неподвижной катушке. с железным сердеч­ ником, укрепленным

на оси (рис. 32).

При прохождении тока по катушке же­ лезный сердечник втягивается в ка­ тушку и стрелка пе­ ремещается по шка­ ле. При отсутствии тока в катушке спи­ ральная пружина возвращает сердеч­ ник в нулевое поло­ жение.

Втягивание сер­ дечника происходит как при постоянном, так и при перемен­ ном токе; сила втя­ гивания пропорцио­ нальна величине тока.

Рис. 32. Принцип устройства прибора

Приборы

элек­

тромагнитной

систе­

электромагнитной системы:

 

/ — неподвижная катушка;

2 — щель;

3 — же­

мы

используются

лезная пластинка — сердечник; 4 — ось; 5

для

измерения пере­

спиральная пружина;

6 — стрелка; 7 — камера

успокоителя

 

менного и постоян­

(вольтметры)

и

тока

 

ного

напряжения

(амперметры,

микроампер­

метры) .

 

 

 

 

 

 

Тепловые электроизмерительные приборы

Действие тепловых приборов основано на использо­ вании свойства проводников увеличиваться по длине

58

при прохождении по ним тока. По степени удлинения проводника можно судить о величине тока.

Схема теплового прибора показана на рис. 33. Тепловые электроизмерительные приборы исполь­

зуют для измерения как постоянного, так и переменного тока любых частот.

Рис. 33. Схема устройства теплового электро­ измерительного прибора

Основной частью прибора является тонкая нить диаметром 0,03—0,05 мм, из сплава платины с иридием

или серебром, закрепленная

между

двумя зажимами.

К зажимам подключаются

концы

проводников цепи,

в которой измеряется ток. При пропускании по нити то­ ка она нагревается и удлиняется, в результате стрелка под действием пружины отклоняется на угол, пропор­ циональный величине тока.

Омметры

Омметрами называют электроизмерительные при­ боры, предназначенные для измерения величины сопро­ тивления. Приборы для измерения больших сопротивле­ ний— миллионов ом — называют также мегомметрами.

59

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ