Намотка индукционной катушки медной лентой. Экзотические катушки индуктивности

В данной статье речь пойдет о ручном способе намотки небольшой и плоской бескаркасной катушки тонким медным проводом. Такая катушка может пригодится для помещения в узкое пространство где нужна маленькая толщина.

В ящике у меня долго валялся нерабочий старый будильник советского производства у которого была повреждена вся электронная часть, остался только механизм. А вспомнил я про него тогда, когда мне понадобилось собрать устройство для определения емкости аккумуляторов. Статьи про это устройство и про доработку электромеханических часов Вы можете посмотреть по ссылкам:

Так вот при изучении было выявлено что для работы таких часов, что бы привести в движение маятник, нужен генератор и катушка.На просторах интернета нашел несколько простых схем генераторов, но как быть с катушкой, которая должна быть вклеена в печатную плату и иметь небольшую толщину для свободного движения маятника?!

Хочу поделится опытом и рассказать как я сделал каркас и намотал данную катушку, покажу какие материалы использовал, а уж дальше сами решайте из чего вам будет удобнее собирать это нехитрое приспособление и каким способом закреплять конструкцию. Я использовал только то, что было под рукой и ничего не покупал. Из материалов нам понадобится:

две пластмассовые пробки диаметром чуть больше будущей катушки;
длинный винт с гайкой и шайбами;
пластмассовая трубка с внутренним диаметром равным диаметру винта;
шило, нож, скотч, клей и собственно провод для намотки.

В обеих пробках по центру нужно проделать отверстия по диаметру используемого винта. Я применил для этой цели обычное шило.

После этого на обе пробки наклеивается скотч и в нем тоже делаются отверстия. В дальнейшем с помощью скотча будет легче снять готовую катушку с конструкции.

От пластмассовой трубки ровно, острым ножом нужно отрезать кружочек по толщине будущей катушки. Наш винт просовываем через одну пробку, надеваем на него вырезанный кружочек, который будет задавать толщину намотки, и просовывая через вторую пробку закрепляем всю конструкцию и стягиваем гайкой.

После сборки каркаса можно приступать к намотке самой катушки. В моем случае нужен был отвод от середины, поэтому я мотал одновременно с двух бабин двумя медными проводами сложенными вместе.

Перед самым началом процесса намотки необходимо смазать клеем зазор между щечками каркаса в месте будущей катушки что бы ее витки склеились друг с другом. Я использовал клей, который был под рукой - это обычный универсальный клей застывающий под действием активатора. Начало проводов я закрепил намотав небольшое количество на винт. Далее начинаем намотку, во время которой провод полностью проходит через клей и тем самым покрывается тонким слоем обеспечивая надежное скрепление после застывания.

Один небольшой ньюанс, который помог мне определить момент завершения намотки. Я специально использовал прозрачные пробки из всех имеющихся, что бы во время намотки сквозь пробку видеть какое количества провода намотано и сколько еще нужно намотать.

После завершения намотки конец проводов я так же закрепил на винте.

Используя активатор я затвердил клей и отвинтил стягивающую гайку с винта разобрав каркас.

Готовую катушку я вклеил в плату и использовал по назначению.

Коротко о том где можно взять материалы для поделки. Пластмассовые пробки я выкрутил с бутылок из под шампуня. Винт снял со старого лентопротяжного механизма. Пластмассовая трубка была извлечена из банки от дезодоранта. Провод я использовал диаметра 0.06 мм. от старого электромагнитного реле.

Желаю терпения и удачи!

Видео посвящено вопросу расчета тороидального трансформатора. При расчете используется классическая методика определения количества витков для первичной и вторичной катушек трансформатора. Кстати, в скором времени, для максимального удобства и ускорения расчета тороидального трансформатора, разработаю небольшую программу...Как раз сейчас занимаюсь программированием... Важный момент: приведенная мной методика расчета тороидального трансформатора справедлива исключительно для тороидальных магнитопроводов...Другими словами, расчет первичной и вторичной обмоток в случае с трансформатором на броневом сердечнике несколько отличается от приведенного мной.

3 лет назад

Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте - http://vk.com/chipidip, и Facebook - https://www.facebook.com/chipidip * Что мы знаем про катушки индуктивности?Основа катушки - проводник, вокруг любого проводника с током всегда существует магнитное поле, причем это поле оказывается тем сильнее, чем больше сила тока в проводнике. Если требуется усилить магнитное поле - нужно свернуть провод в спираль, т.е. намотать катушку. Чем больше в ней витков и, чем меньше ее диаметр, тем сильнее созданное ею магнитное полеЧаще всего катушка представляет собой винтовую, спиральную или винтоспиральную конструкцию из одножильного или многожильного изолированного провода, намотанного на цилиндрический, тороидальный или прямоугольный каркас из диэлектрика, реже плоскую спираль, волну или полоску печатного или другого проводника. Также бывают и бескаркасные катушки. Намотка может быть как однослойной (рядовая и с шагом), так и многослойная (рядовая, внавал, "универсал"). Для увеличения индуктивности применяют сердечники из ферромагнитных материалов: электротехнической стали, пермаллоя, карбонильного железа, ферритов. Также сердечники используют для изменения индуктивности катушек в небольших пределах.Давайте рассмотрим основные свойства катушек:Основным параметром катушки индуктивности является её индуктивность, которая определяет, какой поток магнитного поля создаст катушка при протекании через неё тока силой 1 ампер. Типичные значения индуктивностей катушек от десятых долей мкГн до десятков Гн.Катушка индуктивности в электрической цепи хорошо проводит постоянный ток и в то же время оказывает сопротивление переменному, поскольку при изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая этому изменению, значение которой e=-L*di/dt, где L - индуктивность катушки. Данное свойство является с одной стороны полезным - позволяя строить различные преобразователи, а с другой -- крайне вредным, так как при отключении мощных индуктивных нагрузок, например электродвигателей, возникают выбросы обратного тока огромной мощности приводящие к повреждению и выходу из строя различных схем управленияКроме того, катушка индуктивности обладает реактивным сопротивлением величина которого равна: ХL=2Пf*L, где L- индуктивность катушки, а f - частота протекающего тока. Соответственно, чем больше частота тока, протекающего через катушку, тем больше её сопротивление.Весьма значимым является свойство катушки запасать энергию, равную работе, которую необходимо совершить для установления текущего тока I. Величина этой энергии равна E = ½*LI.Применение катушек индуктивности весьма разнообразно:Это...

8 лет назад

В этом видео говорится о том, как можно намотать электрическую катушку, обмотку, у которой не будет возникать ЭДС индукции при снятии с этой катушки напряжения, что подается на нее. Как известно, электрические катушки, что наматываются обычным образом, обладают индукцией. После резкого снятия напряжения питания с такой катушки на ее концах возникает резкий всплеск, скачок напряжения из-за эффекта ЭДС индукции. Этот эффект носит отрицательный характер, поскольку от этого всплеска могут пострадать различные чувствительные элементы, что находятся вблизи электронной схемы. Но есть способ намотки катушек, при котором можно нейтрализовать саму индуктивность. В этом случае обмотка из провода будет иметь только лишь активное сопротивления, и на ней будет отсутствовать магнитное поле, точнее оно будет нейтрализовано самим собой. Полное видео можно посмотреть тут » https://youtu.be/fRdgH4Tv3kM ==== сайт ЭлектроХобби » https://electrohobby.ru ===

8 месяцев назад

Катушки индуктивности и не только на сайте: http://vajdaudio.com.ua VAJD AUDIO (Вайд аудио) Компания Vajd Audio одна из первых на украинском рынке компания, которая занимается производством катушек индуктивности для акустических систем. Компания занимается созданием качественных продуктов для рынка HI-FI и HI-End класса и разного рода проектов АС под заказ, КИТ наборы, проектирование пассивных фильтров. Предоставляет услуги по измерению параметров динамиков и целой акустики. Катушки индуктивности На первый взгляд катушки ничем не различаются от других катушек, но все же таки имеют различие. Между отдельными витками ставится полипропиленовая пленка, что влияет на качество звучания. Звук становится динамичный, детальным, с хорошей глубиной сцены. Преимущество таких катушек от каркасных, это способность выдерживать большую нагрузку, не изменяя свои свойства. Есть возможность создавать нестандартные варианты намотки катушек индуктивности (для особо требовательных). Так же катушки могут быть в виде тора из трансформаторного железа с зазором. Такие катушки имеют очень малые габариты, большую добротность и малое сопротивление. Есть возможность намотки катушек индуктивности на ферритовых стержнях. Вайд аудио действительно не останавливается и продолжает искать новые знания, которые позволят улучшить продукцию. Большая просьба не писать под видео коммерческих запросов, по всем вопросам обращайтесь: Наша группа вконтакт: https://vk.com/creationhobby Связь с автором канала: https://vk.com/alexhase1983

2 лет назад

Продвижение в массы "Вихревой медицины". Унификация изготовления катушек Мишина. Правильная намотка "тора", с минимальными затратами. Делимся секретами. Вариант технологии намотки плоской: https://www.youtube.com/watch?v=D7hdpRcT3yM&t Остальные мои видео по вихревой медицине: https://www.youtube.com/watch?v=vnXPMBhLmVQ&list=PLkKOzDTSoj1U1Bu7sDNmp71lRb4WY9euf

1 лет назад

В ролике я выяснял какая катушка создаёт бОльшее магнитное поле - соленоид или плоская катушка. Соревнующиеся катушки были изготовлены из одинакового провода одинаковой длины. Для опытов использовался аккумулятор. В ролике звучит музыка собственного сочинения и исполнения.Всем СПАСИБО за просмотр.

3 лет назад

перед вами демонстрируется плоская бифилярная катушка ленточной намотки, такая намотка позволяет катушке отдавать и принимать мощные электротоки, незаменима для экспериментов с резонансом так как ленты накладываются на друг-друга и получается так называемый "слоёный пирог" чего нету в намотке шнуровой ибо там будет два диска независимые от друга-друга и эффекты будут совсем иные всем удачных экспериментов.

2 лет назад

Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте - http://vk.com/chipidip, и Facebook - https://www.facebook.com/chipidip * Катушка индуктивности - винтовая, спиральная или винтоспиральная катушка из свёрнутого изолированного проводника, обладающая значительной индуктивностью при относительно малой ёмкости и малом активном сопротивлении. Индуктивность катушки зависит от ее геометрических размеров, числа витков и способа намотки катушки. Чем больше диаметр, длина намотки и число витков катушки, тем больше ее индуктивность. Когда требуется намотать катушку по заданным размерам, но нет провода нужного диаметра, то при намотке ее более толстым проводом надо несколько увеличить, а тонким - уменьшить число витков катушки, чтобы получить необходимую индуктивность.Все эти соображения справедливы при намотке катушек без ферритовых сердечников, которые довольно часто встречаются в различных радиоприёмника и передатчиках, особенно китайского производства. Найти маркировку на проволочной пружинке естественно не удастся - её там просто нет. А знать индуктивность данной катушки иной раз жизненно необходимо -- для этого можно воспользоваться формулой для расчета однослойных цилиндрических катушек, где L - индуктивность катушки, мкГн; D - диаметр катушки, см; l - длина намотки катушки, см; n-число витков катушки.Из этой формулы можно вывести любую из величин, например количество витков при известном диаметре и заданной индуктивности или диаметр катушки при ограниченной длине намотки.Следует заметить, что по приведенной формулам рекомендуется рассчитывать такие катушки, у которых длина намотки l равна или больше половины диаметра.

7 лет назад

♣МОЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ ГЕНЕРАТОР ATTEN AT20B - http://ali.pub/qwshy ♣ КАТУШКУ НЕ МОТАЮ НА ЗАКАЗ И НЕ ПРОДАЮ! КУПИТЕ, ЧТО-НИБУДЬ ИЗ ЭТИХ ТОВАРОВ, ТОВАРЫ КАЧЕСТВЕННЫЕ И ВОЗМОЖНО ПРИГОДЯТСЯ ВАМ, ДА И МНЕ БУДЕТ ПРИЯТНО: ♣ Цифровой амперметр+вольтметр в одном корпусе - http://ali.pub/2ecdxi ♣ ♣ Классный дешевый термоклей: http://ali.pub/xk8g1 ♣ ♣ Микронасосик, который качает воду в данной системе, питание 5-12 вольт: http://ali.pub/9s1gn ♣ ♣ Алюминиевый ватерблок: http://ali.pub/urayd ♣ ♣ Медный ватерблок: http://ali.pub/h6ko2 ♣ ♣ Синий ватерблок: http://ali.pub/4c1k2 ♣ ♣ Силиконовые провода 14 AWG (2.5 м. черного + 2.5 м. красного): http://ali.pub/p49bj ♣ ♣ Мультиметр VC97: http://ali.pub/2ebzda ♣ ♣ Силиконовые провода 6-30 AWG: http://ali.pub/ohenl ♣ ♣ Пирометр GM320: http://ali.pub/2ebyxx ♣ ♣ Электронный термометр (2 штуки): http://ali.pub/1nb7g ♣ ♣ Универсальный мини цанговый зажим для инструментов: http://ali.pub/kiao9 ♣ ♣ Универсальный микромоторчик на 12 вольт для разнообразных работ: http://ali.pub/mqeco ♣ ♣Шлифовальные насадки из наждачной бумаги: http://ali.pub/sk8pj ♣ ♣ Ваттметер (напряжение, ток, защита от перегрузки, косинус фи, мощность...) http://ali.pub/2ebya7 ♣ ♣ Электронный термостат с кучей разных настроек: http://ali.pub ♣ Постарался собрать всю самую необходимую информацию по намотке и настройке катушки Мишина. ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ Помочь мне в реализации очередного опыта, эксперимента и того чем я занимаюсь можно тут: ♣ http://www.donationalerts.ru/r/sergeymadebyme ♣ ♣ webmoney R299165634054 ♣ ♣ webmoney Z284892866936 ♣ ♣ QIWI 9221609112 ♣ ♣ Яндекс Деньги 41001311153350 ♣ ♣ Банковская карта 4779642631446325 ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ВСЕ МОИ ВИДЕО ПО КАТУШКЕ МИШИНА: Что такое катушка Мишина? Начало - https://www.youtube.com/watch?v=xHYEj50PdvY Первый эксперимент с катушкой Мишина! Грандиозные результаты! - https://www.youtube.com/watch?v=AO71HhqaN4c Второй эксперимент - https://www.youtube.com/watch?v=1al4vchlFIE Катушка Мишина. Материалы - https://www.youtube.com/watch?v=6OAe89Ydxnw Изготовление катушки Мишина. Time Lapse x16 - https://www.youtube.com/watch?v=johWRcEjFfE Подробная инструкция по изготовлению катушки Мишина - https://www.youtube.com/watch?v=0_H-m53e_gE Простейший генератор для катушки Мишина - https://www.youtube.com/watch?v=0TVfsdJK1sg Генератор MHS 5200 P+ и таймер 12V для катушки Мишина: https://www.youtube.com/watch?v=ox3CRZDHwVI МОЙ ВК: https://vk.com/id407713677

Союз Советских

Социалистических

Республик

Гооударствеиый комитет

II0 делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621. 18. .44(088.8) M.Ê. Чиркова, Л.Е. Брискина, В.П. Козин, И.А. Архипов. и В.И. Березин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛОСКИХ СПИРАЛЬНЫХ

КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ

Изобретение относится к способам изготовления катушек индуктивности, в. частности к изготовлению малогабаритных высокочастотных катушек индуктивности, и может быть использовано в электротехнике.

Известен способ изготовления плоских катушек индуктивности, включающий.операции намотки провода и скрепление витков клеем. Изготовление катушек проводят в приспособлении, со- (стоящем из двух параллельных плоскостей вЂ” дисков, между которыми навивается изолированный провод в ви15 де плоской спирали Архимеда. После намотки витки спирали смазывают клеем через отверстия в верхнем диске, и катушку просушивают. После сушки ограничительные диски освобождаются от фиксации и отделяются друг от друга. Спираль индуктивности остается на верхнем диске и снимается при легком поддевании лезвием(1

Недостатками укаэанного способа являются невысокая добротность и большая собственная емкость катушек индуктивности, обусловленные тем, что при таком способе скрепления витков пространство между ними заполнено клеем, диэлектрическая проницаемость которого достаточно велика, плохая повторяемость электрических параметров, обусловленная тем, что клей между витками при таком способе скрепления расположен неравномерным слоем; сложность технологии изготовления.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является способ изготовления катушек индуктивности, включающий намотку прово.да с пластмассовой, например, полиэтиленовой, изоляцией и скрепление витков друг с другом путем нагрева катушек до температуры плавления изоляции. Для получения катушек с шагом, а также для улучшения электри936059

55 ческих характеристик катушек индуктивности на высокой частоте в процессе намотки подают материал, идентичный изоляции, располагая его между витками, и нагревают до температуры плавления, скрепляя витки (2).

Недостатками указанного способа являются невысокая добротность и большая собственная емкость катушек, обусловленные наличием между витками материала изоляции, диэлектрическан проницаемость которого значительно больше чем воздуха, сложная технология изготовления, так как при плавлении изоляции провода и материала, служащего для создания шага, происходит сдвиг провода, который приводит к плохой повторяемости параметров и низкой точности изготовления катушек, следовательно, требуются дополнительные приспособления и операции для удержания прово в требуемом положении, невозможность использования простейшего способа подгонки индуктивности путем отма-, тывания витков, так как это приводит к нарушению целостности конструкции, ограниченность применения способа, так как при этом используется провод только в пластмассовой изоляции.

Цель изобретения - улучшение электрических характеристик на высокой частоте и повышение производительности.

Пост а влениая цель дости гает ся тем, что термопластичный материал помещают параллельно плоскости намотки, намотку ведут двумя проводами, при скреплении витков прикладывают усилие перпендикулярно плоскости намотки в сторону термопластич ного материала, а после охлаждения катушки один провод удаляют.

На фиг. 1 изображена оправка с намотанной плоско-спиральной катушкой индуктивности, разрез; на фиг. 2 вЂ” плоско-спиральная катушка индуктивности, намотанная одновременно двумя проводами: технологическим и рабочим с шагом без технологического провода.

Способ осуществляется следующим образом.

Намотка спирали производится на намоточном станке рядовой намотки в оправке, состоящей из направляющей оси 1 и двух съемных плоскостей - дисков 2 и 3. Два проводарабочий 4 и технологический 5 вЂ” пропускаются через канавку в диске 2, который закрепляется на оси 1, на диск 2 накладывается заготовка 6 из полиамидной пленки ПК-4. Ограничительный диск 3 закрепляется на оси

1 таким образом, чтобы между дисками 2 и 3 был зазор, величина которого определяется диаметром наматываемого провода. Затем производится намотка спирали. Далее оправку с намотанной спиралью помещают в струбцину с подогревом, и под нагрузкой производят кратковременный нагрев до температуры оплавления, осуществляя тем самым скрепление витков спирали с пленкой. Затем катушку охлаждают. При использовании провода в изоляции температура плавления подложки должна быть ниже температуры плавления изоляции.

Использование предложенного cпособа изготовления плоско-спиральных катушек индуктивности позволяет улучшить электрические характеристики катушек индуктивности на высокой частоте и повышение производительности.

Формула изобретения

Способ изготовления плоских спиральных катушек индуктивности, включающий намотку провода, скрепление витков термопластичным материалом, нагретым до температуры плавления, и охлаждение катушки,. о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения электрических характеристик и повышения производительности, термопластичный материал помещают параллельно плоскости намотки, намотку ведут двумя проводами, при скреплении витков прикладывают усилие перпендикулярно плоскости намотки в сторону термопластичного материала, а после охлаждения катуш,ки один провод.удаляют.

В данной статье речь пойдет о ручном способе намотки небольшой и плоской бескаркасной катушки тонким медным проводом. Такая катушка может пригодится для помещения в узкое пространство где нужна маленькая толщина,или например для создания катушки для беспроводной зарядки.

Из материалов нам понадобится:

две пластмассовые пробки диаметром чуть больше будущей катушки;
длинный винт с гайкой и шайбами;
пластмассовая трубка с внутренним диаметром равным диаметру винта;
шило, нож, скотч, клей и собственно провод для намотки.

Сергей Комаров, UA3ALW

Для выполнения намотки «Универсаль» нужен эмалированный намоточный провод в шелковой или лавсановой изоляции типов ПЭЛШО, ПЭШО, ЛЭШО, ПЭЛО, ЛЭЛО. Дополнительная волокнистая изоляция выполняет две функции: предотвращает соскальзывание провода с каркаса и друг с друга при наискось расположенных витках, и позволяет последующей пропиткой полистирольным лаком, парафином или церезином жестко закрепить расположение витков многослойной катушки, чем обеспечивается высокая стабильность ее индуктивности.

При некотором навыке намотка легко выполняется вручную. Для этого необходимо разметить сам каркас, как показано на рисунке 1 или обернуть его кабельной бумагой с нанесенной на нее разметкой. На месте намотки проводят две кольцевых линии, расстояние между которыми будет определять ширину намотки. Далее, проводят две диаметрально противоположных линии AB и CD. Расстояние между ними должно быть в точности равно половине витка. Если планируется на каркасе намотка нескольких секций или индуктивно связанных катушек, то разметка делается сразу для всех намоток. Разметку следует производить непроводящим электрический ток красителем (простой карандаш не годится, поскольку его грифель сделан из графита).

Далее, скотчем за пределами разметки, закрепляем провод в начале намотки так, чтобы он прошел через точку А, и с небольшим натягом, укладываем его наискось по половине окружности от точки А к точке D. В точке D перегибаем провод под тупым углом и, придерживая угол ногтем большого пальца (у девушек и молодых жён это особенно хорошо получается), уже с меньшим натягом, укладываем провод наискось в обратную сторону к точке A. Придя в точку A, пересекаем провод начала, прижав новым витком, и сразу перегибаем его под тупым углом, но теперь уже в обратную сторону и начинаем укладывать второй виток вплотную к первому, справа от него. При этом, опять-таки, ногтем большого пальца придерживаем угол перегиба провода от его сползания к центру намотки. С обретением навыка, это можно делать проводом следующего витка, сначала немного перегибая его во внешнюю сторону (для подтяжки угла предыдущего витка) и лишь затем, прижав ногтем, под тупым углом, внутрь, и укладывая параллельно предыдущему витку.

В процессе намотки при каждом перегибе провода необходимо подтягивать угол перегиба к кольцевой линии разметки. Поскольку витки обмотки располагаются наискось, и при натяжении провода обмотка имеет тенденцию к сужению, намотка ведется при небольшом натяжении. Для получения ровной секции обмотки, необходимо все углы перегибов провода укладывать точно на линию кольцевых разметок, а перегиб выполнять резким, удерживая провод ногтем большого пальца левой руки.

Прежде, чем приступать к намотке катушек «Универсаль» тонким намоточным проводом, следует потренироваться в исполнении такой перекрестной намотки, например, на монтажном проводе МГШВ-0,2, намотав его на любой круглый стержень или трубку диаметром 15…20 мм и разметив ширину намотки 12…15 мм. Для этого надо взять провод длиной 3,5…4 метра и намотать точно по разметке узкую, высокую и ровную секцию обмотки – этакий «блинчик», уложив в намотку всю длину провода (Рис. 2).

После нескольких попыток намотка начнет получаться ровной, и появятся нужные навыки, как говорится, «на кончиках пальцев». Теперь можно попробовать намотать 150 витков в секцию шириной 5 мм проводом ПЭЛШО-0,25…0,3 на каркасе диаметром 8…10 мм. Для более тонкого провода ширину намотки следует взять пропорционально меньше. Но не стоит сразу увлекаться тонкими проводами и узкими секциями, не имея еще хорошо закрепленных навыков. Эта намотка требует терпения, аккуратности, внимательности, тонкой координации движений пальцев, и если торопиться, можно вместо навыков обрести разочарование. Если же секция получается ровная, аккуратная и точно по разметке, можете считать, что мотать катушки с намоткой «Универсаль» вы научились.

На частотах диапазона длинных волн, где число витков в обмотке для достижения нужной индуктивности исчисляется сотнями, есть смысл мотать обмотку с двойным рисунком по ширине намотки (перекрестно-пересекающуюся) и, выполнять намотку в два раза шире. (Рис. 3).

Разметка каркаса почти такая же, как и в первом случае, но посередине намотки проводим еще одну кольцевую линию. Намотка производится так. Скотчем закрепляем провод в начале намотки, чтобы он прошел через точку А, и с натягом, укладываем провод наискось по половине окружности от точки А к середине линии CD. Далее продолжаем намотку, чтобы полный виток провода закончился в точке B. Перегибаем провод под тупым углом и, придерживая угол ногтем большого пальца, продолжаем намотку к середине линии CD, где пересекаем провод предыдущего витка и продолжаем намотку дальше. Второй виток заканчиваем в точке A, где пересекаем провод начала намотки, сразу же перегибаем его под тупым углом и укладываем третий виток вплотную и параллельно первому, справа от него. Дальше продолжаем намотку, укладывая провод нового витка параллельно и справа от предыдущего, и в точках A и B пересекая предыдущий. В середине линии CD витки будут пересекаться без перегиба и, по мере увеличения числа витков намотки, точка каждого нового пересечения будет смещаться в сторону намотки. Когда смещение достигнет полного оборота вокруг каркаса, дальнейшая намотка будет продолжаться вторым слоем на уже намотанные витки первого слоя. Здесь, как и в первом случае, необходимо постоянно подтягивать углы перегиба провода к боковым линиям кольцевой разметки и обрести навык поддержания нужной силы натяжения провода, чтобы катушка получалась плотной и чтобы она не сужалась от витка к витку и от слоя к слою.

Для закрепления внешнего вывода катушки, за 10…15 витков до окончания намотки, поперек витков кладут сложенную вдвое х/б швейную нитку, толщиной № 20, как показано на рисунке и поверх нее продолжают намотку.

Место расположения нитки на окружности намотки надо подгадать так, чтобы окончание последнего витка намотки оказалось в точности в том месте и с того краю, где расположена петля нитки. Конец провода обрезают с запасом нужной длины и продевают в нитяную петлю. После этого, натянув вывод, затягивают петлю с обратной стороны намотки и завязывают между собой на два узла оба конца нитки. Толщина двойного узла не даст нитке выскочить на другую сторону намотки между прижавшими ее витками. Фиксация внешнего вывода получается простая и прочная.

После намотки витки катушки желательно пропитать на выбор: жидким полистирольным лаком (раствор полистирола в ацетоне или дихлорэтане), парафином (расплавив в жестяной баночке размерами больше катушки часть бытовой осветительной свечки, разогрев баночку на паяльнике и окунув в жидкий парафин намотанную катушку) или церезином (технология та же). Другими составами пропитывать катушку не следует во избежание ухудшения частотных свойств.

Если в Вашем радиокружке или Вами лично такие катушки будут использоваться часто, имеет смысл изготовить самодельный ручной станочек для намотки катушек «Универсаль» , описания и чертежи которых неоднократно публиковались в журнале Радио. Подробное описание работы со станком и методики его настройки под конкретную намотку также приведены в статьях.

Купить такой станочек любому желающему или для каждого радиокружка не получится. Их никто не производит, а те, что производят, предназначены для крупных заводов, рассчитаны под серийное производство однотипных катушек, занимают много места, избыточно функциональны, неимоверно сложны в эксплуатации, стоят астрономические суммы и абсолютно неуместны в радиокружке, и уж подавно, в домашней радиолаборатории.

Теперь про индуктивность катушек с намоткой «Универсаль». Зная габаритные размеры катушки и число витков, можно с весьма высокой точностью рассчитать ее индуктивность. На рисунке 4 приведена расчетная формула, соотношения размеров и таблица практических значений индуктивности реально намотанных катушек.

Эта таблица составлялась так: на каркас указанного диаметра D1 наматывались 150 витков обмотки «Универсаль» указанным проводом; замерялся внешний диаметр полученной намотки штангенциркулем и ее индуктивность прибором Е12-1А. Затем, отматывались 10 витков и замеры повторялись 11 раз до остающихся 50 витков. И так четыре раза, разными проводами, на разных каркасах. Таким образом, были составлены четыре колонки таблицы.

Поскольку при индуктивностях 20…40 мкГ и менее, лучше использовать однослойную намотку, и меньше 50 витков в катушку с намоткой «Универсаль» едва ли разумно мотать, измерения с меньшим числом витков не проводились. Однако, расчеты индуктивностей катушек с меньшим числом витков можно легко провести по приведенной формуле. При аккуратной намотке по разметке, расчет индуктивности дает хорошее совпадение (точность около 1%) с результатами измерений.

При расчете многосекционной катушки, надо учитывать взаимоиндукцию между секциями. При одинаковом направлении намотки, общая индуктивность двух секций, расположенных близко друг от друга (одна секция находится частично в магнитном поле другой), определится так:

L общ = L 1 + L 2 + 2 M

Если секций три при тех же условиях, то: L общ = L 1 + L 2 + L 3 + 2 M 1-2 + 2 M 2-3 + 2 M 1-3 ; где:

M 1-2 - взаимоиндукция между первой и второй секциями;

M 2-3 - взаимоиндукция между второй и третьей секциями;

M 1-3 - взаимоиндукция между первой и третьей секциями.

Если секции расположены в ряд, одна за другой, на одинаковом расстоянии, то M 1-2 = M 2-3 . Взаимоиндукция же через секцию, - M 1-3 , будет весьма мала в силу большого расстояния между секциями и квадратичного характера спада напряженности магнитного поля в зависимости от расстояния между ними. При расчете индуктивности многосекционных катушек с практической точностью, взаимоиндукцией между секциями находящимися на расстоянии более их внешнего диаметра можно смело пренебрегать. Взаимоиндукцию катушек, разнесенных на расстояние больше их диаметра, следует учитывать лишь в тех случаях, когда через нее осуществляется связь между контурами.

Отсюда следует, что для получения максимальной индуктивности многосекционной катушки секции надо располагать как можно ближе друг к другу, тогда, при том же количестве витков и активном сопротивлении провода, общая индуктивность будет больше за счет взаимоиндукции. Однако располагать секции на расстоянии ближе 2 мм не следует, поскольку при намотке следующей секции вплотную к предыдущей, очень сложно укладывать витки и точно перегибать провод.

Оптимальное соотношение формы катушки на предмет получения минимального активного сопротивления при максимальной индуктивности, - когда ширина секции равна толщине намотки, а средний диаметр намотки в 2,5 раза больше ширины секции. Следует отметить, что на высокой частоте оптимум по минимальному активному сопротивлению не совпадает с оптимумом для получения максимальной добротности, и для размеров катушки, приемлемых для компактного конструирования, наблюдается тенденция увеличения добротности при увеличении среднего диаметра, при сохранении равенства ширины и толщины намотки.

К примеру, рассчитаем индуктивность пятисекционного дросселя с намоткой «Универсаль» с шириной секций по 5 мм, расстоянием между секциями по 2,5 мм, содержащего в каждой секции по 100 витков провода ПЭЛШО - 0,25, намотанного на резисторе ВС-2Вт с R ≥ 1 MΩ .

Поскольку поверхность резистора скользкая, обмотаем его двумя слоями кабельной бумаги шириной 37 мм, длиной 55 мм и нанесем на нее разметку секций намотки. При этом D 1 = 8,5 мм. Для провода ПЭЛШО-0,25 диаметр по изоляции составляет 0,35 мм, коэффициент неплотности намотки k n = 1,09 (экспериментальное значение; можно рассчитать по таблице Рис. 5).

Размеры намотки: С = n (k n d) 2 / l = 100 х (1,09 х 0,35) 2 / 5 = 2,9 мм. D 2 = D 1 + 2 C = 8,5 + 2 х 2,9 = 14,3 мм. D = (D 2 + D 1) / 2 = (14,3 + 8,5) / 2 = 11,4 мм; l = 5 мм = 0,5 см;

Индуктивность одной секции (Рис. 4) :

L 1 = 0,0025 π n 2 D 2 / (3 D + 9 l + 10 c) = 0,0025 π 100 2 11,4 2 / (3х11,4 + 9х5 + 10х2,9) = 94,3 мкГ.

Что интересно, измерение индуктивности катушки намотанной по указанным размерам дает результат 95 мкГ (Рис. 5). С учетом неточностей при ручной намотке – очень хорошее совпадение.

Для определения взаимоиндукции между секциями рассчитаем соотношение (Рис. 6):

r 2 / r 1 = √{[(1 – a /A) 2 + B 2 /A 2 ] / [(1 + a/A) 2 + B 2 /A 2 ]} для пяти пар точек.

Средний радиус секции: а = (8,5 + 14,3) / 4 = 5,7 мм;

Для точек 0-1 : А = а = 5,7 мм; B = 7,5 мм.

r 2 / r 1 = √{(7,5 2 / 5,7 2 ) / [(1 + 1) 2 + 7,5 2 / 5,7 2 ]} = √(1,7313/5,7313) = 0,5496;

Намотка индукционной катушки медной лентой. Экзотические катушки индуктивности

Новые статьи

Популярные статьи