Расчет генератора с внешним возбуждением (стр. 3 из 4)

1,02 мм (4.12)

марки ПЭЛШО с диаметром в изоляции 1,2 мм

4.13. Выберем каркас диаметром D=0,02 м и с длиной

0,02=0,08 м (4.13)

4.14. Рассчитаем количество витков

0,08/1,2=34 витков (4.14)

4.15. Определим шаг намотки

2,42 мм (4.15)

4.16. Затем определим напряжение между соседними витками при сплошной намотке

114,95/34=3,38 В (4.16)

4.17. Длина провода, которым ведется намотка дросселя, должна соответствовать условию:

25=7,5 м (4.17)

6. Расчет выходной колебательной системы передатчика

5.1. Выходная колебательная система ВКС передатчика должна трансформировать сопротивление нагрузки каскада (входное сопротивление антенны или фидера), имеющего в общем случае комплексный характер, в активное сопротивление анодной нагрузки лампы

0,958/4,132=2 967 Ом (5.1)

В качестве простейшей ВКС принимают одноконтурную схему с нагрузкой подключаемой параллельно с емкостным сопротивлением X_СВ , которое связывает нагрузку с контуром

Рис.1. Схема простейшей ВКС

Для расчета ВКС задаются расчетной мощностью генераторной лампы P₁ , волновым сопротивлением фидера W_ф = 75 Ом, КБВ = 0,8 и рабочим диапазоном волн передатчика.

5.2. Среднее значение волн заданного диапазона

12 = 25 м (5.2)

5.3. Определяется коэффициент ослабления тока второй гармоники

42,46 (5.3)

где

0,258 · 5,374=1,39 А - амплитуда тока второй гармоники

75/0,8=93,75 Ом - входное сопротивление фидера.

5.4. Определим сопротивление связи

93,75/42,46=17,67 Ом (5.4)

5.5. Рассчитывается вносимое в контур сопротивление

93,75/[(93,75/17,67)²+1]=3,21 Ом (5.5)

5.6. Найдем сопротивление емкости ВКС

97,72 Ом (5.6)

5.7. Определяется индуктивное сопротивление ВКС

2 967·3,21/97,72+93,75·3,21/17,67=114,67 Ом (5.7)

5.8. Вычислим добротность нагруженного контура без учета собственных потерь

114,67/3,21=35,67 (5.8)

5.9. Определим также КПД контура

35,67/150=0,76 (5.9)

где для нашего передатчика

150 – добротность ненагруженного контура.

5.10. Вычислим полное активное сопротивление контура с учетом потерь

3,21/0,76=4,22 Ом (5.10)

5.11. Найдем уточненные значения емкостного и индуктивного сопротивлений

111,95 Ом (5.11)

128,85 Ом (5.12)

5.12. Определим отдаваемую в фидер мощность

0,76·23750=18102 Вт (5.13)

5.13. Вычислим амплитуду тока в емкостной ветви контура

11 495/114,67=67,35 А (5.14)

5.14. Вычислим амплитуду тока в индуктивной ветви

646,23 А (5.15)

5.15. Найдем напряжение на входе фидера

1842,3 В (5.16)

5.16. Определим ток в фидере

1842,3/93,75=19,65 А (5.17)

5.17. Определим ток в сопротивлении связи

1842,3/17,67=104,29 А (5.18)

5.18. Рассчитаем емкости и индуктивности контура

25/111,95=119,03 пФ (5.19)

25/128,85=754,30 пФ (5.20)

128,85·25/1880=1,71 мкГн (5.21)

где

- в метрах

- в омах.

7. Выбор контурных конденсаторов

После расчета значений емкостей и индуктивностей колебательной системы и определения приложенных к ним напряжений и протекающих через них токов требуется выбрать стандартные детали – конденсаторы и рассчитать катушки индуктивности.

В качестве контурных конденсаторов в диапазоне КВ преимущественно применяются вакуумные конденсаторы: переменные типа КП и постоянные типа К61, В, ВВ и др.

В мощных передатчиках применяются также высоковольтные конденсаторы типа К15У, в маломощных КТ, КД а также стеклокерамические и стеклоэмалевые конденсаторы типов КС, К21, К22.

Если конденсаторы переменной емкости целесообразно устанавливать в ВКС, то конденсаторы постоянной емкости предназначены для работы в качестве анодно-разделительных и сеточных блокировочных.

Поскольку

119,03 пФ, с приложенным к нему напряжением 11 495 В и протекающим через него током 67,35 А, то выберем конденсатор КП1-3 с номиналом в 120 пФ.

Для

754,30 пФ, с приложенным к нему напряжением 1842,3 В и протекающим через него током 104,29 А, выберем конденсатор КП1-5 с номиналом 750 пФ.

Для

=225 пФ, с приложенным напряжением 11 495 В и протекающим током 4,132 А, выберем конденсатор К61-12 со значением 220 пФ.

Для

8250,0 пФ с приложенным напряжением 766,25 В выберем конденсатор К61-3 с емкостью 8,2 нФ.

Согласно с п.3.5. примем номинальное значение конденсатора

и возьмем стандартный конденсатор КВК-3.

8. Расчет конструкции контурной катушки индуктивности

В резонансных колебательных системах передатчиков для удобства перестройки контура по частоте применяются катушки переменной индуктивности. Она реализуется в виде катушки со скользящим подвижным контактом, для которой применяют медный провод квадратного сечения. Контурные катушки наматываются так, чтобы шаг намотки был больше диаметра провода. Для передатчиков с мощностью более 1 кВт катушки наматываются на каркасы, образованные набором труб из радиофарфора. Трубы каркаса объединяются в жесткую конструкцию двумя металлическими (алюминиевые сплавы, сталь и др.) деталями, имеющими форму крестовины или П-образной рамы. Металлические детали каркаса находятся на достаточно большом расстоянии от токоведущей спирали катушки, чтобы не понижать добротность катушки.

Эти катушки используются совместно с конденсаторами для получения резонансных контуров. Они должны иметь высокую стабильность, точность и добротность. В диапазоне длинных и средних волн эти катушки многослойные, как правило, с намоткой типа "универсаль". Для повышения добротности применяют многожильные провода типа "литцендрат". Для изменения индуктивности применяют цилиндрические сердечники из альсифера или карбонильного железа.

7.1.Периметр медного провода при воздушном охлаждении катушки определяется из неравенства

6,001 мм (7.1)

где

- разность температур спирали и окружающего воздуха, принимается равной 45°

7.2.Для катушки с водным охлаждением периметр берут 2-3 раза меньшим

Выберем воздушное охлаждение, поэтому наше значение

6,001 мм (7.2)

7.3.По вычисленному периметру выберем поперечное сечение провода (квадратное)