Проверка силовых трансформаторов

Цель работы

Приобретение практических навыков в определении целостности обмоток трансформаторов, определении количества обмоток и измерении сопротивления обмоток трансформатора. Закрепление полученных навыков при работе с универсальным цифровым прибором (мультиметром).

 

Инструменты и материалы

1.1 Трансформатор.

1.2 Мультиметр.

 

3 Теоретические сведения

Трансформаторы предназначены для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.

По назначению низкочастотные трансформаторы подразделяются на:

1) Силовые. Они служат для преобразования напряжения электрической сети переменного тока в более низкое напряжение для питания (после выпрямления) эмитерных и коллекторных цепей полупроводниковых усилителей или в более высокое напряжение для питания анодных цепей ламповых усилителей, ускоряющих электродов и т.д.

2) Межкаскадные. Применяются для передачи и усиления переменного напряжения сигнала от одного каскада усиления к другому, не пропуская при этом постоянной составляющей.

3) Входные. Предназначены для согласования входа усилителя с выходом какого-либо устройства, например, динамического микрофона.

4) Выходные. Используют для согласования сопротивления мощного оконечного каскада РЭА с сопротивлением устройства на выходе

(например, звуковой колонкой).

Основной частью трансформатора является замкнутый (в большинстве случаев) магнитопровод (сердечник) и расположенные на нем обмотки (две или несколько). Материалом для магнитопроводов служит листовая электротехническая сталь или сплавы железа с никелем, из которых чаще всего применяется пермаллой. Магнитопроводы собираются из штампованных пластин различной формы. В зависимости от этого различают Ш-образный (броневой) и стержневой магнитопроводы. В последнее время находят применение трансформаторы с витыми магнитопроводами (Ш-образными, и тороидальными).

Обмотка трансформатора, которая подключается к внешнему источнику питания, называется первичной. Все остальные обмотки носят название вторичных обмоток, к ним подключаются соответствующие нагрузки.

Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции. Если число витков вторичной обмотки меньше числа витков первичной, то напряжение на ее концах будет меньше, чем напряжение на концах первичной обмотки и наоборот. В зависимости от того, понижает или повышает трансформатор подводимое к его первичной обмотке напряжение, различают трансформаторы повышающие и понижающие.

Основными техническими параметрами трансформаторов низкой частоты являются:

1) Рабочее и испытательное напряжение;

2) Рабочая частота;

3) Мощность трансформатора;

4) Сопротивление катушек;

5) Величина индуктивности катушек;

6) Сопротивление изоляции;

7) Влагостойкость.

8) Степень преобразования величины напряжения характеризуется коэффициентом трансформации:

n = U₂/U₁, (1)

где n – коэффициент трансформации;

U₂ – амплитуда напряжения на вторичной обмотке;

U₁ – амплитуда напряжения на первичной обмотке.

9) К.п.д. трансформатора.

К.п.д. трансформатора вследствие неизбежных потерь электрической энергии в проводах и в сердечнике всегда меньше 100%. Потери в проводах происходят из-за того, что они обладают активным сопротивлением, а в сердечнике – из-за вихревых токов и циклического перемагничивания. Увеличение К.п.д. достигается увеличением сечения проводов (до такой величины, при которой не наблюдается заметного нагрева обмоток), изготовлением сердечников не из монолитных брусков, а из отдельно изолированных одна от другой пластин толщиной в несколько десятых долей миллиметра (для увеличения электрического сопротивления сердечника, которое уменьшает величину вихревых токов). К.п.д. трансформатора обычно равен 85-90%.

 

4 Техническое задание

4.1 Произвести входной контроль силового трансформатора.

4.2 Проверить целостность обмоток трансформатора.

4.3 Данные занести в таблицу.

4.4 Составить схему обмоток трансформатора.

4.5. Сделать вывод о проделанной работе.

 

5 Контрольные вопросы

5.1 Для чего в РЭА применяют трансформаторы?

5.2 Из каких материалов изготовляют сердечники трансформаторов?

5.3 Основные параметры трансформаторов?

Практическая работа №5

Монтаж и демонтаж полупроводниковых приборов

Цель работы

Закрепить полученные знания о маркировке полупроводниковых приборов и о входном контроле полупроводниковых приборов. Освоить особенности монтажа и демонтажа полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов).

 

Инструменты и материалы

2.1 Мультиметр.

2.2 Набор диодов и транзисторов.

2.3 Печатная плата.

2.4 Паяльник 36В.

2.5 Набор инструментов (бокорезы, плоскогубцы с насечкой, плоскогубцы «утконосы»).

Теоретические сведения

К монтажу полупроводниковых приборов предъявляют самые жесткие требования, т.к. они чувствительны к ста­тическому напряжению и изменению температуры. Полупроводниковые приборы имеют в большинстве случаев гибкие выводы. Поэтому их включают в схему путем пайки. Пайка выводов производится на расстоянии не менее 10 мм. от корпуса полупроводникового прибора (от вершины изолятора) с помощью легкоплав­кого припоя. Изгиб выводов допускается на расстоянии не менее 3–5 мм от корпуса. Процесс пайки должен быть кратковременным (не более 3 – 5 с.) Мощность паяльника не должна превышать 50 Вт. Припаиваемый вывод плотно зажимают плоскогубцами. Плоскогубцы в данном случае играют роль теплоотвода. Необходимо следить за тем, чтобы нагретый паяльник даже на короткое время не прикасался к корпусу полупроводникового прибора, а также недопус­тимо попадание на корпус расплавленных капель припоя.

Во избежание перегрева полупроводниковых приборов не следует располагать их вблизи силовых трансформаторов, электрон­ных ламп и других излучающих тепло деталей аппаратуры. Желательно снижать рабочую температуру прибора. Если она будет на 10ºС ниже предельной, то число отказов снижается вдвое. Крепление полупроводниковых приборов на выводах не рекомендуется, особенно если аппаратура может находиться в условиях вибрации. Рабочие напряжения, токи и мощности должны быть ниже предельных величин.

Срок службы диодов увеличивается, если их эксплуатировать при обратных напряжениях не свыше 80% предельно допустимых.

Нельзя допускать короткого замыкания выпрямителя на полупроводниковых диодах (испытание «на искру»). Это может привести к повреждению диодов. Полупроводниковый диод может быть поврежден, если на него подать напряжение в пропускном направлении (даже от одного аккумуляторного элемента) без последовательно включенного ограничительного сопротивления.

Транзисторы не должны даже короткое время работать с отключенной базой. При включении ис­точников питания вывод базы транзистора должен присоединяться первым (при отключении – последним).

Нельзя использовать транзисторы в режиме, когда одновременно достига­ются два предельных параметра (например, предельно допустимое напряжение коллектора иодновре­менно предельная допустимая рассеиваемая мощность).

Срок службы транзистора и надежность его работы увеличиваются, если при его эксплуатации напряжение коллектора не превышает 80% предельно допустимой величины.

При работе транзистора в условиях повышенных температур нужно обязательно снижать рассеиваемую мощность и напряжение на коллекторе.

Необходимо следить за тем, чтобы подаваемое на транзистор питающее напряжение было правильной полярности (например, нельзя включать отрицательный полюс напряжения на коллектор транзистора n-p-n типа, или положительный на коллектор транзистора p-n-р типа). Чтобы по указанной причине транзистор не пришел в негодность при установке его в схему, нужно твердо знать, какого он типа: p-n-р. или n-p-n.

Если необходимо удалить транзистор из схемы (или включить его в схему), нужно предварительно выключить питание схемы.

Различные варианты установки транзисторов согласно отраслевому стандарту ОСТ 4.010.030-81 указаны на рисунках 5.1-5.4

Рисунок 5.1 – Вариант установки транзисторов Va.

Применяется на платах с односторонним и двухсторонним расположением печатных проводников, имеющих электроизоляционную защиту печатных проводников и металлизированных отверстий под токопроводящими корпусами ЭРЭ.

Рисунок 5.2 – Вариант установки транзисторов Vб

Применяется на платах с односторонним и двухсторонним расположением печатных проводников, с применением электроизоляционных подставок, стоек, втулок и т.п.

Элементы, установленные по данному варианту, демонтажу не подлежат.

Рисунок 5.3 – Вариант установки элементов Vв

Применяется на платах с односторонним и двухсторонним расположением печатных проводников, с применением механических держателей.

Рисунок 5.4 – Вариант установки элементов Vг

Применяется на платах с односторонним и двухсторонним расположением печатных проводников, с применением электроизоляционных подставок.

 

4 Техническое задание

4.1 Получить задание у мастера.

4.2 Произвести входной контроль диодов и транзисторов. Данные занести в отчет.

4.3 Произвести монтаж диодов и транзисторов на печатную плату. Способы монтажа выбрать самостоятельно.

4.4 Сделать вывод о проделанной работе.

 

5 Контрольные вопросы

5.1 Классификация полупроводниковых диодов.

5.2 Классификация полупроводниковых транзисторов.

5.3 Опишите маркировку и параметры полупроводниковых диодов.

5.4 Опишите маркировку и параметры полупроводниковых транзисторов.

5.5 Какие требования предъявляются к монтажу полупроводниковых приборов?

 

Практическая работа №6