Transformatory małej częstotliwości

G.S. Cykin, tłumaczył mgr inż. A. Kiliński
Warszawa 1953, Państwowe Wydawnictwa Techniczne

Przed zapoznaniem się ze spisem treści zachęcam do przeczytania zamieszczonego poniżej fragmentu rozdziału I.1. Wzmianka historyczna. Nie będę jej szczegółowo komentował. Nie chodzi mi o negowanie wkładu naukowego takich osób jak choćby Lenz i pewnie i Jabłoczkow (choć o nim nie słyszałem), lecz o samo dosyć oryginalne podejście do historii nauki w tej dziedzinie. To co tutaj napisano nie zmniejsza wartości merytorycznej samej książki. Nie jest wykluczone, że bez takich "dodatków" książka w ogóle by się nie ukazała. A więc proszę się czegoś przytrzymać, i przeczytać:

"W r. 1877 Paweł Nikołajewicz Jabłoczkow zbudował pierwszy transformator prądu zmiennego. Wynalazca nazwał go "cewką indukcyjną". Również w osiemdziesiątych latach ubiegłego stulecia A.G. Stoletow opublikował swoje prace z zakresu badania magnetycznych właściwości żelaza. Wynalazek Jabłoczkowa i prace Stoletowa stworzyły podstawy do szczegółowego opracowania teorii i konstrukcji zarówno transformatorów, jak i najróżnorodniejszych maszyn elektrycznych obecnie stosowanych powszechnie w wielu dziedzinach techniki.
Twórcza praca naukowa rosyjskich uczonych w zakresie podstaw teorii transformatorów nie ograniczyła się do prac Jabłoczkowa i Stoletowa; prace szeregu późniejszych uczonych i badaczy rosyjskich umożliwiły doprowadzenie tej nauki do poziomu dzisiejszego.
Radzieccy uczeni W.K. Arkadiew, B.A. Wwiedeński i G.S. Landsberg kontynuując badania A.G. Stoletowa odsłaniają istotę zjawisk elektromagnetycznych w metalach..."

Od autora (7)

Część pierwsza

Obliczanie elektryczne transformatorów  małej częstotliwości

Rozdział I

I. Wstęp (9)

I.1. Wzmianka historyczna (9)

I.2. Klasyfikacja transformatorów stosowanych we wzmacniaczach małej częstotliwości (10)


Schemat symetrycznego ekranowanego wejścia wzmacniacza mikrofonowego

Schemat przejścia ze stopnia pojedynczego na przeciwsobny za pomocą transformatora międzylampowego

Najprostszy schemat stopnia wyjściowego z transformatorem wyjściowym

I.3. Zniekształcenia w transformatorze o rdzeniu z materiału magnetycznego (11)

I.4. Schemat zastępczy transformatora małej częstotliwości oraz różne przypadki stosowania tego transformatora (12)


Ogólny schemat zastępczy transformatora małej częstotliwości włączonego między generator i obciążenie

I.5. Ocena zniekształceń częstotliwościowych, fazowych i nieliniowych (16)

Rozdział II

II. Transformatory obciążone opornością rzeczywistą i przyłączone do źródła SEM o oporności rzeczywistej (18)

II.1. Schemat zastępczy (18)


Schemat ogólny pentodowego stopnia końcowego z transformatorem wyjściowym pracującym na oporność rzeczywistą

Transformator wejściowy mający na uzwojeniu wtórnym bocznik wykorzystany jako regulator wzmocnienia

Uproszczony schemat zastępczy transformatora dla częstotliwości górnego zakresu pasma roboczego, sprowadzony do obwodu siatkowego

II.2. Uproszczone schematy zastępcze dla dolnych, średnich i górnych zakresów pasma częstotliwości roboczych (21)


Pełny schemat zastępczy transformatora obciążonego opornością rzeczywistą i przyłączonego do źródła SEM o rzeczywistej oporności wewnętrznej

Schemat zastępczy transformatora obciążonego opornością rzeczywistą dla częstotliwości górnego zakresu pasma roboczego

II.3. Charakterystyki częstotliwościowa i fazowa w dolnym zakresie pasma częstotliwości oraz obliczanie indukcyjności uzwojenia pierwotnego (22)

II.4. Charakterystyki częstotliwościowa i fazowa w górnym zakresie pasma częstotliwości oraz obliczanie indukcyjności rozproszenia (27)

II.5. Wyznaczanie oporności rzeczywistej uzwojeń (29)

II.6. Obliczanie przekładni zwojowej (39)

II.7. Wzmocnienie (41)

II.8. Stała czasu i moc krytyczna transformatora (43)

II.9. Przykłady obliczeń (47)

Rozdział III

III. Transformatory obciążone indukcyjnie i zasilane ze źródła SEM o oporności rzeczywistej (51)

III.1. Schemat zastępczy (51)

III.2. Charakterystyki częstotliwościowa i fazowa; wyznaczanie indukcyjności uzwojenia pierwotnego i indukcyjności rozproszenia (52)

III.3. Wyznaczanie innych parametrów elektrycznych (56)

III.4. Przykład obliczenia (56)

Rozdział IV

IV. Transformatory obciążone pojemnościowo i zasilane ze źródła siły elektromotorycznej o oporności rzeczywistej (58)

IV.1. Schemat zastępczy (58)

IV.2. Charakterystyki częstotliwościowa i fazowa w zakresie częstotliwości dolnych oraz wyznaczanie indukcyjności uzwojenia pierwotnego (58)

IV.3. Charakterystyki częstotliwościowa i fazowa w zakresie częstotliwości górnych i wyznaczanie indukcyjności rozproszenia (59)


Uniwersalne charakterystyki częstotliwościowe w górnym zakresie pasma roboczego dla transformatora obciążonego pojemnościowo

IV.4. Wyznaczanie przekładni zwojowej (69)

IV.5. Wzmocnienie (70)

IV.6. Obliczanie oporności uzwojeń (71)

IV.7. Stała czasu transformatora (73)

IV.8. Zależność wzmocnienia od górnej częstotliwości granicznej, tłumienia oraz od oporności bocznika transformatora (73)

IV.9. Przykłady obliczeń (77)

Rozdział V

V. Transformatory zasilane ze źródła siły elektromotorycznej o oporności indukcyjnej (83)

V.1. Schemat zastępczy (83)

V.2. Charakterystyki częstotliwościowa i fazowa w dolnym zakresie pasma częstotliwości roboczych oraz wyznaczanie indukcyjności pierwotnego uzwojenia (84)

V.3. Charakterystyki częstotliwościowa i fazowa w górnym zakresie pasma oraz sposób obliczania indukcyjności rozproszenia (84)

V.4. Wyznaczanie innych parametrów elektrycznych (85)

V.5. Przykład obliczenia (85)

Rozdział VI

VI. Transformatory zasilane ze źródła siły elektromotorycznej o oporności indukcyjnej i o sile elektromotorycznej proporcjonalnej do częstotliwości (87)

VI.1. Schemat zastępczy (87)


Schemat wejścia wzmacniacza magnetofonowego zapisu dźwięku

Pełny schemat zastępczy wejścia z głowicą odczytującą

VI.2. Charakterystyka częstotliwościowa w dolnym zakresie pasma oraz dobór indukcyjności pierwotnego uzwojenia (89)

VI.3. Wyznaczanie pozostałych parametrów elektrycznych (92)

VI.4. Przykład obliczenia (92)

Rozdział VII

VII. Transformatory zasilane ze źródła siły elektromotorycznej o oporności pojemnościowej (94)

VII.1. Schemat zastępczy (94)

VII.2. Charakterystyki częstotliwościowa i fazowa dolnego zakresu pasma oraz sposób obliczania indukcyjności uzwojenia pierwotnego (95)

VII.3. Wyznaczanie pozostałych parametrów elektrycznych (102)

VII.4. Przykłady obliczeń (103)

Rozdział VIII

VIII. Wejściowa i wyjściowa oporność transformatora (107)

VIII.1. Przypadki, gdy oporność wejściowa lub wyjściowa transformatora powinna mieć określoną wartość (107)


Schemat stopnia oporowo - transformatorowego oraz pełny schemat zastępczy stopnia oporowo - transformatorowego

VIII.2. Oporność wejściowa transformatora obciążonego opornością rzeczywistą (108)

VIII.3. Oporność wejściowa transformatora obciążonego pojemnościowo (111)

VIII.4. Oporność wyjściowa transformatora (113)

Rozdział IX

IX. Przechodzenie sygnałów impulsowych przez transformator (115)

IX.1. Rodzaje zniekształceń, jakim podlegają impulsy w transformatorze (115)

IX.2. Zniekształcenia wywołane indukcyjnością uzwojenia pierwotnego (116)

IX.3. Zniekształcenia wywołane indukcyjnością rozproszenia (118)

IX.4. Zniekształcenia wywołane jednoczesnym działaniem indukcyjności rozproszenia i pojemności obciążającej wtórne uzwojenie transformatora (120)

Rozdział X

X. Zniekształcenia nieliniowe wprowadzane przez transformator (122)

X.1. Schemat zastępczy (122)

X.2. Obliczanie współczynnika zawartości harmonicznych transformatora o rdzeniu bez szczeliny (123)

X.3. Obliczanie współczynnika zawartości harmonicznych transformatora o rdzeniu z niemagnetyczną szczeliną (127)

X.4. Wpływ sposobu składania rdzenia i sposobu wytłaczania blach na zniekształcenia nieliniowe (131)

X.5. Przykłady obliczeń współczynnika zawartości harmonicznych transformatora (133)

Rozdział XI

XI. Materiały magnetyczne rdzeni transformatorów małej częstotliwości (138)

XI.1. Rodzaje materiałów magnetycznych na rdzenie transformatorów (138)

XI.2. Straty w rdzeniu i ich wpływ na pracę transformatora (139)

XI.3. Wpływ składowej stałej strumienia magnetycznego na przenikalność dynamiczną (146)

XI.4. Pomiar przenikalności dynamicznej i strat w blachach z miękkich materiałów magnetycznych (149)

XI.5. Pomiar współczynników harmonicznych z miękkich materiałów magnetycznych (155)

XI.6. Wpływ obróbki mechanicznej i obróbki cieplnej na właściwości miękkich materiałów magnetycznych (157)

XI.7. Zależność stałej czasu transformatora od wymiarów rdzenia i przenikalności magnetycznej materiału (159)

Rozdział XII

XII. Transformatory rezonansowe i dławiki (161)

XII.1. Schemat zastępczy (161)

XII.2. Obliczanie dobroci cewki o rdzeniu z blach magnetycznych (163)

XII.3. Przykład obliczenia (167)

Część druga

Obliczanie konstrukcyjne transformatorów małej częstotliwości

Rozdział XIII

XIII. Budowa transformatorów małej częstotliwości (171)

XIII.1. Czynniki decydujące o budowie transformatorów (171)

XIII.2. Właściwości budowy związane z przeznaczeniem transformatora (172)


Ekrany wejściowego transformatora wzmacniacza pomiarowego
a - ekran zewnętrzny z miedzi, b - ekran tłoczony z miękkiej stali, c - ekran z blachy permalloyowej, d - ekran złożony z wytłoczonych blaszek permalloyowych

XIII.3. Ochrona transformatora przed działaniem czynników zewnętrznych (183)


Transformator przed pokryciem i po pokryciu ochronną pastą
a - przed pokryciem, b- po pokryciu

XIII.4. Przebieg konstrukcyjnego obliczenia transformatora (185)

Rozdział XIV

XIV. Budowa i obliczanie rdzenia transformatora (186)

XIV.1. Rodzaje rdzeni stosowanych w transformatorach małej częstotliwości (186)

XIV.2. Budowa i składanie rdzenia (188)

XIV.3. Wybór materiału magnetycznego na rdzeń (196)

XIV.4. Optymalne stosunki wymiarów rdzenia (199)

XIV.5. Obliczanie wymiarów rdzenia (207)

Rozdział XV

XV. Budowa i obliczanie cewek transformatora (212)

XV.1. Budowa i materiał korpusu cewki transformatora (212)

XV.2. Budowa i materiał uzwojeń (217)

XV.3. Pojemność własna transformatora (223)

XV.4. Obliczanie liczby zwojów uzwojeń (227)

XV.5. Obliczanie średnicy przewodu uzwojenia (237)

XV.6. Obliczanie indukcyjności rozproszenia według danych konstrukcyjnych transformatora (239)

XV.7. Rozkład uzwojeń w cewce transformatora (248)

XV.8. Obliczanie rozmieszczenia uzwojeń (249)

XV.9. Podział na sekcje uzwojeń na duże napięcia pracy (253)

XV.10. Sprawdzanie uzwojeń na grzanie się (254)

Rozdział XVI

XVI. Ekranowanie transformatorów (256)

XVI.1. Ekrany elektrostatyczne (256)

XVI.2. Ekrany magnetyczne (257)

XVI.3. Budowa ekranów magnetycznych (261)


Ekran z dwóch prostokątnych części wkładanych jedna w drugą

XVI.4. Obliczanie najmniejszej wartości współczynnika ekranowania (262)

XVI.5. Zasady obliczania ekranów magnetycznych (265)

Rozdział XVII

XVII. Badanie transformatorów małej częstotliwości (268)

XVII.1. Rodzaje badań (268)

XVII.2. Badanie na zwarcie zwojów (269)

XVII.3. Pomiary oporności uzwojeń (270)

XVII.4. Sprawdzanie liczby zwojów uzwojeń (270)

XVII.5. Pomiar przekładni zwojowej (271)

XVII.6. Pomiar oporności izolacji (271)

XVII.7. Badanie wytrzymałości elektrycznej (272)

XVII.8. Pomiar symetrii transformatora symetryzującego (272)

XVII.9. Pomiar indukcyjności uzwojenia pierwotnego (273)

XVII.10. Pomiar indukcyjności rozproszenia (274)

XVII.11. Pomiar pojemności własnej (274)

XVII.12. Zdjęcie charakterystyki częstotliwościowej (275)

XVII.13. Pomiar współczynnika zawartości harmonicznych (277)

XVII.14. Badanie na przepięcia (278)

XVII.15. Badanie ekranowania (278)

XVII.16. Zdejmowanie charakterystyki fazowej (278)

XVII.17. Sprawdzanie zniekształceń sygnałów impulsowych lub prostokątnych (279)

XVII.18. Badania na wpływy klimatyczne (279)

Rozdział XVIII

XVIII. Przykłady obliczeń oraz pomocnicze wykresy i tablice (280)

Przykład 1. Obliczenie konstrukcyjne transformatora małej częstotliwości wstępnie namagnesowanego (280)

Przykład 2. Obliczenie transformatora wyjściowego dużej mocy pracującego w klasie B (284)

Krzywe zależności przenikalności dynamicznej od indukcji i od namagnesowania wstępnego dla różnych najczęściej stosowanych materiałów magnetycznych (291)

Krzywe zależności współczynników harmonicznych prądu zwarcia od indukcji i od namagnesowania wstępnego dla różnych najczęściej stosowanych materiałów magnetycznych (293)

Krzywe magnesowania polem stałym stali transformatorowych najczęściej stosowanych (297)

Krzywe zależności dobroci od indukcji i od częstotliwości dla różnych najczęściej stosowanych materiałów magnetycznych (297)

Ceny hurtowe permalloyu (299)

Ceny hurtowe stali transformatorowej (299)

Ceny hurtowe przewodu nawojowego (300)

Dane znormalizowanych przewodów nawojowych (302)

Stałe konstrukcyjne i dane transformatorów (304)

Wykaz piśmiennictwa (308)