2. Расчет звуковой катушки

   0. 2.1 Расчет размеров и намоточных данных звуковой катушки

Определяем диаметр голого провода звуковой катушки:

Уточняем этот диаметр по таблице стандартных размеров d приведенной в литературе [1], а также определяем диаметр с изоляцией:

По уточненному значению диаметра d определяем полную длину провода звуковой катушки:

Теперь можно определить:

- толщину звуковой катушки

- площадь боковой поверхности звуковой катушки

-действительное значение удельной охлаждающей поверхности

Проверяем, выполняется ли условие - это условие выполняется.

Ширина зазора магнитной цепи – δ складывается из толщины b_k намотки звуковой катушки, толщины каркаса Δ₁=0.10÷0.15мм, ширины двух просветов 2Δ_п (между внутренней поверхностью звуковой катушки и керном, наружной поверхностью и фланцем).

При увеличении объема намотки должна увеличиваться и ширина просветов, величина которых определяется следующим образом:

Выбрав величину Δ₁ , находим ширину зазора:

Теперь надо определить соотношение . При значениях g_δ <3 увеличивается неравномерность распределения индуктивности по высоте зазора, что способствует возрастанию нелинейных искажений. Если высота зазора превышает δ более чем в 10 раз, существенно усложняется центровка звуковой катушки, так как малейший перенос ее оси вызывает касания к керну или фланцу.

Оптимальная величина g_δ получается при вычислении ее по эмпирической формуле:

По этому значению определяется высота зазора магнитной цепи (она же толщина переднего фланца):

Далее определяется соотношение между суммарным магнитным потоком и его полезной частью. Для этого используют эмпирическую формулу:

Теперь определяем диаметр керна:

Диаметр звуковой катушки и ее средний радиус определяется по формулам:

Вычисляем общее число витков и округляем до целого:

Находим послойное число витков:

Находим высоту зазора и фактическое значение g_h:

Полученное значение g_h с ранее полученным значением в 1 Главе.

Дальше стоит сделать проверку по активному сопротивлению:

Проверка дала правильный результат.

Вычисляем площадь сечения керна:

таблица 2.1

0.14	0.16	14	0.32	12.7	1.47	3.85	5.66	2.19

50	51.5	25.5	86	44	42	7	1.24	20,5

2.2. Расчет индуктивностей звуковой катушки и размеров каркаса

Определим основную индуктивность катушки L₁. Она образуется за счет витков, которые находятся внутри зазора, следовательно, создаваемые ими переменные магнитные поля замыкаются через стальные сердечники, роль которых выполняют керн и передний фланец. Их число можно выразить через общее число витков w, зная величину , на которую катушка выступает из зазора.

Эта величина выражается через коэффициент g_h:

Индуктивность рассчитывается по формуле для индуктивности катушки со стальным сердечником:

Здесь - магнитная постоянная вакуума.

Теперь находим балластную индуктивность L₂ той части катушки, которая выступает над керном, и той части витков внутри зазора магнитной цепи, поля которых проходят по воздушному зазору, не попадая в стальной сердечник. Она рассчитывается как индуктивность катушки без сердечника по формуле:

Если вычисленное значение L₂<0.1L₁, величину этой индуктивности следует принять равной:

Полная индуктивность звуковой катушки:

Теперь определяем размеры каркаса h₂, h₁, и h₃. Размер каркаса h₂ определяется по формуле:

Остальные размеры выбираются следующим образом:

Эскиз профиля звуковой катушки на рис 2.1.

таблица 2.2

0.7	78	8	1.33	0.133	2.5	5	1.5

Профиль и размеры звуковой катушки М :1

Рис 2.1