Моточное изделие — SU 817757 (original) (raw)
Союз Советскил Социалистических Республик(22) Заявлено 290579 (21) 2772589/24-07с присоединением заявки Ио -(51)М, Кл,з Н 01 С 3/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(0888) . Дата опубликования описания 3003,81(71) ель 4) МОТОЧНОЕ ИЗДЕ в виде постоянного проволочного резистора с обмоткой иэ литого микро- провода в стеклянной изоляции и токовыводами, в котором с целью повышения удельной мощности и термостойкости намотка произведена на металлический каркас, обеспечивающий отвод тепла от непосредственно прилегающих к нему частей обмотки 12.1 О Однако и в этом устройстве температура центральной части провода обмотки значительно выше, чем у концевых ее частей.Цель изобретения - повьваение удель 15 ной мощности и термостойкости мсточного иэделия.Укаэанная цель достигается тем,что в моточном изделии, содержащем каркас из теплопроводного материала, .20 многослойную обмотку иэ литого микропровода в стеклянной изоляции и токовыводы с контактными узлами, жила микройровода выполнена с переменным поперечньвн сечением, возрастающим 25 по мере удаления от наружного и прилегающего к каркасу слоев обмотки, причем изменение площади поперечного сечения жилы микропровода по толщине обмотки может быть выполнено по параболическому закону, в соответствии нтся к электронтехнике, в частй базе, - моточопровода.ых изделий сопроым перегревом экой, что .привоксплуатационных ащению срока служИзобретение отно ной и вычислительно ности к их элементн ным изделиям из мик Применение моточ вождается значитель при работе под нагр дит к изменению их характеристик н сок бы,елью снижениС ц я температуры нагрева и достижения равномерной тепловой нагрузки обмстки изделий используются различные технические приемы.Известны моточные устройства, в которых с целью повышения надежности и. стабильности электрических характе ристик, профиль обмотки имеет форму треугольника, а поверхность каркаса выполнена в форме конуса (1.Однако внутренние слои обмоток этих устройств нагреваются гораздо сильнее, чем внешние, вследствие худших условий охлаждения,что приводит к снижению термостабильности и срока службы этих иэделий.Наиболее близким техническим решением к известному изобретению является моточное изделие, выполненное К;: ) ,.;р,И . ";ский инст тут цИДВб:.изводственйЬго=одмкм эмпирический коэффи(при обмотке на кер ент65 с которым, максимум площади поперечного сечения жилы расположен на расстоянии от каркаса, равном 15-30толщины обмотки.На фиг 1 показана конструкция предлагаемого моточного изделия; на фиг.2 графики распределения температур потолщине обмотки предлагаемого маточного изделия и известного моточногоиэделияНа цилиндрический керамический(или металлический изолированный отобмотки) каркас 1 с торцовыми щечками 2 намотана многослойная обмотка3 из литого микропровода в стеклянной изоляции. Начало и конец отрезка микропровода,.составляющего обмотку, электрически присоединены вконтактных узлах 4 к токовыводам.С наружной стороны обмотка покрытаизоляционным защитным слоем 5.Площадь поперечного сечения жилы 2 Омикропровода в обмотке (Фиг.1) имеет максимум в слое, расположенномна расстоянии от каркаса, равном15-30 толщины всей обмотки.При прохождении тока через обмотки известных моточных изделий спостоянной площадью поперечного сечения жилы провода, последняя разогревается, причем в слоях обмотки,прилегающих к каркасу и йаружномуслою обмотки, температура разогрева ниже, за счет лучших условий охлаждения, чем во внутренних слоях,В результате проведения экспериментов установлено, что максимальный перегрев обмотки высокоомных резисторов из микропровода в стеклянной изоляции, намотанной на керамический каркас при мощности рассеяния0,15-0,25 Вт, имеет место на удалении от каркаса 15-30 толщиныобмотки и составляет 50-70. Для моточных изделий с металлическим каркасом максимум перегрева обмотки расположен несколько дальше от каркаса.В исследованном случае температура в обмотке описывается суперпоэицией сложных функций Ханкеля и Функции вероятностей. Однако приближенно это распределение температурможно описать параболическим законом.В предлагаемом моточном изделии.изменение площади поперечного сече"нир жилы микропровода по толщинеобмотки выполнено по параболическому закону 5я=я -К(х-х ), (1)где Я - текущее значение площадипоперечного сечения жилымикропровода, мкм;Б - максимальное значение щлбъплощади поперечного сечения жилы микропровода, ческом каркасе с числом слоев не менее ста величина лежит в пределах 20-35, в зависимости от теплофизических параметров каркаса и микропровода);х - текущее значение координаты точки на оси, нормальной и поверхности каркаса, и отсчитываемой от этой поверхности в направлении к внешнему слою обмотки, мм:хо - расстояние от поверхностикаркаса до слоя микропровода, в котором достигнуто максимальное значение площади поперечного сечения ммОбычно для керамических каркасов величина х лежит в пределах от 0,15 до 0,30 толщины обмотки. формула (1) применима при значениях 0 х(й (где и - толщина обмотки, мм),Изменение площади поперечного сечения жилы микропровода выполненное в соответствии с формулой (1), примерно соответствует изменению температуры перегрева по толщине обмотки. Изменение диаметра жилы микропровода в этом случае определяется из формулы (1) и имеетвид 2) диаметр жимкм;подбирается о величина к маль ны провод также о, Обыч микр Значение с 1 сперименталь ношенияПри таком выполнении жилы микро- провода в обмотке перегрев внутренних слоев обмотки моточного изделия существенно снижается, что повышает термостабильность изделия и позволяет повысить удельную мощность, рассеиваемую в обмотке, если величина допустимого перегрева обмотки такая же как в известных изделиях.Предлагаемая конструкция моточного иэделия проверена при изготовлении микропроволочного резистора с номинальным сопротивлением 100 мОм. Резистор содержит цилиндрический керамический каркас с торцовыми щечками 2, Диаметр каркаса 3 мм. Обмотка 3 рядовая, спиральная, количество слоев 170, толщина обмотки 2,6 мм. Максимальный диаметр жилы микропровода Й,расположен в 28-30 слоях обмоткй, считая от каркаса, и равен 12,0+0,2 мм. Толщина изоляции примерно одинаковая по всей длине микропровода и равняется 5,5 + 0,5 мкм. Минимальный диаметр жилы микропровода В, равен 2,5 мкм у наружных слоев обмотки. В прилегающем к каркасу слое817757 мкм (3) 5 50 Составитель Е.Зиновьевтор Е,Кинив Техред Н.Майорош КорректорГ. Наз аро аказ 1476/67 Тираж 784 ПодписноВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д./5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород роектная, 4 обмотки диаметр микропровода равен11,0+0,2 мкм. Распределение диаметра жилы микропровода по толщине обмотки приближенно описывается соотношением Как показали расчеты и замеры, изменение сопротивления в зависимости от электрической нагрузки., максимальный перегрев обмотки резисто- р ра ь 1 при мощности рассеяния 0,25 Вт не превышает 30 С,то есть снижаетсяопримерно в два раза. При этом распределение температуры по толщине обмотки выравнивается (Фиг.2, кривая А) . В результате значительно увели" чивается срок службы резистора, повышается временная стабильность его параметров, что позволяет расширитьат диапазон рабочих темпер урПри допущении. температурщ перегрева, такой же как для известных резисторов (т.е. 58 С), рассеиваемая мощность на резисторе может быть уве-, личена до 0,4 Вт. 23 формула изобретения1. Моточное изделие, содержащеекаркас из теплопроводного материаламногослойную обмотку из литого микропровода в стеклянной изоляции итоковыводы с контактными узлами,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения термостойкости иудельной мощности, жила микропровода выполнена с поперечным сечением,возрастающим по .мере удаления от на"ружного и прилегающего к каркасу слоев обмотки.2. Изделие по п.1., о т л и ч аю щ е е с я тем, что площадь поперечного сечения жилы микропроводапо толщине обмотки выполнено изменя-.ющимся по параболическому закону,причем жила с максимальным сечениемрасположена от каркаса на расстоянииравном 15-30 толщины обмотки.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 3500052, кл. Н 01 С 3/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 369634, кл, Н 01 С 3/00, 1975.