ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СЕРДЕЧНИКИ ДЛЯ КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ И ТРАНСФОРМАТОРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В АППАРАТУРЕ ДАЛЬНЕЙ СВЯЗИ

Часть 2. РУКОВОДСТВО ПО СОСТАВЛЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

ГОСТ 29005-91 (МЭК 367-2-74)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ Москва

УДК 621.314.21.042.001.4:006.354    Группа    Э02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СЕРДЕЧНИКИ ДЛЯ КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ И ТРАНСФОРМАТОРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В АППАРАТУРЕ ДАЛЬНЕЙ СВЯЗИ Часть 2. Руководство по составлению технических условий

Inductor and transformer cores for telecommunications. Part 2. Guides for drafting of specifications

ОКП 63 0000

Дата введения 01.01.92*

1.    Область распространения

Настоящий стандарт распространяется на сердечники из ферромагнитных окислов или металлических порошков для трансформаторов н катушек индуктивности, используемых в аппаратуре дальней связи, а также аналогичных электронных приборах. Данный стандарт применяется для разработки ТУ на сердечники, в том числе подлежащие сертификации.

2.    Цель

Руководство для составления технических условий и справочных листов па магнитные сердечники должно определить их параметры и характеристики, необходимые для большинства случаев применения сердечников.

Приме ч а и и я:

1.    Разработчик может использовать все или некоторые указанные характеристики.

2.    Гак как значения измеряемых величин зависят от формы, размеров и расположения измерительной катушки, последняя должна быть достаточно точно определена прежде чем буду г заданы требования к характеристикам.

3.    Если в технических условиях установлены пределы потерь в сердечнике с катушкой, то потери в катушке должны быть незначительными или должна вводиться поправка.

4.    В настоящем стандарте уравнения приведены в единицах системы СИ. В технических условиях и в справочных листах обычно используются следующие единицы измерения физических величин:

мм"¹ — постоянной сердечника Сц

мм~³— постоянной сердечника С₂\

* Порядок введения — в соответствии с приложением.

Итдзние официальное

© Издательство стандартов, 1991

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизвели!, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР

С. 2 ГОСТ 2900.1-91

кГц— частоты, мГн — инд>ктивности; иГн— фаюоров индуктивности; мТл — магнитной индукции; мА — тока; кА/м — напряженности магнитного поля.

5 В формулах применяются следующие обозначения / — время;

В — температура;

L — индуктивность;

Ро—мапшгная постоянная, 0,4лХ10“^в; cir —¹ относительная магнитная проницаемость ц,—начальная маненная проницаемость;

Иц —эффективная машишая проницаемость;

oopaiHMiH мапштная проницаемость; число витков измерительной катушки, постоянные сердечника, определенные в ГОСТ 28899; эффективная площадь поперечного сечения; круговая частота, со — 2л Xчастоiу измерительного тока.

3. Общие сведения

3.1.    Справка

Определения терминов, упомянутых в настоящем руководстве, даны в следующих Публикациях (стандартах):

Публикация МЭК 50² «Международный электротехнический словарь»;

Публикация МЭК 125² «Общая классификация ферромагнитных оксидных материалов п определения терминов»;

Предварительное издание МЭС, Глава 901 ^^г «Магнетизм».

Эффективные параметры (постоянные сердечника и эффективные размеры) даны в ГОСТ 28899.

3.2.    Пояснения к проведению измерений и и с-п ы т а н и й

3.2.1. Прямые методы измерений

Пря-мые методы измерений позволяют непосредственно определять характеристики сердечников, поэтому должны применяться для сравнения сердечников, изготовленных из различных материалов разными изготовителями, как это делается при квалификационных испытаниях. При проведении измерений такими методами следует руководствоваться частью 1 ГОСТ 29004.

ГОСТ 29005-91 С. 3

3.2.2.    Косвенные методы измерений

Косвенные методы измерений позволяют сравнивать только сердечники одинаковых конструкций, изготовленные из одного материала одним и тем же изготовителем. Применение этих методов ограничено теми случаями, когда установлено соотношение между прямыми и косвенными методами измерений. Эти методы можно применять для заводских и приемочных испытаний только по согласованию между изготовителем и потребителем (или его доверенным лицом).

3.2.3.    Тип сердечника

Тип сердечника определяется формой, свойствами используемою материала и технологией изготовления.

3.2.4.    Испытание

Процедура, которая проводится для проверки выполнения определенного требования технических условий.

3.2.5.    Квалификационные испытания

Серия испытаний, которым подвергается ряд образцов, представляющих изделия данного типа с целью выяснения способности изготовителя производить изделия, отвечающие требованиям технических условий.

3.2.6.    Утверждение типа (квалификационное утверждение)

Решение компетентного лица, удостоверяющее, что данный изготовитель может производить в необходимом количестве изделия определенного типа, отвечающие требованиям технических условий.

3.2.7.    Испытание на соответствие качества

Испытания, которые обязуется проводить изготовитель, чтобы гарантировать соответствие изготовленных изделий требованиям технических условий.

3.2.8.    Число образцов

1)    Общие сведения

Число образцов, подлежащих испытанию, в каждом отдельном случае зависит от цели испытания и требуемой точности.

2)    Квалификационные испытания

При квалификационных испытаниях выборка должна быть представительной для всего ряда значений размеров Ль, допусков и т. д. Число испытываемых образцов должно быть установлено по согласованию между заказчиком и изготовителем.

Примечание. Допускается ограниченное утверждение типа сердечников путем проведения квалификационных испытаний, охватывающих часть ряда значений размеров и параметров или отдельные их значения.

3)    Отказы

Настоящий стандарт не устанавливает допустимое число отказов. Это число устанавливает компетентное лицо, производящее утверждение типа.

3.3.    Классификация характеристик и параметров

Рекомендации по включению в технические условия характеристик и параметров для сердечников различных типов перечислены в разд. 4 и последующих. Перечень характеристик и параметров зависит от области применения сердечников.

Все характеристики и параметры подразделяют на две группы: «Минимальный объем информации в технических условиях на сердечники», содержащий характеристики и параметры, приводимые в технических условиях на сердечники для трансформаторов и катушек индуктивности;

Дополнительная информация о сердечниках, представляющая дополнительные сведения, которые могут понадобиться изготовителю при конструировании сердечников.

Дополнительно может быть представлено руководство по требованиям к механическим свойствам.

3.4.    Термины и определения

В дополнение к определениям, включенным в Публикацию МЭК 50³ (901). Предварительное издание Международного электротехнического словаря (МЭС), глава 901 «Магнетизм», в настоящем стандарте приводятся следующие определения:

3.4.1. Кажущаяся магнитная проницаемость ц_арр — отношение индуктивности измерительной катушки с сердечником L, расположенной в определенном положении на сердечнике, к индуктивности этой же катушки без сердечника L' вычисляется по формуле

L

1³³рр _L, •

3.4.2. Магнитная проницаемость кольцевого сердечника

Примечание. Имеются категорические возражения против применения этого термина ввиду того, что скорее он относится не к магнитным свойствам, а к методу измерения.

Относительная магнитная проницаемость материала, измеренная на кольцевом сердечнике из этого материала, вычисляется по формуле

И КОЛ —

где L — индуктивность измерительной катушки с сердечником, Гн;

N — число витков измерительной катушки;

L'— индуктивность той же катушки без сердечника Гн;

ГОСТ 29005-91 С. 5

3.4.3.    Коэффициент витков а

Примечание. Имеются категорические возражения против применения этого термина, поскольку эта величина не совместима с системой СИ.

Число витков, которое должна иметь катушка заданной конфигурации, размещенная в определенном положении на сердечнике, чтобы получить единицу индуктивности, вычисляется по формуле

_o==_yv_

Т

где N — число витков определенной измерительной катушки;

L — индуктивность измерительной катушки с сердечником, Гн.

Примечание. Если единица индуктивности является кратной Генри (обычно миллигенри), то это следует указывать.

3.4.4.    Фактор индуктивности Ai —

отношение индуктивности измерительной катушки заданной конфигурации, расположенной в определенном положении на сердечнике, к квадрату числа витков измерительной катушки, вычисляется по формуле

где N — число витков заданной измерительной катушки;

L — индуктивность измерительной катушки с сердечником, Гн.

Примечания:

1.    Этот термин тесно связан с магнитной проводимостью (А) (МЭС 901—01—⁴16)⁴ Магнитная проводимость связана с магнитным сопротивлением сердечника, а фактор индуктивности относится к параметрам сердечника с обмоткой.

2.    В принципе A _L может быть связан соотношениями с различными видами магнитной проницаемости, приведенными в МЭС, с динамической магнитной проницаемостью. Если нет других указаний, то следует иметь в виду начальную эффективную магнитную проницаемость.

3.4.5. Постоянная гистерезиса сердечника r|t —

выражение потерь, обусловленных гистерезисом в магнитном сердечнике в области Релея; оно равно тангенсу угла потерь на гистерезис, деленному на произведение амплитудного значения

А

тока i и корня квадратного из индуктивности измерительной катушки L вычисляется по формуле

*7i =

С. 6 ГОСТ 29005-91

Примечание. Между постоянной гистерезиса материала и постоян-ной гистерезиса сердечника имеет место следующее соотношение:

-ж Г МоИе³

^П|=Т1в У ~—•

где tjb—постоянная гистерезиса материала, (см. МЭС 901—03— 20)*;

V_c—эффективный объем (по ГОСТ 28899 «Расчет эффективных параметров магнитных деталей»).

3.4.6.    Магнитная нестабильность —

изменение магнитных свойств материала или магнитной цени в зависимости от времени или условий работы, или того и другого вместе.

Примечание. Обычно это понятие относится непосредственно к изменениям магнитной проницаемости. Самыми распространенными примерами нестабильности являются температурная зависимость магнитной проницаемости и дезаккомодации.

3.4.7.    Температурный коэффициент af —

отрицательное значение изменения релуктивности** материала (величины, обратной магнитной проницаемости), обусловленное разностью температур и деленное на эту разность, вычисляется по формуле

1 __1_

__Но_Mref    _    Но—Href

^F    ®—®ref    f*Q Href (®—®rcf)

где po(pref) — эффективная магнитная проницаемость при температуре 6[0rcf].

3.4.8.    Температурный коэффициент магнитной проницаемости (эффективной магнитной проницаемости а^_с) (индуктивности a l ) —

относительное изменение магнитной проницаемости (эффективной магнитной проницаемости) (индуктивности), обусловленное разностью температур и деленное на эту разность, вычисляется по формуле

_п Ро—Href    ^0—^ref

¹¹ Href (®—®ref> ’    ^eL== /._ref(9—9_ref) ’

где Le(L_ret) — индуктивность при температуре;

Pe(pref) — эффективная магнитная проницаемость при темпе-_ ратуре    0(0ref).

* До прямого применения стандарта МЗК в качестве государственного стандарта рассылку данного стандарта МЭК на русском языке осуществляет ВНИИ «Электронстандарт».

•* Удельное магнитное сопротивление, магнитная сопротивляемость.

ГОСТ 29005-91 С. 7

3.4.9.    Дезаккомодация начальной магнитной проницаемости D— относительное уменьшение магнитной проницаемости материала, измеренное при постоянной температуре в заданный промежуток времени, вычисляется по формуле

Hi

где pi и р₂ — значения относительной магнитной проницаемости, измеренные последовательно в начале и конце заданного промежутка времени.

3.4.10.    Коэффициент дезаккомодации (магнитной проницаемости) d —

дезаккомодация после размагничивания, деленная на десятичный логарифм отношения промежутков времени между моментом прекращения размагничивания и началом второго и первого измерений соответственно, вычисляется по формуле

где D — дезаккомодация, измеренная после размагничивания за период времени t\ — <₂.

3.4.11. Относительный коэффициент дезаккомодации (магнитной проницаемости) Dр—

значение, полученное путем деления коэффициента дезаккомодации начальной магнитной проницаемости на относительную магнитную проницаемость рь измеренную в начальной точке t\ выбранного промежутка времени, вычисляется по формуле

3.4.12.    Установление размагниченного состояния (размагничивание)

размагничивание магнитного материала или сердечника с целью уничтожения его магнитной предыстории и приведения его в определенное и воспроизводимое исходное магнитное состояние.

3.4.13.    Нестабильность магнитной проницаемости S — относительное изменение магнитной проницаемости, вызванное определенным возмущением, вычисляется по формуле

О    И2—PI

О-- ,

>1

где pi — относительная магнитная проницаемость, измеренная непосредственно перед приложением возмущения, Гн;

Р2 — относительная магнитная проницаемость, измеренная по истечении определенного времени после приложения возмущения, Гн.

С. 8 ГОСТ 29005-91

3.4.14. Относительная нестабильность магнитной проницаемости Sp —

отношение нестабильности к относительной магнитной проницаемости, измеренной непосредственно перед воздействием возмущения, вычисляется по формуле

3.4.15.    Коэффициент параллельного реактивного сопротивления X„/N² -

отношение реактивного сопротивления Х_р катушки заданной конфигурации, размещенной на данном сердечнике в определенном положении, к квадрату числа витков. Параллельное реактивное сопротивление является реактивной составляющей импеданса при параллельном соединении элементов.

3.4.16.    Коэффициент параллельного активного сопротивления

Rv/N²-

отношение активного сопротивления R_p катушки заданной конфигурации, размещенной на данном сердечнике в определенном положении, к квадрату числа витков. Параллельное активное сопротивление является активной составляющей импеданса при параллельном соединении элементов.

4. Общие правила составления технических условий

4.1.    Технические условия должны быть ясными, четкими и полными. В технических условиях требования к определенным свойствам сердечников необходимо отделять от информации, предназначенной для изготовителя.

Справочные листы должны выполняться по форме, приведенной в соответствующих пунктах настоящего стандарта.

4.2.    В технических условиях должны содержаться по меньшей мере следующие сведения:

1)    Ф. И. О. компетентного лица, ответственного за разработку технических условий;

2)    обозначение технических условий, дата или номер издания;

3)    раздел «Область применения», где наименование сердечника, рекомендации по его применению и другие сведения;

4)    чертеж изделия;

5)    основные размеры с допусками;

6)    предельные значения основных характеристик сердечника;

7)    требования к методам и условиям измерений основных характеристик (например, сжимающее усилие для сердечников, состоящих из двух и более частей);

8)    интервал рабочих температур в градусах Цельсия, в пределах которого сердечник может использоваться, причем параметры сердечника, соответствующие данному интервалу, остаются в пределах требований, заданных в технических условиях;

ГОСТ 29005-91 С. 9

9) любые ограничения, необходимые для сохранения свойств сердечника.

4.3.    Требования, изложенные в перечислении 6 и. 4.2, должны относиться ко всем характеристикам, перечисленным в и. 3.3 в группе «Минимальный объем информации в технических условиях на сердечники». Они могут относиться к некоторым или всем характеристикам группы «Дополнительная информация о сердечниках». При необходимости могут быть добавлены другие характеристики, но характеристики, приведенные в указанных выше группах, следует считать предпочтительными.

4.4.    При рассмотрении вопроса о методах измерения должна быть сделана ссылка на часть 1 ГОСТ 29004. Должны быть приведены дополнительные сведения (например условия проведения испытаний, не приведенные в части 1) и указаны отклонения от приведенных методов. Когда частоту измерения или частоты, которые специально оговариваются для характеристик, выбирают не из условий применения или других соображений, рекомендуется выбирать их из ряда: 1—3—10 кГц и т. д.

4.5.    Если специально оговаривается или (как например, при измерении начальной магнитной проницаемости) подразумевается, что измерение проводится при значении индукции, близком к нулю (т. е. в пределах области Релея), уровень индукции должен

А

быть таким, чтобы удвоение амплитуды эффективной индукции В₀ вызвало очень незначительное изменение измеряемой величины

л иУТ

^е <оЛМ_е ’

где U — среднее квадратическое значение синусоидального напряжения, прикладываемого к измерительной катушке.

4.6.    Для всех типов сердечников значения эффективных параметров нужно рассматривать как дополнительную информацию о сердечниках.

Расчет постоянных сердечников должен проводиться в соответствии с ГОСТ 28899 по следующим формулам:

С,=£—-—мм^-1';    С₂=£—-—мм^-3.

А    Л‘

Эффективные размеры можно рассчитать следующим образом:

эффективная площадь

* Иногда применяют коэффициент проницаемости

1

Когда проницаемость приводится без дополнительных указаний, например начальная магнитная проницаемость щ, то имеется в виду относительное значение.

2

До прямого применения стандарта МЭК в качестве государственного стандарта рассылку стандарта МЭК на русском языке осуществляет ВНИИ «Электронстандарт».

3

До прямого применения стандарта МЭК в качестве государственного стандарта рассылку данного стандарта МЭК на русском языке осуществляет ВНИИ «Электронстандарт».

4

До прямого применения стандарта МЭК в качестве государственного стандарта рассылку стандарта МЭК на русском языке осуществляет ВНИИ «Электронстандарт».