Электрический нагреватель для измерительных радиотехнических устройств Советский патент 1980 года по МПК H05B3/16 H01P1/20 

ких устройств путем уменьшения магни- ного поля в объеме нагревателя при сохранении хорошей теплопередачи от обмо-рки к корпусу. Поставленная цель достигается тем, что в известном электрическом нагревате ле крайние участки обмотки снабжены Двумя парами отводов, к каждой из которых присоединен резистор, причем в пер вой паре один из отводов присоединен к середине бифиляра, . а второй к нечетному , во второй паре один из отводов присоединен к одному из кондов бифи ляра, второй - к четному витку, а сопротивление каждого резистора выбрано в соответствии с формулой 5.428, ()-i, (. D О ДОЛЯ дл1шы проводника между парой отводов; RQ- сопротивление обмотки нагрев 1 - коэффициент, определяемый конструкцией -шунтирующего резистора; L дяина обмотки; S расстояние между серединами смежных витков; D - максимальное расстояние по прямой между Двумя точками одного витка обмотки. При вьшолненш-т резисторов в виде обмоток, они соед1таены встречно с крайш - ;ми участкам Hi и при этом коэффициент выбран в соответствии с формулой i П, (7 1+- 1 с. П,- число витков доли о длины проводника обмотки нагревате ля; f-t - число витков шунтирующего резистора. Kpoivse того, отводы каждого крайнего участка прикреплены к обмотке на образующей поверхности корпуса. На чертеже изображен электрический trarpesaTenb. Электрический нагреватель содержит полый корпус 1, на котором размещена многовитковая бифилярная обмотка 2 из резист1ГБНОГо проводника, предварительно споженнохю вдвое по длине в виде вытян той петли (бифиляра). Она имеет первый вывод 3 крайнего витка обмотки и второ вывод 4, которые подключаются к внешн му 15сточнику тока. Обмотка 2 дополнйтетть но снабжена четырьмя отводами 5, 6, 7, 8. Первый отвод 5 выполнен между выводом 3 крайнего витка обмотки и серединой проводника 9. Второй отвод 6 осуществлен от середины проводника 9. Третий отвод 7 выполнен между серединой проводника 9 и вторым выводом 4 обмотки 2. Все нити первой половины проводника с отводом 5 в нижней части отмечены штри- хом. Электрический нагреватель дополнительно снабжен двумя шунтирующими резисторакти 1О и И, первый из которых подключен к выводу 3 крайнего витка обмотки 2 и первому отводу 5, а второй шунтирующий резистор подключен к второму отводу б от середины проводника 9 и к третьему отводу 7. Отводы 6 и 7 являются смежными. Для уменьшения паразитного магнитного поля этих отводов они свиты, а их начала расположены на крат чайшем расстоянии, т. е. на одной образующей обмотки 2, При этом шунтирующий резистор 11 расположен за пределами обмотки 2. Если шунтирующий резистор Ю или 11 выполнен индукционным или больших габаритов, то он располагается за пределами нагревателя. Напротив, безш 1дукционный резистор приемлемых габаритов может быть прикреплен, например, приклеен к обмотке 2 нагревателя. Выполнение резисторов 1О и 11 в виде обмоток, размещенных поверх шунтируемых участков соосно с обмоткой 2, позволяет исключить увеличение габаритов нагревателя. Но при этом резисторы . должны быть электрически подключены встречно к соответствующим отводам, т. е. их магнитные поля должны быть направлены встречно с магнитными полями шунтируемых участков. Устройство работает следующим образом. Нагрев бифилярной обмотки 2 осущест вляется от внешнего источника тока, к которому подключаются выводы 3 и 4. Протекающий ток вызывает в каждой половине проводника обмотки 2 сильные магнитные поля, направленные вдоль оси в противоположные стороны. Однако изза взаимного пространственного смещения обеих половин обмотки 2 относительно друг друга отсутствует полная компенсация магнитных полей. Путем шунтирования резисторами крайних частей обеих половин обмотки 2 корректируются соответствующим образом их магнитного поля, что приводит к умекьшению продольных и поперечных составляющих магнитного поля в объеме нагревателя. При этом сопротиэ ление каждотх резистора определяется по вышеуказанной формуле. При расположении шунтирующих резисторов 10 и 11 за пределами обмотки 2 и при без индукционном их выполнении 1 Шунтирующие резисторы могут быть выполнены поверх шунтирующих участков соосно с обмоткой нагревателя и электрически подключенных встречно к соответет вуюшим отводам. В этом случае достигается уменьшение габаритов нагревателя Наименьшее значение магнитного поля в объеме нагревателя может быть достигнуто при минимальном значении параметра в этом случае Ш о127-0Тогда в цепях, подсоединяющих шунтирующие резисторы к обмотке, протекает ток всего лишь вдвое меньший потребляемого нагревателем. При этом магнитные поля, создаваемые подсоединяющими цепя ми, уменьшают эффект от шунтирования. Соответствующим выбором величины параметров S в указанных пределах во всех случаях достигается уменьшение магнитного поля в объеме нагревателя. Предложенное устройство позволило в 6-180 раз уменьшить магнитное поле в объеме нагревателя. КПД нагревателя уменьшается незначительно (на 0,231,52%) и то только в том случае, когда шунтирующие резисторы вынесены за пределы обмотки нагревателя. Следует отметить, что габариты нагревателя не увеличиваются при выполнении шунтирующих ре зисторов в виде обмоток, размещенных поверх шунтируемых участков соосно с обмоткой нагревателя. Предлагаемое устройство позволяет увеличить разрешающую способность и точ ность приборов, чувствительных к слабым магнитным полям. Креме того, оно позволяет применять более экономичные двухпозиционные терморегуляторы постоянного тока вместо терморегуляторов с плавным регулированием на переменном токе. Все это ведет к упрощению и удешевлению термостатов измерительных и радиотехнических устройств. Формула изобрете н ия 1. Электрический нагреватель для иэ мерительных радиотехнических устройств, преимущественно для термостата квантово го устройства стандарта частоты, содбр79 жащий цилиндрический полый корпус и размещенную на нем обмоткз в виде ре зистивного бифилярного проводника, от-, личаюшийся тем, что, с целью повышения точности работы измеритель ных радиотехнических .устройств путем уменьшения магнитного поля, крайние участки обмотки снабжены двумя парами отводов, к каждой из которых присоединен резистор, причем в первой паре один из отводов присоединен к середине б5 иляра, а второй - к нечетному витку, во второй паре один из отводов присоед1шен к одному из концов бифиляра, второй - к четному витку,а сопротивление каждого резистора выбрано в соответствии с формулой .,i(k|. d D Up. 1 - Ъ - ; Г7 1L8Lдоля длины проводника между отводов; сопротивление обмотки Heirpeватепя;коэффициент, определяемый конструкцией шунтирующего резистора; длина обмотки; максимальное расстояние по прямой между двумя точками одного витка обмотки; расширение между серединами смежных витков. 2. Нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что при выполнении резисторов в виде обмоток, они соединены встречно с крайними участками, при этом коэффициент о выбран в соответствии с формулой 17 U - , - 1 число витков доли 5 длины прогдеводника обмотки нагревателя число витков шунтирующего резистора. 3. Нагреватель по п. 1, от л н чающийся тем, что отводы каждого крайнего участка прикреплены к обмотке на образующей поверхности корпуса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Лепаев Д. А. и др. Бытовые элект роприборы, М., 1968, стр. 4. 2.Аппаратура для частотных и временных измерений. Под ред. Горшкова А. П. Советское радио. М., 1971, стр. 60-64, 3. Обмен опытом в радиопромышленноси. Вып. 1, М., 1975, стр. 38-40.