专利名称：彩色显象管偏转线圈绕组结构设计的制作方法
技术领域：
本发明为彩色显象管用偏转线圈绕组结构的设计方法。
彩色显象管用偏转线圈由行、帧偏转线圈组成，分别使电子束在荧光屏上水平及垂直方向偏转。彩色显象管显示的图象质量，除与管子本身的质量有关外，还取决于帧、行线包的绕线分布与显象管的几何形状及电参数能否匹配，以及帧、行线包的电参数能否与偏转电路匹配。
行线圈通常为鞍形结构(
图1)，由上下两个线包构成，线包是在行绕线模中绕制并定型，其沿轴向各断面上的绕线分布，取决于行线圈模具容线腔体的形状。帧线包常用环形，绕线分布由绕在磁环上的导线的层数及每层导线的绕线范围(绕线规范)确定。
设计帧、行线圈的绕组结构就是设计出满足图象质量参数(会聚、几何失真、分解力等)的行线包模具容线腔形状和帧线包的绕线规范。常用的设计方法，是先绕出试验用原型线圈，测量线圈内的磁场分布，计算电子运动轨迹来求出图象参数。由计算结果通过改绕帧、行线圈的绕组分布，重复磁场测量及计算过程，直至达到预定的图象参数时，将该绕组分布作为设计结果。例如，在30AX彩色显象管中的偏转线圈是经过这些过程设计出的(W·A·L·Heijnemans，J·A·M·NieuwendijkandN·G·VinkThedeflectionCoilsofthe30AXColour-picturesysten.philipstechRevVol39No6/71980)。此外，也可以直接采用试验法改变帧、行绕组分布，实测各种分布下的图象特性，当满足要求时，该帧、行绕组分布即为设计结果。
各设计方法都要求在满足图象性能的前提下，线圈绕组分布的变化范围尽可能大，以提供更多的选择方案。此外，在设计试验中，要求每次绕组变动要小，以防偏离最佳值。上述诸设计方法需要多次绕制试验线圈、装配及调试，试验次数多而过程复杂。其原因在于未能找出绕组分布与图象特性之间的定量关系。
本发明的目的在于，利用下述特定的试验线圈的绕制和试验方法，在特殊选定的数据转换因子的作用下，将绕组分布用结构值描述，求出图象参数与结构值之间的线性方程组，从而实现了绕组分布与图象参数之间的定量描述，为复杂的绕组分布设计提供简单、可靠的设计方法。
设计过程如下1.试验线圈的构成用20～60股漆包线扎成束，捆扎在行包塑料骨架上构成行分段试验线圈。例如，将上述漆包线束捆扎成鞍形，将两个相同的鞍形线圈配成一对，作为由多段线圈构成的试验用行线包中的一个分段，(图2)。同样，将多股漆包线集中绕在磁环某一位置，即构成环形分段试验线圈中的一个分段，(图3)。
试验线圈由帧包、行包构成。帧、行线包各含有两个以上的上述的分段线圈。
2.试验测试及数据采集试验测试时，将帧、行线包中某一段通入偏转电流并测出图象参数。然后将另一段通入偏转电流测试，或将两段串接后通入电流测出图象参数。对于用两个分段组成的帧行线包的试验线圈，可测出9种组合方式下的图象参数而不需折装线圈或改绕线圈，如用三个分段构成的试验线圈，则可演变成49个不同绕组的线圈组合，获得49组相应的数据。
3.测试数据的数学处理(1)将每次测量图象参数时对应的试验线圈的绕组分布转换成结构值。
对帧、行线圈，可在垂直对称轴的平面上按同样的极座标分为若干段。如在1/4象限内按10°间隔分段，则有9个区段。每段内结构转换因子可以用以下式子计算mi=Σ010K ( θ ) c o s 3 θ/ 10,]]>m2=Σ020K ( θ ) c o s 3 θ/ 10……,]]>m9=Σ8090k ( θ ) c o s 3θ / 10]]>mm1=Σ010k ( θ ) c o s 5θ / 10,]]>mm2=Σ1020K ( θ ) c o s 5 θ / 10 ……,]]>m m9=Σ8090K ( θ ) c o s 5 θ / 10]]>式中，K(θ)＝(cosθ)n，n＝0～3。
测出行包各区段内匝数为N(0°～10°)，N(10°～20°)……N(80°～90°)则结构值为L= (N (0°～10°)×m1+ N (10°～20°)×m2+……+ N(80°- 90°)×m9)/(N ( 0°～10°) + N ( 10°～20°) + …… + N ( 80°～ 90°))LL= (N(0°～10°×mm1+N (10°～20°)×mm2+……+N(80°- 90°)×mm9)/(N ( 0°～10°) + N ( 10°～20°) + …… + N ( 80°～ 90°))对帧线包可以求出F，FF两个结构值，用类似上述方法。
(2)用线性回归方法，求解图象参数与结构值之间的线性方程组。
对会聚参数，可在试验线圈的各种组合下测出屏上的失聚量(图4)。将多组测试数据经过线性回归计算，求出线性方程组的系数(a，b，c，aa，bb，ec)。求出的图象特性与绕组的方程组为△P③＝a③+b③∠
△Q③＝aa③+bb③∠∠+4△P③△P(12)＝a(12)+b(12)F△Q(12)＝aa(12)+bb(12)FF+2.25△P(12)△P②＝a②+b②∠+C②F△Q②＝aa②+bb②∠∠+CC②FF+4△P②式中下标符号③、(12)、②指钟面上时针位置，表示水平、垂直、对角位置。
改变n值使上列方程为线性方程。
4.设计行线圈模具容线腔尺寸及帧线圈绕线规范按求解出的上述方程组，由给定的图象参数(△P③，△P(12)，△P②，△Q③，△Q(12)，△Q②)求出帧、行线包结构值(L，LL，F，FF)。用L，LL结构值设计行线包断面容腔尺寸。用F，FF设计帧线包的绕线规范。
在用双圆弧形成行线圈模容腔形状时(图5)改变偏心(Y，Y)及外圆弧尺寸，使双圆弧所围截面积恰能容下线圈所需的匝数，而由截面形状计算出结构值与由上述方程组求解出的结构值相同。用同样的方法可计算出垂直对称轴其它平面上行线包模具的偏心及内外圆弧值。
对帧线圈用每层导线绕线分布角不同的多层绕组的组合，使计算出的结构值与求解出的值一致。
5.对平面型绕组结构，各截面结构值相等。对非平面型绕组，帧线包有二组结构值，要求设计出的绕组在磁环的二个端口处的结构值与求解出的值一致。对非平面行线包，分别在二端及中间部分确定出2-5组结构值，控制行模容腔形状。
本发明的特征是，用单束多股线圈构成试验线圈，容易构成非平面绕组，绕组结构值的变化范围大。如前述，只要利用各个线圈分段引出线的换接，对于帧、行线包各用三段构成的试验线圈，在不改绕，不折装试验线圈以及不需与显象管重新装配调节条件下，可变换成49种不同绕组分布的线圈。
用建立绕组分布结构值与图象特性方程的方法，克服常规方法中需要制作许多绕组分布不同的线圈，经实测或计算得出行、帧绕组变化时对应的图象特性，按变化趋势边改边试之弊。本方法中用线性方程组给出绕组结构值与图象特性参数之间的定量关系，使在求解方程组时测试次数减少，而建立方程组后，用求解特性方程的方法，求出帧、行线包的结构值，进而得出绕组分布，避免常规方法中因测试次数少而漏掉最佳结构的弊病。
由于同一结构值可以用不同的绕组分布来达到，只要结构值相同，图象质量相同，因此，用同一结构值设计行线包模时，可允许有不同的结构。如在同样结构值要求下，可设计出分段绕组结构也可设计出连续绕线结构的行绕线模尺寸。
本设计方法简单、可靠、易于实施。
用本方法设计线圈绕组，不需磁场测量等专用设备。可用简单方法构成试验用原型线圈，设计周期短。试验结果既可用来设计连续绕制偏转线圈，也可用来设计分段绕组等线圈结构。
本方法可以监控偏转线圈产品的质量。本方法特点是可以根据由偏转线圈引起的质量变化，给出定量分析结果，提出帧绕组分布及行绕线模的改进措施。
本方法可以以功能模拟方式用于仿制偏转线圈，即可从一种线圈结构仿制出功能相同，而结构不同的偏转线圈。
图1鞍形连续绕制线圈，图中示出上半部分线包。
图2用二个分段线包构成的行试验线圈，图中示出行偏转线圈的上半部分。
图3用二个分段线包构成的环形帧线圈图4测试图象会聚特性时，测试点的位置。
图5用双圆弧偏心所围截面构成行线圈模具容线腔。
图中符号ⅠL，ⅡL-行包第一和第二线圈分段。
ⅠF1，ⅡF1-帧包第一和第二线圈分段。
ⅠF2，ⅡF2-帧包下半部分一和第二线圈分段。
△P(12)，△Q(12)-垂直偏转方向屏中部与屏边缘处的失会聚;
△P②，△Q②-对角偏转方向屏中部与屏边缘处的失会聚;
△P③，△Q③-水平偏转方向屏中部与屏边缘处的失会聚。
R1-行偏转线圈模具断面上的内圆弧半径。
R-行偏转线圈模具断面上的外圆弧半径。
x，y-行偏转线圈模具断面上外圆弧圆心的水平、垂直位置。
权利要求
1.一种用于设计彩色显象管环形偏转线圈(帧线圈)绕组分布和鞍形线圈(行线圈)绕线模具的方法，其步骤为绕制试验线圈，试验和测试参数，数学处理计算，本方法的特征在于(1)用20～60股漆包线扎成束，绕制和捆扎成组成帧、行线包所用的线圈分段。构成试验线圈的帧、行线包，应各由两个以上的分段组成。(2)用上述试验线圈，将帧、行线包的分段按单独使用、两段串接……等不同方式组合，以得到不同绕组分布的试验线圈，在各种组合下通以偏转电流，测出不同组合下的图象参数(如会聚、失真、分解力等)。(3)用结构值来描述帧、行线包的绕组分布，结构值是本法中定义的描述帧、行线包某横截面绕线分布的物理量，它等于被描述的横截面上按角度分区的各区导线匝数与该区奇数倍角度的余弦值乘积的均值，一个截面用一组结构值(每组含两个或两个以上结构值)来描述。(4)将(2)中所测得图象参数与对应的帧、行线圈的结构值进行数学处理，得出定量描述线圈结构值与图象参数关系的线性方程组，由方程组求出在给定图象参数要求下所对应的帧、行线包截面上的结构值。(5)对于平面绕组线圈，帧、行线包各用一组结构值描述，对于非平面绕组，帧线包用两组结构值描述两个端口处的绕组分布，行线包用2～6组结构值来描述端口处及中间部位截面上的绕组分布，由此最终计算出电参数满足偏转电路要求的环形偏转线圈的绕线规范和鞍形线圈模具尺寸。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，扎成一束的多股线圈股数在40～60匝。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，帧、行线包各由2～4个分段构成。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，对于非平面结构绕组，行线包用3～5组结构值来描述端口处及中间部位截面上的绕组分布。
5.按照权利要求1或权利要求4所述的方法，其特征在于，按偏转电路要求(电阻、电感等)和以上计算得出的行线包3～5个结构值来计算鞍形线圈模具容线腔相应3～5个截面的尺寸，经过平滑处理后设计出整个绕线模具，同时按偏转电路要求和以上计算所得的帧线包两组结构值设计帧线包(环形线圈)绕线的层数和各层的绕线范围。
全文摘要
本发明提供了一种简单、易行、可靠，无须昂贵复杂测量设备的设计彩色显象管偏转线圈绕组结构的方法。本法从原理试验线圈绕制，测试方法及数据处理等整个设计过程都有独到之处。特别是用特定的结构值描述线圈绕组分布，建立起图象参数－结构值－线圈绕组分布之间的定量关系，克服了定性模索逼近的设计方法的弊病。本法可从已有线圈设计出功能相同而结构不同的新型线圈；改进已有偏转线圈性能；或用于监督控制偏转线圈生产线的产品质量。
文档编号H01J29/70GK1039929SQ8710063
公开日1990年2月21日 申请日期1987年2月6日 优先权日1987年2月6日
发明者徐本裕 申请人:华中工学院