Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Cewki indukcyjne są szeroko stosowane w elektrotechnice jako magazyn energii, obwody oscylacyjne, ograniczanie prądu. Dlatego można je znaleźć wszędzie, od przenośnych urządzeń elektronicznych do podstacji w postaci gigantycznych reaktorów. W tym artykule powiemy ci, co to jest induktor, jak również jego zasadę działania i wiele więcej.

Definicja i zasada działania

Induktor jest cewką nawiniętą w spiralę lub inną postać izolowanego przewodnika. Główne cechy i właściwości: wysoka indukcyjność z niską pojemnością i aktywną rezystancją.

Gromadzi energię w polu magnetycznym. Na poniższym rysunku można zobaczyć jego konwencjonalne oznaczenie graficzne na diagramie (HBL) w różnych formach i celach funkcjonalnych.

Może być z rdzeniem lub bez. Jednocześnie z indukcyjnością rdzenia będzie wiele razy więcej niż gdyby nie było. Wartość indukcyjności zależy również od materiału, z którego wykonany jest rdzeń. Rdzeń może być stały lub otwarty (ze szczeliną).

Przypomnij jedno z praw komutacji:

Prąd w indukcyjności nie może się natychmiast zmienić.

Oznacza to, że induktor jest rodzajem elementu inercyjnego w obwodzie elektrycznym (reaktancja).

Porozmawiajmy o tym, jak działa to urządzenie? Im większa indukcyjność, tym większa zmiana prądu pozostanie w tyle za zmianą napięcia, aw obwodach prądu przemiennego faza prądu pozostanie w tyle za fazą napięcia.

Jest to zasada działania cewek indukcyjnych - akumulacja energii i zatrzymanie przodu wzrostu prądu w obwodzie.

Oznacza to również następujący fakt: przy przerwie w obwodzie o wysokiej indukcyjności napięcie na kluczu wzrasta i powstaje łuk, jeśli kluczem jest półprzewodnik, następuje jego rozpad. Aby temu przeciwdziałać, stosuje się obwody tłumiące, najczęściej z rezystora i kondensatora zainstalowanego równolegle do przełącznika.

Rodzaje i typy cewek

W zależności od zastosowania i częstotliwości obwodu, konstrukcja cewki może się różnić.

Częstotliwość można podzielić na:

  • Niska częstotliwość. Przykładem jest dławik lampy fluorescencyjnej, transformator (każde uzwojenie jest cewką indukcyjną), reaktor i filtry zakłóceń elektromagnetycznych. Rdzenie są najczęściej wykonane ze stali elektrycznej dla obwodów prądu przemiennego z arkuszy (rdzeń laminowany).
  • Wysoka częstotliwość. Na przykład cewki pętli odbiorników radiowych, cewki komunikacji wzmacniaczy sygnału, pamięci masowe i przepustnice zasilaczy impulsowych. Ich rdzeń jest zwykle wykonany z ferrytu.

Konstrukcja różni się w zależności od charakterystyki cewki, na przykład uzwojenie może być jednowarstwowe i wielowarstwowe, cewka nawinięta na cewkę lub w przyrostach. Skok między zwojami może być stały lub progresywny (zmieniający się wzdłuż długości cewki). Metoda nawijania i projekt wpływają na ostateczne wymiary produktu.

Oddzielnie trzeba mówić o tym, jak ułożona jest cewka o zmiennej indukcyjności, nazywane są również wariometrami. W praktyce można spotkać różne rozwiązania:

  • Rdzeń może poruszać się względem uzwojenia.
  • Dwa uzwojenia znajdują się na tym samym rdzeniu i są połączone szeregowo, gdy się poruszają, wzajemna indukcja i sprzężenie indukcyjne zmieniają się.
  • Same cewki do regulacji konturu mogą się rozsuwać lub zwężać bliżej siebie (im gęstsze jest uzwojenie, tym większa indukcyjność).

I tak dalej. W tym przypadku część ruchoma nazywana jest wirnikiem, a część stacjonarna - stojanem.

Dzięki metodzie uzwojenia są też różne, na przykład filtry z przeciw-uzwojeniem tłumią zakłócenia z sieci, a nawinięte w jednym kierunku (skoordynowane uzwojenie) tłumią zakłócenia różnicowe.

Co jest potrzebne i co jest

W zależności od tego, gdzie używana jest cewka indukcyjna i jej cechy funkcjonalne, można ją nazwać inaczej: dławiki, solenoidy i tak dalej. Przyjrzyjmy się, jakie są induktory i ich zakres.

Przepustnice. Zazwyczaj tak zwane urządzenia do ograniczania prądu, zakres:

  • W urządzeniu sterującym do zapłonu i zasilania lamp wyładowczych.
  • Aby filtrować zakłócenia. W zasilaczach - filtr zakłóceń elektromagnetycznych z podwójną przepustnicą na wejściu zasilacza komputerowego, pokazany na poniższym zdjęciu. Używany również w urządzeniach akustycznych i innych.
  • Do filtrowania określonych częstotliwości lub pasm częstotliwości, na przykład w systemach akustycznych (do separacji częstotliwości zgodnie z odpowiednimi głośnikami).
  • Podstawa przetworników impulsów - magazynowanie energii.

Reaktory ograniczające prąd - służą do ograniczania prądów zwarciowych na liniach energetycznych.

Uwaga: dławiki i reaktory powinny mieć niską rezystancję, aby zmniejszyć ich ogrzewanie i straty.

Profilowane induktory. Używany w połączeniu z kondensatorem w obwodzie oscylacyjnym. Częstotliwość rezonansowa jest wybierana dla częstotliwości odbioru lub transmisji w komunikacji radiowej. Muszą mieć wysoki współczynnik jakości.

Wariometry. Jak już powiedziano, są to induktorki z możliwością dostosowania lub zmienne. Najczęściej używany w tych samych obwodach oscylacyjnych do precyzyjnego dostrojenia częstotliwości rezonansowej.

Solenoid to nazwa cewki, której długość jest znacznie większa niż średnica. W ten sposób powstaje jednolite pole magnetyczne wewnątrz solenoidu. Najczęściej solenoidy służą do wykonywania pracy mechanicznej - ruchu postępowego. Takie produkty są również nazywane elektromagnesami.

Zastanów się, gdzie używane są solenoidy.

Może to być aktywator zamka w samochodzie, którego pręt cofa się po przyłożeniu napięcia do solenoidu i dzwonka, oraz różne urządzenia elektromechaniczne wykonawcze, takie jak zawory, podnoszące magnesy w zakładach metalurgicznych.

W przekaźnikach, stycznikach i rozrusznikach solenoid działa również jako elektromagnes do napędzania styków mocy. Ale w tym przypadku często nazywa się to po prostu cewką lub uzwojeniem przekaźnika (odpowiednio rozrusznik, stycznik), jak na przykład, na przykładzie małego przekaźnika można zobaczyć poniżej.

Anteny ramowe i pierścieniowe. Ich celem jest transmisja radiowa. Stosowany w immobilizerach samochodowych, wykrywaczach metali i komunikacji bezprzewodowej.

Nagrzewnice indukcyjne, a następnie nazywane induktorami, zamiast rdzenia umieść podgrzewany korpus (zwykle metal).

Podstawowe parametry

Główne cechy induktora obejmują:

  1. Indukcyjność
  2. Siła prądu (do wyboru odpowiedniego elementu w naprawie i projekcie musi być wzięta pod uwagę).
  3. Odporność na straty (w przewodach, w rdzeniu, w dielektryku).
  4. Współczynnik jakości to stosunek odporności biernej do aktywnej.
  5. Pojemność pasożytnicza (pojemność między zwojami, w prostych słowach).
  6. Współczynnik temperaturowy indukcyjności - zmiana indukcyjności podczas ogrzewania lub chłodzenia elementu.
  7. Współczynnik temperaturowy współczynnika jakości.

Znakowanie

Aby wskazać nominalną wartość induktora, użyj oznaczenia alfabetycznego lub kolorowego. Istnieją dwa rodzaje napisów.

  1. Oznaczenie Microgenry.
  2. Oznaczenie zestawu liter i cyfr. Litera r jest używana zamiast kropki dziesiętnej, litera na końcu zapisu wskazuje tolerancję: D = ± 0, 3 nH; J = ± 5%; K = ± 10%; M = ± 20%.

Oznaczenie koloru można rozpoznać podobnie jak oporniki. Użyj tabeli do rozszyfrowania kolorowych pasków lub pierścieni na elemencie. Pierwszy pierścień jest czasem szerszy niż reszta.

W tym momencie kończymy, aby rozważyć, jaka jest indukcyjność, z czego składa się i dlaczego jest potrzebna. Na koniec zalecamy obejrzenie przydatnego filmu na temat artykułu:

Materiały na ten temat:

  • Jak zrobić kocioł indukcyjny własnymi rękami
  • Czym jest samoindukcja
  • Kalkulator cewki indukcyjnej

Autor: Alexey Bartosh

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Baza wiedzy