משרנים נמצאים בשימוש נרחב בהנדסת חשמל כאחסון אנרגיה, מעגלים נדנודים, הגבלת זרם. לכן, ניתן למצוא אותם בכל מקום, מאלקטרוניקה ניידת ועד לתחנות משנה בצורת כורים ענקיים. במאמר זה, נספר לכם מהו משרן, כמו גם כיצד הוא פועל ועוד הרבה יותר.
תוֹכֶן:
- הגדרה ועיקרון הפעולה
- סוגים וסוגים של סלילים
- בשביל מה הם מיועדים ולמה הם
- פרמטרים עיקריים
- צִיוּן
הגדרה ועיקרון הפעולה
משרן הוא סליל של מוליך מבודד מפותל או מפותל אחרת. מאפיינים ומאפיינים עיקריים: השראות גבוהה עם קיבול נמוך והתנגדות אקטיבית.
הוא אוגר אנרגיה בשדה מגנטי. באיור למטה אתה רואה את הייעוד הגרפי המקובל שלו על הדיאגרמה (UGO) בסוגים ובמטרות פונקציונליות שונות.
זה יכול להיות עם או בלי ליבה. יחד עם זאת, עם ליבה, השראות תהיה גדולה פי כמה מאשר אם היא לא קיימת. גודל השראות תלוי גם בחומר ממנו עשויה הליבה. הליבה יכולה להיות מוצקה או פתוחה (עם רווח).
הבה נזכיר את אחד מחוקי התמורה:
הזרם במשרן אינו יכול להשתנות באופן מיידי.
המשמעות היא שמשרן הוא מעין אלמנט אינרציאלי במעגל חשמלי (תגובתיות).
בוא נדבר, איך המכשיר הזה עובד? ככל שההשראות גדולה יותר, כך השינוי בזרם יפגר מאחורי שינוי המתח, ובמעגלי זרם חילופין, שלב הזרם יפגר מאחורי שלב המתח.
זהו עיקרון הפעולה של משרנים - צבירת אנרגיה ועיכוב החזית של עליית הזרם במעגל.
הדבר מרמז גם על העובדה הבאה: במקרה של מעגל פתוח במעגל עם השראות גבוהה, המתח על המפתח עולה ויוצר קֶשֶׁתאם המפתח הוא מוליך למחצה, הוא מתקלקל. כדי להילחם בכך, נעשה שימוש בשרשראות סנובר, לרוב מ נַגָד ו קַבָּלמותקן במקביל למפתח.
סוגים וסוגים של סלילים
עיצוב הסליל עשוי להשתנות בהתאם ליישום ולתדירות המעגל.
לפי תדירות, ניתן לחלק אותו באופן מותנה ל:
- תדירות נמוכה. דוגמה לכך היא משנק מנורת פלורסנט, שנאי (כל פיתול הוא משרן), כור, מסנני EMI. הליבות עשויות לרוב מפלדה חשמלית, עבור מעגלי AC מיריעות (ליבת למינציה).
- תדר גבוה. לדוגמה, סלילי לולאה של מקלטי רדיו, סלילי תקשורת של מגברי אותות, אחסון והחלקה של משנקים של מיתוג ספקי כוח. הליבה שלהם עשויה בדרך כלל מפריט.
העיצוב שונה בהתאם למאפיינים של הסליל, למשל, הפיתול יכול להיות חד-שכבתי ורב-שכבתי, מפותל לפי סיבוב או עם גובה. הגובה בין הסיבובים יכול להיות קבוע או מתקדם (משתנה לאורך הסליל). דרך הפיתול והבנייה משפיעה על הממדים הסופיים של המוצר.
בנפרד, כדאי לדבר על איך מסודר סליל עם השראות משתנה, הם נקראים גם וריומטרים. בפועל, ניתן למצוא פתרונות שונים:
- הליבה יכולה לנוע ביחס לליפוף.
- שתי פיתולים ממוקמים על ליבה אחת ומחוברים בסדרה; כאשר הם נעים, האינדוקציה ההדדית והצימוד האינדוקטיבי משתנים.
- הסיבובים עצמם לכוונון הלולאה יכולים להתרחק או להצטמצם כאשר מתקרבים זה לזה (ככל שהפיתול צפוף יותר, השראות גדולה יותר).
וכו. במקרה זה, החלק הנע נקרא הרוטור, והחלק הנייח נקרא הסטטור.
שיטת הסלילה היא גם שונה, למשל, מסננים עם דיכוי נגד סלילה הפרעות רשת, ומפותל לצד אחד (פיתול מותאם) מדכאים רעש דיפרנציאלי.
בשביל מה הם מיועדים ולמה הם
בהתאם למקום השימוש במשרן ולתכונותיו הפונקציונליות, ניתן לקרוא לו אחרת: משנקים, סולנואידים וכו'. בואו נסתכל על מה הם משרנים והיקפם.
חנק. בדרך כלל מה שנקרא התקני הגבלת זרם, היקף היישום:
- בנטלים להצתה ואספקת חשמל של מנורות פריקת גז.
- לסינון רעשים. בספקי כוח - מסנן הפרעות אלקטרומגנטיות עם משנק כפול בכניסה של ספק כוח למחשב, המוצג בתמונה למטה. משמש גם בציוד אקוסטי ועוד.
- לסינון תדרים ספציפיים או פסי תדרים, למשל ברמקולים (לפיצול תדרים על הרמקולים המתאימים).
- הבסיס בממירי דופק הוא התקן אחסון אנרגיה.
כורים מגבילי זרם - משמשים להגבלת זרמי קצר חשמלי בקווי חשמל.
הערה: למשנקים ולכורים יש התנגדות נמוכה כדי להפחית את החימום וההפסדים.
משרני לולאה. הם משמשים במקביל עם קבל במעגל נדנוד. תדר התהודה מותאם לתדר הקליטה או השידור בתקשורת רדיו. חייב להיות להם מקדם Q גבוה.
וריאומטרים. כאמור, מדובר במשרנים ניתנים לכוונון או משתנים. לרוב הם משמשים באותם מעגלים נדנודים כדי לכוונן עדין את תדר התהודה.
סולנואיד - זהו שמו של הסליל שאורכו גדול בהרבה מהקוטר. זה יוצר שדה מגנטי אחיד בתוך הסולנואיד. לרוב, סולנואידים משמשים לביצוע עבודה מכנית - תנועה טרנסלציונית. מוצרים כאלה נקראים גם אלקטרומגנטים.
שקול היכן משתמשים בסולנואידים.
זה יכול להיות מפעיל מנעול במכונית, שהמוט שלו נסוג לאחר הפעלת המתח על הסולנואיד, ופעמון, ו מכשירים אלקטרומכניים מפעילים שונים כגון שסתומים, הרמת מגנטים על מתכות הפקות.
בממסר, מגעים ו מָנוֹת רִאשׁוֹנוֹת הסולנואיד פועל גם כאלקטרומגנט להנעת מגעי הכוח. אבל במקרה זה, זה נקרא לעתים קרובות יותר פשוט סליל או סליל ממסר (מתנע, מגע, בהתאמה), כפי שזה נראה, באמצעות הדוגמה של ממסר בגודל קטן, אתה רואה להלן.
אנטנות לולאה וצלצול. מטרתם לשדר אותות רדיו. משמש באימובילייזר לרכב, גלאי מתכות ותקשורת אלחוטית.
מחממי אינדוקציה, אז זה נקרא משרן, במקום ליבה, מניחים גוף מחומם (בדרך כלל מתכת).
פרמטרים עיקריים
המאפיינים העיקריים של משרן כוללים:
- הַשׁרָאוּת.
- חוזק זרם (לבחירת אלמנט מתאים במהלך התיקון והעיצוב, יש לקחת זאת בחשבון).
- התנגדות לאובדן (בחוטים, בליבה, בדיאלקטרי).
- Q-factor הוא היחס בין התגובה להתנגדות פעילה.
- קיבול טפילי (קיבול בין פניות, במילים פשוטות).
- מקדם טמפרטורה של השראות - השינוי בהשראות כאשר אלמנט מחומם או מקורר.
- מקדם טמפרטורה של גורם איכות.
צִיוּן
כדי לייעד את הדירוג של המשרן, השתמש בקידוד אותיות או צבע. ישנם שני סוגי אותיות.
- ייעוד מיקרוגנרי.
- ייעוד על ידי קבוצה של אותיות ומספרים. האות r משמשת במקום נקודה עשרונית, האות בסוף הייעוד מציינת סובלנות: D = ± 0.3 nH; J = ± 5%; K = ± 10%; M = ± 20%.
ניתן לזהות את קידוד הצבע באותו אופן כמו על הנגדים. השתמש בטבלה כדי לפענח את הפסים הצבעוניים או הטבעות על האלמנט. הטבעת הראשונה עשויה לפעמים רחבה יותר מהשאר.
כאן אנו מסיימים לשקול מהו משרן, ממה הוא מורכב ולמה הוא נחוץ. לבסוף, אנו ממליצים לצפות בסרטון שימושי בנושא המאמר:
חומרים קשורים:
- איך להכין דוד אינדוקציה במו ידיך
- מהי אינדוקציה עצמית
- מחשבון סליל משרן
מְחַבֵּר: אלכסיי ברתוש