Bobine d'induction: appareil, principe de fonctionnement, objectif

Les inductances sont largement utilisées en génie électrique comme stockage d'énergie, circuits oscillants, limitation de courant. Par conséquent, ils peuvent être trouvés partout, de l'électronique portable aux sous-stations sous la forme de réacteurs géants. Dans cet article, nous vous dirons ce qu'est un inducteur, ainsi que son fonctionnement et bien plus encore.

Définition et principe d'action

Un inducteur est une bobine de conducteur isolé enroulé ou autrement enroulé. Principales caractéristiques et propriétés: haute inductance avec faible capacité et résistance active.

Il emmagasine de l'énergie dans un champ magnétique. Dans la figure ci-dessous, vous voyez sa désignation graphique conventionnelle sur le diagramme (UGO) dans différents types et objectifs fonctionnels.

Il peut être avec ou sans noyau. En même temps, avec un noyau, l'inductance sera plusieurs fois plus grande que s'il n'y était pas. L'amplitude de l'inductance dépend également du matériau à partir duquel le noyau est fabriqué. Le noyau peut être plein ou ouvert (avec un espace).

Rappelons une des lois de la commutation :

Le courant dans un inducteur ne peut pas changer instantanément.

Cela signifie qu'un inducteur est une sorte d'élément inertiel dans un circuit électrique (réactance).

Parlons, comment fonctionne cet appareil? Plus l'inductance est grande, plus le changement de courant sera en retard sur le changement de tension, et dans les circuits alternatifs, la phase de courant sera en retard sur la phase de tension.

C'est le principe de fonctionnement des inductances - l'accumulation d'énergie et le retard du front de la montée du courant dans le circuit.

Cela implique également le fait suivant: en cas de circuit ouvert dans un circuit à haute inductance, la tension sur la touche monte et forme arcsi la clé est semi-conductrice, elle tombe en panne. Pour lutter contre cela, des chaînes d'amortissement sont utilisées, le plus souvent à partir de résistance et condensateurinstallé parallèlement à la clé.

Types et types de bobines

La conception de la bobine peut varier en fonction de l'application et de la fréquence du circuit.

Par fréquence, il peut être divisé conditionnellement en:

• Basse fréquence. Un exemple est une bobine d'arrêt de lampe fluorescente, un transformateur (chaque enroulement est une inductance), un réacteur, des filtres EMI. Les noyaux sont le plus souvent en acier électrique, pour les circuits alternatifs à partir de tôles (noyau feuilleté).
• Haute fréquence. Par exemple, les bobines bouclées des récepteurs radio, les bobines de communication des amplificateurs de signaux, les selfs de stockage et de lissage des alimentations à découpage. Leur noyau est généralement en ferrite.

La conception diffère en fonction des caractéristiques de la bobine, par exemple, le bobinage peut être monocouche et multicouche, enroulé tour à tour ou avec un pas. Le pas entre les spires peut être constant ou progressif (variant le long de la bobine). Le mode d'enroulement et de construction affecte les dimensions finales du produit.

Séparément, il convient de parler de la manière dont une bobine à inductance variable est agencée, ils sont également appelés variomètres. En pratique, vous pouvez trouver différentes solutions :

• Le noyau peut se déplacer par rapport au bobinage.
• Deux enroulements sont situés sur un noyau et sont connectés en série; lorsqu'ils se déplacent, l'induction mutuelle et le couplage inductif changent.
• Les spires elles-mêmes pour le réglage de la boucle peuvent s'écarter ou se rétrécir en se rapprochant (plus l'enroulement est dense, plus l'inductance est grande).

Etc. Dans ce cas, la partie mobile est appelée rotor et la partie fixe est appelée stator.

La méthode d'enroulement est également différente, par exemple, des filtres avec une suppression de contre-enroulement interférence réseau, et enroulé d'un côté (enroulement adapté) suppriment le bruit différentiel.

A quoi servent-ils et à quoi servent-ils

Selon l'endroit où l'inducteur est utilisé et ses caractéristiques fonctionnelles, il peut être appelé différemment: selfs, solénoïdes, etc. Voyons ce que sont les inducteurs et leur portée.

Chokes. Habituellement, ce qu'on appelle les dispositifs de limitation de courant, le champ d'application :

• Dans les ballasts pour l'allumage et l'alimentation des lampes à décharge.
• Pour le filtrage du bruit. Dans les alimentations - un filtre antiparasite électromagnétique avec une double self à l'entrée d'une alimentation d'ordinateur, illustré sur la photo ci-dessous. Également utilisé dans l'équipement acoustique et plus encore.
• Pour filtrer des fréquences ou des bandes de fréquences spécifiques, par exemple dans les haut-parleurs (pour répartir les fréquences sur les haut-parleurs appropriés).
• La base des convertisseurs d'impulsions est un dispositif de stockage d'énergie.

Réacteurs limiteurs de courant - utilisés pour limiter les courants de court-circuit sur les lignes électriques.

Noter: les selfs et les réacteurs doivent avoir une faible résistance pour réduire l'échauffement et les pertes.

Inductances de boucle. Ils sont utilisés en tandem avec un condensateur dans un circuit oscillant. La fréquence de résonance est adaptée à la fréquence de réception ou de transmission dans les communications radio. Ils doivent avoir un facteur Q élevé.

Variomètres. Comme mentionné, ce sont des inductances accordables ou variables. Le plus souvent, ils sont utilisés dans les mêmes circuits oscillatoires pour affiner la fréquence de résonance.

Solénoïde - c'est le nom de la bobine, dont la longueur est beaucoup plus grande que le diamètre. Cela crée un champ magnétique uniforme à l'intérieur du solénoïde. Le plus souvent, les solénoïdes sont utilisés pour effectuer un travail mécanique - mouvement de translation. Ces produits sont également appelés électro-aimants.

Considérez où les solénoïdes sont utilisés.

Il peut s'agir d'un activateur de serrure dans une voiture, dont la tige est rétractée après application de la tension au solénoïde, et d'une sonnette, et divers dispositifs électromécaniques d'actionnement tels que vannes, aimants de levage sur métallurgie fabrications.

Au relais, contacteurs et entrées le solénoïde agit également comme un électro-aimant pour entraîner les contacts de puissance. Mais dans ce cas, on l'appelle plus souvent simplement une bobine ou une bobine de relais (démarreur, contacteur, respectivement), comme cela ressemble, en utilisant l'exemple d'un relais de petite taille, que vous voyez ci-dessous.

Antennes boucle et anneau. Leur but est de transmettre des signaux radio. Utilisé dans les immobilisateurs de voiture, les détecteurs de métaux et pour la communication sans fil.

Réchauffeurs à induction, alors on l'appelle un inducteur, au lieu d'un noyau, un corps chauffé (généralement un métal) est placé.

paramètres principaux

Les principales caractéristiques d'un inducteur sont :

1. Inductance.
2. Intensité actuelle (pour la sélection d'un élément approprié lors de la réparation et de la conception, cela doit être pris en compte).
3. Perte de résistance (en fils, en âme, en diélectrique).
4. Le facteur Q est le rapport entre la réactance et la résistance active.
5. Capacité parasite (capacité entre les tours, en termes simples).
6. Coefficient de température d'inductance - le changement d'inductance lorsqu'un élément est chauffé ou refroidi.
7. Coefficient de température du facteur de qualité.

Marquage

Pour désigner la valeur nominale de l'inducteur, utilisez un code de lettre ou de couleur. Il existe deux types de lettrage.

1. Désignation microgénie.
2. Désignation par un ensemble de lettres et de chiffres. La lettre r est utilisée à la place d'un point décimal, la lettre à la fin de la désignation désigne une tolérance: D = ± 0,3 nH; J = ± 5 %; K = ± 10 %; M = ± 20 %.

Le codage couleur est reconnaissable de la même manière que sur les résistances. Utilisez le tableau pour déchiffrer les rayures ou les anneaux colorés sur l'élément. Le premier anneau est parfois plus large que le reste.

C'est là que nous terminons de considérer ce qu'est un inducteur, en quoi il consiste et pourquoi il est nécessaire. Enfin, nous vous recommandons de regarder une vidéo utile sur le sujet de l'article :

Matériaux associés :

• Comment faire une chaudière à induction de vos propres mains
• Qu'est-ce que l'auto-induction
• Calculateur de bobine d'inductance

Auteur: Alexey Bartosh