Kumparan induktor: perangkat, prinsip operasi, tujuan

Induktor banyak digunakan dalam teknik elektro sebagai penyimpan energi, rangkaian osilasi, pembatas arus. Oleh karena itu, mereka dapat ditemukan di mana-mana, mulai dari elektronik portabel hingga gardu induk berupa reaktor raksasa. Pada artikel ini kami akan memberi tahu Anda apa itu induktor, serta cara kerjanya dan banyak lagi.

Definisi dan prinsip tindakan

Induktor adalah kumparan konduktor berinsulasi yang digulung atau digulung. Fitur dan properti utama: induktansi tinggi dengan kapasitansi rendah dan resistansi aktif.

Ini menyimpan energi dalam medan magnet. Pada gambar di bawah ini Anda melihat penunjukan grafis konvensional pada diagram (UGO) dalam berbagai jenis dan tujuan fungsional.

Itu bisa dengan atau tanpa inti. Pada saat yang sama, dengan inti, induktansi akan berkali-kali lebih besar daripada jika tidak ada. Besarnya induktansi juga tergantung pada bahan dari mana inti dibuat. Inti bisa padat atau terbuka (dengan celah).

Mari kita ingat salah satu hukum pergantian:

Arus dalam induktor tidak dapat berubah secara instan.

Artinya induktor adalah sejenis elemen inersia dalam suatu rangkaian listrik (reaktansi).

Mari kita bicara, bagaimana cara kerja perangkat ini? Semakin besar induktansi, semakin banyak perubahan arus akan tertinggal dari perubahan tegangan, dan dalam rangkaian arus bolak-balik, fase arus akan tertinggal dari fase tegangan.

Ini adalah prinsip operasi induktor - akumulasi energi dan penundaan bagian depan kenaikan arus di sirkuit.

Ini juga menyiratkan fakta berikut: dalam kasus rangkaian terbuka di rangkaian dengan induktansi tinggi, tegangan pada kunci naik dan terbentuk busurjika kuncinya adalah semikonduktor, itu rusak. Untuk mengatasi ini, rantai snubber digunakan, paling sering dari penghambat dan kapasitordipasang sejajar dengan kunci.

Jenis dan jenis kumparan

Desain koil dapat bervariasi tergantung pada aplikasi dan frekuensi sirkuit.

Menurut frekuensi, itu dapat secara kondisional dibagi menjadi:

• Frekuensi rendah. Contohnya adalah choke lampu neon, transformator (setiap belitan adalah induktor), reaktor, filter EMI. Inti paling sering terbuat dari baja listrik, untuk sirkuit AC dari lembaran (inti laminasi).
• Frekuensi tinggi. Misalnya, kumparan penerima radio yang dilingkarkan, kumparan komunikasi penguat sinyal, penyimpanan dan penghalusan choke dari catu daya switching. Inti mereka biasanya terbuat dari ferit.

Desainnya berbeda tergantung pada karakteristik koil, misalnya, belitan dapat berupa lapisan tunggal dan multi-lapisan, dililitkan dengan belokan atau dengan nada. Pitch antara belokan bisa konstan atau progresif (bervariasi di sepanjang koil). Cara penggulungan dan konstruksi mempengaruhi dimensi akhir produk.

Secara terpisah, ada baiknya berbicara tentang bagaimana koil dengan induktansi variabel diatur, mereka juga disebut variometer. Dalam praktiknya, Anda dapat menemukan berbagai solusi:

• Inti dapat bergerak relatif terhadap belitan.
• Dua belitan terletak pada satu inti dan dihubungkan secara seri; ketika mereka bergerak, induksi timbal balik dan kopling induktif berubah.
• Putaran itu sendiri untuk menyetel loop dapat bergerak terpisah atau menyempit ketika mendekati satu sama lain (semakin padat belitan, semakin besar induktansi).

Dll. Dalam hal ini, bagian yang bergerak disebut rotor, dan bagian yang diam disebut stator.

Metode belitannya juga berbeda, misalnya, filter dengan penekan belitan balik gangguan jaringan, dan dililitkan ke satu sisi (belitan yang sesuai) menekan kebisingan diferensial.

Untuk apa dan untuk apa mereka?

Tergantung di mana induktor digunakan dan fitur fungsionalnya, itu dapat disebut berbeda: tersedak, solenoida, dll. Mari kita lihat apa itu induktor dan ruang lingkupnya.

tersedak. Biasanya yang disebut perangkat untuk pembatasan arus, ruang lingkup:

• Dalam ballast untuk pengapian dan catu daya lampu pelepasan gas.
• Untuk penyaringan kebisingan. Dalam catu daya - filter interferensi elektromagnetik dengan choke ganda pada input catu daya komputer, ditunjukkan pada foto di bawah ini. Juga digunakan dalam peralatan akustik dan banyak lagi.
• Untuk memfilter frekuensi atau pita frekuensi tertentu, misalnya di pengeras suara (untuk membagi frekuensi di pengeras suara yang sesuai).
• Dasar dalam konverter pulsa adalah perangkat penyimpanan energi.

Reaktor pembatas arus - digunakan untuk membatasi arus hubung singkat pada saluran listrik.

Catatan: choke dan reaktor harus memiliki resistansi rendah untuk mengurangi pemanasan dan kehilangan.

Loop induktor. Mereka digunakan bersama-sama dengan kapasitor dalam rangkaian berosilasi. Frekuensi resonansi disesuaikan dengan frekuensi penerimaan atau transmisi dalam komunikasi radio. Mereka harus memiliki faktor Q yang tinggi.

Variometer. Seperti disebutkan, ini adalah induktor merdu atau variabel. Paling sering mereka digunakan dalam rangkaian osilasi yang sama untuk menyempurnakan frekuensi resonansi.

Solenoid - ini adalah nama koil, yang panjangnya jauh lebih besar dari diameternya. Ini menciptakan medan magnet yang seragam di dalam solenoida. Paling sering, solenoida digunakan untuk melakukan pekerjaan mekanis - gerakan translasi. Produk semacam itu juga disebut elektromagnet.

Pertimbangkan di mana solenoida digunakan.

Ini bisa menjadi penggerak kunci di dalam mobil, yang batangnya ditarik setelah tegangan diterapkan ke solenoida, dan bel, dan berbagai perangkat elektromekanis penggerak seperti katup, magnet pengangkat pada metalurgi produksi.

Dalam estafet, para kontraktor dan pemula solenoida juga bertindak sebagai elektromagnet untuk menggerakkan kontak daya. Tetapi dalam hal ini, lebih sering disebut koil atau koil relai (starter, kontaktor, masing-masing), seperti yang terlihat, menggunakan contoh relai berukuran kecil, Anda lihat di bawah.

Antena lingkaran dan cincin. Tujuan mereka adalah untuk mengirimkan sinyal radio. Digunakan dalam immobilizer mobil, detektor logam dan komunikasi nirkabel.

Pemanas induksi, kemudian disebut induktor, alih-alih inti, benda yang dipanaskan (biasanya logam) ditempatkan.

parameter utama

Karakteristik utama dari sebuah induktor meliputi:

1. Induktansi.
2. Kekuatan saat ini (untuk pemilihan elemen yang sesuai selama perbaikan dan desain, ini harus diperhitungkan).
3. Resistansi rugi-rugi (dalam kabel, dalam inti, dalam dielektrik).
4. Faktor kualitas adalah rasio reaktansi terhadap resistansi aktif.
5. Kapasitansi parasit (kapasitansi antar belokan, dalam istilah sederhana).
6. Koefisien suhu induktansi - perubahan induktansi ketika suatu elemen dipanaskan atau didinginkan.
7. Koefisien suhu faktor kualitas.

Menandai

Untuk menentukan peringkat induktor, gunakan kode huruf atau warna. Ada dua jenis huruf.

1. Penunjukan mikrogen.
2. Penunjukan dengan serangkaian huruf dan angka. Huruf r digunakan sebagai pengganti titik desimal, huruf di akhir penunjukan menunjukkan toleransi: D = ± 0,3 nH; J = ± 5%; K = ± 10%; M = ± 20%.

Kode warna dapat dikenali dengan cara yang sama seperti pada resistor. Gunakan tabel untuk menguraikan garis atau cincin berwarna pada elemen. Cincin pertama terkadang dibuat lebih lebar dari yang lain.

Di sinilah kita selesai mempertimbangkan apa itu induktor, terdiri dari apa dan mengapa dibutuhkan. Akhirnya, kami sarankan menonton video yang bermanfaat tentang topik artikel:

Bahan terkait:

• Cara membuat boiler induksi dengan tangan Anda sendiri
• Apa itu induksi diri?
• Kalkulator kumparan induktor

Pengarang: Alexey Bartosh