Bobina dell'induttore: dispositivo, principio di funzionamento, scopo

Gli induttori sono ampiamente utilizzati nell'ingegneria elettrica come accumulo di energia, circuiti oscillatori, limitazione di corrente. Pertanto, possono essere trovati ovunque, dall'elettronica portatile alle sottostazioni sotto forma di reattori giganti. In questo articolo ti diremo cos'è un induttore, come funziona e molto altro.

Definizione e principio di azione

Un induttore è una bobina di conduttore isolato avvolto o altrimenti avvolto. Principali caratteristiche e proprietà: alta induttanza con bassa capacità e resistenza attiva.

Immagazzina energia in un campo magnetico. Nella figura sottostante si vede la sua designazione grafica convenzionale sul diagramma (UGO) in diversi tipi e scopi funzionali.

Può essere con o senza nucleo. Allo stesso tempo, con un nucleo, l'induttanza sarà molte volte maggiore che se non fosse presente. L'entità dell'induttanza dipende anche dal materiale di cui è fatto il nucleo. Il nucleo può essere solido o aperto (con uno spazio).

Ricordiamo una delle leggi di commutazione:

La corrente in un induttore non può cambiare istantaneamente.

Ciò significa che un induttore è una sorta di elemento inerziale in un circuito elettrico (reattanza).

Parliamone, come funziona questo dispositivo? Maggiore è l'induttanza, più la variazione di corrente sarà in ritardo rispetto alla variazione di tensione e, nei circuiti a corrente alternata, la fase corrente sarà in ritardo rispetto alla fase di tensione.

Questo è il principio di funzionamento degli induttori: l'accumulo di energia e il ritardo del fronte dell'aumento di corrente nel circuito.

Ciò implica anche il seguente fatto: in caso di circuito aperto in un circuito ad alta induttanza, la tensione sul tasto sale e si forma arcose la chiave è un semiconduttore, si guasta. Per combattere questo, vengono utilizzate catene di ammortizzatori, il più delle volte da resistore e condensatoreinstallato parallelamente alla chiave.

Tipi e tipi di bobine

Il design della bobina può variare a seconda dell'applicazione e della frequenza del circuito.

Per frequenza, può essere condizionatamente suddiviso in:

• Bassa frequenza. Un esempio è l'induttanza di una lampada fluorescente, un trasformatore (ogni avvolgimento è un induttore), un reattore, filtri EMI. I nuclei sono spesso realizzati in acciaio elettrico, per circuiti CA da fogli (nucleo laminato).
• Alta frequenza. Ad esempio, bobine in loop di ricevitori radio, bobine di comunicazione di amplificatori di segnale, induttanze di memorizzazione e livellamento di alimentatori a commutazione. Il loro nucleo è solitamente costituito da ferrite.

Il design differisce a seconda delle caratteristiche della bobina, ad esempio, l'avvolgimento può essere monostrato e multistrato, avvolto a turno o con passo. Il passo tra le spire può essere costante o progressivo (variabile lungo la lunghezza della bobina). Il modo di avvolgimento e costruzione influisce sulle dimensioni finali del prodotto.

Separatamente, vale la pena parlare di come è disposta una bobina con induttanza variabile, sono anche chiamati variometri. In pratica si possono trovare diverse soluzioni:

• Il nucleo può muoversi rispetto all'avvolgimento.
• Due avvolgimenti si trovano su un nucleo e sono collegati in serie; quando si muovono, l'induzione reciproca e l'accoppiamento induttivo cambiano.
• Le spire stesse per la sintonizzazione del ciclo possono allontanarsi o restringersi quando si avvicinano l'una all'altra (più denso è l'avvolgimento, maggiore è l'induttanza).

Eccetera. In questo caso, la parte mobile è chiamata rotore e la parte fissa è chiamata statore.

Anche il metodo di avvolgimento è diverso, ad esempio filtri con soppressione del controavvolgimento interferenza di retee avvolto su un lato (avvolgimento abbinato) sopprime il rumore differenziale.

A cosa servono e a cosa servono

A seconda di dove viene utilizzato l'induttore e delle sue caratteristiche funzionali, può essere chiamato in modo diverso: induttanze, solenoidi, ecc. Diamo un'occhiata a cosa sono gli induttori e la loro portata.

soffoca. Di solito i cosiddetti dispositivi per la limitazione della corrente, ambito:

• In reattori per l'accensione e l'alimentazione di lampade a scarica di gas.
• Per il filtraggio del rumore. Negli alimentatori: un filtro per interferenze elettromagnetiche con una doppia induttanza all'ingresso di un alimentatore per computer, mostrato nella foto sotto. Utilizzato anche in apparecchiature acustiche e altro ancora.
• Per filtrare frequenze o bande di frequenza specifiche, ad esempio negli altoparlanti (per dividere le frequenze tra gli altoparlanti appropriati).
• La base nei convertitori di impulsi è un dispositivo di accumulo di energia.

Reattori limitatori di corrente - utilizzati per limitare le correnti di cortocircuito sulle linee elettriche.

Nota: strozzatori e reattori devono avere una bassa resistenza per ridurre il riscaldamento e le perdite.

Induttori ad anello. Sono utilizzati in tandem con un condensatore in un circuito oscillante. La frequenza di risonanza è abbinata alla frequenza di ricezione o trasmissione nelle comunicazioni radio. Devono avere un fattore Q alto.

Variometri. Come accennato, questi sono induttori sintonizzabili o variabili. Molto spesso vengono utilizzati negli stessi circuiti oscillatori per sintonizzare con precisione la frequenza di risonanza.

Solenoide: questo è il nome della bobina, la cui lunghezza è molto più grande del diametro. Questo crea un campo magnetico uniforme all'interno del solenoide. Molto spesso, i solenoidi vengono utilizzati per eseguire lavori meccanici - movimento di traslazione. Tali prodotti sono anche chiamati elettromagneti.

Considera dove vengono utilizzati i solenoidi.

Questo può essere un attivatore di blocco in un'auto, la cui asta viene retratta dopo aver applicato la tensione al solenoide, e un campanello, e vari dispositivi elettromeccanici di azionamento come valvole, magneti di sollevamento su metallurgia produzioni.

Nella staffetta, contattori e antipasti il solenoide funge anche da elettromagnete per pilotare i contatti di potenza. Ma in questo caso, è più spesso chiamato semplicemente una bobina o una bobina del relè (rispettivamente dispositivo di avviamento, contattore), come sembra, usando l'esempio di un relè di piccole dimensioni, che vedi sotto.

Antenne ad anello e ad anello. Il loro scopo è trasmettere segnali radio. Utilizzato in immobilizzatori per auto, metal detector e comunicazione wireless.

Riscaldatori a induzione, quindi si chiama induttore, invece di un nucleo, viene posizionato un corpo riscaldato (di solito un metallo).

parametri principali

Le principali caratteristiche di un induttore includono:

1. Induttanza.
2. Resistenza attuale (per la selezione di un elemento adatto durante la riparazione e la progettazione, questo deve essere preso in considerazione).
3. Resistenza alla perdita (nei fili, nel nucleo, nel dielettrico).
4. Il fattore di qualità è il rapporto tra reattanza e resistenza attiva.
5. Capacità parassita (capacità tra le spire, in termini semplici).
6. Coefficiente di temperatura dell'induttanza: la variazione dell'induttanza quando un elemento viene riscaldato o raffreddato.
7. Coefficiente di temperatura del fattore di qualità.

Marcatura

Per designare la valutazione dell'induttore, utilizzare la lettera o il codice colore. Ci sono due tipi di lettere.

1. Designazione di microgeneri.
2. Designazione con un insieme di lettere e numeri. La lettera r viene utilizzata al posto del punto decimale, la lettera alla fine della designazione denota una tolleranza: D = ± 0,3 nH; J = ± 5%; K = ± 10%; M = ± 20%.

La codifica a colori può essere riconosciuta allo stesso modo dei resistori. Usa la tabella per decifrare le strisce colorate o gli anelli sull'elemento. Il primo anello a volte è reso più largo del resto.

Qui è dove finiamo di considerare cos'è un induttore, in cosa consiste e perché è necessario. Infine, ti consigliamo di guardare un video utile sull'argomento dell'articolo:

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Autore: Alexey Bartosh