Induktora spole: ierīce, darbības princips, mērķis

Induktorus plaši izmanto elektrotehnikā kā enerģijas uzkrāšanu, svārstību ķēdes, strāvas ierobežošanu. Tāpēc tos var atrast visur, sākot no portatīvās elektronikas līdz apakšstacijām milzu reaktoru formā. Šajā rakstā mēs jums pateiksim, kas ir induktors, kā arī kā tas darbojas un daudz ko citu.

Definīcija un darbības princips

Induktors ir izolēta vadītāja spole, kas satīta vai citādi satīta. Galvenās īpašības un īpašības: augsta induktivitāte ar zemu kapacitāti un aktīvo pretestību.

Tas uzglabā enerģiju magnētiskajā laukā. Zemāk esošajā attēlā redzat tā parasto grafisko apzīmējumu diagrammā (UGO) dažādos veidos un funkcionālos nolūkos.

Tas var būt ar serdi vai bez tā. Tajā pašā laikā ar serdi induktivitāte būs daudzkārt lielāka nekā tad, ja tās nav. Induktivitātes lielums ir atkarīgs arī no materiāla, no kura izgatavots kodols. Kodols var būt ciets vai atvērts (ar atstarpi).

Atcerēsimies vienu no komutācijas likumiem:

Strāva induktīvā nevar mainīties uzreiz.

Tas nozīmē, ka induktors ir sava veida inerciāls elements elektriskajā ķēdē (reaktivitāte).

Parunāsim, kā šī ierīce darbojas? Jo lielāka ir induktivitāte, jo vairāk strāvas izmaiņas atpaliks no sprieguma izmaiņām, un maiņstrāvas ķēdēs strāvas fāze atpaliks no sprieguma fāzes.

Tas ir induktoru darbības princips - enerģijas uzkrāšanās un strāvas pieauguma priekšpuses aizkave ķēdē.

Tas nozīmē arī šādu faktu: ja ķēdē ar augstu induktivitāti ir atvērta ķēde, spriegums uz atslēgas paaugstinās un veidojas lokaja atslēga ir pusvadītāja, tā sabojājas. Lai to apkarotu, tiek izmantotas snubber ķēdes, visbiežāk no rezistors un kondensatorsuzstādīts paralēli atslēgai.

Spoļu veidi un veidi

Spoles dizains var atšķirties atkarībā no pielietojuma un ķēdes frekvences.

Pēc biežuma to var nosacīti iedalīt:

• Zema frekvence. Piemērs ir dienasgaismas spuldzes drosele, transformators (katrs tinums ir induktors), reaktors, EMI filtri. Serdes visbiežāk ir izgatavotas no elektrotērauda, ​​maiņstrāvas ķēdēm no loksnēm (lamināta serdeņa).
• Augsta frekvence. Piemēram, radio uztvērēju cilpas spoles, signālu pastiprinātāju sakaru spoles, komutācijas barošanas avotu uzglabāšanas un izlīdzināšanas droseles. To kodols parasti ir izgatavots no ferīta.

Konstrukcija atšķiras atkarībā no spoles īpašībām, piemēram, tinums var būt vienslāņa un daudzslāņu, uztīts ar pagriezienu vai ar soli. Solis starp pagriezieniem var būt nemainīgs vai progresīvs (mainīgs visā spoles garumā). Uztīšanas veids un konstrukcija ietekmē izstrādājuma galīgos izmērus.

Atsevišķi ir vērts runāt par to, kā ir sakārtota spole ar mainīgu induktivitāti, tos sauc arī par variometriem. Praksē jūs varat atrast dažādus risinājumus:

• Kodols var pārvietoties attiecībā pret tinumu.
• Divi tinumi atrodas uz viena serdeņa un ir savienoti virknē, kad tie pārvietojas, mainās savstarpējā indukcija un induktīvā sakabe.
• Paši pagriezieni cilpas noregulēšanai var attālināties vai sašaurināties, tuvojoties viens otram (jo blīvāks tinums, jo lielāka induktivitāte).

utt. Šajā gadījumā kustīgo daļu sauc par rotoru, bet stacionāro daļu sauc par statoru.

Arī tinuma metode ir atšķirīga, piemēram, filtri ar prettinumu slāpētāju tīkla traucējumi, un uztīts uz vienu pusi (saskaņots tinums) nomāc diferenciālo troksni.

Kam tie paredzēti un kādi tie ir

Atkarībā no tā, kur induktors tiek izmantots un tā funkcionālajām īpašībām, to var saukt dažādi: droseles, solenoīdi utt. Apskatīsim, kas ir induktori un to darbības joma.

Aizrīšanās. Parasti tā sauktās strāvas ierobežošanas ierīces, pielietojuma joma:

• Gāzizlādes spuldžu aizdedzes un strāvas padeves balastos.
• Trokšņu filtrēšanai. Barošanas blokos - elektromagnētisko traucējumu filtrs ar dubultu droseli pie datora barošanas avota ieejas, parādīts zemāk esošajā fotoattēlā. Izmanto arī akustiskajās iekārtās un ne tikai.
• Konkrētu frekvenču vai frekvenču joslu filtrēšanai, piemēram, skaļruņos (lai sadalītu frekvences pa attiecīgajiem skaļruņiem).
• Impulsu pārveidotāju pamatā ir enerģijas uzkrāšanas ierīce.

Strāvas ierobežošanas reaktori - izmanto, lai ierobežotu īssavienojuma strāvu elektropārvades līnijās.

Piezīme: droseles un reaktoriem jābūt ar zemu pretestību, lai samazinātu apkuri un zudumus.

Cilpas induktori. Tos izmanto tandēmā ar kondensatoru oscilējošā ķēdē. Rezonanses frekvence tiek saskaņota ar uztveršanas vai pārraides frekvenci radio sakaros. Viņiem jābūt ar augstu Q koeficientu.

Variometri. Kā minēts, tie ir regulējami vai mainīgi induktori. Visbiežāk tos izmanto vienās un tajās pašās svārstību ķēdēs, lai precīzi noregulētu rezonanses frekvenci.

Solenoīds - tas ir spoles nosaukums, kura garums ir daudz lielāks par diametru. Tas rada vienmērīgu magnētisko lauku solenoīda iekšpusē. Visbiežāk solenoīdus izmanto mehāniskā darba veikšanai - translācijas kustībai. Šādus izstrādājumus sauc arī par elektromagnētiem.

Apsveriet, kur tiek izmantoti solenoīdi.

Tas var būt slēdzenes aktivators automašīnā, kura stienis tiek ievilkts pēc sprieguma pieslēgšanas solenoīdam, un zvans, un dažādas iedarbināšanas elektromehāniskās ierīces, piemēram, vārsti, pacelšanas magnēti uz metalurģijas iestudējumi.

Stafetē, kontaktori un iesācēji solenoīds darbojas arī kā elektromagnēts, lai vadītu strāvas kontaktus. Bet šajā gadījumā to biežāk sauc vienkārši par spoli vai releja spoli (attiecīgi starteris, kontaktors), kā tas izskatās, izmantojot maza izmēra releja piemēru, ko redzat zemāk.

Cilpas un gredzenveida antenas. To mērķis ir pārraidīt radio signālus. Izmanto automašīnu imobilaizeros, metāla detektoros un bezvadu sakaros.

Indukcijas sildītāji, tad to sauc par induktors, serdeņa vietā tiek novietots apsildāms korpuss (parasti metāls).

galvenie parametri

Galvenās induktora īpašības ir:

1. Induktivitāte.
2. Strāvas stiprums (lai izvēlētos piemērotu elementu remonta un projektēšanas laikā, tas ir jāņem vērā).
3. Zudumu pretestība (vados, serdē, dielektrikā).
4. Q koeficients ir pretestības attiecība pret aktīvo pretestību.
5. Parazītiskā kapacitāte (kapacitāte starp pagriezieniem, vienkāršā izteiksmē).
6. Temperatūras induktivitātes koeficients - induktivitātes izmaiņas, kad elements tiek uzkarsēts vai atdzesēts.
7. Kvalitātes koeficienta temperatūras koeficients.

Marķēšana

Lai norādītu induktora vērtējumu, izmantojiet burtu vai krāsu kodējumu. Ir divu veidu burti.

1. Microgenry apzīmējums.
2. Apzīmējums pēc burtu un ciparu kopas. Komata vietā lieto burtu r, burts apzīmējuma beigās apzīmē pielaidi: D = ± 0,3 nH; J = ± 5%; K = ± 10%; M = ± 20%.

Krāsu kodējumu var atpazīt tāpat kā uz rezistoriem. Izmantojiet tabulu, lai atšifrētu elementa krāsainās svītras vai gredzenus. Pirmo gredzenu dažreiz padara platāku par pārējo.

Šeit mēs pabeidzam apsvērt, kas ir induktors, no kā tas sastāv un kāpēc tas ir vajadzīgs. Visbeidzot, mēs iesakām noskatīties noderīgu videoklipu par raksta tēmu:

Saistītie materiāli:

• Kā ar savām rokām izgatavot indukcijas katlu
• Kas ir pašindukcija
• Induktora spoles kalkulators

Autors: Aleksejs Bartošs