Induktorspole: enhet, operasjonsprinsipp, formål

Induktorer er mye brukt i elektroteknikk som energilagring, oscillerende kretser, strømbegrensning. Derfor er de å finne overalt, fra bærbar elektronikk til transformatorstasjoner i form av gigantiske reaktorer. I denne artikkelen vil vi fortelle deg hva en induktor er, samt hvordan den fungerer og mye mer.

Definisjon og handlingsprinsipp

En induktor er en spole av isolert leder kveilet eller på annen måte kveilet. Hovedtrekk og egenskaper: høy induktans med lav kapasitans og aktiv motstand.

Den lagrer energi i et magnetfelt. I figuren nedenfor ser du dens konvensjonelle grafiske betegnelse på diagrammet (UGO) i forskjellige typer og funksjonelle formål.

Det kan være med eller uten kjerne. Samtidig, med en kjerne, vil induktansen være mange ganger større enn om den ikke er der. Størrelsen på induktansen avhenger også av materialet som kjernen er laget av. Kjernen kan være solid eller åpen (med et gap).

La oss huske en av kommuteringslovene:

Strømmen i en induktor kan ikke endres umiddelbart.

Dette betyr at en induktor er et slags treghetselement i en elektrisk krets (reaktans).

La oss snakke, hvordan fungerer denne enheten? Jo større induktans, jo mer vil strømendringen ligge etter spenningsendringen, og i vekselstrømkretser vil strømfasen ligge bak spenningsfasen.

Dette er prinsippet for drift av induktorer - akkumulering av energi og forsinkelsen av fronten av strømstigningen i kretsen.

Dette innebærer også følgende faktum: i tilfelle en åpen krets i en krets med høy induktans, stiger spenningen på nøkkelen og dannes buehvis nøkkelen er halvleder, brytes den ned. For å bekjempe dette brukes snubberkjeder, oftest fra motstand og kondensatorinstallert parallelt med nøkkelen.

Typer og typer spoler

Spoledesignet kan variere avhengig av applikasjonen og kretsfrekvensen.

Etter frekvens kan den betinget deles inn i:

• Lav frekvens. Et eksempel er en fluorescerende lampe choke, en transformator (hver vikling er en induktor), en reaktor, EMI-filtre. Kjernene er oftest laget av elektrisk stål, for AC-kretser fra plater (laminert kjerne).
• Høy frekvens. For eksempel sløyfespoler til radiomottakere, kommunikasjonsspoler til signalforsterkere, lagrings- og utjevningsspoler for bytte av strømforsyninger. Kjernen deres er vanligvis laget av ferritt.

Designet varierer avhengig av egenskapene til spolen, for eksempel kan viklingen være enkeltlags og flerlags, viklet for tur eller med en pitch. Stigningen mellom svingene kan være konstant eller progressiv (varierende langs spolens lengde). Måten for vikling og konstruksjon påvirker de endelige dimensjonene til produktet.

Separat er det verdt å snakke om hvordan en spole med variabel induktans er ordnet, de kalles også variometre. I praksis kan du finne ulike løsninger:

• Kjernen kan bevege seg i forhold til viklingen.
• To viklinger er plassert på en kjerne og er koblet i serie; når de beveger seg, endres den gjensidige induksjons- og induktive koblingen.
• Selve svingene for innstilling av sløyfen kan bevege seg fra hverandre eller smale når de nærmer seg hverandre (jo tettere viklingen er, desto større induktans).

Etc. I dette tilfellet kalles den bevegelige delen rotoren, og den stasjonære delen kalles statoren.

Viklemetoden er også forskjellig, for eksempel filtre med motviklingsundertrykker nettverksinterferens, og viklet til den ene siden (matchet vikling) undertrykker differensialstøy.

Hva er de for og hva er de

Avhengig av hvor induktoren brukes og dens funksjonelle egenskaper, kan den kalles annerledes: chokes, solenoider, etc. La oss ta en titt på hva induktorer er og deres omfang.

Kveler. Vanligvis de såkalte strømbegrensende enhetene, bruksomfanget:

• I forkoblinger for tenning og strømforsyning av gassutladningslamper.
• For støyfiltrering. I strømforsyninger - et elektromagnetisk interferensfilter med en dobbel choke ved inngangen til en datamaskinstrømforsyning, vist på bildet nedenfor. Brukes også i akustisk utstyr med mer.
• For filtrering av spesifikke frekvenser eller frekvensbånd, for eksempel i høyttalere (for å dele frekvenser over de aktuelle høyttalerne).
• Grunnlaget i pulsomformere er en energilagringsenhet.

Strømbegrensende reaktorer - brukes til å begrense kortslutningsstrømmer på kraftledninger.

Merk: struper og reaktorer må ha lav motstand for å redusere oppvarming og tap.

Loop induktorer. De brukes sammen med en kondensator i en oscillerende krets. Resonansfrekvensen er tilpasset frekvensen for mottak eller overføring i radiokommunikasjon. De må ha høy Q-faktor.

Variometre. Som nevnt er dette avstembare eller variable induktorer. Oftest brukes de i de samme oscillerende kretsene for å finjustere resonansfrekvensen.

Solenoid - dette er navnet på spolen, hvis lengde er mye større enn diameteren. Dette skaper et jevnt magnetfelt inne i solenoiden. Oftest brukes solenoider til å utføre mekanisk arbeid - translasjonsbevegelse. Slike produkter kalles også elektromagneter.

Vurder hvor solenoider brukes.

Dette kan være en låseaktivator i en bil, hvis stang trekkes tilbake etter at spenningen er påført solenoiden, og en bjelle, og ulike aktiverende elektromekaniske enheter som ventiler, løftemagneter på metallurgiske produksjoner.

I stafetten, kontaktorer og startere solenoiden fungerer også som en elektromagnet for å drive strømkontaktene. Men i dette tilfellet kalles det oftere ganske enkelt en spole eller en reléspole (henholdsvis starter, kontaktor), som det ser ut, ved å bruke eksempelet på et lite relé, du ser nedenfor.

Sløyfe- og ringantenner. Deres formål er å overføre radiosignaler. Brukes i bilstarter, metalldetektorer og trådløs kommunikasjon.

Induksjonsvarmer, da kalles det en induktor, i stedet for en kjerne, plasseres en oppvarmet kropp (vanligvis et metall).

hovedparametere

Hovedegenskapene til en induktor inkluderer:

1. Induktans.
2. Strømstyrke (for valg av et passende element under reparasjon og design, må dette tas i betraktning).
3. Tapsmotstand (i ledninger, i kjerne, i dielektriske).
4. Q-faktor er forholdet mellom reaktans og aktiv motstand.
5. Parasittisk kapasitans (kapasitans mellom svingene, forenklet sagt).
6. Temperaturkoeffisient for induktans - endringen i induktans når et element varmes opp eller avkjøles.
7. Temperaturkoeffisient for kvalitetsfaktor.

Merking

For å angi karakteren til induktoren, bruk bokstav- eller fargekoding. Det finnes to typer bokstaver.

1. Mikrogenry-betegnelse.
2. Betegnelse med et sett med bokstaver og tall. Bokstaven r brukes i stedet for et desimaltegn, bokstaven på slutten av betegnelsen angir en toleranse: D = ± 0,3 nH; J = ± 5%; K = ± 10%; M = ± 20 %.

Fargekodingen kan gjenkjennes på samme måte som på motstandene. Bruk tabellen til å tyde de fargede stripene eller ringene på elementet. Den første ringen er noen ganger gjort bredere enn resten.

Det er her vi avslutter med å vurdere hva en induktor er, hva den består av og hvorfor den trengs. Til slutt anbefaler vi å se en nyttig video om emnet for artikkelen:

Relatert materiale:

• Hvordan lage en induksjonskjele med egne hender
• Hva er selvinduksjon
• Kalkulator for induktorspole

Forfatter: Alexey Bartosh