Indutores são amplamente utilizados em engenharia elétrica como armazenamento de energia, circuitos oscilatórios, limitação de corrente. Portanto, eles podem ser encontrados em todos os lugares, de eletrônicos portáteis a subestações na forma de reatores gigantes. Neste artigo, mostraremos o que é um indutor, como ele funciona e muito mais.
Contente:
- Definição e princípio de operação
- Tipos e tipos de bobinas
- Para que servem e para que servem
- parâmetros principais
- Marcando
Definição e princípio de operação
Um indutor é uma bobina de condutor isolado enrolada ou de outra forma enrolada. Principais características e propriedades: alta indutância com baixa capacitância e resistência ativa.
Ele armazena energia em um campo magnético. Na figura abaixo você pode ver sua designação gráfica convencional no diagrama (UGO) em diferentes tipos e finalidades funcionais.
Pode ser com ou sem núcleo. Ao mesmo tempo, com um núcleo, a indutância será muitas vezes maior do que se ele não existisse. A magnitude da indutância também depende do material do qual o núcleo é feito. O núcleo pode ser sólido ou aberto (com uma lacuna).
Vamos relembrar uma das leis da comutação:
A corrente em um indutor não pode mudar instantaneamente.
Isso significa que um indutor é uma espécie de elemento inercial em um circuito elétrico (reatância).
Vamos conversar, como funciona esse aparelho? Quanto maior a indutância, mais a mudança de corrente ficará para trás da mudança de voltagem e, em circuitos de corrente alternada, a fase da corrente ficará para trás da fase de voltagem.
Este é o princípio de funcionamento dos indutores - o acúmulo de energia e o atraso da frente da subida da corrente no circuito.
Isso também implica o seguinte fato: no caso de um circuito aberto em um circuito com alta indutância, a tensão na chave aumenta e se forma arcose a chave for semicondutor, ela quebra. Para combater isso, cadeias de amortecimento são usadas, na maioria das vezes de resistor e capacitorinstalado paralelamente à chave.
Tipos e tipos de bobinas
O projeto da bobina pode variar dependendo da aplicação e da frequência do circuito.
Por frequência, pode ser dividido condicionalmente em:
- Baixa frequência. Um exemplo é uma bobina de lâmpada fluorescente, um transformador (cada enrolamento é um indutor), um reator, filtros EMI. Os núcleos são geralmente feitos de aço elétrico, para circuitos CA de folhas (núcleo laminado).
- Alta frequência. Por exemplo, bobinas em loop de receptores de rádio, bobinas de comunicação de amplificadores de sinal, bobinas de armazenamento e suavização de fontes de alimentação de comutação. Seu núcleo é geralmente feito de ferrite.
O projeto difere dependendo das características da bobina, por exemplo, o enrolamento pode ser de camada única ou multicamadas, enrolado por volta ou com passo. O passo entre as voltas pode ser constante ou progressivo (variando ao longo do comprimento da bobina). A forma de enrolamento e construção afeta as dimensões finais do produto.
Separadamente, vale a pena falar sobre como é organizada uma bobina com indutância variável, também chamados de variômetros. Na prática, você pode encontrar soluções diferentes:
- O núcleo pode se mover em relação ao enrolamento.
- Dois enrolamentos estão localizados em um núcleo e são conectados em série; quando eles se movem, a indução mútua e o acoplamento indutivo mudam.
- As curvas para ajustar o loop podem se afastar ou estreitar conforme se aproximam (quanto mais denso o enrolamento, maior a indutância).
Etc. Nesse caso, a parte móvel é chamada de rotor e a parte estacionária é chamada de estator.
O método de enrolamento também é diferente, por exemplo, filtros com supressor de contra-enrolamento interferência de rede, e enrolado para um lado (enrolamento combinado) suprime o ruído diferencial.
Para que servem e para que servem
Dependendo de onde o indutor é usado e de suas características funcionais, ele pode ser denominado de forma diferente: chokes, solenóides, etc. Vamos dar uma olhada no que são indutores e seu escopo.
Chokes. Normalmente, os chamados dispositivos para limitação de corrente, escopo:
- Em reatores para ignição e alimentação de lâmpadas de descarga de gás.
- Para filtragem de ruído. Em fontes de alimentação - filtro de interferência eletromagnética com dupla bobina na entrada da fonte de alimentação do computador, mostrado na foto abaixo. Também usado em equipamentos acústicos e muito mais.
- Para filtrar frequências ou bandas de frequência específicas, por exemplo, em alto-falantes (para dividir as frequências nos alto-falantes apropriados).
- A base dos conversores de pulso é um dispositivo de armazenamento de energia.
Reatores de limitação de corrente - usados para limitar correntes de curto-circuito em linhas de energia.
Observação: reatores e reatores devem ter baixa resistência para reduzir o aquecimento e as perdas.
Indutores de loop. Eles são usados em conjunto com um capacitor em um circuito oscilante. A frequência ressonante é combinada com a frequência de recepção ou transmissão em comunicações de rádio. Eles devem ter um fator Q alto.
Variômetros. Conforme mencionado, esses são indutores ajustáveis ou variáveis. Na maioria das vezes, eles são usados nos mesmos circuitos oscilatórios para ajustar a frequência de ressonância.
Solenóide - este é o nome da bobina, cujo comprimento é muito maior que o diâmetro. Isso cria um campo magnético uniforme dentro do solenóide. Na maioria das vezes, os solenóides são usados para realizar trabalho mecânico - movimento translacional. Esses produtos também são chamados de eletroímãs.
Considere onde os solenóides são usados.
Este pode ser um ativador de bloqueio em um carro, a haste do qual é retraída após a tensão ser aplicada ao solenóide, e um sino, e vários dispositivos eletromecânicos de atuação, como válvulas, ímãs de elevação em metalúrgicas produções.
No revezamento, contatores e iniciantes o solenóide também atua como um eletroímã para acionar os contatos de energia. Mas, neste caso, é mais frequentemente chamado simplesmente de bobina ou bobina de relé (partida, contator, respectivamente), como parece, usando o exemplo de um relé de pequeno porte, você vê abaixo.
Antenas de loop e anel. Seu objetivo é transmitir sinais de rádio. Usado em imobilizadores de automóveis, detectores de metal e comunicação sem fio.
Aquecedores de indução, então é chamado de indutor, em vez de um núcleo, um corpo aquecido (geralmente um metal) é colocado.
parâmetros principais
As principais características de um indutor incluem:
- Indutância.
- Força de corrente (para a seleção de um elemento adequado durante o reparo e o projeto, isso deve ser levado em consideração).
- Resistência de perda (em fios, em núcleo, em dielétrico).
- O fator de qualidade é a relação entre a reatância e a resistência ativa.
- Capacitância parasitária (capacitância entre espiras, em termos simples).
- Coeficiente de indutância de temperatura - a mudança na indutância quando um elemento é aquecido ou resfriado.
- Coeficiente de temperatura do fator de qualidade.
Marcando
Para designar a classificação do indutor, use um código de letras ou cores. Existem dois tipos de letras.
- Designação de microgeração.
- Designação por um conjunto de letras e números. A letra r é usada em vez de um ponto decimal, a letra no final da designação denota uma tolerância: D = ± 0,3 nH; J = ± 5%; K = ± 10%; M = ± 20%.
O código de cores pode ser reconhecido da mesma forma que nos resistores. Use a tabela para decifrar as listras ou anéis coloridos no elemento. O primeiro anel às vezes é mais largo do que o resto.
É aqui que terminamos de considerar o que é um indutor, em que consiste e por que é necessário. Por fim, recomendamos assistir a um vídeo útil sobre o tema do artigo:
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Autor: Alexey Bartosh
