Bobina inductor: dispozitiv, principiu de funcționare, scop

Inductoarele sunt utilizate pe scară largă în inginerie electrică ca stocare a energiei, circuite oscilatorii, limitarea curentului. Prin urmare, ele pot fi găsite peste tot, de la electronice portabile până la substații sub formă de reactoare gigantice. În acest articol vă vom spune ce este un inductor, precum și cum funcționează și multe altele.

Definiție și principiu de funcționare

Un inductor este o bobină de conductor izolat înfăşurat sau înfăşurat în alt mod. Caracteristici și proprietăți principale: inductanță ridicată cu capacitate scăzută și rezistență activă.

Stochează energie într-un câmp magnetic. În figura de mai jos puteți vedea denumirea sa grafică convențională pe diagramă (UGO) în diferite tipuri și scopuri funcționale.

Poate fi cu sau fără miez. În același timp, cu un miez, inductanța va fi de multe ori mai mare decât dacă nu este acolo. Mărimea inductanței depinde și de materialul din care este făcut miezul. Miezul poate fi solid sau deschis (cu un gol).

Să ne amintim una dintre legile comutației:

Curentul dintr-un inductor nu se poate schimba instantaneu.

Aceasta înseamnă că un inductor este un fel de element inerțial într-un circuit electric (reactanța).

Să vorbim, cum funcționează acest dispozitiv? Cu cât inductanța este mai mare, cu atât modificarea curentului va rămâne mai în urmă față de modificarea tensiunii, iar în circuitele de curent alternativ, faza curentă va rămâne în urma fazei de tensiune.

Acesta este principiul de funcționare al inductoarelor - acumularea de energie și întârzierea creșterii față a curentului în circuit.

Acest lucru implică și următorul fapt: în cazul unui circuit întrerupt într-un circuit cu inductanță mare, tensiunea de pe cheie crește și se formează arcdacă cheia este semiconductoare, se defectează. Pentru a combate acest lucru, se folosesc lanțuri amortizoare, cel mai adesea din rezistor și condensatorinstalat paralel cu cheia.

Tipuri și tipuri de bobine

Designul bobinei poate varia în funcție de aplicație și de frecvența circuitului.

După frecvență, poate fi împărțit condiționat în:

• Frecventa joasa. Un exemplu este o bobine de lampă fluorescentă, un transformator (fiecare înfășurare este un inductor), un reactor, filtre EMI. Miezurile sunt cel mai adesea din oțel electric, pentru circuite de curent alternativ din foi (miez laminat).
• Frecventa inalta. De exemplu, bobine în buclă ale receptoarelor radio, bobine de comunicație ale amplificatoarelor de semnal, bobine de stocare și netezire ale surselor de alimentare comutatoare. Miezul lor este de obicei făcut din ferită.

Designul diferă în funcție de caracteristicile bobinei, de exemplu, înfășurarea poate fi cu un singur strat și cu mai multe straturi, înfășurată la rând sau cu pas. Pasul dintre spire poate fi constant sau progresiv (variind de-a lungul lungimii bobinei). Modul de înfășurare și construcție afectează dimensiunile finale ale produsului.

Separat, merită să vorbim despre modul în care este aranjată o bobină cu inductanță variabilă, ele fiind numite și variometre. În practică, puteți găsi diferite soluții:

• Miezul se poate mișca în raport cu înfășurarea.
• Două înfășurări sunt situate pe un miez și sunt conectate în serie; atunci când se mișcă, inducția reciprocă și cuplajul inductiv se schimbă.
• Turnurile în sine pentru reglarea buclei se pot depărta sau se pot îngusta pe măsură ce se apropie una de alta (cu cât înfășurarea este mai densă, cu atât inductanța este mai mare).

etc. În acest caz, partea mobilă se numește rotor, iar partea staționară se numește stator.

Metoda de înfășurare este, de asemenea, diferită, de exemplu, filtrele cu o suprimare a contraînfășurării interferențe în rețea, și bobinat pe o parte (înfășurare asortată) suprimă zgomotul diferențial.

Pentru ce sunt și pentru ce sunt

În funcție de locul în care este utilizat inductorul și de caracteristicile sale funcționale, acesta poate fi numit diferit: șocuri, solenoizi etc. Să aruncăm o privire la ce sunt inductorii și domeniul lor.

Sufocă. De obicei, așa-numitele dispozitive pentru limitarea curentului, se încadrează în:

• În echipamentul de comandă pentru aprinderea și alimentarea cu energie a lămpilor cu descărcare în gaz.
• Pentru filtrarea zgomotului. În surse de alimentare - un filtru de interferență electromagnetică cu un șoc dublu la intrarea unei surse de alimentare a computerului, prezentat în fotografia de mai jos. Folosit și în echipamente acustice și multe altele.
• Pentru filtrarea anumitor frecvențe sau benzi de frecvență, de exemplu în difuzoare (pentru a împărți frecvențele în difuzoarele corespunzătoare).
• Baza convertoarelor de impulsuri este un dispozitiv de stocare a energiei.

Reactoarele de limitare a curentului - utilizate pentru limitarea curenților de scurtcircuit pe liniile de alimentare.

Notă: bobinele și reactoarele trebuie să aibă rezistență scăzută pentru a reduce încălzirea și pierderile.

Inductori de buclă. Ele sunt utilizate în tandem cu un condensator într-un circuit oscilant. Frecvența de rezonanță se potrivește cu frecvența de recepție sau transmisie în comunicațiile radio. Trebuie să aibă un factor Q ridicat.

Variometre. După cum am menționat, acestea sunt inductori reglabili sau variabili. Cel mai adesea ele sunt folosite în aceleași circuite oscilatorii pentru a regla fin frecvența de rezonanță.

Solenoid - acesta este numele bobinei, a cărei lungime este mult mai mare decât diametrul. Acest lucru creează un câmp magnetic uniform în interiorul solenoidului. Cel mai adesea, solenoizii sunt utilizați pentru a efectua lucrări mecanice - mișcare de translație. Astfel de produse sunt numite și electromagneți.

Luați în considerare unde sunt utilizați solenoizi.

Acesta poate fi un activator de blocare într-o mașină, a cărui tijă este retrasă după ce tensiunea este aplicată la solenoid și un sonerie și diverse dispozitive electromecanice de acţionare precum supape, magneţi de ridicare pe metalurgice producții.

În ștafetă, contactoare și începători solenoidul acționează și ca un electromagnet pentru a antrena contactele de putere. Dar în acest caz, este mai des numită pur și simplu bobină sau bobină de releu (demaror, respectiv contactor), așa cum arată, folosind exemplul unui releu de dimensiuni mici, pe care îl vedeți mai jos.

Antene buclă și inel. Scopul lor este de a transmite semnale radio. Folosit în imobilizatoare auto, detectoare de metale și comunicații fără fir.

Încălzitoare cu inducție, atunci se numește inductor, în loc de miez, este plasat un corp încălzit (de obicei un metal).

parametrii principali

Principalele caracteristici ale unui inductor includ:

1. Inductanţă.
2. Rezistența curentului (pentru selectarea unui element adecvat în timpul reparației și proiectării, aceasta trebuie luată în considerare).
3. Rezistența la pierderi (în fire, în miez, în dielectric).
4. Factorul de calitate este raportul dintre reactanța și rezistența activă.
5. Capacitate parazită (capacitate între spire, în termeni simpli).
6. Coeficientul de temperatură al inductanței - schimbarea inductanței atunci când un element este încălzit sau răcit.
7. Coeficientul de temperatură al factorului de calitate.

Marcare

Pentru a desemna ratingul inductorului, utilizați codul de litere sau culoare. Există două tipuri de litere.

1. Denumirea microgenului.
2. Desemnarea printr-un set de litere și cifre. În locul punctului zecimal se folosește litera r, litera de la sfârșitul denumirii indică o toleranță: D = ± 0,3 nH; J = ± 5%; K = ± 10%; M = ± 20%.

Codarea culorilor poate fi recunoscută în același mod ca și pe rezistențe. Utilizați tabelul pentru a descifra dungile sau inelele colorate de pe element. Primul inel este uneori făcut mai larg decât restul.

Aici terminăm să luăm în considerare ce este un inductor, în ce constă și de ce este necesar. În cele din urmă, vă recomandăm să vizionați un videoclip util pe tema articolului:

Materiale conexe:

• Cum să faci un cazan cu inducție cu propriile mâini
• Ce este auto-inducția
• Calculator bobină inductor

Autor: Alexey Bartosh