Induktory sú široko používané v elektrotechnike ako skladovanie energie, oscilačné obvody, obmedzovanie prúdu. Preto ich možno nájsť všade, od prenosnej elektroniky až po rozvodne v podobe obrovských reaktorov. V tomto článku vám povieme, čo je induktor, ako aj ako funguje a oveľa viac.
Obsah:
- Definícia a princíp činnosti
- Typy a typy cievok
- Na čo sú a aké sú
- hlavné parametre
- Označovanie
Definícia a princíp činnosti
Induktor je cievka izolovaného vodiča zvinutá alebo inak vinutá. Hlavné vlastnosti a vlastnosti: vysoká indukčnosť s nízkou kapacitou a aktívnym odporom.
Ukladá energiu do magnetického poľa. Na obrázku nižšie vidíte jeho konvenčné grafické označenie na diagrame (UGO) v rôznych typoch a funkčných účeloch.
Môže byť s jadrom alebo bez neho. Zároveň s jadrom bude indukčnosť mnohonásobne väčšia, ako keby tam nebolo. Veľkosť indukčnosti závisí aj od materiálu, z ktorého je jadro vyrobené. Jadro môže byť plné alebo otvorené (s medzerou).
Pripomeňme si jeden zo zákonov komutácie:
Prúd v induktore sa nemôže okamžite zmeniť.
To znamená, že induktor je druh zotrvačného prvku v elektrickom obvode (reaktancia).
Poďme sa porozprávať, ako toto zariadenie funguje? Čím väčšia je indukčnosť, tým viac bude zmena prúdu zaostávať za zmenou napätia a v striedavých obvodoch bude fáza prúdu za napätím.
Toto je princíp činnosti induktorov - akumulácia energie a oneskorenie čela nárastu prúdu v obvode.
Z toho vyplýva aj nasledujúca skutočnosť: v prípade prerušeného obvodu v obvode s vysokou indukčnosťou napätie na kľúči stúpa a vytvára sa oblúkak je kľúč polovodičový, pokazí sa. Na boj proti tomu sa používajú snubber reťaze, najčastejšie z odpor a kondenzátorinštalované paralelne s kľúčom.
Typy a typy cievok
Konštrukcia cievky sa môže líšiť v závislosti od aplikácie a frekvencie obvodu.
Podľa frekvencie sa môže podmienečne rozdeliť na:
- Nízka frekvencia. Príkladom je tlmivka žiarivky, transformátor (každé vinutie je tlmivka), tlmivka, EMI filtre. Jadrá sú najčastejšie z elektroocele, pre striedavé obvody z plechov (laminované jadro).
- Vysoká frekvencia. Napríklad slučkové cievky rádiových prijímačov, komunikačné cievky zosilňovačov signálu, pamäťové a vyhladzovacie tlmivky spínaných zdrojov. Ich jadro je zvyčajne vyrobené z feritu.
Konštrukcia sa líši v závislosti od charakteristík cievky, napríklad vinutie môže byť jednovrstvové a viacvrstvové, navinuté pootočením alebo s rozstupom. Rozstup medzi závitmi môže byť konštantný alebo progresívny (meniaci sa pozdĺž dĺžky cievky). Spôsob navíjania a konštrukcia ovplyvňuje konečné rozmery výrobku.
Samostatne stojí za to hovoriť o tom, ako je usporiadaná cievka s premenlivou indukčnosťou, nazývajú sa tiež variometre. V praxi môžete nájsť rôzne riešenia:
- Jadro sa môže pohybovať vzhľadom na vinutie.
- Dve vinutia sú umiestnené na jednom jadre a sú zapojené do série, pri pohybe sa mení vzájomná indukcia a indukčná väzba.
- Samotné závity na ladenie slučky sa môžu pri vzájomnom priblížení vzdialiť alebo zúžiť (čím hustejšie je vinutie, tým väčšia je indukčnosť).
Atď. V tomto prípade sa pohyblivá časť nazýva rotor a stacionárna časť sa nazýva stator.
Spôsob navíjania je tiež odlišný, napríklad filtre s potlačením protivinutia rušenie sietea navinuté na jednu stranu (zhodné vinutie) potláčajú diferenciálny šum.
Na čo sú a aké sú
V závislosti od toho, kde sa induktor používa a jeho funkčných vlastností, môže byť nazývaný inak: tlmivky, solenoidy atď. Poďme sa pozrieť na to, čo sú induktory a ich rozsah.
Tlmivky. Zvyčajne takzvané zariadenia na obmedzenie prúdu, rozsah použitia:
- V predradníkoch na zapaľovanie a napájanie plynových výbojok.
- Na filtrovanie hluku. V napájacích zdrojoch - filter elektromagnetického rušenia s dvojitou tlmivkou na vstupe napájacieho zdroja počítača, znázornený na fotografii nižšie. Používa sa tiež v akustických zariadeniach a ďalších.
- Na filtrovanie špecifických frekvencií alebo frekvenčných pásiem, napríklad v reproduktoroch (na rozdelenie frekvencií medzi príslušné reproduktory).
- Základom v pulzných meničoch je zásobník energie.
Prúdové tlmivky - používajú sa na obmedzenie skratových prúdov na elektrických vedeniach.
Poznámka: tlmivky a reaktory musia mať nízky odpor, aby sa znížilo zahrievanie a straty.
Slučkové induktory. Používajú sa v tandeme s kondenzátorom v oscilačnom obvode. Rezonančná frekvencia je prispôsobená frekvencii príjmu alebo vysielania v rádiovej komunikácii. Musia mať vysoký Q faktor.
Variometre. Ako už bolo spomenuté, ide o laditeľné alebo variabilné induktory. Najčastejšie sa používajú v rovnakých oscilačných obvodoch na jemné doladenie rezonančnej frekvencie.
Solenoid - toto je názov cievky, ktorej dĺžka je oveľa väčšia ako priemer. To vytvára rovnomerné magnetické pole vo vnútri solenoidu. Najčastejšie sa solenoidy používajú na vykonávanie mechanickej práce - translačného pohybu. Takéto výrobky sa tiež nazývajú elektromagnety.
Zvážte, kde sa solenoidy používajú.
Môže to byť aktivátor zámku v aute, ktorého tyč sa po privedení napätia na solenoid zasunie, a zvonček a rôzne ovládacie elektromechanické zariadenia, ako sú ventily, zdvíhacie magnety na hutníctve produkcie.
V štafete, stykače a štartéry solenoid tiež funguje ako elektromagnet na riadenie napájacích kontaktov. Ale v tomto prípade sa to častejšie nazýva jednoducho cievka alebo reléová cievka (štartér, stýkač, v tomto poradí), ako to vyzerá na príklade malého relé, ako vidíte nižšie.
Slučkové a prstencové antény. Ich účelom je prenášať rádiové signály. Používa sa v imobilizéroch automobilov, detektoroch kovov a bezdrôtovej komunikácii.
Indukčné ohrievače, potom sa to nazýva induktor, namiesto jadra je umiestnené vyhrievané teleso (zvyčajne kov).
hlavné parametre
Medzi hlavné vlastnosti induktora patria:
- Indukčnosť.
- Prúdová sila (pre výber vhodného prvku pri oprave a návrhu to treba brať do úvahy).
- Stratový odpor (vo drôtoch, v jadre, v dielektriku).
- Faktor kvality je pomer reaktancie k aktívnemu odporu.
- Parazitná kapacita (jednoducho povedané kapacita medzi závitmi).
- Teplotný koeficient indukčnosti - zmena indukčnosti pri zahrievaní alebo ochladzovaní prvku.
- Teplotný koeficient faktora kvality.
Označovanie
Na označenie menovitého výkonu tlmivky použite písmená alebo farebné označenia. Existujú dva typy písma.
- Označenie Microgenry.
- Označenie súborom písmen a číslic. Namiesto desatinnej čiarky sa používa písmeno r, písmeno na konci označenia označuje toleranciu: D = ± 0,3 nH; J = ± 5 %; K = ± 10 %; M = ± 20 %.
Farebné kódovanie je možné rozpoznať rovnakým spôsobom ako na rezistoroch. Použite tabuľku na rozlúštenie farebných pruhov alebo krúžkov na prvku. Prvý krúžok je niekedy širší ako ostatné.
Tu končíme zvažovaním toho, čo je induktor, z čoho pozostáva a prečo je potrebný. Nakoniec odporúčame pozrieť si užitočné video na tému článku:
Súvisiace materiály:
- Ako vyrobiť indukčný kotol vlastnými rukami
- Čo je to samoindukcia
- Kalkulačka s indukčnou cievkou
autor: Alexej Bartoš
