Tuljava induktorja: naprava, načelo delovanja, namen

Induktorji se pogosto uporabljajo v elektrotehniki kot shranjevanje energije, nihajna vezja, omejevanje toka. Zato jih lahko najdemo povsod, od prenosne elektronike do transformatorskih postaj v obliki velikanskih reaktorjev. V tem članku vam bomo povedali, kaj je induktor, kako deluje in še veliko več.

Opredelitev in načelo delovanja

Induktor je tuljava izoliranega prevodnika, ki je navit ali drugače navit. Glavne značilnosti in lastnosti: visoka induktivnost z nizko kapacitivnostjo in aktivni upor.

Energijo hrani v magnetnem polju. Na spodnji sliki vidite njegovo konvencionalno grafično oznako na diagramu (UGO) v različnih vrstah in funkcionalnih namenah.

Lahko je z ali brez jedra. Hkrati bo z jedrom induktivnost večkrat večja, kot če je ni. Velikost induktivnosti je odvisna tudi od materiala, iz katerega je jedro izdelano. Jedro je lahko trdno ali odprto (z režo).

Spomnimo se enega od komutacijskih zakonov:

Tok v induktorju se ne more spremeniti takoj.

To pomeni, da je induktor neke vrste inercialni element v električnem vezju (reaktanca).

Pogovorimo se, kako deluje ta naprava? Večja kot je induktivnost, bolj bo sprememba toka zaostajala za spremembo napetosti, v tokokrogih z izmeničnim tokom pa bo trenutna faza zaostajala za fazo napetosti.

To je načelo delovanja induktorjev - kopičenje energije in zakasnitev sprednjega tokovnega dviga v vezju.

To pomeni tudi naslednje dejstvo: v primeru odprtega tokokroga v vezju z visoko induktivnostjo se napetost na ključu dvigne in oblikuje lokče je ključ polprevodniški, se pokvari. Za boj proti temu se uporabljajo snubber verige, najpogosteje iz upor in kondenzatornameščen vzporedno s ključem.

Vrste in vrste tuljav

Zasnova tuljave se lahko razlikuje glede na aplikacijo in frekvenco vezja.

Po pogostosti ga lahko pogojno razdelimo na:

• Nizka frekvenca. Primer je dušilka fluorescenčne sijalke, transformator (vsako navitje je induktor), reaktor, EMI filtri. Jedra so najpogosteje izdelana iz elektro jekla, za AC vezja iz pločevine (lamelirano jedro).
• Visoka frekvenca. Na primer, zankaste tuljave radijskih sprejemnikov, komunikacijske tuljave ojačevalnikov signalov, shranjevalne in gladilne dušilke stikalnih napajalnikov. Njihovo jedro je običajno izdelano iz ferita.

Zasnova se razlikuje glede na značilnosti tuljave, na primer, navitje je lahko enoslojno in večplastno, navito zavojem ali z nagibom. Korak med zavoji je lahko konstanten ali progresiven (razlikuje se po dolžini tuljave). Način navijanja in konstrukcije vplivata na končne dimenzije izdelka.

Ločeno je vredno govoriti o tem, kako je urejena tuljava s spremenljivo induktivnostjo, imenujemo jih tudi variometri. V praksi lahko najdete različne rešitve:

• Jedro se lahko premika glede na navitje.
• Dve navitji sta nameščeni na enem jedru in sta povezani zaporedno; ko se premikata, se medsebojna indukcija in induktivna sklopka spremenita.
• Sami zavoji za nastavitev zanke se lahko med približevanjem drug drugemu odmaknejo ali zožijo (gostejše je navitje, večja je induktivnost).

itd. V tem primeru se gibljivi del imenuje rotor, mirujoči del pa stator.

Drugačen je tudi način navijanja, na primer filtri z zaviranjem proti navijanju omrežne motnje, in naviti na eno stran (usklajeno navitje) zavirajo diferenčni šum.

Za kaj so in za kaj so

Glede na to, kje se induktor uporablja in njegove funkcionalne značilnosti, ga lahko imenujemo različno: dušilke, solenoidi itd. Oglejmo si, kaj so induktorji in njihov obseg.

Zaduši. Običajno so tako imenovane naprave za omejevanje toka, obseg uporabe:

• V predstikalna napravah za vžig in napajanje žarnic na razelektritev v plinu.
• Za filtriranje hrupa. V napajalnikih - filter za elektromagnetne motnje z dvojno dušilko na vhodu računalniškega napajanja, prikazan na spodnji fotografiji. Uporablja se tudi v akustični opremi in še več.
• Za filtriranje določenih frekvenc ali frekvenčnih pasov, na primer v zvočnikih (za razdelitev frekvenc na ustrezne zvočnike).
• Osnova v impulznih pretvornikih je naprava za shranjevanje energije.

Tokovno omejevalni reaktorji - uporabljajo se za omejevanje tokov kratkega stika na daljnovodih.

Opomba: dušilke in reaktorji morajo imeti nizko odpornost, da zmanjšajo segrevanje in izgube.

Zančni induktorji. Uporabljajo se v tandemu s kondenzatorjem v nihajnem krogu. Resonančna frekvenca se ujema s frekvenco sprejema ali oddajanja v radijskih komunikacijah. Imeti morajo visok Q faktor.

Variometri. Kot že omenjeno, so to nastavljivi ali spremenljivi induktorji. Najpogosteje se uporabljajo v istih nihajnih krogih za fino nastavitev resonančne frekvence.

Solenoid - to je ime tuljave, katere dolžina je veliko večja od premera. To ustvari enotno magnetno polje znotraj solenoida. Najpogosteje se solenoidi uporabljajo za izvajanje mehanskega dela - translacijskega gibanja. Takšni izdelki se imenujejo tudi elektromagneti.

Razmislite, kje se uporabljajo solenoidi.

To je lahko aktivator ključavnice v avtomobilu, katerega palica se umakne, potem ko se napetost nanese na solenoid, in zvonec in različne aktivacijske elektromehanske naprave, kot so ventili, dvižni magneti na metalurških produkcije.

V štafeti, kontaktorji in predjed solenoid deluje tudi kot elektromagnet za pogon napajalnih kontaktov. Toda v tem primeru se pogosteje imenuje preprosto tuljava ali relejska tuljava (zaganjalnik, kontaktor), kot je videti na primeru majhnega releja, ki ga vidite spodaj.

Zančne in obročne antene. Njihov namen je prenos radijskih signalov. Uporablja se v avtomobilskih imobilizatorjih, detektorjih kovin in brezžičnih komunikacijah.

Indukcijski grelniki, potem se imenuje induktor, namesto jedra je nameščeno ogrevano telo (običajno kovina).

glavni parametri

Glavne značilnosti induktorja vključujejo:

1. Induktivnost.
2. Trenutna moč (za izbiro ustreznega elementa med popravilom in projektiranjem je treba to upoštevati).
3. Odpornost na izgube (v žicah, v jedru, v dielektriku).
4. Faktor kakovosti je razmerje med reaktanco in aktivno odpornostjo.
5. Parazitna kapacitivnost (kapacitivnost med zavoji, preprosto povedano).
6. Temperaturni koeficient induktivnosti - sprememba induktivnosti, ko se element segreje ali ohladi.
7. Temperaturni koeficient faktorja kakovosti.

Označevanje

Za določitev ocene induktorja uporabite črkovno ali barvno kodiranje. Obstajata dve vrsti črk.

1. Oznaka mikrogenrije.
2. Označevanje z nizom črk in številk. Namesto decimalne vejice se uporablja črka r, črka na koncu oznake označuje toleranco: D = ± 0,3 nH; J = ± 5 %; K = ± 10 %; M = ± 20 %.

Barvno kodiranje je mogoče prepoznati na enak način kot na uporih. Uporabite tabelo za dešifriranje barvnih črt ali obročev na elementu. Prvi obroč je včasih širši od ostalih.

Tu zaključimo, kaj je induktor, iz česa je sestavljen in zakaj je potreben. Na koncu priporočamo ogled uporabnega videoposnetka na temo članka:

Povezani materiali:

• Kako narediti indukcijski kotel z lastnimi rokami
• Kaj je samoindukcija
• Kalkulator tuljave induktorja

Avtor: Aleksej Bartoš