Induktorspole: enhet, funktionsprincip, syfte

Induktorer används ofta inom elektroteknik som energilagring, oscillerande kretsar, strömbegränsning. Därför kan de hittas överallt, från bärbar elektronik till transformatorstationer i form av gigantiska reaktorer. I den här artikeln kommer vi att berätta vad en induktor är, samt hur den fungerar och mycket mer.

Definition och handlingsprincip

En induktor är en spole av isolerad ledare lindad eller på annat sätt lindad. Huvuddrag och egenskaper: hög induktans med låg kapacitans och aktivt motstånd.

Det lagrar energi i ett magnetfält. I figuren nedan ser du dess konventionella grafiska beteckning på diagrammet (UGO) i olika typer och funktionella syften.

Det kan vara med eller utan kärna. Samtidigt, med en kärna, blir induktansen många gånger större än om den inte finns där. Storleken på induktansen beror också på det material som kärnan är gjord av. Kärnan kan vara solid eller öppen (med ett mellanrum).

Låt oss komma ihåg en av kommuteringslagarna:

Strömmen i en induktor kan inte ändras omedelbart.

Det betyder att en induktor är ett slags tröghetselement i en elektrisk krets (reaktans).

Låt oss prata, hur fungerar den här enheten? Ju större induktans, desto mer kommer strömändringen att släpa efter spänningsändringen, och i AC-kretsar kommer strömfasen att släpa efter spänningsfasen.

Detta är principen för drift av induktorer - ackumuleringen av energi och fördröjningen av fronten av strömökningen i kretsen.

Detta innebär också följande faktum: i händelse av en öppen krets i en krets med hög induktans, stiger spänningen på nyckeln och bildas bågeom nyckeln är halvledare går den sönder. För att bekämpa detta används snubberkedjor, oftast från motstånd och kondensatorinstallerad parallellt med nyckeln.

Typer och typer av spolar

Spolens design kan variera beroende på applikation och kretsfrekvens.

Efter frekvens kan den villkorligt delas in i:

• Låg frekvens. Ett exempel är en choke för lysrör, en transformator (varje lindning är en induktor), en reaktor, EMI-filter. Kärnorna är oftast gjorda av elektriskt stål, för AC-kretsar från plåt (laminerad kärna).
• Hög frekvens. Till exempel slingspolar för radiomottagare, kommunikationsspolar för signalförstärkare, lagring och utjämning av strömförsörjning. Deras kärna är vanligtvis gjord av ferrit.

Designen skiljer sig beroende på spolens egenskaper, till exempel kan lindningen vara enskikts- och flerskiktslindning, lindad för varv eller med en stigning. Stigningen mellan varven kan vara konstant eller progressiv (varierar längs spolens längd). Sättet att linda och bygga påverkar produktens slutliga dimensioner.

Separat är det värt att prata om hur en spole med variabel induktans är anordnad, de kallas också variometrar. I praktiken kan du hitta olika lösningar:

• Kärnan kan röra sig i förhållande till lindningen.
• Två lindningar är placerade på en kärna och är seriekopplade; när de rör sig ändras den inbördes induktions- och induktiva kopplingen.
• Själva varven för att ställa in slingan kan röra sig isär eller smala när de närmar sig varandra (ju tätare lindningen är, desto större induktans).

Etc. I det här fallet kallas den rörliga delen rotorn, och den stationära delen kallas statorn.

Lindningsmetoden är också annorlunda, till exempel filter med en motlindningsdämpare nätverksstörningar, och lindad åt ena sidan (matchad lindning) dämpar differentiellt brus.

Vad är de till för och vad är de till

Beroende på var induktorn används och dess funktionella egenskaper kan den kallas på olika sätt: chokes, solenoider, etc. Låt oss ta en titt på vad induktorer är och deras omfattning.

Chokes. Vanligtvis de så kallade strömbegränsande enheterna, tillämpningsområdet:

• I förkopplingsdon för tändning och strömförsörjning av gasurladdningslampor.
• För brusfiltrering. I strömförsörjning - ett elektromagnetiskt störningsfilter med en dubbel choke vid ingången till en datorströmkälla, som visas på bilden nedan. Används även i akustisk utrustning med mera.
• För filtrering av specifika frekvenser eller frekvensband, till exempel i högtalare (för att dela frekvenser över lämpliga högtalare).
• Basen i pulsomvandlare är en energilagringsenhet.

Strömbegränsande reaktorer - används för att begränsa kortslutningsströmmar på kraftledningar.

Notera: chokes och reaktorer måste ha lågt motstånd för att minska uppvärmning och förluster.

Slinginduktorer. De används tillsammans med en kondensator i en oscillerande krets. Resonansfrekvensen anpassas till mottagnings- eller sändningsfrekvensen i radiokommunikation. De måste ha en hög Q-faktor.

Variometrar. Som nämnts är dessa avstämbara eller variabla induktorer. Oftast används de i samma oscillerande kretsar för att finjustera resonansfrekvensen.

Solenoid - detta är namnet på spolen, vars längd är mycket större än diametern. Detta skapar ett enhetligt magnetfält inuti solenoiden. Oftast används solenoider för att utföra mekaniskt arbete - translationell rörelse. Sådana produkter kallas också elektromagneter.

Tänk på var solenoider används.

Det kan vara en låsaktiverare i en bil, vars stång dras in efter att spänningen läggs på solenoiden, och en klocka, och olika aktiverande elektromekaniska anordningar såsom ventiler, lyftmagneter på metallurgiska produktioner.

I stafetten, kontaktorer och förrätter solenoiden fungerar också som en elektromagnet för att driva kraftkontakterna. Men i det här fallet kallas det oftare helt enkelt en spole eller en reläspole (startare, kontaktor, respektive), som det ser ut, med exemplet med ett litet relä, du ser nedan.

Sling- och ringantenner. Deras syfte är att sända radiosignaler. Används i bilstarter, metalldetektorer och för trådlös kommunikation.

Induktionsvärmare, då kallas det en induktor, istället för en kärna placeras en uppvärmd kropp (vanligtvis en metall).

huvudparametrar

De viktigaste egenskaperna hos en induktor inkluderar:

1. Induktans.
2. Strömstyrka (för val av lämpligt element under reparation och design måste detta beaktas).
3. Förlustresistans (i ledningar, i kärna, i dielektrikum).
4. Q-faktor är förhållandet mellan reaktans och aktiv resistans.
5. Parasitisk kapacitans (kapacitans mellan varven, förenklat).
6. Induktanstemperaturkoefficient - förändringen i induktans när ett element värms eller kyls.
7. Temperaturkoefficient för kvalitetsfaktor.

Märkning

Använd bokstavs- eller färgkodning för att ange induktorns betyg. Det finns två typer av bokstäver.

1. Mikrogenry beteckning.
2. Beteckning med en uppsättning bokstäver och siffror. Bokstaven r används istället för en decimalkomma, bokstaven i slutet av beteckningen anger en tolerans: D = ± 0,3 nH; J = ± 5%; K = ± 10%; M = ± 20%.

Färgkodningen kan kännas igen på samma sätt som på motstånden. Använd tabellen för att tyda de färgade ränderna eller ringarna på elementet. Den första ringen görs ibland bredare än resten.

Det är där vi slutar överväga vad en induktor är, vad den består av och varför den behövs. Slutligen rekommenderar vi att du tittar på en användbar video om ämnet för artikeln:

Relaterat material:

• Hur man gör en induktionspanna med egna händer
• Vad är självinduktion
• Induktorspolkalkylator

Författare: Alexey Bartosh