Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Induktančné cievky sú široko používané v elektrotechnike ako akumulátor energie, oscilačné obvody, prúdové obmedzenie. Preto ich možno nájsť všade, od prenosnej elektroniky až po rozvodne v podobe obrovských reaktorov. V tomto článku vám povieme, čo je to induktor, ako aj jeho pracovný princíp a oveľa viac.Definícia a princíp činnosti
Induktor je cievka navinutá do špirály alebo inej formy izolovaného vodiča. Hlavné vlastnosti a vlastnosti: vysoká indukčnosť s nízkou kapacitou a aktívnym odporom.
Akumuluje energiu v magnetickom poli. Na obrázku nižšie vidíte jeho konvenčné grafické označenie na diagrame (HBL) v rôznych formách a funkčných účeloch.
Môže byť s jadrom alebo bez neho. Súčasne s jadrom indukčnosť bude mnohokrát viac, ako keby to nebolo. Hodnota indukčnosti tiež závisí od materiálu, z ktorého je jadro vyrobené. Jadro môže byť pevné alebo otvorené (s medzerou).
Vyvolajte jeden zo zákonov komutácie:
Prúd v indukčnosti sa nemôže okamžite zmeniť.
To znamená, že induktor je druh zotrvačného prvku v elektrickom obvode (reaktancia).
Povedzme, ako toto zariadenie funguje? Čím väčšia je indukčnosť, tým väčšia bude zmena prúdu za zmenou napätia a v obvodoch striedavého prúdu bude fáza prúdu zaostávať za fázou napätia.
To je princíp činnosti induktorov - akumulácia energie a zadržiavanie prednej časti vzostupu prúdu v okruhu.
Z toho tiež vyplýva nasledujúca skutočnosť: pri prerušení v obvode s vysokou induktanciou sa napätie na kľúči zdvihne a vytvorí sa oblúk, ak je kľúč polovodičový, dôjde k jeho poruche. Na boj proti tomuto sa používajú odrušovacie obvody, najčastejšie z rezistora a kondenzátora inštalovaného paralelne k prepínaču.
Typy a typy cievok
V závislosti od aplikácie a frekvencie obvodu sa môže dizajn cievky líšiť.
Frekvenciu možno rozdeliť na:
- Nízka frekvencia. Príkladom je fluorescenčná tlmivka, transformátor (každé vinutie je indukčná cievka), reaktor a elektromagnetické interferenčné filtre. Jadrá sú najčastejšie vyrobené z elektrickej ocele pre striedavé prúdové obvody z plechov (laminované jadro).
- Vysoká frekvencia. Napríklad slučkové cievky rádiových prijímačov, cievky komunikácie signálových zosilňovačov, skladovacie a vyhladzovacie klapky pulzných napájacích zdrojov. Ich jadro je zvyčajne vyrobené z feritu.
Konštrukcia sa líši v závislosti od charakteristík cievky, napríklad vinutie môže byť jednovrstvové a viacvrstvové, navinutá cievka na cievku alebo v prírastkoch. Rozstup medzi otáčkami môže byť konštantný alebo progresívny (mení sa pozdĺž dĺžky cievky). Metóda navíjania a návrh ovplyvňujú konečné rozmery výrobku.
Samostatne je potrebné hovoriť o tom, ako je usporiadaná cievka s variabilnou indukčnosťou, nazývajú sa tiež variometre. V praxi sa môžete stretnúť s rôznymi riešeniami:
- Jadro sa môže pohybovať voči vinutiu.
- Dva vinutia sú umiestnené na rovnakom jadre a sú spojené v sérii, keď sa pohybujú, vzájomnej indukčnej a indukčnej zmeny spojenia.
- Samotné cievky na nastavenie obrysu sa môžu pohybovať od seba alebo ku zužovaniu bližšie k sebe (čím hustejšie je vinutie, tým väčšia je indukčnosť).
A tak ďalej. V tomto prípade sa pohyblivá časť nazýva rotor a pevná časť - stator.
Spôsobom navíjania sú tiež rôzne, napríklad filtre s proti-vinutím potláčajú rušenie zo siete a navíjajú sa v jednom smere (koordinované vinutie), čím sa ruší diferenciálna interferencia.
Čo je potrebné a čo
V závislosti od toho, kde sa používa indukčná cievka a jej funkčné vlastnosti, sa dá nazvať odlišne: tlmivky, solenoidy atď. Pozrime sa na to, čo sú induktory a ich rozsah.
Tlmivky. Zvyčajne takzvané zariadenia na obmedzenie prúdu, rozsah:
- V riadiacom zariadení pre zapaľovanie a napájanie plynových výbojok.
- Na filtrovanie rušenia. V napájacích zdrojoch - elektromagnetický interferenčný filter s dvojitou škrtiacou klapkou na vstupe počítačovej napájacej jednotky, zobrazený na obrázku nižšie. Používa sa aj na akustické zariadenia a iné.
- Na filtrovanie určitých frekvencií alebo frekvenčných pásiem, napríklad v akustických systémoch (pre frekvenčné oddelenie podľa zodpovedajúcich reproduktorov).
- Základ pulzných meničov - akumulácia energie.
Reaktory obmedzujúce prúd - používajú sa na obmedzenie skratových prúdov na elektrických vedeniach.
Poznámka: tlmivky a reaktory by mali mať nízky odpor, aby sa znížilo ich zahrievanie a straty.
Tvarované induktory. Používa sa v spojení s kondenzátorom v oscilačnom okruhu. Rezonančná frekvencia sa volí pre frekvenciu príjmu alebo prenosu v rádiovej komunikácii. Musia mať vysoko kvalitný faktor.
Variometer. Ako už bolo povedané, tieto sú prispôsobiteľné alebo variabilné induktory. Najčastejšie sa používa v rovnakých oscilačných obvodoch na jemné doladenie rezonančnej frekvencie.
Solenoid je názov cievky, ktorej dĺžka je podstatne väčšia ako priemer. Vo vnútri solenoidu je teda vytvorené rovnomerné magnetické pole. Solenoidy sa najčastejšie používajú na vykonávanie mechanických prác - translačný pohyb. Takéto výrobky sa tiež nazývajú elektromagnety.
Zvážte použitie solenoidov.
To môže byť aktivátor zámky v aute, ktorého tyč sa stiahne potom, čo sa na solenoid privedie napätie, a zvon, a rôzne výkonné elektromechanické zariadenia, ako sú ventily, ktoré zdvíhajú magnety pri metalurgických prácach.
V relé, stýkačoch a spúšťačoch funguje solenoid tiež ako elektromagnet na riadenie silových kontaktov. Ale v tomto prípade sa často nazýva len cievka alebo vinutie relé (štartér, stýkač, resp.), Ako to vyzerá, napríklad pre malé relé môžete vidieť nižšie.
Rámové a kruhové antény. Ich účelom je rádiové vysielanie. Používa sa v automobilových imobilizéroch, detektoroch kovov a bezdrôtovej komunikácii.
Indukčné ohrievače, potom sa to nazýva induktor, namiesto jadra dať vyhrievané telo (zvyčajne kov).
Základné parametre
Medzi hlavné charakteristiky induktora patria:
- Indukčnosť.
- Pevnosť prúdu (pri výbere vhodného prvku pri oprave a konštrukcii sa musí brať do úvahy).
- Stratová odolnosť (v drôtoch, v jadre, v dielektriku).
- Faktor kvality je pomer reaktívnej rezistencie voči aktívnej.
- Parazitná kapacitancia (kapacitancia medzi otáčkami, jednoduchým spôsobom).
- Teplotný koeficient indukčnosti - zmena indukčnosti počas zahrievania alebo ochladzovania prvku.
- Teplotný koeficient faktoru kvality.
značkovanie
Na označenie menovitej hodnoty induktora použite abecedné alebo farebné označenie. Existujú dva druhy písma.
- Mikrogenické označenie.
- Označenie súboru písmen a číslic. Namiesto desatinnej čiarky sa používa písmeno r, písmeno na konci zápisu označuje toleranciu: D = ± 0, 3 nH; J = ± 5%; K = ± 10%; M = ± 20%.
Farebné značenie je možné rozpoznať podobne ako rezistory. Použite tabuľku na dešifrovanie farebných pruhov alebo krúžkov na prvku. Prvý krúžok je niekedy širší ako zvyšok.
V tomto bode skončíme, aby sme zvážili, čo je to indukčnosť, z čoho pozostáva a prečo je potrebná. Nakoniec odporúčame sledovať užitočné video na tému článku:
Materiály na túto tému:
- Ako vyrobiť indukčný kotol vlastnými rukami
- Čo je to samoindukcia
- Indukčná cievka kalkulačka
Autor: Alexey Bartosh