Τι είναι ένας επαγωγέας και γιατί χρειάζεται

Ορισμός και αρχή της δράσης

Ένας επαγωγέας είναι ένα πηνίο ενός μονωμένου αγωγού που τυλίγεται σε μια σπείρα ή άλλη μορφή. Κύρια χαρακτηριστικά και ιδιότητες: υψηλή αυτεπαγωγή σε χαμηλή χωρητικότητα και ενεργή αντίσταση.

Αποθηκεύει ενέργεια σε μαγνητικό πεδίο. Στο παρακάτω σχήμα βλέπετε την υπό όρους γραφική ονομασία του στο διάγραμμα (UGO) σε διαφορετικούς τύπους και λειτουργικούς σκοπούς.

Μπορεί να είναι με και χωρίς πυρήνα. Σε αυτήν την περίπτωση, η αυτεπαγωγή με τον πυρήνα θα είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από ό, τι εάν δεν είναι. Η τιμή επαγωγής εξαρτάται επίσης από το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται ο πυρήνας. Ο πυρήνας μπορεί να είναι συμπαγής ή ανοιχτός (με κενό).

Θυμηθείτε έναν από τους νόμους της αλλαγής:

Το ρεύμα στην επαγωγή δεν μπορεί να αλλάξει αμέσως.

Αυτό σημαίνει ότι ένας επαγωγέας είναι ένα είδος αδρανούς στοιχείου σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα (αντίδραση).

Ας μιλήσουμε, πώς λειτουργεί αυτή η συσκευή; Όσο μεγαλύτερη είναι η αυτεπαγωγή, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η αλλαγή ρεύματος πίσω από την αλλαγή τάσης και στα κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος η τρέχουσα φάση θα καθυστερήσει πίσω από τη φάση τάσης.

Αυτή είναι η αρχή της λειτουργίας των πηνίων επαγωγής - η συσσώρευση ενέργειας και η καθυστέρηση του μπροστινού μέρους της αύξησης του ρεύματος στο κύκλωμα.

Το ακόλουθο γεγονός προκύπτει επίσης από αυτό: όταν ένα κύκλωμα σπάει με υψηλή επαγωγή, η τάση στο κλειδί αυξάνεται και σχηματίζεται τόξοεάν το κλειδί είναι ημιαγωγός - καταρρέει. Για την καταπολέμηση αυτού, χρησιμοποιούνται αλυσίδες snubber, πιο συχνά από αντίσταση και πυκνωτήςεγκατεστημένο παράλληλα με το κλειδί.

Τύποι και τύποι πηνίων

Ανάλογα με την εφαρμογή και τη συχνότητα του κυκλώματος, ο σχεδιασμός του πηνίου μπορεί να διαφέρει.

Η συχνότητα μπορεί να χωριστεί σε:

• Χαμηλή συχνότητα. Ένα παράδειγμα είναι ένας πνιγμός λαμπτήρα φθορισμού, ένας μετασχηματιστής (κάθε τύλιγμα είναι ένας επαγωγέας), ένας αντιδραστήρας, φίλτρα ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Οι πυρήνες είναι συνήθως κατασκευασμένοι από ηλεκτρικό χάλυβα για κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος φτιαγμένα από φύλλα (επένδυση πυρήνα)
• Υψηλή συχνότητα. Για παράδειγμα, πηνία βρόχου από ραδιόφωνα, πηνία ζεύξης ενισχυτών σήματος, αποθήκευση και εξομάλυνση πνιγμάτων εναλλαγής τροφοδοτικών. Ο πυρήνας τους είναι συνήθως φερρίτης.

Ο σχεδιασμός διαφέρει ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του πηνίου, για παράδειγμα, η περιέλιξη μπορεί να είναι μονής και πολλαπλής στρώσης, τυλιγμένη γύρω από στρογγυλή ή σε βήματα.Το βήμα μεταξύ των στροφών μπορεί να είναι σταθερό ή προοδευτικό (ποικίλλει κατά μήκος του πηνίου). Η μέθοδος τυλίγματος επηρεάζει τις τελικές διαστάσεις του προϊόντος.

Πρέπει επίσης να μιλήσουμε για το πώς είναι διατεταγμένο το πηνίο με μεταβλητή αυτεπαγωγή, ονομάζονται επίσης βαριόμετρα. Στην πράξη, μπορείτε να βρείτε διαφορετικές λύσεις:

• Ο πυρήνας μπορεί να κινηθεί σε σχέση με την περιέλιξη.
• Δύο περιελίξεις βρίσκονται στον ίδιο πυρήνα και συνδέονται σε σειρά, όταν κινούνται, αλλάζει η αμοιβαία επαγωγή και η επαγωγική ζεύξη.
• Οι στροφές για τη ρύθμιση του περιγράμματος μπορούν να μετακινηθούν μεταξύ τους ή να γίνουν πιο κοντά μεταξύ τους (όσο πιο πυκνή είναι η περιέλιξη, τόσο μεγαλύτερη είναι η αυτεπαγωγή).

Και ούτω καθεξής. Σε αυτήν την περίπτωση, το κινούμενο μέρος ονομάζεται ρότορας και το σταθερό μέρος ονομάζεται στάτορας.

Η μέθοδος περιέλιξης είναι επίσης διαφορετική, για παράδειγμα, φίλτρα με καταστολή αντίθετης περιέλιξης παρεμβολές στο δίκτυοκαι το τραύμα προς μία κατεύθυνση (ταιριασμένη περιέλιξη) καταστέλλει τις διαφορικές παρεμβολές.

Τι χρειάζονται και τι είναι

Ανάλογα με το πού χρησιμοποιείται ο επαγωγέας και τα λειτουργικά χαρακτηριστικά του, μπορεί να καλείται διαφορετικά: πνιγμός, σωληνοειδή κ.λπ. Ας δούμε ποιοι είναι οι επαγωγείς και το πεδίο εφαρμογής τους.

Τσοκ. Συνήθως οι λεγόμενες συσκευές περιορισμού ρεύματος, πεδίο εφαρμογής:

• Στα στραγγαλιστικά πηνία για ανάφλεξη και ισχύ των λαμπτήρων εκκένωσης
• Για να φιλτράρετε τις παρεμβολές. Στα τροφοδοτικά - ένα φίλτρο ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών με διπλό πηνίο στην είσοδο ενός υπολογιστή PSU, εμφανίζεται στην παρακάτω φωτογραφία. Χρησιμοποιείται επίσης σε ακουστικό εξοπλισμό και άλλα.
• Για φιλτράρισμα συγκεκριμένων συχνοτήτων ή ζωνών συχνοτήτων, για παράδειγμα, σε συστήματα ηχείων (για διαχωρισμό συχνοτήτων σύμφωνα με τα αντίστοιχα ηχεία).
• Η βάση των μετατροπέων παλμού είναι η αποθήκευση ενέργειας.

Αντιδραστήρες περιορισμού ρεύματος - χρησιμοποιούνται για τον περιορισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος στις γραμμές ισχύος.

Σημείωση: Οι επαγωγείς και οι αντιδραστήρες πρέπει να έχουν χαμηλή αντίσταση για να μειώσουν τη θέρμανση και τις απώλειές τους.

Επαγωγείς βρόχων Χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με έναν πυκνωτή στο ταλαντωτικό κύκλωμα. Η συχνότητα συντονισμού επιλέγεται ανάλογα με τη συχνότητα λήψης ή μετάδοσης σε ραδιοεπικοινωνίες. Πρέπει να έχουν υψηλή ποιότητα.

Βαριόμετρα. Όπως ειπώθηκε, αυτοί είναι προσαρμόσιμοι ή μεταβλητοί επαγωγείς. Χρησιμοποιείται συχνότερα στα ίδια ταλαντωτικά κυκλώματα για να συντονίσει τη συχνότητα συντονισμού.

Σωληνοειδές - το λεγόμενο πηνίο, του οποίου το μήκος είναι πολύ μεγαλύτερο από τη διάμετρο. Έτσι, σχηματίζεται ένα ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο μέσα στο σωληνοειδές. Τις περισσότερες φορές, τα σωληνοειδή χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση μηχανικής εργασίας - μεταφραστικής κίνησης. Τέτοια προϊόντα ονομάζονται επίσης ηλεκτρομαγνήτες.

Εξετάστε πού χρησιμοποιούνται τα σωληνοειδή.

Αυτό μπορεί να είναι ενεργοποιητής της κλειδαριάς ενός αυτοκινήτου, η ράβδος του οποίου αποσύρεται μετά την εφαρμογή τάσης στο σωληνοειδές, και ένα κουδούνι, και διάφορους ενεργοποιητές, ηλεκτρομηχανικές συσκευές όπως βαλβίδες, ανυψωτικοί μαγνήτες στη μεταλλουργική βιομηχανία.

Στο ρελέ επαφείς και ορεκτικά Το σωληνοειδές λειτουργεί επίσης ως ηλεκτρομαγνήτης για την κίνηση επαφών ισχύος. Αλλά σε αυτήν την περίπτωση, συχνά ονομάζεται απλά πηνίο ή περιέλιξη ενός ρελέ (εκκινητής, επαφέας, αντίστοιχα), όπως φαίνεται, ως παράδειγμα ενός μικρού ρελέ που βλέπετε παρακάτω.

Κεραίες πλαισίου και δακτυλίου. Σκοπός τους είναι η μετάδοση ραδιοσημάτων. Χρησιμοποιείται σε συστήματα ακινητοποίησης αυτοκινήτων, ανιχνευτές μετάλλων και για ασύρματες επικοινωνίες.

Επαγωγικοί θερμαντήρες, τότε ονομάζεται επαγωγέας, αντί του πυρήνα, τοποθετείται ένα θερμαινόμενο σώμα (συνήθως μέταλλο).

Βασικές παράμετροι

Τα κύρια χαρακτηριστικά του πηνίου επαγωγής περιλαμβάνουν:

1. Αυτεπαγωγή
2. Τρέχουσα ισχύς (για να επιλέξετε ένα κατάλληλο στοιχείο για επισκευή και σχεδιασμό, αυτό πρέπει να ληφθεί υπόψη).
3. Αντοχή σε απώλεια (σε καλώδια, στον πυρήνα, σε διηλεκτρικό).
4. Ο παράγοντας Q είναι ο λόγος της αντίδρασης προς το ενεργό.
5. Ψευδής χωρητικότητα (χωρητικότητα μεταξύ στροφών, με απλούς όρους).
6. Συντελεστής θερμοκρασίας επαγωγής - αλλαγή στην επαγωγή κατά τη θέρμανση ή την ψύξη ενός στοιχείου.
7. Συντελεστής θερμοκρασίας του συντελεστή ποιότητας.

Σήμανση

Για την ένδειξη της βαθμολογίας του πηνίου επαγωγής, χρησιμοποιείται γράμμα ή χρωματική σήμανση. Υπάρχουν δύο τύποι γραμμάτων.

1. Ονομασία στη μικρογενετική.
2. Ορισμός από ένα σύνολο γραμμάτων και αριθμών. Το γράμμα r χρησιμοποιείται αντί για το δεκαδικό σημείο, το γράμμα στο τέλος της ονομασίας δείχνει την ανοχή: D = ± 0,3 nH; J = ± 5%; Κ = ± 10%; Μ = ± 20%.

Η χρωματική κωδικοποίηση μπορεί να αναγνωριστεί παρόμοια με αυτή των αντιστάσεων. Χρησιμοποιήστε τον πίνακα για να αποκωδικοποιήσετε τις ράβδους χρώματος ή τους δακτυλίους στο στοιχείο. Ο πρώτος δακτύλιος είναι μερικές φορές πλατύτερος από τους υπόλοιπους.

Εδώ τελειώνουμε εξετάζοντας τι είναι ένα πηνίο επαγωγής, τι αποτελείται και γιατί χρειάζεται. Τέλος, προτείνουμε να παρακολουθήσετε ένα χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα του άρθρου:

Σχετικά υλικά:

• Πώς να φτιάξετε μόνοι σας έναν επαγωγικό λέβητα
• Τι είναι η αυτο-επαγωγή;
• Αριθμομηχανή επαγωγέα