Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Indukční cívky jsou široce používány v elektrotechnice jako skladování energie, oscilační obvody, proudové omezení. Proto je lze nalézt všude, od přenosné elektroniky až po rozvodny v podobě obřích reaktorů. V tomto článku vám řekneme, co je to induktor, stejně jako jeho pracovní princip a mnoho dalšího.Definice a princip činnosti
Induktor je cívka vinutá do spirály nebo jiné formy izolovaného vodiče. Hlavní vlastnosti a vlastnosti: vysoká indukčnost s nízkou kapacitou a aktivním odporem.
Akumuluje energii v magnetickém poli. Na obrázku níže je vidět jeho konvenční grafické označení na diagramu (HBL) v různých formách a funkčních účtech.
Může být s jádrem nebo bez něj. Současně s jádrem indukčnost bude mnohonásobně více, než kdyby tomu tak nebylo. Hodnota indukčnosti také závisí na materiálu, ze kterého je jádro vyrobeno. Jádro může být pevné nebo otevřené (s mezerou).
Připomeňme jeden ze zákonů komutace:
Proud v indukčnosti se nemůže okamžitě měnit.
To znamená, že induktor je druh inerciálního prvku v elektrickém obvodu (reaktance).
Promluvme si, jak toto zařízení funguje? Čím větší je indukčnost, tím větší bude změna proudu za změnou napětí a v AC obvodech bude fáze proudu zaostávat za fází napětí.
To je princip činnosti induktorů - akumulace energie a zadržování přední části vzestupu proudu v obvodu.
To také znamená následující skutečnost: při přerušení obvodu s vysokou indukčností se napětí na klíči zvedne a vytvoří se oblouk, pokud je klíč polovodičový, dojde k jeho poruše. Aby se tomu zabránilo, používají se obvody snubber, nejčastěji z rezistoru a kondenzátoru instalovaného paralelně s přepínačem.
Typy a typy cívek
V závislosti na použití a frekvenci obvodu se může design cívky lišit.
Frekvence může být rozdělena na:
- Nízká frekvence. Příkladem je fluorescenční tlumivka, transformátor (každé vinutí je indukční cívka), reaktor a elektromagnetické interferenční filtry. Jádra jsou nejčastěji vyráběna z elektrické oceli pro střídavé proudové obvody z plechů (laminované jádro).
- Vysoká frekvence. Například smyčkové cívky rádiových přijímačů, cívky komunikace signálních zesilovačů, ukládání a vyhlazování plynových pulzů. Jejich jádro je obvykle vyrobeno z feritu.
Konstrukce se liší v závislosti na vlastnostech cívky, například vinutí může být jednovrstvé a vícevrstvé, vinuté cívky na cívce nebo v přírůstcích. Rozteč mezi otočkami může být konstantní nebo progresivní (mění se podél délky cívky). Metoda navíjení a návrh ovlivňují konečné rozměry výrobku.
Samostatně je nutné hovořit o tom, jak je uspořádána cívka s proměnnou indukčností, nazývají se také variometry. V praxi se můžete setkat s různými řešeními:
- Jádro se může pohybovat vzhledem k vinutí.
- Dvě vinutí jsou umístěna na stejném jádru a jsou připojena v sérii, jak se pohybují, vzájemná indukční a indukční změna spojení.
- Samotné cívky pro nastavení obrysu se mohou pohybovat od sebe nebo ke kuželu blíže k sobě (hustší vinutí, větší indukčnost).
A tak dále. V tomto případě se pohyblivá část nazývá rotor a stacionární část - stator.
Způsobem navíjení se také liší, například filtry s proti-vinutím potlačují rušení ze sítě a navíjejí se v jednom směru (koordinované vinutí) potlačují diferenciální rušení.
Co je potřeba a co
V závislosti na tom, kde se používá indukční cívka a její funkční vlastnosti, lze ji nazvat jinak: tlumivky, solenoidy a tak dále. Podívejme se na to, co jsou induktory a jejich rozsah.
Škrtící ventily. Obvykle se jedná o tzv. Zařízení pro omezení proudu, rozsah:
- V ovládacím zařízení pro zapalování a napájení plynových výbojek.
- Pro filtrování rušení. V napájecích zdrojích - elektromagnetický interferenční filtr s dvojitou škrticí klapkou na vstupu počítačové napájecí jednotky, viz obrázek níže. Používá se také v akustických zařízeních a dalších.
- Pro filtrování určitých frekvencí nebo kmitočtových pásem, například v akustických systémech (pro frekvenční oddělení podle odpovídajících reproduktorů).
- Základ pulzních měničů - akumulace energie.
Reaktory omezující proud - slouží k omezení zkratových proudů na elektrických vedeních.
Poznámka: tlumivky a reaktory by měly mít nízký odpor, aby se snížilo jejich vytápění a ztráty.
Tvarované induktory. Používá se ve spojení s kondenzátorem v oscilačním obvodu. Rezonanční kmitočet je volen pro frekvenci příjmu nebo vysílání v radiové komunikaci. Musí mít vysoký faktor kvality.
Variometry. Jak již bylo řečeno, tyto jsou přizpůsobitelné nebo variabilní induktory. Nejčastěji se používá ve stejných oscilačních obvodech pro jemné vyladění rezonanční frekvence.
Solenoid je název cívky, jejíž délka je podstatně větší než průměr. Uvnitř solenoidu je tak vytvořeno rovnoměrné magnetické pole. Solenoidy se nejčastěji používají k provádění mechanické práce - translační pohyb. Tyto produkty se také nazývají elektromagnety.
Zvažte, kde jsou použity solenoidy.
To může být aktivátor zámku v autě, jehož tyč se zatáhne po použití napětí na solenoid, a zvon, a různé výkonné elektromechanické zařízení, jako jsou ventily, zvedání magnetů při metalurgických pracích.
U relé, stykačů a spouštěčů funguje solenoid také jako elektromagnet pro řízení výkonových kontaktů. V tomto případě se však často nazývá jen cívka nebo vinutí relé (spouštěč, stykač, resp.), Jak to vypadá, pro příklad malého relé lze vidět níže.
Rámové a kruhové antény. Jejich účelem je rádiové vysílání. Používá se v automobilových imobilizérech, detektorech kovů a bezdrátové komunikaci.
Indukční ohřívače, pak to je nazýváno induktorem, místo jádra dal vyhřívané tělo (obvykle kov).
Základní parametry
Hlavní charakteristiky induktoru zahrnují:
- Indukčnost
- Musí být zohledněna síla proudu (pro výběr vhodného prvku při opravě a konstrukci tohoto prvku).
- Odolnost proti ztrátám (v drátech, v jádru, v dielektriku).
- Faktor kvality je poměr reaktivní rezistence k aktivní.
- Parazitní kapacita (kapacitní odpor mezi otáčkami, v jednoduchých termínech).
- Teplotní koeficient indukčnosti - změna indukčnosti během ohřevu nebo chlazení prvku.
- Teplotní součinitel kvality.
Značení
Pro označení jmenovité hodnoty induktoru použijte abecední nebo barevné označení. Existují dva druhy písma.
- Mikrogenní označení.
- Označení množiny písmen a číslic. Písmeno r se používá místo desetinné tečky, písmeno na konci zápisu označuje toleranci: D = ± 0, 3 nH; J = ± 5%; K = ± 10%; M = ± 20%.
Barevné označení lze rozpoznat podobně jako u rezistorů. Pomocí tabulky můžete dešifrovat barevné pruhy nebo kroužky na prvku. První prstenec je někdy širší než zbytek.
V tomto bodě skončíme, abychom zvážili, co je to indukčnost, z čeho se skládá a proč je potřeba. Nakonec doporučujeme sledovat užitečné video k tématu článku:
Materiály k tématu:
- Jak vyrobit indukční kotel vlastníma rukama
- Co je to vlastní indukce
- Kalkulačka indukční cívky
Autor: Alexey Bartosh