Påføring av induktorer

Hvis du tenker hardt, kan ikke alle slags applikasjoner for en så tilsynelatende enkel ting som en induktor ganske enkelt ikke telles. I en artikkel husker vi bare noen få av dem. I mellomtiden slites ikke menneskets oppfinnsomhet og talent for å kreativt uttrykke seg, oppfinne og utvikle flere og flere nye enheter og mekanismer basert på spole.

Det ser ut til at her kan du bygge? En enkel trådspole, det kan være en kjerne med en viss form, og strømmen som går gjennom ledningen i en konstant, variabel eller pulserende form. Og i mellomtiden, uten induktorer, kunne all moderne elektroteknikk rett og slett ikke eksistere. La oss se nærmere på.

Løfte elektromagnet

Heisvasker har blitt brukt over hele verden i mange år for å laste ferromagnetisk avfall. Ved å bruke en elektrisk kraft på 18 kW på arbeidsviklingene er det mulig å holde og fordype mer enn 2 tonn jern om gangen, mens avrivningsstyrken utviklet ved en gitt kraft overstiger 25 tonn.

En elektromagnet med en diameter på omtrent 1,5 meter klamrer seg ganske enkelt til kranekroken, drives som regel av trefaset vekselspenning, og det er raskt mulig å laste ferromagnetiske materialer eller jernprodukter. Seksjonerte viklinger av flere induktorer mottar strøm ved å magnetisere en kjerne laget av en spesiell legering, og den tiltrekker seg, for eksempel, skrapmetall som må lastes inn i biler.

Elektromagnetisk relé

Hva om du trengte å periodisk slå av og på strømmen til noen elektriske kretser, som om du trykket på en knapp på en mekanisk bryter, mens det ikke er tilrådelig å sette en halvledernøkkel, og en mekanisk bryter eller bryter er ikke praktisk og ikke estetisk tiltalende?

Anta at du bare trenger å berøre sensoren med fingeren, og resultatet skal være prosessen med å koble en kraftig belastning, for eksempel en lampe eller motor, til (eller koble fra) nettverket. Kom til unnsetning elektromagnetiske reléer. Takket være reléet, kan du nekte fra de enorme knappene på bryterne, i stedet kan du bare berøre mikroknappene som den elektroniske kretsen vil reagere på, hvis funksjon er å levere strøm til reléspolen eller fjerne strøm fra den. Reléspolen er spolen til en elektromagnet (igjen, en induktor), som tiltrekker seg en fjærbelastet kontakt som fungerer som en mekanisk bryter.

transformator

For å konvertere en vekselspenning og strøm av en størrelsesorden til en vekselspenning og strøm av en annen størrelse, bruk transformers. Primær- og sekundærviklingene til en transformator montert på en ferromagnetisk kjerne er induktorer.

Den primære viklingen, når en vekselstrøm passerer gjennom ledningen, skaper en vekslende magnetisk flux i kjernevolumet, som trenger gjennom svingene til sekundærviklingen, og induserer en EMF i den, og skaper en spenning på sekundærviklingen. Transformatorer øker spenningen i kraftverk og forsyner dem til kraftledninger, og senker deretter spenningen fra kraftledninger, og leverer den til hjemmene våre.

Det ville ikke være noen transformatorer (induktorer som primære og sekundære viklinger) - det ville ikke være overføring eller distribusjon av elektrisitet. For ikke å nevne laboratorie-autotransformatorer, sveisetransformatorer, ferrittransformatorer i vekslende strømforsyninger, og selvfølgelig ville det ikke være snakk om noen tennspoler i biler, men tenningsspoler er også spesielle, men transformatorer, det vil si induktorer igjen.

choke

For å konvertere strøm ved å bytte strømforsyning brukes spesielle induktorer - induktorer. Funksjonen til en slik spole er å først akkumulere energi i form av et magnetfelt i kjernen, lagre den der og deretter gi den til belastningen. Hvis en transformator konverterer elektrisitet samtidig, får induktoren først energi, så gir den av.

Prosessen med å konvertere strøm ved induktoren er delt i tid. Likevel, her bruker du igjen induktoren, den viktigste egenskapen. Strømpulsen føres til induktorviklingen, induktoren lagrer energi i et magnetfelt. Deretter virker ikke lenger strømpulsen, men en belastning er koblet til induktoren, og induktorstrømmen suser gjennom belastningen, men med en annen spenning, avhengig av tidskarakteristikkene til omformerkontrollkretsen. Så induktoren hele tiden, for eksempel i energisparende lamper, fungerer sammen med halvlederbrytere.

Induksjonsovner og induksjonskomfyrer

En induktor er en kjernespole. Men hva om, som en kjerne, inne i en spole, i sitt virkefelt, introduseres en slags forform fra ferromagnetisk materiale som må varmes opp med virvelstrømmer? Slik fungerer induksjonsovner og induksjonskomfyrer. En induksjonsvarmer-spole fungerer som en induktor for en ferromagnetisk billet, og induserer høyfrekvente virvelstrømmer i den, noe som fører til oppvarming av dynen til den smelter.

Induksjonskomfyren fungerer på lignende måte. Bunnen av kokekaret blir oppvarmet av en virvelstrøm, som kjernen i en induktor, hvis vikling er skjult inne i panelet til en induksjonskomfyr. For øvrig brukes induksjonsspoler også i strømforsyningskretser til induksjonskomfyrer - i rollen som pulstransformatorer og choker.

RFI-filter

Induktoren har egenskapen til å forhindre at strømmen endrer seg, den utviser en slags elektromagnetisk treghet, noe som får strømmen til å sive gjennom seg selv, fordi mens strømmen bygger seg opp gjennom spolen, kan magnetfeltet opprettet av den ikke endre seg umiddelbart, endringen tar tid, synes induktoren å bremse magnetfeltstrømskifte i sin egen ledning.

Denne egenskapen - for å forhindre aktuelle endringer - brukes i induktive RFI-filtre. For likestrøm er spolen ikke en motstand, bortsett fra at trådens motstand fungerer som en aktiv motstand, men for en vekselstrøm og høyfrekvent strøm (for eksempel koblingsinterferens) vil spolen bli et hinder. Så filtre basert på induktorer beskytter nettverk og kretsløp mot forstyrrelser.

Som en del av en oscillerende krets

En svingende krets er en spole, spesielt en induktor (med en kjerne) koblet til en kondensator. Den oscillerende kretsen som sådan fungerer vanligvis som et oscillerende system. Den har sin egen resonansfrekvens, og kan derfor fungere som en masterkobling for å motta eller motta svingninger med en viss frekvens, for eksempel i radiokommunikasjon.

Forresten, induksjonsvarmer har ofte en induktor koblet parallelt med en kondensator, under slike forhold er induktorspolen også en integrert del av oscillerende krets. I tillegg kan selve resonanskretsen fungere som et filter - for å passere og forsterke strømmer av frekvenser i nærheten av sin egen resonansfrekvens, og undertrykke frekvenser langt fra den. I radiomottakere er ferrittantenner også en del av en avstemelig oscillerende krets.

Rotorer og statorer til motorer og generatorer

I motorer og generatorer er statoren og rotoren modifiserte induktorer. rotoren bilgenerator med feltvikling og stolpe - hvorfor ikke en induktor?

Statoren til samme generator har en trefaset vikling - dette er en slags modifisering av induktoren. Til og med en induksjonsmotor - til og med at man har en statorvikling, som også kan kalles en induktor. Videre blir induktansene til disse statorspolene tatt i betraktning som sådan ved valg av arbeidskondensatorer, for eksempel når en trefaset motor må tilpasses strøm fra en enfaset krets.

Forskyvnings- og posisjonssensorer

Induktiv forskyvning og posisjonssensorer er induktorer med modifiserte kjerner. En del av kjernen av spolen i form av en plate, ved å bevege seg endrer spolens induktans, og frekvensparametrene til kretsen endres på grunn av endringer i induktansen. Dette fikser tilstedeværelsen av et objekt i sensorens handlingsfelt. Eller en sylindrisk stavformet kjerne kan bevege seg når objektet som er knyttet til den beveger seg, og informasjon om objektets plassering blir lest i frekvensparametrene assosiert med variabel induktans av spolen hvis kjerne beveger seg.

CRT bjelkeretning

I noen skjermer med katodestrålerør fokuseres og avbøyes strømmen av ladede partikler av spesielle spoler i avbøyningssystemet. Induktansespolene til avbøyningssystemet er montert på en spesialformet ferrittkjerne som katodestrålerøret er satt inn i. Ved å justere strømmen i viklingene endrer kretsen parametrene for det totale magnetfeltet til alle spolene i systemet, som et resultat av strålen opprettes en viss bane for å treffe et nøyaktig beregnet sted på skjermen.

Magnetventil, elektrisk lås, inntrekksrelé

Som en magnet som tiltrekker seg jerngjenstander, er spolen i stand til å trekke inn en ferromagnetisk kjerne av en eller annen form. Noen elektriske låser, magnetventiler, og som et eksempel retractor-reléet til en bilstarter, beveger bendixen og holder den en stund i arbeidsstilling til motoren er i gang, fungerer omtrent i henhold til dette prinsippet. En kraftig spole drar først ankeret og holder det deretter. Når strømmen er slått av, returnerer bendixen til sin plass med en fjær.

Spoler av magnetisk plasmabegrensning

Tokamaki er termonukleære fusjonsinstallasjoner der plasma holdes ved å lage et magnetfelt rundt det slik at plasmaet bare beveger seg langs kraftlinjene, men ikke kan bryte ut over dem og forstyrre prosessen. Inne i en viss konfigurasjon av superledende spoler, i enkleste tilfelle - i en sirkel rundt en torus, kunne plasmaet hypotetisk sirkulere nesten for alltid. Som du ser, befant induktorer seg i tokamakker - toroidale kammer med magnetiske spoler. Navnet på installasjonen taler for seg selv.

Tesla Coil

Når vi snakker om induktorer, kan man ikke la være å huske den legendariske Tesla-spiralen (eller resonanttransformatoren). I dette tilfellet fungerer induktoren samtidig som en transformator, og som en svingende krets, og som en mottaksantenne med en åpen kapasitans. Det er ingen kondensator parallelt med resonansspolen, som i en induksjonsvarmer, men det er en enslig kapasitet i form av en toroid.

I tillegg til “induktans” -parameteren har hver spole også en kapasitans og sin egen bølgeimpedans. Alle disse parametrene tas i betraktning når du konfigurerer. Tesla transformator. Det ser ut til at bare en jordet induktor med en toroid øverst, introdusert i sin egen resonans. Men hvor imponerende det ser ut!