Was ist ein Induktor und warum wird er benötigt?
Definition und Wirkprinzip
Ein Induktor ist eine Spule eines isolierten Leiters, der in eine Spirale oder eine andere Form gewickelt ist. Hauptmerkmale und Eigenschaften: hohe Induktivität bei niedriger Kapazität und aktivem Widerstand.
Es speichert Energie in einem Magnetfeld. In der folgenden Abbildung sehen Sie die bedingte grafische Bezeichnung im Diagramm (UGO) in verschiedenen Typen und Funktionszwecken.
Es kann mit und ohne Kern sein. In diesem Fall ist die Induktivität mit dem Kern um ein Vielfaches größer als wenn dies nicht der Fall ist. Der Induktivitätswert hängt auch von dem Material ab, aus dem der Kern besteht. Der Kern kann fest oder offen sein (mit einer Lücke).
Erinnern Sie sich an eines der Gesetze des Wechsels:
Der Strom in der Induktivität kann sich nicht sofort ändern.
Dies bedeutet, dass ein Induktor eine Art Trägheitselement in einem Stromkreis ist (Reaktanz).
Sprechen wir darüber, wie dieses Gerät funktioniert. Je größer die Induktivität ist, desto stärker bleibt die Stromänderung hinter der Spannungsänderung zurück, und in Wechselstromkreisen bleibt die Stromphase hinter der Spannungsphase zurück.
Dies ist das Funktionsprinzip von Induktivitätsspulen - die Akkumulation von Energie und die Verzögerung der Vorderseite des Stromanstiegs in der Schaltung.
Daraus folgt auch folgende Tatsache: Wenn ein Stromkreis mit einer hohen Induktivität bricht, steigt die Spannung am Schlüssel an und bildet sich BogenWenn der Schlüssel Halbleiter ist, bricht er zusammen. Um dem entgegenzuwirken, werden Dämpfungsketten verwendet, meistens von Widerstand und Kondensatorparallel zum Schlüssel installiert.
Arten und Arten von Spulen
Abhängig von der Anwendung und Frequenz der Schaltung kann das Spulendesign variieren.
Die Frequenz kann unterteilt werden in:
- Niederfrequenz. Ein Beispiel ist eine Leuchtstofflampendrossel, ein Transformator (jede Wicklung ist eine Induktivität), eine Drossel, elektromagnetische Interferenzfilter. Kerne bestehen meist aus Elektrostahl für Wechselstromkreise aus Blechen (ausgekleideter Kern).
- Hochfrequenz. Zum Beispiel Schleifenspulen von Funkempfängern, Kopplungsspulen von Signalverstärkern, Speicher- und Glättungsdrosseln von Schaltnetzteilen. Ihr Kern besteht normalerweise aus Ferrit.
Das Design unterscheidet sich in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Spule. Beispielsweise kann die Wicklung ein- und mehrschichtig, rund um rund oder schrittweise gewickelt sein.Der Abstand zwischen den Windungen kann konstant oder progressiv sein (variiert entlang der Länge der Spule). Die Wicklungsmethode und das Design beeinflussen die endgültigen Abmessungen des Produkts.
Wir sollten auch darüber sprechen, wie die Spule mit variabler Induktivität angeordnet ist, sie werden auch Variometer genannt. In der Praxis finden Sie verschiedene Lösungen:
- Der Kern kann sich relativ zur Wicklung bewegen.
- Zwei Wicklungen befinden sich auf demselben Kern und sind in Reihe geschaltet, wenn sich die gegenseitige Induktion und die induktive Kopplung bewegen.
- Die Windungen selbst zum Einstellen der Schaltung können auseinander bewegt werden oder sich näher aneinander verjüngen (je dichter die Wicklung, desto größer die Induktivität).
Usw. In diesem Fall wird der bewegliche Teil als Rotor und der feste Teil als Stator bezeichnet.
Das Wicklungsverfahren unterscheidet sich auch, beispielsweise Filter mit Gegenwicklungsunterdrückung Netzwerkstörungenund in eine Richtung gewickelt (angepasste Wicklung) unterdrücken Differentialstörungen.
Was wird gebraucht und was ist
Je nachdem, wo der Induktor verwendet wird und welche Funktionsmerkmale er hat, kann er unterschiedlich bezeichnet werden: Drosseln, Magnete usw. Schauen wir uns die Induktoren und ihren Umfang an.
Drosseln. Üblicherweise sogenannte Strombegrenzungsgeräte, Geltungsbereich:
- In Vorschaltgeräten für Zündung und Leistung von Entladungslampen.
- Störungen filtern. Bei Netzteilen ist auf dem Foto unten ein elektromagnetischer Interferenzfilter mit einer Doppelinduktivität am Eingang eines Computer-Netzteils dargestellt. Wird auch in akustischen Geräten und anderen verwendet.
- Zum Filtern bestimmter Frequenzen oder Frequenzbänder, beispielsweise in Lautsprechersystemen (um Frequenzen nach den jeweiligen Lautsprechern zu trennen).
- Die Basis von Impulswandlern ist die Energiespeicherung.
Strombegrenzungsdrosseln - werden verwendet, um Kurzschlussströme auf Stromleitungen zu begrenzen.
Hinweis: Induktoren und Reaktoren sollten einen geringen Widerstand haben, um ihre Erwärmung und Verluste zu verringern.
Schleifeninduktoren Wird in Verbindung mit einem Kondensator im Schwingkreis verwendet. Die Resonanzfrequenz wird entsprechend der Empfangs- oder Sendefrequenz in der Funkkommunikation ausgewählt. Sie sollten einen hohen Qualitätsfaktor haben.
Variometer. Wie gesagt, dies sind anpassbare oder variable Induktoren. Wird am häufigsten in denselben Schwingkreisen verwendet, um die Resonanzfrequenz fein abzustimmen.
Magnet - die sogenannte Spule, deren Länge viel größer als der Durchmesser ist. Somit wird innerhalb des Solenoids ein gleichmäßiges Magnetfeld gebildet. Am häufigsten werden Magnetspulen verwendet, um mechanische Arbeiten auszuführen - Translationsbewegungen. Solche Produkte werden auch Elektromagnete genannt.
Überlegen Sie, wo die Magnete verwendet werden.
Dies kann ein Aktivator des Schlosses in einem Auto sein, dessen Stange nach Anlegen einer Spannung an den Magneten zurückgezogen wird, und eine Glocke sowie verschiedene Aktuatoren, elektromechanische Vorrichtungen wie Ventile, Hubmagnete in der metallurgischen Industrie.
Im Relais Schütze und Vorspeisen Der Magnet wirkt auch als Elektromagnet zum Ansteuern von Leistungskontakten. In diesem Fall wird es jedoch häufig einfach als Spule oder Wicklung eines Relais (Anlasser bzw. Schütz) bezeichnet, wie es am Beispiel eines kleinen Relais aussieht, das Sie unten sehen.
Rahmen- und Ringantennen. Ihr Zweck ist die Übertragung von Funksignalen. Wird in Wegfahrsperren, Metalldetektoren und für die drahtlose Kommunikation verwendet.
Induktionsheizungen, dann wird es Induktor genannt, anstelle des Kerns wird ein beheizter Körper (normalerweise Metall) platziert.
Schlüsselparameter
Die Hauptmerkmale der Induktivitätsspule umfassen:
- Induktivität
- Stromstärke (um ein geeignetes Element für Reparatur und Design auszuwählen, muss dies berücksichtigt werden).
- Verlustfestigkeit (in Drähten, im Kern, im Dielektrikum).
- Der Q-Faktor ist das Verhältnis von Reaktanz zu Aktiv.
- Störkapazität (Kapazität zwischen Windungen, in einfachen Worten).
- Temperaturkoeffizient der Induktivität - Änderung der Induktivität beim Heizen oder Kühlen eines Elements.
- Temperaturkoeffizient des Qualitätsfaktors.
Markierung
Verwenden Sie eine Buchstaben- oder Farbmarkierung, um die Nennleistung des Induktors anzuzeigen. Es gibt zwei Arten von Schriftzügen.
- Bezeichnung in der Mikrogenerie.
- Bezeichnung durch eine Reihe von Buchstaben und Zahlen. Der Buchstabe r wird anstelle des Dezimalpunkts verwendet, der Buchstabe am Ende der Bezeichnung gibt die Toleranz an: D = ± 0,3 nH; J = ± 5%; K = ± 10%; M = ± 20%.
Die Farbcodierung kann ähnlich wie bei Widerständen erkannt werden. Verwenden Sie die Tabelle, um die Farbbalken oder Ringe des Elements zu dekodieren. Der erste Ring ist manchmal breiter als der Rest.
Hier überlegen wir, was eine Induktivitätsspule ist, woraus sie besteht und warum sie benötigt wird. Schließlich empfehlen wir, ein nützliches Video zum Thema des Artikels anzusehen:
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