Bobindeki akımdaki değişiklik. AC devresinde gerçek bobin

"Makara" kelimesiyle ne demek istiyorsunuz? Şey... bu muhtemelen üzerinde iplik, misina, ip, her ne varsa bir tür "incir"! Bir indüktör bobini tamamen aynı şeydir, ancak bir iplik, olta veya başka bir şey yerine, izolasyondaki sıradan bakır tel buraya sarılır.

Yalıtım şeffaf vernik, PVC yalıtım ve hatta kumaştan yapılabilir. Buradaki püf noktası, indüktördeki teller birbirine çok yakın olmasına rağmen hala birbirinden izole edilmiş. İndüktör bobinlerini kendi ellerinizle sarıyorsanız, hiçbir durumda sıradan çıplak bakır tel kullanmayı aklınızdan bile geçirmeyin!

İndüktans

Herhangi bir indüktör indüktans. Bobin endüktansı ölçülür Henry(Gn), bir harfle gösterilir L ve bir LC metre kullanılarak ölçülür.

Endüktans nedir? Bir telden elektrik akımı geçirilirse, tel kendi etrafında bir manyetik alan yaratacaktır:

Nerede

B — manyetik alan, Wb

BEN-

Bu teli alıp spiral şeklinde saralım ve uçlarına voltaj uygulayalım.

Ve bu resmi manyetik kuvvet çizgileriyle elde ediyoruz:

Kabaca söylemek gerekirse, bu solenoidin alanını ne kadar çok manyetik alan çizgisi geçerse, bizim durumumuzda silindirin alanı da o kadar büyük olacaktır. (F). Bobinin içinden bir elektrik akımı geçtiğine göre içinden akım şiddetinde bir akım geçtiği anlamına gelir. (BEN), ve manyetik akı ile akım gücü arasındaki katsayıya endüktans denir ve aşağıdaki formülle hesaplanır:

Bilimsel açıdan bakıldığında endüktans, bir elektrik akımı kaynağından enerji çekme ve onu manyetik alan şeklinde saklama yeteneğidir. Bobindeki akım artarsa ​​bobin etrafındaki manyetik alan genişler, akım azalırsa manyetik alan daralır.

Kendi kendine indüksiyon

İndüktörün ayrıca çok ilginç bir özelliği vardır. Bobine sabit bir gerilim uygulandığında kısa süreliğine bobinde zıt bir gerilim oluşur.

Bu zıt gerilime denir Kendi kendine indüklenen emk. Bu bobinin endüktans değerine bağlıdır. Bu nedenle, bobine voltaj uygulandığı anda akım, saniyenin çok küçük bir kısmı içinde değerini kademeli olarak 0'dan belirli bir değere değiştirir, çünkü elektrik akımı uygulandığı anda voltaj da değerini değiştirir. sıfırdan sabit bir değere. Ohm Yasasına göre:

Nerede

BEN- bobindeki akım gücü, A

sen- bobindeki voltaj, V

R— bobin direnci, Ohm

Formülden de görebileceğimiz gibi, voltaj sıfırdan bobine sağlanan voltaja değişir, dolayısıyla akım da sıfırdan bir değere değişecektir. DC için bobin direnci de sabittir.

Ve indüktördeki ikinci fenomen, eğer indüktör ile akım kaynağı arasındaki devreyi açarsak, o zaman kendi kendine indüksiyon emf'miz, bobine daha önce uyguladığımız gerilime eklenecektir.

Yani, devreyi keser kesmez, o anda bobin üzerindeki voltaj, devre kesilmeden öncekinden çok daha yüksek olabilir ve kendi kendine indüksiyon olduğundan bobin devresindeki akım gücü sessizce düşecektir. emk azalan voltajı koruyacaktır.

DC akımı sağlandığında indüktörün çalışmasıyla ilgili ilk sonuçları çıkaralım. Bobine elektrik akımı verildiğinde akım gücü giderek artacak, bobinden elektrik akımı çekildiğinde ise akım gücü sorunsuz bir şekilde sıfıra düşecektir. Kısacası bobindeki akım kuvveti anlık olarak değişemez.

İndüktör Çeşitleri

İndüktörler esas olarak iki sınıfa ayrılır: manyetik ve manyetik olmayan çekirdekli. Fotoğrafın altında manyetik olmayan bir çekirdeğe sahip bir bobin var.

Peki çekirdeği nerede? Hava manyetik olmayan bir çekirdektir :-). Bu tür bobinler ayrıca bazı silindirik kağıt tüplere de sarılabilir. Endüktansın 5 milihenri geçmediği durumlarda manyetik olmayan çekirdekli endüktans bobinleri kullanılır.

Ve işte çekirdekli indüktörler:

Esas olarak ferrit ve demir plakalardan yapılmış çekirdekler kullanılır. Çekirdekler bobinlerin endüktansını önemli ölçüde artırır. Halka şeklindeki (toroidal) çekirdekler, silindir çekirdeklerden daha yüksek endüktans elde etmenizi sağlar.

Orta endüktans bobinleri için ferrit çekirdekler kullanılır:

Yüksek endüktanslı bobinler, demir çekirdekli bir transformatör gibi yapılır, ancak transformatörden farklı olarak tek sargılıdır.

Şoklar

Ayrıca özel bir indüktör türü de vardır. Bunlar sözde. Bir indüktör, görevi yüksek frekanslı akımları bastırmak için bir devrede alternatif akıma karşı yüksek direnç oluşturmak olan bir indüktördür.

Doğru akım indüktörden sorunsuz geçer. Bunun neden olduğunu bu makalede okuyabilirsiniz. Tipik olarak, amplifikatör cihazlarının güç kaynağı devrelerine bobinler bağlanır. Bobinler, güç kaynaklarını yüksek frekanslı sinyallerden (RF sinyalleri) korumak için tasarlanmıştır. Düşük frekanslarda (LF) güç kaynağı devrelerinde kullanılırlar ve genellikle metal veya ferrit çekirdeklere sahiptirler. Fotoğrafın altında güç bobinleri var:

Ayrıca başka bir özel tip şok daha var - bu. İki karşıt sargılı indüktörden oluşur. Karşıt sarma ve karşılıklı indüksiyon nedeniyle daha verimlidir. İkiz bobinler, ses teknolojisinin yanı sıra güç kaynakları için giriş filtreleri olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.

Bobinle yapılan deneyler

Bobinin endüktansı hangi faktörlere bağlıdır? Hadi bazı deneyler yapalım. Manyetik olmayan bir çekirdeğe sahip bir bobin sardım. Endüktansı o kadar küçük ki LC metre bana sıfır gösteriyor.

Ferrit çekirdeğe sahiptir

Bobini çekirdeğin en kenarına kadar yerleştirmeye başlıyorum

LC metre 21 mikrohenri okuyor.

Bobini ferritin ortasına yerleştiriyorum

35 mikrohenri. Zaten daha iyi.

Bobini ferritin sağ kenarına yerleştirmeye devam ediyorum

20 mikrohenri. Sonuç olarak Silindirik bir ferrit üzerindeki en büyük endüktans, ortasında meydana gelir. Bu nedenle, eğer bir silindire saracaksanız, ferritin ortasına sarmaya çalışın. Bu özellik, değişken indüktörlerdeki endüktansı sorunsuz bir şekilde değiştirmek için kullanılır:

Nerede

1 bobin çerçevesidir

2 - bunlar bobinin dönüşleridir

3 - küçük bir tornavida için üstte bir oluk bulunan çekirdek. Çekirdeği vidalayarak veya sökerek bobinin endüktansını değiştiriyoruz.

Endüktans neredeyse 50 mikrohenry oldu!

Ferrit boyunca dönüşleri düzeltmeye çalışalım

13 mikrohenri. Şu sonuca varıyoruz: Maksimum endüktans için bobinin “dönüşten dönüşe” sarılması gerekir.

Bobinin dönüşlerini yarı yarıya azaltalım. 24 yörünge vardı, şimdi 12 tane var.

Çok düşük endüktans. Dönüş sayısını 2 kat azalttım, endüktans 10 kat azaldı. Sonuç: Dönüş sayısı ne kadar düşük olursa endüktans o kadar düşük olur ve bunun tersi de geçerlidir. Endüktans dönüşler arasında doğrusal olarak değişmez.

Bir ferrit halkasıyla deney yapalım.

Endüktansı ölçüyoruz

15 mikrohenri

Bobin dönüşlerini birbirinden uzaklaştıralım

Tekrar ölçelim

Hmm, ayrıca 15 mikrohenry. Şu sonuca varıyoruz: Dönüşten dönüşe olan mesafe, toroidal bir indüktörde herhangi bir rol oynamaz.

Daha fazla dönüş yapalım. 3 tur vardı, şimdi 9 oldu.

Biz ölçeriz

Vay! Dönüş sayısı 3 kat arttı ve endüktans 12 kat arttı! Çözüm: Endüktans dönüşler arasında doğrusal olarak değişmez.

Endüktans hesaplama formüllerine inanıyorsanız, endüktans "dönüşlerin karesine" bağlıdır. Bu formülleri burada paylaşmayacağım çünkü gerek görmüyorum. Sadece endüktansın aynı zamanda çekirdek (hangi malzemeden yapıldığı), çekirdeğin kesit alanı ve bobinin uzunluğu gibi parametrelere de bağlı olduğunu söyleyeceğim.

Diyagramlardaki gösterim

Bobinlerin seri ve paralel bağlanması

Şu tarihte: indüktörlerin seri bağlantısı toplam endüktansları endüktansların toplamına eşit olacaktır.

Ve ne zaman paralel bağlantışunu anlıyoruz:

Endüktansları bağlarken aşağıdakiler yapılmalıdır: Kural, tahta üzerinde mekansal olarak aralıklı olmaları gerektiğidir. Bunun nedeni, birbirlerine yakın olmaları durumunda manyetik alanların birbirini etkilemesi ve dolayısıyla endüktans okumalarının yanlış olmasıdır. Bir demir eksen üzerine iki veya daha fazla toroidal bobin yerleştirmeyin. Bu, yanlış toplam endüktans okumalarına neden olabilir.

Özet

İndüktör elektronikte, özellikle alıcı-verici ekipmanlarda çok önemli bir rol oynar. İndüktör bobinleri üzerine çeşitli türde elektronik radyo ekipmanları da inşa edilmiştir ve elektrik mühendisliğinde aynı zamanda akım dalgalanma sınırlayıcısı olarak da kullanılır.

Lehimleme Demirindeki adamlar indüktör hakkında çok güzel bir video yaptılar. Kesinlikle izlemenizi tavsiye ederim:

İndüktörler ve hesaplamalar

İndüktörler, iletkenlerden farklı olarak kararlı bir dirence sahip değildir. Ancak onlar için belli bir şey var matematiksel ilişki gerilim ve akım arasında:

Gördüğünüz gibi bu formül, bir kapasitör için Ohm Yasasının benzer formülüne benzer. Bir değişkeni (bizim durumumuzda indüktör üzerindeki voltaj) başka bir değişkenin (indüktörden geçen akım) değişim hızıyla ilişkilendirir. Buradaki hem voltaj (u) hem de akımın değişim hızı (di/dt) anlıktır: zamanda belirli bir noktada alınırlar. Akımın değişim hızı(di/dt) saniye başına amper cinsinden ifade edilir Akım arttığında pozitif, azaldığında ise negatif değer alır.

Bir indüktörün davranışı (kapasitöre benzer) zaman değişkeniyle yakından ilgilidir. İndüktörün iç direncini hesaba katmazsak (deneyin saflığı adına bunu sıfıra eşit alırız), o zaman terminallerindeki voltaj, zaman içinde akımdaki değişime bağlı olacaktır.

İdeal bir indüktörü (sıfır tel direncine sahip) bir potansiyometre kullanarak o bobinden geçen akımı ölçmemizi sağlayan bir devreye bağladığımızı varsayalım:

Potansiyometre mekanizması bir konumdaysa (kaydırıcı sabitse), seri olarak bağlanan ampermetre sabit (sabit) bir akım kaydedecek ve indüktöre bağlı voltmetre 0 volt gösterecektir. Bu durumda akım sabit olduğundan değişim oranı (di/dt) sıfır olacaktır. Yukarıdaki denklemi dikkatlice inceleyerek sıfır du/dt değerinde bobin üzerindeki anlık voltajın da sıfır olacağı sonucuna varabiliriz. Fizik açısından bakıldığında, eğer akım sabitse (değişmiyorsa), o zaman indüktörün ürettiği manyetik alan da sabit olacaktır. Manyetik akıda herhangi bir değişiklik yoksa (saniyede dΦ/dt = 0 Weber), indüklenen voltaj sıfır olacaktır.

Potansiyometre kaydırıcısı yavaşça yukarı doğru hareket ettirilirse direnci yavaş yavaş azalacaktır. Ampermetre iğnesinin yavaş sapması ile görülebilecek şekilde devredeki akım artacaktır:

Potansiyometre kaydırıcısı sabit bir hızda hareket ettirilirse devredeki akım eşit şekilde artacaktır, bu da di/dt oranının sabit bir değere sahip olacağı anlamına gelir. Endüktansla çarpılan bu değer (aynı zamanda sabit bir değere sahiptir), bize belirli büyüklükte sabit bir voltaj verecektir. Fizik açısından bakıldığında, akımdaki kademeli bir artış manyetik alanda bir artışa yol açacaktır. Alanın artan manyetik akışı, bobinde Faraday denklemiyle ifade edilen bir indüklenmiş voltaj yaratacaktır: e = N(dΦ/dt). Bu voltaj, akımdaki değişime karşı koymaya çalışan bir polariteye bürünür. Başka bir deyişle, akımın artması sonucu indüklenen voltajın polaritesi, büyüklüğünü aynı seviyede tutabilmek için akımın yönüne karşı yönlendirilecektir. Bu fenomen şunu gösteriyor: daha genel prensip Lenz Kuralı olarak bilinen fizik : İndüklenen akım her zaman bu akımı tetikleyen sebebin etkisini zayıflatacak bir yöne sahiptir.

Bu durumda indüktör bir yük görevi görür. Elektron akışının giriş tarafında indüklenen voltajın negatif polaritesi ve çıkış tarafında pozitif polaritesi vardır.

Potansiyometre kaydırıcısını aynı yönde ancak farklı hızlarda hareket ettirirsek aşağıdaki grafiği elde ederiz:

Herhangi bir zamanda indüktör üzerindeki voltajın, akımın değişim hızı (hat eğimi) ile orantılı olduğuna dikkat edin. Grafikteki akım çizgisi hızlı bir şekilde yükseldiğinde (dik yükseliş), gerilim büyük önem taşır. Akım hattı yavaşça yükseldiğinde (düz yükseliş), voltaj küçük bir değere sahiptir. Grafiğin bir noktasında voltajın sıfıra düştüğü mevcut çizginin tamamen yatay bir bölümünü (sıfır eğim, potansiyometre kaydırıcısının hiç hareket etmediği süreyi temsil eder) görebilirsiniz.

Potansiyometre kaydırıcısını aşağı doğru hareket ettirirsek direnci artacak ve devredeki akım azalacaktır (di/dt için negatif değer). İndüktör her zaman akımdaki herhangi bir değişikliğe karşı çıkar, onun tarafından indüklenen voltajın polaritesi bu değişimin yönünün tersi olacaktır:

İndüktör tarafından üretilen voltajın büyüklüğü elbette akımın azalma hızına bağlıdır. Lenz Yasasının belirttiği gibi, indüklenen voltaj, akımdaki değişimin tersi olacaktır. Akım azaldıkça voltajın polaritesi, akımın büyüklüğünü aynı seviyede tutmaya çalışacak şekilde yönlendirilecektir. Bu durumda bobin kaynak görevi görür. Elektron akışının giriş tarafında indüklenen voltajın pozitif polaritesi ve çıkış tarafında negatif polaritesi vardır. Akım ne kadar hızlı azalırsa, indüktör depolanan enerjiyi serbest bırakarak o kadar fazla voltaj üretecektir.

Hatırlamak büyüklükİdeal bir indüktör tarafından indüklenenGerilim doğrudan orantılı hız içinden geçen akımdaki değişiklikler. Tek fark Akım artışını azaltmanın etkileri arasında polarite vardır indüklenen voltaj. Akımın aynı oranda azalması/artması durumunda gerilim değeri aynı olacaktır. Örneğin, akımın değişim hızında (di/dt) -2 amper bölü saniyeüretilecek aynı miktar uyarılmış voltaj, di/dt +2 ile olduğu gibi amper bölü saniye, bu gerilimlerin yalnızca polaritesi zıt olacaktır.

Eğer akım geçerse bobinçok hızlı değişiyor o zaman çok yüksek bir voltaj üretecek. Örnek olarak aşağıdaki diyagramı ele alalım:

Bu devrede lamba paralel olarak bağlanmıştır. bobin. Anahtar kontrol için kullanılır Devredeki akım ve yemek servis edilir 6 voltluk bir aküden. Anahtar açıldığında indüktör, akımın sıfırdan belirli bir değere değişmesine karşı kısa süreli direnç sağlayacak ve terminallerinde küçük bir voltaj üretilecektir. Bir neon lambanın içindeki gazı iyonize etmek için yaklaşık 70 voltluk bir voltaj gerektiğinden, güç kaynağının altı voltu ve hatta daha fazlası, anahtarın açıldığı anda indüktörün düşük anlık voltajı açıkça yeterli olmayacaktır. bu lambayı yakmak için:

Anahtar açılırsa devrede anında çok yüksek bir direnç (kontaklar arasındaki hava boşluğunun direnci) ortaya çıkacaktır. Bu direnç akımda neredeyse anında bir düşüşe neden olacaktır. Matematiksel olarak di/dt'nin değeri çok büyük bir negatif sayı olacaktır. Akımdaki bu kadar hızlı bir değişim (ile biraz boyut sıfıra Kısa sürede) ortaya çıkmasına yol açacaktırçok yüksek voltaj indüktör üzerinde(deniyorum karşı koymak kesinti akım). Bu gerilim, genellikle, yeterli olandan fazla en azından bir neon lamba yakmak için kısa bir zaman için akım sıfıra düşene kadar:

Maksimum etkiyi elde etmek için bobin endüktansı olmalıdır mümkün olduğu kadar(en az bir Henry).

Bobin - Nispeten küçük kapasite ve düşük aktif direnç ile önemli endüktansa sahip, haddelenmiş yalıtımlı iletkenden yapılmış bir vida, spiral veya sarmal bobin. Sonuç olarak, bobinden alternatif elektrik akımı aktığında önemli atalet gözlenir.

Endüktansı arttırmak için ferromanyetik malzemelerden yapılmış çekirdekler kullanılır: elektrikli çelik, permalloy, fluxtrol, karbonil demir, ferritler. Çekirdekler aynı zamanda bobinlerin endüktansını küçük sınırlar içinde değiştirmek için de kullanılır.

İletkenleri baskılı devre kartı üzerine uygulanan bobinler de vardır.

Bobin bir elektrik devresinde doğru akımı iyi iletir ve aynı zamanda alternatif akıma da direnç gösterir, çünkü bobindeki akım değiştiğinde, bu değişikliği önleyen kendi kendine endüktif bir emf ortaya çıkar.

İndüktörün ana parametresi indüktans içinden 1 amperlik bir akım geçtiğinde bobinin ne tür bir manyetik alan akısı oluşturacağını belirler. Bobin endüktanslarının tipik değerleri, µH'nin onda biri ile H'nin onlarcası arasında değişir.

Tel kayıpları üç nedenden kaynaklanmaktadır:

· Sargı telleri ohmik (aktif) dirence sahiptir.

· Sargı telinin direnci frekans arttıkça artar, bu da cilt etkisinden kaynaklanır. Etkinin özü, akımın telin yüzey katmanlarına doğru yer değiştirmesidir. Bunun sonucunda iletkenin faydalı kesiti azalır ve direnci artar.

· Spiral şeklinde bükülmüş bir sarımın tellerinde, yakınlık etkisi ortaya çıkar; bunun özü, girdap akımlarının etkisi altında akımın ve sarımın çevresine manyetik bir alanın yer değiştirmesidir. Sonuç olarak akımın aktığı kesit hilal şeklini alır ve bu da telin direncinde ilave bir artışa yol açar.

Dielektrik kayıplar (tel yalıtımı ve bobin çerçevesi) iki kategoriye ayrılabilir:

· Dönüşler arası kapasitörün dielektrikinden kaynaklanan kayıplar (dönüşümler arası sızıntı ve kapasitörlerin dielektriklerinin karakteristik diğer kayıpları).

· Dielektrik maddenin manyetik özelliklerinden kaynaklanan kayıplar (bu kayıplar çekirdekteki kayıplara benzer).

Genel olarak, genel kullanıma yönelik modern bobinler için dielektrikteki kayıpların çoğunlukla ihmal edilebilir düzeyde olduğu not edilebilir.

Çekirdek kaybı girdap akımı kayıpları, histerezis kayıpları ve başlangıç ​​kayıplarından oluşur.

Girdap akımı kayıpları . Bir iletkenden geçen akım, çekirdek, ekran ve bitişik sarımların telleri gibi çevredeki iletkenlerde bir emk indükler. Ortaya çıkan girdap akımları iletkenlerin direnci nedeniyle kayıp kaynağı haline gelir.

İndüktör türleri

Döngü indüktörleri . Bu bobinler rezonans devreleri üretmek için kapasitörlerle birlikte kullanılır. Yüksek stabilite, doğruluk ve kalite faktörüne sahip olmalıdırlar.

Bobinler. Bu tür bobinler, bireysel devreler ve kademeler arasında endüktif bağlantı sağlamak için kullanılır. Bu bağlantı, baz ve kolektör devrelerini vb. Doğru akımla ayırmayı mümkün kılar.Bu tür bobinler, kalite faktörü ve doğruluk açısından katı gereksinimlere tabi değildir, bu nedenle küçük boyutlu iki sargı şeklinde ince telden yapılırlar. . Bu bobinlerin ana parametreleri endüktans ve bağlantı katsayısıdır.

Variometreler.Bunlar, salınım devrelerini yeniden düzenlemek için çalışma sırasında endüktansı değiştirilebilen bobinlerdir. Seri bağlı iki bobinden oluşurlar. Bobinlerden biri sabittir (stator), diğeri birincinin içinde bulunur ve döner (rotor). Rotorun statora göre konumu değiştiğinde, karşılıklı endüktansın değeri ve dolayısıyla variometrenin endüktansı değişir. Böyle bir sistem endüktansı 4-5 kat değiştirmenize olanak sağlar. Ferrovariometrelerde endüktans, ferromanyetik çekirdeğin hareket ettirilmesiyle değiştirilir.

Şoklar . Alternatif akıma karşı direnci yüksek, doğru akıma karşı direnci düşük olan indüktörlerdir. Radyo mühendisliği cihazlarının güç kaynağı devrelerinde filtre elemanı olarak kullanılırlar. 50-60 Hz frekanslı güç kaynağı ağları için transformatör çelik çekirdekleri üzerinde yapılır. Daha yüksek frekanslarda permalloy veya ferrit çekirdekler de kullanılır. Özel bir şok bobini türü, teller üzerindeki gürültüyü bastıran ferrit varillerdir (boncuklar).

İkiz gaz kelebeği güç filtrelerinde kullanılan iki karşı sargılı indüktör. Karşıt sarma ve karşılıklı indüksiyon nedeniyle, aynı boyutlara sahip ortak mod parazitlerini filtrelemek için daha etkilidirler. İkiz bobinler, güç kaynakları için giriş filtreleri olarak yaygın şekilde kullanılır; dijital hatların diferansiyel sinyal filtrelerinde ve ayrıca ses teknolojisinde. Onlar. hem güç kaynaklarını indüklenen yüksek frekanslı sinyallerden korumak hem de tedarik ağının elektromanyetik girişimle tıkanmasını önlemek için tasarlanmıştır. Düşük frekanslarda güç kaynağı filtrelerinde kullanılır ve genellikle ferromanyetik (transformatör çeliği) veya ferrit çekirdeğe sahiptir.

İndüktörlerin uygulanması

· İndüktörler (kapasitörler ve/veya dirençlerle birlikte), frekansa bağlı özelliklere sahip çeşitli devreler, özellikle filtreler, geri besleme devreleri, salınım devreleri vb. oluşturmak için kullanılır.

· İndüktörler, anahtarlama regülatörlerinde enerjiyi depolayan ve voltaj seviyelerini dönüştüren bir eleman olarak kullanılır.

· İki veya daha fazla endüktif olarak bağlanmış bobin bir transformatör oluşturur.

· Bir transistör anahtarından gelen darbeli akımla çalıştırılan bir indüktör, bazen güç kaynağında ayrı bir yüksek besleme voltajı oluşturmanın imkansız olduğu veya ekonomik açıdan pratik olmadığı durumlarda, düşük akım devrelerinde yüksek voltajlı düşük güç kaynağı olarak kullanılır. Bu durumda, devrede örneğin doğrultma ve yumuşatma yoluyla kullanılabilen kendi kendine indüksiyon nedeniyle bobinde yüksek voltaj dalgalanmaları görülür.

· Bobinler aynı zamanda elektromıknatıs olarak da kullanılır.

· Bobinler, indüktif olarak eşleşmiş plazmayı uyarmak için bir enerji kaynağı olarak kullanılır.

· Radyo iletişimi için - elektromanyetik dalgaların (manyetik anten, halka anten) emisyonu ve alımı.

Ö Döngü anteni

oDDRR

Ö İndüksiyon döngüsü

· İndüksiyon fırınlarında elektriksel olarak iletken malzemelerin ısıtılması için.

· Bir yer değiştirme sensörü olarak: Bobinin endüktansındaki değişiklik, çekirdeğin hareket ettirilmesi (dışarı çekilmesi) yoluyla geniş bir aralıkta değiştirilebilir.

· İndüktör, endüktif manyetik alan sensörlerinde kullanılır. İndüksiyon manyetometreleri İkinci Dünya Savaşı sırasında geliştirildi ve yaygın olarak kullanıldı.

İşletmemizde geliştirilen etkili sarım yöntemleri:

Uygulanan voltaj, akım ve sıcaklık aralıklarındaki kısıtlamaları kaldırmanıza olanak tanır. Aynı çalışma koşullarında tel kesitini, bobinlerin maliyetini ve ağırlığını azaltın. Veya aynı kablo kesitiyle gerilimleri, akımları ve çalışma sıcaklıklarını artırmanıza olanak tanırlar.

Uzun yıllardır yaptığımız araştırmalar en etkili soğutma yönteminin hava olduğunu göstermiştir. Ek yalıtım türlerinin kullanılması bazen istenmez ve sargıların özelliklerini kötüleştirir. Yalıtım yerine sarımın bölümlere bölünmesini kullanıyoruz. Güçlü hava akışlarıyla telin temas alanını arttırmaya çalışıyoruz.

1. Bölünmüş sarma.

Ek yalıtıma en iyi alternatif. Sargı, seri olarak bağlanan herhangi bir sayıda bölüme ayrılmıştır. Bölümler arasındaki potansiyel bölüm sayısına bölünür. Katmanlar arasındaki potansiyel, bölüm sayısı ile katman sayısının çarpımına bölünür. Bir katmandaki bitişik dönüşler arasındaki potansiyel, bölüm sayısı ile katman sayısı ve katmandaki dönüş sayısı çarpımına bölünür. Böylece herhangi bir tehlikeli arıza voltajı, özel elektriksel yalıtım önlemleri kullanılmadan sıradan bir emaye telin elektriksel koruma parametrelerine düşürülebilir. Ne kadar ayrı bölüm olursa soğutma o kadar iyi organize edilebilir.

2. Temassız sarma.

Sargının dönüşleri özel gergi telleri üzerinde havada asılı kalır. Başka herhangi bir bobin malzemesiyle, ne çerçeveyle, ne mahfazayla, ne de elektrik yalıtımıyla mekanik, elektriksel veya termal teması yoktur. En verimli hava soğutma, termal ve elektrik yalıtımı.

3. Salyangoz şeklindeki gövde.

Hava soğutmanın sargıları soğutmanın en etkili yolu olduğunu düşünüyoruz. Böyle bir kasanın fanlarla ve hesaplanmış aerodinamik özelliklerle kullanılması önemli avantajlar sağlar.

4. Tam dalga sarma.

Yeni olan her şey iyice unutulmuş eskidir. Sargıyı iki kola bölüp bir diyot köprüsü aracılığıyla bağlamak, kolların şebeke frekansında dönüşümlü olarak anahtarlanmasına neden olur. Bir yarım döngü sırasında bir omuz çalışır, diğeri dinlenir. Bu, daha küçük kesitli sargıların kullanılmasına olanak sağlar. Tam dalga sarımı, özellikle çok güçlü bir sarımın bu kadar kalın bir tel ile küçük bir alana yerleştirilmesinin gerekli olduğu ve hasar görmeden gerekli açılarda bükülmesinin imkansız olduğu durumlarda geçerlidir. Ya da sektör bu kadar kalın lastik üretmiyor ve bu nedenle daha küçük bir bölüme geçebilirsiniz.

5. Boru sarımı.

Özellikle yüksek sıcaklıklarda çalışmak için. Kullanılan tel bakır boru, sirkülasyon sıvısı, pompalar, ısı eşanjörleri, soğutma jeneratörleri ve tanklardır.

6. Bileşiklerle doldurma bileşiğin termal iletkenliğini arttırmak için bor nitrür ve diğerlerine dayalı yabancı maddeler ile. Veya özel teknik plakalar kullanılarak titreşime dayanıklı germe. Karmaşık titreşim-darbeli çalışma modlarında kullanılır.

Uzmanlarımız sorunlarınızı çözmenin en etkili yolunu geliştirecektir. Sizinle işbirliği yapmaktan mutluluk duyacağız.

Siparişlerinizi bekliyoruz.

Standart indüktör tasarımı, dikdörtgen, silindirik veya şekilli bir dielektrik çerçeve etrafına spiral şeklinde sarılmış bir veya daha fazla tel içeren yalıtımlı bir telden oluşur. Bazen bobin tasarımları çerçevesizdir. Tel bir veya daha fazla katman halinde sarılır.

Endüktansı arttırmak için ferromıknatıslardan yapılmış çekirdekler kullanılır. Ayrıca endüktansı belirli sınırlar dahilinde değiştirmenize de izin verirler. Herkes bir indüktörün neden gerekli olduğunu tam olarak anlamıyor. İyi bir doğru akım iletkeni olarak elektrik devrelerinde kullanılır. Bununla birlikte, kendi kendine indüksiyon meydana geldiğinde, alternatif akımın geçişini engelleyen direnç ortaya çıkar.

İndüktör türleri

Özellikleri kullanım kapsamını belirleyen indüktörler için çeşitli tasarım seçenekleri vardır. Örneğin döngü indüktörlerinin kapasitörlerle birlikte kullanılması rezonans devrelerinin elde edilmesini mümkün kılar. Yüksek stabilite, kalite ve hassasiyet ile karakterize edilirler.

Bağlantı bobinleri bireysel devrelerin ve aşamaların endüktif bağlantısını sağlar. Böylece baz ve devreleri doğru akımla bölmek mümkün hale gelir. Burada yüksek hassasiyet gerekli değildir, bu nedenle bu bobinler iki küçük sargıya sarılmış ince bir tel kullanır. Bu cihazların parametreleri endüktans ve kuplaj katsayısına göre belirlenir.

Bazı bobinler variometre olarak kullanılır. Çalışma sırasında endüktansları değişebilir, bu da salınım devrelerini başarıyla yeniden oluşturmanıza olanak tanır. Cihazın tamamı seri bağlı iki bobin içerir. Hareketli bobin, sabit bobinin içinde dönerek endüktansta bir değişiklik yaratır. Aslında bunlar bir stator ve bir rotordur. Eğer konumları değişirse, o zaman öz-indüksiyonun değeri de değişecektir. Sonuç olarak cihazın endüktansı 4-5 kat değişebilir.

Şok şeklinde, alternatif akımda yüksek dirence ve sabit akımda çok düşük dirence sahip cihazlar kullanılır. Bu özelliğinden dolayı radyo mühendisliği cihazlarında filtre elemanı olarak kullanılırlar. Çekirdeklerini yapmak için 50-60 hertz frekansta transformatör çeliği kullanılır. Frekans daha yüksekse, çekirdekler ferrit veya permal alaşımdan yapılır. Teller üzerindeki paraziti bastıran, varil adı verilen formda bazı şok bobinleri görülebilir.

İndüktörler nerede kullanılır?

Bu tür cihazların her birinin uygulama kapsamı, tasarımının özellikleriyle yakından ilgilidir. Bu nedenle bireysel özelliklerini ve teknik özelliklerini dikkate almak gerekir.

Frekansa bağlı özelliklere sahip çeşitli devrelerde dirençlerle birlikte veya bobinler kullanılır. Her şeyden önce bunlar filtreler, salınım devreleri, geri besleme devreleri vb. Bu cihazların her türü enerji birikimine, voltaj seviyelerinin darbe dengeleyiciye dönüştürülmesine katkıda bulunur.

İki veya daha fazla bobin birbirine endüktif olarak bağlandığında bir transformatör oluşur. Bu cihazlar elektromıknatıs olarak kullanılabileceği gibi indüktif olarak eşleşmiş plazmayı uyaran bir enerji kaynağı olarak da kullanılabilir.

Endüktif bobinler radyo mühendisliğinde, halka tasarımlarında yayıcı ve alıcı olarak ve elektromanyetik dalgalarla çalışanlarda başarıyla kullanılmaktadır.

Endüktans, bir akım devresinin manyetik özelliklerini karakterize eder. Manyetik akı ile doğru orantılıdır ve devredeki akım gücü ile ters orantılıdır.

Elektrik akımı devreden akar ve bir manyetik alan oluşturur. Endüktans, bir akım kaynağından enerji alma ve ondan bir manyetik alan yaratma yeteneğidir.

Sargıdaki akım arttığında manyetik alan artar, azaldığında ise azalır. Bobin, Gn (Henry) ölçüm birimine sahip, endüktanslı, düşük kapasitanslı ve dirençli, yalıtılmış telden yapılmış spiral şeklinde sarmal bir bobindir ve aşağıdaki formülle belirlenir:

L = Φ/I, Nerede L– bobin endüktansı, BEN– mevcut güç, Φ – manyetik akı.

Makaranın bazı özel özellikleri vardır. Üzerine sabit bir voltaj uygulandığında, içinde zıt işaretli ve çok kısa bir süre süren bir voltaj oluşur. Bu olguya kendi kendine indüklenen emk adı verildi. EMF elektromotor kuvvettir.

Devre açıldığında voltaj ve EMF toplanır, dolayısıyla akım önce değerin iki katı olacak ve daha sonra sıfıra düşecektir. Akımın düşme süresi bobinin endüktansının büyüklüğüne bağlıdır.

Bobin türleri

Bobinler türlere ayrılabilir:

Manyetik çekirdekli. Malzemesi çelik, ferrit çekirdek olabilir. Endüktans miktarını artırmak için tasarlanmıştır.

Çekirdeksiz. Bobinler bir kağıt tüp üzerine spiral şeklinde sarılır. Düşük endüktans (5 mH'ye kadar) oluşturmak için kullanılır.

Çoğu zaman, elektrikli çelikten yapılmış plakalardan yapılmış çekirdekler, girdap akımlarını azaltmak için ve ayrıca geleneksel silindirik çekirdeklerin aksine, önemli endüktans oluşturulmasını sağlayan çeşitli boyutlarda (toroidal) ferrit halkaları şeklindeki çekirdekler kullanılır.

Önemli miktarda endüktansa sahip bobinler, metal çekirdekli bir transformatör şeklinde yapılır. Sargı sayısında geleneksel bir transformatörden farklıdırlar. Böyle bir bobinde bir birincil sargı vardır, ancak ikincil sargı yoktur.

Özellikler

• Birkaç bobini paralel bir devreye bağlarken, bobinlerin manyetik alanların birbirleri üzerindeki karşılıklı etkisini önlemek için, bunların pano üzerinde birbirlerinden mümkün olduğunca uzağa yerleştirilmesini sağlamak gerekir.
• Toroidal bir çekirdek üzerindeki sarımlar arasındaki mesafe, endüktif bobinin özelliklerini etkilemez.
• En büyük endüktansı yaratmak için bobindeki dönüşlerin birbirine yakın sarılması gerekir.
• Çekirdek olarak ferrit silindir kullanıldığında merkez en yüksek endüktansa sahip olacaktır.
• Bobinlerdeki sarım sayısı ne kadar düşük olursa endüktansları da o kadar düşük olur.
• Bobinleri seri bağladığınızda devrenin toplam endüktansı, her bir bobinin endüktanslarının toplamıdır.

Bobin kapasitesi

Bobin sarımının dönüşleri birbirinden bir dielektrik katmanla ayrılır, böylece kapasitansı ile karakterize edilen bir tür kapasitör oluştururlar. Birkaç sargı katmanına sahip bobinlerde katmanlar arasında kapasitans oluşur. Sonuç olarak bobin sadece endüktans değil aynı zamanda kapasitans özelliğine de sahiptir.

Çoğu zaman, bobin kapasitansının elektrik devresinin elemanları üzerinde olumsuz bir etkisi vardır. Bu nedenle bobin kapasitesi farklı şekillerde bertaraf edilmektedir. Örneğin bobin çerçevesi özel bir şekilde yapılır ve dönüşler özel bir teknoloji kullanılarak sarılır. Bobin dönüş-dönüş sarıldığında kapasitesi de artar.

Salınım devresi

Şekilde gösterilen şemaya göre bir kapasitör ve bir bobin bağlarsanız, radyo mühendisliği cihazlarında yaygın olarak kullanılan bir salınım devresi elde edersiniz.

Bir bobinde bir EMF indüklerseniz veya bir kapasitörü şarj ederseniz, devrede bazı salınımlı işlemler meydana gelecektir. Boşaldığında, kapasitör indüktörde bir manyetik alan oluşturur. Kapasitörün şarjı tükendiğinde, bobin enerjiyi kapasitöre geri döndürür, ancak ters işaretle, kendi kendine indüksiyon emk'sini kullanır. Bu işlem elektromanyetik sinüzoidal salınımlar şeklinde tekrarlanır.

Bu tür salınımların frekansı, bobinin endüktansına ve kapasitörün kapasitansına bağlı olarak rezonans frekansıdır. Paralel bağlı bir salınım devresi, rezonans frekansında önemli bir dirence sahiptir. Bu, radyo ekipmanındaki giriş devrelerinde, ayrıca frekans amplifikatörlerinde ve frekans üreteci devrelerinde frekans seçiciliği için kullanılmasını mümkün kılar.

Salınım devresini birbirine bağlayan paralel devrede farklı reaktivite güçlerine sahip iki reaktif eleman bulunur. Bu tür bir devrenin kullanılması, elemanları paralel bağlarken dirençlerini değil, yalnızca iletkenliklerini toplamanın gerekli olduğu sonucuna varmamızı sağlar. Rezonans frekansında devre elemanlarının iletkenliklerinin toplamı sıfırdır, bu da sonsuzluğa yönelen alternatif akıma karşı dirençten söz etmemizi sağlar.

Devrenin 1 periyotluk salınımı sırasında bobin ile kapasitör arasında enerji alışverişi yapılır. Bu durumda, harici devredeki akımı önemli ölçüde aşan bir döngü akımı oluşur.

Endüktans ve kapasitör

Çeşitli cihazların canlı parçaları endüktans oluşturabilir. Bu parçalar sigortalar, baralar, bağlantı terminalleri ve benzeri parçalardır. Baraları kondansatöre ek olarak bağlarsanız, elektrik devresinin çalışmasını etkileyen endüktans oluşur. Ayrıca devrenin performansı kapasitans ve dirençten etkilenir.

Rezonans frekansında oluşan endüktans aşağıdaki formülle hesaplanır:

C e = C / (1 – 4 Π 2F 2L C), Nerede C e kapasitörün kapasitansı (etkili), F- akım frekansı, L– bobin endüktansı, İLE– fiili kapasite, P-Pi".

Büyük güç kapasitörlerine sahip devrelerde endüktans miktarı her zaman dikkate alınmalıdır. Darbe kapasitörlü devrelerde önemli bir faktör öz endüktansın değeridir. Bu tür kapasitörlerin deşarjı, türlere ayrılmış endüktif devrelerde gerçekleşir:

• Salınımlı.
• Periyodik olmayan.

Bir kapasitörde endüktans, devredeki elemanların bağlantı tipine bağlıdır. Paralel devrede bu değer devre elemanlarının endüktanslarının toplamıdır. Bir elektrikli cihazın endüktansını azaltmak için, kapasitörün akım taşıyan parçalarının manyetik akıları telafi edecek şekilde düzenlenmesi, yani bir akım yönüne sahip iletkenlerin birbirinden mümkün olduğunca uzağa yerleştirilmesi gerekir. ters yönde olanlar ise yan yana yer almaktadır.

Akım taşıyan parçaları birbirine yaklaştırıp dielektrik tabakayı azaltarak kapasitör bölümünün endüktansını azaltmak mümkündür. Bu, bir bölümün birkaç küçük kaba bölünmesiyle elde edilir.