Induktorien käyttö

Jos ajattelet kovasti, niin kaikenlaisia ​​sovelluksia sellaiselta näennäisesti yksinkertaiselta kuin induktorilta ei yksinkertaisesti voida laskea. Muistutamme yhdessä artikkelissa vain muutamia niistä. Ihmisen kekseliäisyys ja kyky eivät väsytä samalla luovasti ilmaisemaan itseään, keksimään ja kehittämään yhä enemmän uusia laitteita ja mekanismeja, jotka perustuvat IC.

Näyttää siltä, ​​että täällä voit rakentaa? Yksinkertainen lankakela, se voi olla tietyn muodon ydin ja virta, joka kulkee langan läpi vakiona, muuttuvassa tai pulssimuodossa. Ja silti, ilman induktoreita, kaikkea nykyaikaista sähkötekniikkaa ei yksinkertaisesti voisi olla olemassa. Katsotaanpa lähemmin.

Nostava sähkömagneetti

Hissilaattoja on käytetty maailmanlaajuisesti monien vuosien ajan ferromagneettisen jätteen lastaamiseen. Sovellettamalla 18 kW: n sähköteho työkäämiin, on mahdollista pitää ja upottaa yli 2 tonnia rautaa kerrallaan, kun tällä teholla kehitetty repäisyvoima ylittää 25 tonnia.

Noin 1,5 metrin halkaisijan omaava sähkömagneetti tarttuu yksinkertaisesti nosturikoukkuun, jota saa yleensä kolmivaiheinen vaihtojännite, ja on mahdollista ladata nopeasti ferromagneettisia materiaaleja tai joitain rautatuotteita. Useiden induktorien leikatut käämit saavat virtaa magnetoimalla erityisestä seoksesta valmistetun ytimen, ja se puolestaan ​​houkuttelee esimerkiksi romua, joka on ladattava autoihin.

Sähkömagneettinen rele

Entä jos tarvitset ajoittain kytkeä päälle ja pois päältä jonkin sähköpiirin virran, kuin jos painat painiketta mekaanisessa kytkimessä, puolijohdeavaimen asettaminen ei ole suositeltavaa, ja mekaaninen kytkin tai kytkentäkytkin ei ole kätevä eikä ole esteettisesti miellyttävä?

Oletetaan, että sinun tarvitsee vain koskettaa anturia sormella, ja tuloksen pitäisi olla prosessi, jossa tehokas kuorma, kuten lamppu tai moottori, kytketään verkkoon (tai irrotettiin verkosta). Tule pelastamaan sähkömagneettiset releet. Releen ansiosta voit kieltäytyä kytkimien valtavista painikkeista, sen sijaan voit nyt koskettaa vain mikronäppäimiä, joihin elektroninen piiri reagoi, joiden tehtävänä on syöttää virtaa relekelaan tai poistaa virta siitä. Relekäämi on sähkömagneetin (taas induktorin) käämi, joka houkuttelee mekaanisena kytkimenä toimivia jousikuormitettuja kosketimia.

muuntaja

Yhden suuruusluokan vaihtojännite ja -virta muunnetaan toisen suuruusluokan vaihtojännitteeksi ja -virraksi muuntajat. Ferromagneettiselle ytimelle asennetun muuntajan ensiö- ja toisiokäämit ovat induktorit.

Primaarikäämi, kun vaihtovirta kulkee johtimensa läpi, sydäntilavuuteen muodostuu vuorotteleva magneettinen virta, joka tunkeutuu toisiokäämin kääntöihin ja indusoi siinä EMF: n, ja luo sekundaarikäämin jännitteen. Muuntajat lisäävät voimalaitosten jännitettä ja toimittavat niitä voimalinjoille, alentavat sitten sähköjohtojen jännitettä ja toimittavat sen koteihimme.

Muuntajia (induktorit ensisijaisina ja toissijaisina käämeinä) ei olisi - sähkön siirtoa tai jakelua ei olisi. Puhumattakaan laboratorioautomuuntajista, hitsausmuuntajista, ferriittimuuntajista kytkentävirtalähteissä, ja tietysti autoissa ei olisi mitään puhumista sytytyskelaista, mutta myös sytytyskelat ovat erikoisia, mutta muuntajat, ts. Induktorit.

rikastin

Sähkön muuntamiseksi kytkentävirtalähteissä käytetään erityisiä induktoreita - induktorit. Tällaisen kelan tehtävänä on kerätä ensin energiaa magneettikentän muodossa ytimeen, varastoida se sinne ja antaa se sitten kuormalle. Jos muuntaja muuntaa sähköä samanaikaisesti, kela saa ensin energiaa, sitten se vapautuu.

Sähkön muuntoprosessi kaasuläpän kanssa jaetaan ajassa. Siitä huolimatta, täällä on jälleen käytetty induktoria, sen pääominaisuutta. Virtapulssi syötetään induktorin käämitykseen, kela varastoi energiaa magneettikentään. Silloin virran pulssi ei enää toimi, vaan induktoriin on kytketty kuorma ja kelan virta syöksyy kuorman läpi, mutta eri jännitteellä, muuntimen ohjauspiirin aikaominaisuuksista riippuen. Joten kela toimii jatkuvasti esimerkiksi energiansäästölampuissa yhdessä puolijohdekytkimien kanssa.

Induktiouunit ja induktioliedet

Induktori on ydinkela. Mutta entä jos ytimenä kelan sisällä toiminta-alueellaan tuodaan jonkinlainen aihio ferromagneettisesta materiaalista, jota on lämmitettävä pyörrevirroilla? Näin induktiouunit toimivat ja induktiokeittimet. Induktiivinen lämmittimen kela toimii induktorina ferromagneettiselle aihiolle, indusoimalla siinä korkeataajuisia pyörrevirtoja, mikä johtaa aihion kuumenemiseen sulamiseen asti.

Induktiokeitin toimii samalla tavalla. Keittoastian pohjaa lämmitetään pyörrevirralla, kuten induktorin sydämellä, jonka käämi on piilotettu induktiokeittimen paneeliin. Muuten, induktiokeloja käytetään myös induktiokeittimien virransyöttöpiireissä - pulssimuuntajien ja kuristimien roolissa.

RFI-suodatin

Induktorilla on ominaisuus estää virran muuttuminen, sillä on eräänlainen sähkömagneettinen hitaus, joka aiheuttaa virran vuotamisen itsensä läpi, koska vaikka virta kertyy kelan läpi, sen luoma magneettikenttä ei voi muuttua hetkessä, muutos vie aikaa, induktori näyttää hidastuvan magneettikentän virran muutos omassa johdossaan.

Tätä ominaisuutta - estääksesi virranmuutokset - käytetään induktiivisissa RFI-suodattimissa. Suoravirtaisesti kela ei ole vastus, paitsi jos sen johtimen vastus toimii aktiivisena vastuksena, mutta vaihto- ja korkeataajuuksiselle virralle (kuten kytkentäkohina) kelasta tulee este. Joten induktoreihin perustuvat suodattimet suojaavat verkkoja ja piirejä häiriöiltä.

Osana värähtelypiiriä

Oskilloiva piiri on käämi, erityisesti induktori (sydämellä), joka on kytketty kondensaattoriin. Oskillaatiopiiri sellaisenaan toimii yleensä värähtelyjärjestelmänä. Sillä on oma resonanssitaajuus, ja siksi se voi toimia isäntälinkinä tietyn taajuuden värähtelyjen vastaanottamiseksi tai vastaanottamiseksi, esimerkiksi radioviestinnässä.

Muuten, induktiolämmittimissä on usein induktori kytkettynä rinnan kondensaattorin kanssa, tällaisissa olosuhteissa induktorikäämi on myös olennainen osa värähtelypiiriä. Lisäksi itse resonanssipiiri voi toimia suodattimena - siirtää ja vahvistaa taajuuksien virroja, jotka ovat lähellä luonnollista resonanssitaajuutta, ja tukahduttamaan taajuudet kaukana siitä. Radiovastaanottimissa ferriittiantennit ovat myös osa viritettävää värähtelypiiriä.

Moottorien ja generaattoreiden roottorit ja staattorit

Moottorissa ja generaattoreissa staattori ja roottori ovat modifioituja induktoreita. roottori autogeneraattori kenttäkäämityksellä ja napakappaleilla - miksi ei induktoria?

Saman generaattorin staattorissa on kolmivaiheinen käämi - tämä on eräänlainen induktorin muunnos. Jopa induktiomoottori - jopa siinä on staattorikäämi, jota voidaan kutsua myös induktoriksi. Lisäksi näiden staattorikäämien induktanssit otetaan sellaisenaan huomioon valittaessa työkondensaattoreita, kun esimerkiksi kolmivaihemoottori on sovitettava yksivaiheisesta piiristä tulevalle virralle.

Siirtymä- ja sijainti-anturit

Induktiiviset siirto- ja sijainti-anturit ovat induktorit, joissa on modifioitu ydin. Osa kelan ytimestä levyn muodossa, liikkuva muuttaa kelan induktanssia ja piirin taajuusparametrit muuttuvat induktanssin muutosten takia. Tämä korjaa esineen olemassaolon anturin toimintakentässä. Tai sylinterimäinen sauvamainen ydin voi liikkua, kun siihen liittyvä esine liikkuu, ja tiedot esineen sijainnista luetaan taajuusparametreissa, jotka liittyvät kelan, jonka ydin liikkuu, muuttuvaan induktanssiin.

CRT-säteen suunta

Joissakin katodisäteputkilla varustetuissa näytöissä varautuneiden hiukkasten virtaus kohdistetaan ja ohjataan taipuisan järjestelmän erityisillä kelailla. Taivutusjärjestelmän induktanssikelat on asennettu erityismuotoiseen ferriittisydämeen, johon katodisädeputki työnnetään. Säätämällä käämien virtaa, piiri muuttaa järjestelmän kaikkien kelajen kokonaismagneettikentän parametreja, säteen tuloksena luodaan tietty polku tarkalleen lasketun paikan lyömiseen näytölle.

Magneettiventtiili, sähkölukko, kelausrele

Kuten magneetti, joka houkuttelee rauta-esineitä, kela kykenee vetämään muodonsa tai muun muodon ferromagneettisen ytimen. Jotkut sähkölukot, magneettiventtiilit ja esimerkiksi auton käynnistimen kelauslaite, joka liikuttaa bendixiä ja pitää sitä jonkin aikaa työasennossa, kunnes moottori käynnistyy, toimivat suunnilleen tämän periaatteen mukaisesti. Voimakas kela vetää ensin ankkurin ja pitää sen sitten kiinni. Kun virta katkaistaan, bendix palautetaan paikoilleen jousella.

Plasmamagneettiset kelat

Tokamaki on lämpöydinfuusiolaitteisto, jossa plasma pidetään luomalla magneettikenttä ympärilleen siten, että plasma liikkuu vain voimajohtoja pitkin, mutta ei voi puhkeaa niiden yli ja häiritä prosessia. Tietyn suprajohtavien kelojen tietyn kokoonpanon sisällä, yksinkertaisimmassa tapauksessa - ympyrän ympäri ympyröitynä toruksen ympäri, plasma voisi kiertää hypoteettisesti melkein ikuisesti. Kuten näette, induktorit joutuivat tokamakseihin - toroidisiin kammioihin, joissa on magneettikäämit. Asennuksen nimi puhuu puolestaan.

Tesla kela

Induktoreista puhuttaessa ei voi muistaa legendaarista Tesla-kelaa (tai resonanssimuuntajaa). Tässä tapauksessa induktori toimii samanaikaisesti muuntajana, värähtelevänä piirinä ja vastaanottoantennina, jolla on avoin kapasitanssi. Resonoivan kelan kanssa ei ole kondensaattoria, kuten induktiolämmittimessä, mutta siellä on yksinäinen kapasiteetti toroidin muodossa.

Jokaisella kelalla on "induktanssi" -parametrin lisäksi myös kapasitanssi ja oma aaltoimpedanssi. Kaikki nämä parametrit otetaan huomioon asetettaessa. Tesla-muuntaja. Vaikuttaa siltä, ​​että vain maadoitettu induktori, jonka yläosassa on toroidi, otettu omaan resonanssiin. Mutta kuinka vaikuttava se näyttää!