Aplicarea inductoarelor

Dacă vă gândiți cu atenție, atunci toate tipurile de aplicații pentru un lucru atât de aparent simplu ca un inductor pur și simplu nu pot fi luate în considerare. Într-un articol, amintim doar câteva dintre ele. Între timp, ingeniozitatea și talentul uman nu se obosesc să se exprime creativ, să inventeze și să dezvolte tot mai multe dispozitive și mecanisme noi bazate pe inductor.

S-ar părea că aici puteți construi? O simplă bobină de sârmă, poate fi un miez de o anumită formă, iar curentul care trece prin fir într-o formă constantă, variabilă sau pulsată. Și între timp, fără inductori, toată tehnologia electrică modernă pur și simplu nu ar putea exista. Să aruncăm o privire mai atentă.

Electromagnet de ridicare

Mașinile de spălat elevator au fost folosite de mulți ani în toată lumea pentru a încărca deșeuri feromagnetice. Prin aplicarea unei puteri electrice de 18 kW la înfășurarea de lucru, este posibil să țineți și să scufundați mai mult de 2 tone de fier simultan, în timp ce forța de rupere dezvoltată la o putere dată depășește 25 de tone.

Un electromagnet cu un diametru de aproximativ 1,5 metri se agață pur și simplu de cârligul macaralei, este de regulă alimentat de o tensiune alternativă trifazată și este posibil să se încarce rapid materiale feromagnetice sau orice produse din fier. Înfășurările secționate ale mai multor inductori primesc curent prin magnetizarea unui miez format dintr-un aliaj special și, la rândul său, atrage, de exemplu, fier vechi care trebuie încărcat în mașini.

Releu electromagnetic

Ce se întâmplă dacă ar fi necesar să porniți și să opriți periodic puterea unui circuit electric, ca și cum ați apăsa un buton pe un comutator mecanic, în timp ce puneți o cheie semiconductor nu este recomandabil, iar un comutator mecanic sau un comutator de comutare nu este convenabil și nu este plăcut estetic?

Să presupunem că trebuie doar să atingeți senzorul cu degetul, iar rezultatul ar trebui să fie procesul de conectare a unei sarcini puternice, cum ar fi o lampă sau un motor, la (sau deconectarea) de la rețea. Vino la salvare relee electromagnetice. Datorită releului, puteți refuza de la butoanele uriașe ale comutatoarelor, în schimb, acum puteți pur și simplu să atingeți micro-butoanele la care va reacționa circuitul electronic, a cărui funcție este de a furniza energie bobinei releului sau de a elimina puterea din acesta. Bobina releului este bobina unui electromagnet (din nou, un inductor), care atrage un contact încărcat cu arc care acționează ca un comutator mecanic.

transformator

Pentru a converti o tensiune alternativă și un curent de o magnitudine într-o tensiune alternativă și curent de altă mărime, folosiți transformatoare. Înfășurările primare și secundare ale unui transformator montat pe un miez feromagnetic sunt inductoare.

Înfășurarea primară, când trece un curent alternativ prin firul său, creează un flux magnetic alternativ în volumul de miez, care pătrunde în virajele înfășurării secundare și induce un EMF în el și creează o tensiune de înfășurare secundară. Transformatoarele cresc tensiunea centralelor electrice și le furnizează liniilor electrice, apoi scad tensiunea de la liniile electrice și o furnizează caselor noastre.

Nu ar exista transformatoare (inductoare ca înfășurări primare și secundare) - nu ar exista transmisie sau distribuție de energie electrică. Nu mai vorbim de autotransformatoarele de laborator, transformatoarele de sudură, transformatoarele de ferită la sursele de alimentare cu comutare și, bineînțeles, nu s-ar vorbi despre bobine de aprindere în mașini, dar bobinele de aprindere sunt de asemenea speciale, dar transformatoare, adică din nou inductoare.

îneca

Pentru a converti electricitatea în surse de comutare, se utilizează inductori speciali - inductori. Funcția unei astfel de bobine este de a acumula mai întâi energie sub formă de câmp magnetic în miez, de a o depozita acolo, apoi de a o încărca. Dacă un transformator convertește electricitatea în același timp, atunci inductorul primește mai întâi energie, apoi se decontează.

Procesul de conversie a energiei electrice la acceleratie este impartit in timp. Cu toate acestea, aici aveți din nou utilizarea unui inductor, proprietatea principală a acestuia. Impulsul de curent este alimentat la înfășurarea inductorului, inductorul stochează energia într-un câmp magnetic. Apoi, impulsul de curent nu mai acționează, ci o sarcină este conectată la inductor, iar curentul inductor trece prin încărcare, dar cu o tensiune diferită, în funcție de caracteristicile de timp ale circuitului de control al convertorului. Deci, inductorul tot timpul, de exemplu, în lămpile cu economii de energie, funcționează în combinație cu întrerupătoarele cu semiconductor.

Cuptoare cu inducție și aragazuri cu inducție

Un inductor este o bobină de bază. Dar ce se întâmplă dacă, ca nucleu, în interiorul unei serpentine, în câmpul său de acțiune, un fel de preformă este introdusă din materialul feromagnetic care trebuie încălzit de curenții de vârstă? Așa funcționează cuptoarele cu inducție și aragazuri cu inducție. O bobină de încălzire cu inducție acționează ca un inductor pentru o billetă feromagnetică, inducând curenți de vârstă de înaltă frecvență în ea, ceea ce duce la încălzirea billetului până la topire.

Plita cu inducție funcționează într-un mod similar. Partea inferioară a vaselor de încălzire este încălzită de un curent rotund, precum miezul unui inductor, a cărui înfășurare este ascunsă în interiorul panoului aragaz cu inducție. Apropo, bobinele de inducție sunt de asemenea utilizate în circuitele de alimentare cu energie electrică ale aragazului cu inducție - în rolul transformatoarelor de impulsuri și al sufocării.

Filtru RFI

Inductorul are proprietatea de a împiedica schimbarea curentului, prezintă un fel de inerție electromagnetică, determinând scurgerea curentului prin el însuși, deoarece în timp ce curentul se acumulează prin bobină, câmpul magnetic creat de acesta nu se poate schimba instantaneu, schimbarea durează timp, inductorul pare să încetinească schimbarea curentului de câmp magnetic în firul propriu.

Această proprietate - pentru a preveni modificările actuale - este utilizată în filtrele RFI inductive. Pentru curent continuu, bobina nu este o rezistență, cu excepția cazului în care rezistența cablului său acționează ca o rezistență activă, dar pentru un curent alternativ și de înaltă frecvență (cum ar fi zgomotul de comutare), bobina va deveni un obstacol. Deci filtrele bazate pe inductori protejează rețelele și circuitele de interferențe.

Ca parte a unui circuit oscilator

Un circuit oscilant este o bobină, în special un inductor (cu miez) conectat la un condensator. Circuitul oscilant ca atare servește de obicei ca un sistem oscilant. Are propria frecvență rezonantă și, prin urmare, poate acționa ca o legătură principală pentru primirea sau primirea oscilațiilor de o anumită frecvență, de exemplu, în comunicațiile radio.

Apropo, încălzitoarele de inducție au adesea un inductor conectat în paralel cu un condensator, în astfel de condiții bobina inductor este și o parte integrantă a circuitului oscilator. În plus, circuitul rezonant în sine poate acționa ca un filtru - pentru a trece și amplifica curenții de frecvențe apropiate de frecvența de rezonanță naturală și de a suprima frecvențele aflate departe de acesta. La receptoarele radio, antenele cu ferită fac parte, de asemenea, dintr-un circuit oscilator reglabil.

Rotori și statori de motoare și generatoare

În motoare și generatoare, statorul și rotorul sunt inductorii modificați. rotor generator auto cu înfășurare de câmp și piese de stâlp - de ce nu un inductor?

Statorul aceluiași generator are o înfășurare trifazată - aceasta este un fel de modificare a inductorului. Chiar și un motor cu inducție - chiar acela are un înfășurare a statorului, care poate fi numit și inductor. Mai mult decât atât, inductanțele acestor bobine de stator sunt luate în considerare ca atare atunci când se selectează condensatoarele de lucru, de exemplu, atunci când un motor trifazat trebuie adaptat la alimentare dintr-un circuit monofazat.

Senzori de deplasare și poziție

Senzorii de deplasare inductivi și de poziție sunt inductori cu miez modificat. O parte a miezului bobinei sub formă de placă, în mișcare schimbă inductanța bobinei, iar parametrii de frecvență ai circuitului se schimbă datorită modificărilor inductanței. Aceasta rezolvă prezența unui obiect în câmpul de acțiune al senzorului. Sau, un miez cilindric în formă de tijă se poate mișca pe măsură ce obiectul asociat se deplasează, iar informațiile despre poziția obiectului sunt citite în parametrii de frecvență asociați cu inductanța variabilă a bobinei al cărei miez se mișcă.

Direcția fasciculului CRT

La unele monitoare cu tuburi de raze catodice, fluxul de particule încărcate este focalizat și deviat de bobine speciale ale sistemului de deflectare. Bobinele de inductanță ale sistemului deflector sunt montate pe un miez de ferită în formă specială în care este introdus tubul cu raze catodice. Prin reglarea curentului în înfășurări, circuitul modifică parametrii câmpului magnetic total al tuturor bobinelor sistemului, ca urmare a fasciculului este creată o anumită cale pentru a lovi o locație calculată cu precizie pe ecran.

Robinet solenoid, blocare electrică, releu retractor

Ca un magnet care atrage obiecte de fier, bobina este capabilă să atragă un miez feromagnetic de o formă sau alta. Unele blocaje electrice, electrovalve și, de exemplu, releul retractor al unui demaror auto, mișcând bendixul și ținându-l un timp în poziția de lucru până la pornirea motorului, funcționează aproximativ în conformitate cu acest principiu. O bobină puternică trage mai întâi ancora, apoi o ține. Când curentul este oprit, bendixul revine la locul său cu un arc.

Bobine de închidere cu plasmă magnetică

Tokamaki sunt instalații termonucleare de fuziune în care plasma este menținută prin crearea unui câmp magnetic în jurul acesteia, astfel încât plasma se mișcă doar de-a lungul liniilor de forță, dar nu poate să se desprindă deasupra lor și să perturbe procesul. În cadrul unei anumite configurații a bobinelor supraconductoare, în cel mai simplu caz - înfășurat într-un cerc în jurul unui torus, plasma ar putea circula ipotetic aproape pentru totdeauna. După cum vedeți, inductorii s-au găsit în tokamaks - camere toroidale cu bobine magnetice. Numele instalației vorbește de la sine.

Tesla Coil

Vorbind despre inductori, nu putem să nu amintim legendarul serpentin Tesla (sau transformator rezonant). În acest caz, inductorul funcționează simultan ca un transformator și ca un circuit oscilant și ca o antenă receptoare cu o capacitate deschisă. Nu există un condensator paralel cu bobina rezonantă, ca într-un încălzitor de inducție, dar există o capacitate solitară sub formă de toroid.

Pe lângă parametrul „inductanță”, fiecare bobină are și o capacitanță și propria sa impedanță de undă. Toți acești parametri sunt luați în considerare la configurare. Transformator Tesla. S-ar părea că doar un inductor împământat cu un toroid în vârf, introdus în rezonanța sa. Dar cât de impresionant arată!