Recalcularea de către dvs. a rolelor fără cadru. Cum sunt bobinate inductoarele? Bobinele cilindrice cu un singur strat sunt calculate folosind formula

Cum sunt bobinate inductoarele?

Un inductor este unul dintre circuitele dintr-un lanț de dispozitive de inginerie radio. Este utilizat la fabricarea cuptoarelor cu microunde, a transformatoarelor pentru substații autonome, a echipamentelor de recepție și transmisie și a altor tipuri de echipamente electrice.

Principiul de funcționare al unui inductor

Când electricitatea este aplicată inductorului, curentul va crește treptat. Când energia încetează să curgă, tensiunea din bobină va crește brusc și apoi începe să slăbească treptat. Puterea curentului într-un circuit nu se poate schimba instantaneu. Pe aceasta se bazează prima lege a comutației.

Există diferite tipuri de inductori cu miez magnetic: de obicei acestea sunt plăci de ferită sau de fier sau miezuri în formă de inel, care sunt considerate cei mai eficienți conductori de curent. Bobinele de miez nemagnetice sunt structuri care sunt goale în interior, adică fără miez.

Materiale pentru realizarea unei bobine

1. Fire izolate din cupru din mai multe secțiuni diferite;
2. Cilindru din plastic;
3. Placă mică de oțel;
4. Micrometru;
5. Rigla;
6. Carton sau sticla organica;
7. O mașină specială pentru înfășurarea firelor pe o bobină (dacă este disponibilă, dar puteți face fără ea).

Cum să bobinați un inductor

Când înfășurați un inductor acasă, nu utilizați sârmă obișnuită de cupru, utilizați numai sârmă izolata, altfel întregul proces își va pierde pur și simplu sensul.

1. Decideți scopul bobinei.
   • Dacă aveți nevoie de o bobină de joasă frecvență, atunci utilizați un miez sub forma unei plăci de oțel. Pentru un dispozitiv de înaltă frecvență, nu aveți nevoie de un miez.
2. Utilizați fir de cupru izolat pentru înfășurare, de preferință cu izolație emailată (în filtrele cu bandă îngustă, se folosește sârmă cu toroane - constă din mai multe fire răsucite împreună).
3. Folosind un micrometru, determinați diametrul firului pe care trebuie să îl înfășurați pe bobină.
   • Dacă nu aveți acest dispozitiv, puteți afla dimensiunea necesară după cum urmează: înfășurați câteva zeci de spire de sârmă pe un creion și măsurați lungimea înfășurării cu o riglă. Apoi împărțiți numărul rezultat la numărul de ture pe care le-ați făcut. În acest fel veți obține dimensiunea diametrului de care aveți nevoie.
4. Faceți baza pentru bobină.
   • Acesta poate fi realizat din carton, plexiglas sau folie pliată într-o rolă.
5. Înfășurați firul pe o bobină.

Această acțiune poate fi efectuată manual sau pe o mașină specială. Firul trebuie bobinat conform principiului „turn to turn”. Cu cât faci mai multe spire, cu atât proprietățile inductive ale bobinei vor fi mai mari.

Acum știți cum sunt înfășurate inductorii și îl puteți folosi acasă pentru a repara sau a crea propriile dispozitive electrice.

Ce vrei să spui prin cuvântul „rolă”? Ei bine... acesta este probabil un fel de „smochin” pe care fire, fir de pescuit, sfoară, orice! O bobină inductor este exact același lucru, dar în loc de un fir, fir de pescuit sau orice altceva, acolo este înfășurat un fir de cupru obișnuit în izolație.

Izolația poate fi realizată din lac transparent, izolație PVC sau chiar material textil. Trucul aici este că, deși firele din inductor sunt foarte aproape unele de altele, totuși izolate unele de altele. Dacă înfășurați bobinele inductoare cu propriile mâini, nu vă gândiți în niciun caz la utilizarea unui fir de cupru obișnuit!

Inductanţă

Orice inductor are inductanţă. Inductanța bobinei se măsoară în Henry(Gn), indicat printr-o literă Lși se măsoară folosind un contor LC.

Ce este inductanța? Dacă un curent electric trece printr-un fir, acesta va crea un câmp magnetic în jurul său:

Unde

B – câmp magnetic, Wb

eu -

Să luăm acest fir și să-l înfășurăm într-o spirală și să aplicăm tensiune la capete

Și obținem această imagine cu linii magnetice de forță:

Aproximativ vorbind, cu cât traversează mai multe linii de câmp magnetic aria acestui solenoid, în cazul nostru aria cilindrului, cu atât fluxul magnetic va fi mai mare. (F). Deoarece un curent electric trece prin bobină, înseamnă că prin ea trece un curent cu intensitatea curentului (eu), iar coeficientul dintre fluxul magnetic și puterea curentului se numește inductanță și se calculează prin formula:

Din punct de vedere științific, inductanța este capacitatea de a extrage energie dintr-o sursă de curent electric și de a o stoca sub formă de câmp magnetic. Dacă curentul din bobină crește, câmpul magnetic din jurul bobinei se extinde, iar dacă curentul scade, câmpul magnetic se contractă.

Auto-inducere

Inductorul are și o proprietate foarte interesantă. Când o tensiune constantă este aplicată bobinei, o tensiune opusă apare în bobină pentru o perioadă scurtă de timp.

Această tensiune opusă se numește EMF autoindusă. Aceasta depinde de valoarea inductanței bobinei. Prin urmare, în momentul în care tensiunea este aplicată bobinei, curentul își schimbă treptat valoarea de la 0 la o anumită valoare într-o fracțiune de secundă, deoarece tensiunea, în momentul aplicării curentului electric, își schimbă și valoarea de la zero la o valoare constantă. Conform legii lui Ohm:

Unde

eu– puterea curentului în bobină, A

U– tensiune în bobină, V

R– rezistența bobinei, Ohm

După cum putem vedea din formulă, tensiunea se schimbă de la zero la tensiunea furnizată bobinei, prin urmare și curentul se va schimba de la zero la o anumită valoare. Rezistența bobinei pentru DC este, de asemenea, constantă.

Și al doilea fenomen în inductor este că, dacă deschidem circuitul dintre inductor și sursa de curent, atunci femele noastre de auto-inducție se vor adăuga la tensiunea pe care am aplicat-o deja bobinei.

Adică, de îndată ce întrerupem circuitul, tensiunea de pe bobină în acel moment poate fi de multe ori mai mare decât era înainte de ruperea circuitului, iar puterea curentului din circuitul bobinei va scădea în liniște, deoarece auto-inducția emf va menține tensiunea în scădere.

Să tragem primele concluzii despre funcționarea inductorului atunci când îi este furnizat curent continuu. Când curentul electric este furnizat bobinei, puterea curentului va crește treptat, iar atunci când curentul electric este îndepărtat din bobină, puterea curentului va scădea ușor la zero. Pe scurt, puterea curentului din bobină nu se poate schimba instantaneu.

Tipuri de inductori

Inductoarele sunt împărțite în principal în două clase: cu miez magnetic si nemagnetic. Mai jos în fotografie este o bobină cu miez nemagnetic.

Dar unde este miezul ei? Aerul este un miez nemagnetic :-). Astfel de bobine pot fi, de asemenea, înfășurate pe un tub de hârtie cilindric. Bobinele de inductanță cu miez nemagnetic sunt utilizate atunci când inductanța nu depășește 5 milihenry.

Și iată inductoarele cu miez:

Se folosesc în principal miezuri din ferită și plăci de fier. Miezurile cresc semnificativ inductanța bobinelor. Miezurile sub formă de inel (toroidal) vă permit să obțineți o inductanță mai mare decât doar miezurile de cilindru.

Pentru bobinele cu inductanță medie, se folosesc miezuri de ferită:

Bobinele cu inductanță mare sunt realizate ca un transformator cu miez de fier, dar cu o singură înfășurare, spre deosebire de transformator.

Sufocă

Există, de asemenea, un tip special de inductor. Acestea sunt așa-numitele. Un inductor este un inductor a cărui sarcină este de a crea o rezistență ridicată la curentul alternativ în circuit pentru a suprima curenții de înaltă frecvență.

Curentul continuu trece prin inductor fara probleme. Puteți citi de ce se întâmplă acest lucru în acest articol. De obicei, șocurile sunt conectate în circuitele de alimentare ale dispozitivelor de amplificare. Choke-urile sunt concepute pentru a proteja sursele de alimentare de semnale de înaltă frecvență (semnale RF). La frecvențe joase (LF) sunt utilizate în circuitele de alimentare și au de obicei miezuri de metal sau ferită. Mai jos în fotografie sunt șocuri de putere:

Există și un alt tip special de sufocare - acesta. Este alcătuit din două inductoare contrabobinate. Datorită contraînfășurării și inducției reciproce, este mai eficient. Choke-urile duble sunt utilizate pe scară largă ca filtre de intrare pentru surse de alimentare, precum și în tehnologia audio.

Experimente cu o bobină

De ce factori depinde inductanța bobinei? Să facem câteva experimente. Am înfășurat o bobină cu miez nemagnetic. Inductanța sa este atât de mică încât contorul LC îmi arată zero.

Are miez de ferită

Încep să introduc bobina în miez până la margine

Contorul LC arată 21 microhenry.

Intru bobina in mijlocul feritei

35 microhenry. Deja mai bine.

Continui să introduc bobina pe marginea dreaptă a feritei

20 microhenry. Încheiem Cea mai mare inductanță pe o ferită cilindrică are loc în mijlocul acesteia. Prin urmare, dacă înfășurați pe un cilindru, încercați să înfășurați în mijlocul feritei. Această proprietate este utilizată pentru a schimba fără probleme inductanța în inductoarele variabile:

Unde

1 – acesta este cadrul bobinei

2 – acestea sunt spirele bobinei

3 – miez, care are o canelură deasupra pentru o șurubelniță mică. Prin înșurubarea sau deșurubarea miezului, schimbăm astfel inductanța bobinei.

Inductanța a devenit aproape 50 microhenry!

Să încercăm să îndreptăm virajele prin ferită

13 microhenry. Încheiem: Pentru inductanță maximă, bobina trebuie să fie înfășurată „turn în rot”.

Să reducem spirele bobinei la jumătate. Au fost 24 de orbite, acum sunt 12.

Inductanță foarte scăzută. Am redus numărul de spire de 2 ori, inductanța a scăzut de 10 ori. Concluzie: cu cât numărul de spire este mai mic, cu atât inductanța este mai mică și invers. Inductanța nu se modifică liniar între spire.

Să experimentăm cu un inel de ferită.

Măsurăm inductanța

15 microhenri

Să mutam bobinele una de cealaltă

Să măsurăm din nou

Hmm, tot 15 microhenry. Încheiem: Distanța de la tură la tură nu joacă niciun rol într-un inductor toroidal.

Hai să facem mai multe ture. Au fost 3 ture, acum sunt 9.

Măsurăm

Wow! A crescut numărul de spire de 3 ori, iar inductanța a crescut de 12 ori! Concluzie: Inductanța nu se modifică liniar între spire.

Dacă credeți formulele pentru calcularea inductanțelor, inductanța depinde de „tururile la pătrat”. Nu voi posta aceste formule aici, pentru că nu văd nevoia. Voi spune doar că inductanța depinde și de parametri precum miezul (din ce material este făcut), aria secțiunii transversale a miezului și lungimea bobinei.

Desemnarea pe diagrame

Conectarea în serie și paralelă a bobinelor

La conexiunea în serie a inductoarelor, inductanța lor totală va fi egală cu suma inductanțelor.

Și atunci când conexiune paralelă obținem asta:

Când conectați inductanțe, trebuie să faceți următoarele: Regula este ca acestea să fie distanțate spațial pe tablă. Acest lucru se datorează faptului că, dacă sunt aproape unul de celălalt, câmpurile lor magnetice se vor influența reciproc și, prin urmare, citirile inductanțelor vor fi incorecte. Nu așezați două sau mai multe bobine toroidale pe o axă de fier. Acest lucru poate duce la citiri incorecte ale inductanței totale.

rezumat

Inductorul joacă un rol foarte important în electronică, în special în echipamentele transceiver. Pe bobine inductoare sunt, de asemenea, construite diferite tipuri de echipamente electronice radio, iar în inginerie electrică este folosită și ca limitator de supratensiune.

Băieții de la Soldering Iron au făcut un filmuleț foarte bun despre un inductor. Recomand cu siguranță vizionarea:

Inductor - un șurub, spirală sau bobină elicoidală realizată dintr-un conductor izolat laminat, care are o inductanță semnificativă cu o capacitate relativ mică și rezistență activă scăzută. Ca urmare, atunci când curentul electric alternativ trece prin bobină, se observă o inerție semnificativă a acesteia.

Pentru a crește inductanța, se folosesc miezuri din materiale feromagnetice: oțel electric, permalloy, fluxtrol, fier carbonil, ferite. Miezurile sunt, de asemenea, folosite pentru a schimba inductanța bobinelor în limite mici.

Există, de asemenea, bobine ale căror conductoare sunt implementate pe o placă de circuit imprimat.

Inductor într-un circuit electric, conduce bine curentul continuu și în același timp rezistă curentului alternativ, deoarece atunci când curentul se schimbă în bobină, apare o fem auto-inductivă, împiedicând această schimbare.

Parametrul principal al inductorului este acesta inductanţă, care determină ce fel de flux de câmp magnetic va crea bobina atunci când trece un curent de 1 amper prin ea. Valorile tipice ale inductanțelor bobinei variază de la zecimi de µH la zeci de H.

Pierderi de fire cauzat de trei motive:

· Firele de înfășurare au rezistență ohmică (activă).

· Rezistența firului de înfășurare crește odată cu creșterea frecvenței, ceea ce se datorează efectului pielii. Esența efectului este deplasarea curentului în straturile de suprafață ale firului. Ca urmare, secțiunea transversală utilă a conductorului scade și rezistența crește.

· În firele unei înfășurări răsucite în spirală se manifestă efectul de proximitate, a cărui esență este deplasarea curentului sub influența curenților turbionari și a unui câmp magnetic la periferia înfășurării. Ca urmare, secțiunea transversală prin care curge curentul capătă o formă de semilună, ceea ce duce la o creștere suplimentară a rezistenței firului.

Pierderi dielectrice (izolația firului și cadru bobină) pot fi clasificate în două categorii:

· Pierderi din dielectricul unui condensator interturn (scurgeri interturn și alte pierderi caracteristice dielectricilor condensatorilor).

· Pierderi din proprietățile magnetice ale dielectricului (aceste pierderi sunt similare cu pierderile din miez).

În general, se poate observa că pentru bobinele moderne de uz general, pierderile în dielectric sunt cel mai adesea neglijabile.

Pierderea miezului constau din pierderi de curenți turbionari, pierderi de histerezis și pierderi inițiale.

Pierderi de curent turbionar . Curentul care trece printr-un conductor induce o fem în conductorii din jur, cum ar fi miezul, ecranul și firele spirelor adiacente. Curenții turbionari rezultați devin o sursă de pierderi datorită rezistenței conductoarelor.

Tipuri de inductori

Inductori de buclă . Aceste bobine sunt utilizate împreună cu condensatoare pentru a produce circuite rezonante. Ele trebuie să aibă stabilitate ridicată, precizie și factor de calitate.

Bobine. Astfel de bobine sunt utilizate pentru a asigura cuplarea inductivă între circuite individuale și cascade. Această conexiune face posibilă separarea circuitelor de bază și colectoare etc., prin curent continuu.Asemenea bobine nu sunt supuse unor cerințe stricte privind factorul de calitate și precizie, așa că sunt realizate din sârmă subțire sub formă de două înfășurări de dimensiuni mici. . Parametrii principali ai acestor bobine sunt inductanța și coeficientul de cuplare.

Variometre.Acestea sunt bobine a căror inductanță poate fi schimbată în timpul funcționării pentru a rearanja circuitele oscilatorii. Ele constau din două bobine conectate în serie. Una dintre bobine este staționară (stator), cealaltă este situată în interiorul primei și se rotește (rotor). Când poziția rotorului în raport cu statorul se modifică, se schimbă valoarea inductanței reciproce și, prin urmare, inductanța variometrului. Un astfel de sistem vă permite să schimbați inductanța de 4-5 ori. În ferovariometre, inductanța este modificată prin deplasarea miezului feromagnetic.

Sufocă . Acestea sunt inductori cu rezistență mare la curent alternativ și rezistență scăzută la curent continuu. Ele sunt utilizate în circuitele de alimentare ale dispozitivelor de inginerie radio ca element de filtru. Pentru rețelele de alimentare cu frecvențe de 50-60 Hz, acestea sunt realizate pe miezuri de oțel pentru transformatoare. La frecvențe mai mari se folosesc și miezuri de permalloy sau ferită. Un tip special de șocuri sunt butoaiele de ferită care suprimă zgomotul (mărgele) pe fire.

Accelerate duble două inductoare contra-înfăşurate utilizate în filtrele de putere. Datorită contraînfășurării și inducției reciproce, acestea sunt mai eficiente pentru filtrarea interferențelor în mod comun cu aceleași dimensiuni. Choke-urile duble sunt utilizate pe scară largă ca filtre de intrare pentru surse de alimentare; în filtrele de semnal diferenţial ale liniilor digitale, precum şi în tehnologia audio. Acestea. sunt concepute atât pentru a proteja sursele de alimentare de semnalele de înaltă frecvență induse, cât și pentru a evita înfundarea rețelei de alimentare cu interferențe electromagnetice. La frecvențe joase este utilizat în filtrele de alimentare și are de obicei un miez feromagnetic (oțel pentru transformare) sau ferită.

Aplicarea inductoarelor

· Inductoarele (împreună cu condensatoare și/sau rezistențe) sunt utilizate pentru a construi diferite circuite cu proprietăți dependente de frecvență, în special filtre, circuite de feedback, circuite oscilante etc.

· Inductoarele sunt utilizate în regulatoarele de comutare ca element care stochează energie și convertește nivelurile de tensiune.

· Două sau mai multe bobine cuplate inductiv formează un transformator.

· Un inductor, alimentat de un curent pulsat de la un comutator tranzistor, este uneori folosit ca sursă de înaltă tensiune de putere scăzută în circuitele cu curent scăzut atunci când crearea unei tensiuni de alimentare înalte separate în sursa de alimentare este imposibilă sau nepractică din punct de vedere economic. În acest caz, supratensiunile de înaltă tensiune apar pe bobină din cauza auto-inducției, care pot fi utilizate în circuit, de exemplu, prin rectificare și netezire.

· Bobinele sunt folosite și ca electromagneți.

· Bobinele sunt folosite ca sursă de energie pentru a excita plasma cuplată inductiv.

· Pentru comunicații radio - emiterea și recepția undelor electromagnetice (antenă magnetică, antenă inelă).

o Antenă buclă

oDDRR

o Bucla de inducție

· Pentru încălzirea materialelor conductoare electric în cuptoarele cu inducție.

· Ca senzor de deplasare: modificarea inductanței bobinei poate fi variată pe o gamă largă prin deplasarea (tragerea) miezului.

· Inductorul este utilizat la senzorii de câmp magnetic inductiv. Magnetometrele cu inducție au fost dezvoltate și utilizate pe scară largă în timpul celui de-al Doilea Război Mondial.

Metode eficiente de bobinare dezvoltate la întreprinderea noastră:

Vă permite să eliminați restricțiile privind intervalele de tensiuni, curenți și temperaturi aplicate. Reduceți secțiunea transversală a firului, costul și greutatea bobinelor în aceleași condiții de funcționare. Sau vă permit să creșteți tensiunile, curenții și temperaturile de funcționare cu aceeași secțiune transversală a firului.

Mulți ani de cercetare au arătat că cea mai eficientă metodă de răcire este aerul. Utilizarea unor tipuri suplimentare de izolație este uneori nedorită și înrăutățește proprietățile înfășurărilor. În loc de izolație, folosim împărțirea înfășurării în secțiuni. Ne străduim să creștem zona de contact a firului cu fluxuri puternice de aer.

1. Înfășurare divizată.

Cea mai bună alternativă la izolarea suplimentară. Înfășurarea este împărțită în orice număr de secțiuni conectate în serie. Potențialul dintre secțiuni este împărțit la numărul de secțiuni. Potențialul dintre straturi este împărțit la numărul de secțiuni înmulțit cu numărul de straturi. Potențialul dintre turele adiacente dintr-un strat este împărțit la numărul de secțiuni înmulțit cu numărul de straturi și numărul de spire din strat. Astfel, orice tensiune de avarie periculoasă poate fi redusă la parametrii de protecție electrică ai unui fir email obișnuit fără utilizarea unor măsuri speciale de izolare electrică. Cu cât sunt mai multe secțiuni separate, cu atât răcirea poate fi organizată mai bine.

2. Înfășurare fără contact.

Turnurile înfășurării sunt suspendate în aer pe fire speciale. Nu au contact mecanic, electric sau termic cu alte materiale bobine, nici cu cadrul, nici cu carcasa, nici cu izolația electrică. Cea mai eficientă răcire cu aer, izolație termică și electrică.

3. Corp în formă de melc.

Considerăm că răcirea cu aer este cea mai eficientă modalitate de a răci înfășurările. Utilizarea unei astfel de carcase cu ventilatoare și caracteristici aerodinamice calculate oferă avantaje semnificative.

4. Înfășurare cu val întreg.

Tot ce este nou este bine uitat vechi. Împărțirea înfășurării în două brațe și conectarea acesteia printr-o punte de diode are ca rezultat comutarea alternativă a brațelor la frecvența rețelei. În timpul unei jumătate de ciclu, un umăr lucrează, celălalt se odihnește. Acest lucru permite utilizarea înfășurărilor cu o secțiune transversală mai mică. Înfășurarea cu undă completă este deosebit de relevantă acolo unde este necesar să plasați o înfășurare foarte puternică cu un fir atât de gros într-un spațiu mic încât este imposibil să vă îndoiți la unghiurile necesare fără deteriorare. Sau industria nu produce anvelope atât de groase și, astfel, puteți trece la o secțiune mai mică.

5. Înfășurarea țevii.

Pentru funcționare la temperaturi deosebit de ridicate. Sârma utilizată este o conductă de cupru, fluid circulant, pompe, schimbătoare de căldură, generatoare frigorifice și rezervoare.

6. Umplere cu compuși cu impurități pe bază de nitrură de bor și altele pentru a crește conductivitatea termică a compusului. Sau întindere rezistentă la vibrații folosind plăci tehnice speciale. Este utilizat în moduri de operare complexe cu impact de vibrații.

Specialiștii noștri vor dezvolta cea mai eficientă modalitate de a vă rezolva problemele. Vom fi bucuroși să cooperăm cu dvs.

Asteptam comenzile voastre.

Așadar, dragi prieteni, dacă sunteți aici, atunci cel mai probabil vă întrebați cum funcționează un inductor (choke). Există un număr foarte mare de soiuri ale acestora și, uneori, sunt atât de diferite unele de altele sau invers, sunt atât de asemănătoare cu un transformator obișnuit încât nu este imediat evident. Arata cam asa:

Și este indicat pe diagramă astfel:

Bobina este utilizată în mai multe scopuri:

• suprimarea interferențelor;
• stocare a energiei;
• crearea de câmpuri magnetice.

Bobina este realizată sub formă de înfășurări spiralate ale unui conductor unic sau multinucleu în jurul unei tije cilindrice principale.
-
Proprietăți inductor:

• Rezistența bobinei crește odată cu creșterea frecvenței curentului care trece prin ea;
• Rata de schimbare a curentului prin bobină este limitată și este determinată de inductanța bobinei.

Diagrama de funcționare a bobinei;

---
Să ne construim propriul inductor!
B este câmpul magnetic, I este puterea curentului.

Mai întâi, să luăm acest fir și să-l transformăm într-o spirală.

Să furnizăm energie electrică la capetele bobinei noastre! Să tragem primele concluzii despre funcționarea dispozitivului nostru.Dacă curentul electric este alimentat continuu bobinei, puterea acesteia va crește treptat.Dacă curentul electric este îndepărtat brusc. curent, atunci puterea sa va crește brusc în bobină și va scădea treptat la zero.

Există două tipuri de bobine:

Cu miez nemagnetic și magnetic.
Ce fel de bobină am primit?Așa e, aerul este un miez nemagnetic.Asemenea bobine sunt de obicei înfășurate pe un tub de hârtie și sunt folosite dacă inductanța nu depășește 5 miliHenry.
--
Și așa arată bobinele cu miez magnetic sau de fier:

Miezul crește semnificativ rezistența bobinei...
Și acesta este un reprezentant tipic al acestui tip de transformator:

Are doar două diferențe față de bobinele cu miez magnetic:

1. Are miez de fier deoarece are inductanță mare.
2. Are o înfășurare primară și secundară.

----
Ei bine, asta e tot, dragi prieteni, sper că v-a plăcut articolul meu, în care am vorbit despre ce este un inductor și cum să-l faci singur.

--------
Griguz_Piguz

Pentru a crea un câmp magnetic și a netezi interferențele și impulsurile din acesta, se folosesc elemente speciale de stocare. Inductoarele din circuitele AC și DC sunt folosite pentru a stoca o anumită cantitate de energie și pentru a limita electricitatea.

Proiecta

Scopul principal al inductoarelor GOST 20718-75 este acumularea de energie electrică într-un câmp magnetic pentru acustică, transformatoare etc. Sunt utilizate pentru dezvoltarea și construcția diferitelor circuite selective și dispozitive electrice. Funcționalitatea, dimensiunea și zona de utilizare depind de design (material, număr de spire), prezența unui cadru. Dispozitivele sunt fabricate în fabrici, dar le puteți realiza singur. Elementele de casă sunt oarecum inferioare ca fiabilitate față de cele profesionale, dar sunt de câteva ori mai ieftine.

Foto - diagramă

Cadrul inductorului este realizat din material dielectric. În jurul acestuia este înfășurat un conductor izolat, care poate fi fie cu un singur nucleu, fie cu mai multe nuclee. În funcție de tipul de înfășurare, acestea sunt:

1. Spiral (pe un inel de ferită);
2. Şurub;
3. Șurub-spiral sau combinat.

O caracteristică notabilă a unui inductor pentru circuite electrice este că poate fi înfășurat fie în mai multe straturi, fie unificat, adică cu resturi. Dacă se folosește un conductor gros, atunci elementul poate fi înfășurat fără cadru, dacă este subțire, atunci numai pe un cadru. Aceste rame inductoare vin în diferite secțiuni transversale: pătrate, rotunde, dreptunghiulare. Înfășurarea rezultată poate fi introdusă într-o carcasă specială a oricărui dispozitiv electric sau utilizată în mod deschis.

Fotografie - designul unui element de casă

Miezurile sunt folosite pentru a crește inductanța. În funcție de scopul elementului, materialul tijei utilizat variază:

1. Cu miezuri feromagnetice și de aer sunt utilizate la frecvențe înalte de curent;
2. Cele din oțel sunt folosite în medii de joasă tensiune.

Pe baza principiului de funcționare, există următoarele tipuri:

1. Contur. Ele sunt utilizate în principal în inginerie radio pentru a crea circuite oscilatorii pe plăci și pentru a lucra împreună cu condensatoare. Conexiunea folosește o conexiune serială. Aceasta este o versiune modernă a bobinei plate Tesla;
2. Variometre. Acestea sunt bobine reglabile de înaltă frecvență, a căror inductanță poate fi controlată, dacă este necesar, folosind dispozitive suplimentare. Ele reprezintă o conexiune a două bobine separate, dintre care una este mobilă, iar cealaltă nu;
3. Twin și tuning chokes. Principalele caracteristici ale acestor bobine: rezistență scăzută la curent continuu și rezistență ridicată la curent alternativ. Choke-urile sunt realizate din mai multe bobine conectate prin înfășurări. Ele sunt adesea folosite ca filtru pentru diverse dispozitive radio, instalate pentru a controla interferența în antene etc.;
4. Transformatoare de comunicare. Caracteristica lor de proiectare este că două sau mai multe bobine sunt instalate pe o tijă. Ele sunt utilizate în transformatoare pentru a asigura o conexiune specifică între componentele individuale ale unui dispozitiv.

Marcarea inductoarelor este determinată de numărul de spire și de culoarea carcasei.

Foto – marcaj

Principiul de funcționare

Schema de funcționare a inductoarelor active se bazează pe faptul că fiecare tură individuală a înfășurării se intersectează cu linii de forță magnetice. Acest element electric este necesar pentru a extrage energie electrică dintr-o sursă de energie și pentru a o transforma pentru a o stoca sub formă de câmp electric. În consecință, dacă curentul circuitului crește, atunci câmpul magnetic se extinde, dar dacă scade, câmpul se va contracta invariabil. Acești parametri depind și de frecvență și tensiune, dar, în general, efectul rămâne neschimbat. Pornirea elementului produce o schimbare de fază în curent și tensiune.

Foto - principiu de funcționare

În plus, bobinele inductive (cadru și fără cadru) au proprietatea de autoinducție, calculul acesteia se face pe baza datelor rețelei nominale. În înfășurările multistrat și cu un singur strat, se creează o tensiune care este opusă tensiunii curentului electric. Aceasta se numește EMF; determinarea forței magnetice electromotoare depinde de valorile inductanței. Poate fi calculat folosind legea lui Ohm. Este de remarcat faptul că, indiferent de tensiunea rețelei, rezistența din inductor nu se modifică.

Foto - conectarea terminalelor individuale ale elementelor

Legătura dintre inductanță și conceptul (modificarea) emf poate fi găsită folosind formula ε c = – dФ/dt = – L*dI/dt, unde ε este valoarea emf de auto-inducție. Și dacă viteza de schimbare a energiei electrice este egală cu dI/dt = 1 A/c, atunci L = ε c.

Video: calcularea unui inductor

Calcul

Formula – formula circuitului oscilator

Unde L este elementul în sine, care acumulează energie magnetică.

În același timp, perioada de oscilații libere a acestui circuit este calculată prin:

Formula – perioada de oscilații libere

Unde C este un condensator, un element reactiv al circuitului care stochează energia electrică într-un anumit circuit. Cantitatea de reactanță inductivă într-un astfel de circuit este calculată prin X L = U/I. Aici X este capacitatea. Când se calculează un rezistor, parametrii principali ai acestui element sunt inserați în exemplu.

Inductanța solenoidului este determinată de formula:

Formula - inductanța bobinei solenoidului

În plus, nivelul inductanței are o anumită dependență de temperatura de pe placă. Conexiunea paralelă a mai multor părți, modificările densității și mărimii spirelor de înfășurare și alți parametri afectează proprietățile de bază ale acestui element.

Foto – dependență de temperatură

Pentru a afla parametrii inductorului, puteți utiliza diverse metode: măsurați cu un multimetru, testați cu osciloscoape, verificați separat cu un ampermetru sau un voltmetru. Aceste opțiuni sunt foarte convenabile, deoarece folosesc condensatori ca elemente reactive, ale căror pierderi electrice sunt foarte mici și este posibil să nu fie luate în considerare în calcule. Uneori, pentru a simplifica sarcina, se folosește un program special pentru calcularea și măsurarea parametrilor necesari. Acest lucru vă permite să simplificați semnificativ selecția elementelor necesare pentru circuite.

Puteți cumpăra inductori (SMD 150 μH și altele) și fire pentru înfășurarea lor de la orice magazin de electricitate; prețul lor variază de la 2 USD la câteva zeci.