Induktorius (inductor. -eng) – tai įtaisas, kurio pagrindinis komponentas yra į žiedus susuktas arba aplink šerdį apvyniotas laidininkas. Srovei tekant aplink susuktą laidininką (ritę), susidaro magnetinis laukas (gali sutelkti kintamąjį magnetinį lauką), kuris naudojamas radijo ir elektrotechnikoje.
Droselis (Drossel, reguliatorius, ribotuvas) yra artimesnis tikslumui ir kompiuterinėms technologijoms, nes dažniausiai naudojamas procesorių maitinimo grandinėse, vaizdo plokštėse, pagrindinės plokštės, maitinimo šaltiniai ir kt. Pastaruoju metu induktoriai naudojami metalo lydinio korpusuose, siekiant sumažinti trikdžius, spinduliuotę, triukšmą ir aukšto dažnio švilpimą ritės veikimo metu.
Induktorius skirtas sumažinti įtampos pulsaciją, išlyginti arba filtruoti srovės dažnio komponentą ir pašalinti kintamąjį srovės komponentą. Induktoriaus varža didėja didėjant dažniui, o nuolatinei srovei varža yra labai maža. Induktoriaus charakteristikos gaunamos iš laidininko storio, posūkių skaičiaus, laidininko varžos, šerdies buvimo ar nebuvimo ir medžiagos, iš kurios pagaminta šerdis. Ypač efektyviais laikomi droseliai su ferito šerdimis (taip pat iš alsiferio, karbonilo geležies, magnetito), pasižymintys dideliu magnetiniu pralaidumu.
Kaip veikia droselis.
Grandinėse kintamoji srovė, apkrovos srovei apriboti dažnai naudojami droseliai – indukcinės varžos. Čia droseliai turi rimtų pranašumų, palyginti su įprastiniais rezistoriais - sutaupoma daug energijos ir nėra stipraus šildymo.
Koks yra droselio įtaisas, koks jo veikimo principas?
Droselis yra labai paprastas – tai elektros laido ritė, apvyniota ant feromagnetinės medžiagos šerdies. Priešdėlis ferro nurodo geležies buvimą jo sudėtyje (ferrum yra lotyniškas geležies pavadinimas) vienu ar kitu kiekiu.
Induktoriaus veikimo principas pagrįstas savybe, būdinga ne tik ritėms, bet ir apskritai bet kokiems laidininkams - induktyvumu. Šį reiškinį lengviausia suprasti atlikus paprastą eksperimentą.
Norėdami tai padaryti, turite surinkti paprastą elektros grandinė, susidedantis iš žemos įtampos nuolatinės srovės šaltinio (baterijos), mažos kaitrinės lemputės, tinkama įtampai ir pakankamai galingo droselio (galite paimti droselį iš DRL-400 vatų lempos).
Be droselio grandinė veiks kaip įprasta – grandinė užsidaro, užsidega lemputė. Bet jei pridėsite droselį, nuosekliai sujungdami jį su apkrova (lemputė), vaizdas šiek tiek pasikeis.
Atidžiau pažiūrėjus matosi, kad, pirma, lemputė užsidega ne iš karto, o su tam tikru uždelsimu, antra, atidarius grandinę, atsiranda aiškiai matoma kibirkštis, kurios anksčiau nebuvo pastebėta. Taip atsitinka todėl, kad įjungimo momentu srovė grandinėje nepadidėja iš karto – tam neleidžia induktorius, kurį laiką sugerdamas elektrą ir kaupdamas ją elektros pavidalu. magnetinis laukas. Šis gebėjimas vadinamas induktyvumu.
Kuo didesnis induktyvumas, tuo daugiau energijos induktorius gali sukaupti. Induktyvumo vienetas yra 1 Henris. Grandinės nutraukimo momentu sukaupta energija išsiskiria, o įtampa gali viršyti E.D.S. šaltinį naudojo dešimt kartų, o srovė nukreipta priešinga kryptimi. Taigi pastebimas kibirkštis plyšimo vietoje. Šis reiškinys vadinamas - E.D.S. saviindukcija.
Jei įdiegsite kintamosios srovės šaltinį, o ne nuolatinės srovės šaltinį, naudodami, pavyzdžiui, žeminamąjį transformatorių, galite pastebėti, kad ta pati lemputė, prijungta per droselį, visiškai neužsidega. Induktorius suteikia daug didesnį atsparumą kintamajai srovei nei nuolatinei srovei. Taip yra dėl to, kad srovė per pusę ciklo atsilieka nuo įtampos.
Pasirodo, kad darbinė įtampa ant apkrovos krenta daug kartų (ir srovė atitinkamai), tačiau energija neprarandama – ji grįžta dėl savaiminės indukcijos atgal į grandinę. Induktoriaus varža kintamajai srovei vadinama reaktyviąja. Jo reikšmė priklauso nuo induktyvumo dydžio ir kintamosios srovės dažnio. Induktyvumo vertė savo ruožtu priklauso nuo ritės apsisukimų skaičiaus ir šerdies medžiagos savybių, vadinamų magnetiniu pralaidumu, taip pat nuo jos formos.
Magnetinis pralaidumas – skaičius, rodantis, kiek kartų ritės induktyvumas yra didesnis su tam tikros medžiagos šerdimi nei be jos (idealiu atveju vakuume).
Tai yra, e - vakuumo magnetinis pralaidumas imamas kaip vienetas.
Mažo induktyvumo radijo dažnio ritėse tiksliam derinimui naudojamos strypo formos šerdys. Medžiagos joms gali būti feritai, kurių magnetinis laidumas yra palyginti mažas, kartais nemagnetinės medžiagos, kurių pralaidumas mažesnis nei 1.
Elektromagnetuose relės turi pasagos formos ir cilindrines šerdis, pagamintas iš specialaus plieno.
Apvijų droseliams ir transformatoriams naudojamos uždaros šerdys - magnetinės grandinės Ш - formos ir toroidinės. Medžiaga esant dažniams iki 1000 Hz yra specialus plienas, virš 1000 Hz - įvairūs ferolydiniai. Magnetinės šerdys surenkamos iš atskirų plokščių, padengtų laku.
Ant šerdies suvyniota ritė, be reaktyviosios (Xl), turi ir aktyviąją varžą (R). Taigi, induktoriaus varža yra lygi aktyviųjų ir reaktyviųjų komponentų sumai.
Kaip veikia transformatorius.
Apsvarstykite droselio, sumontuoto uždaroje magnetinėje grandinėje ir prijungto kaip apkrovą prie kintamos srovės šaltinio, veikimą. Šerdies apsisukimų skaičius ir magnetinis pralaidumas parenkamas taip, kad jo reaktyvumas būtų didelis, o srovė, tekanti grandinėje, atitinkamai – ne.
Srovė, periodiškai keisdama kryptį, sužadins elektromagnetinį lauką ritės apvijoje (vadinkime ritės numeriu 1), kurio kryptis taip pat periodiškai keisis – permagnetins šerdį. Jei ant tos pačios šerdies dedama papildoma ritė (pavadinkime ją numeriu 2), tada, veikiant kintamam šerdies elektromagnetiniam laukui, joje atsiras indukuotas kintamasis E.D.S.
Jei abiejų ritių apsisukimų skaičius yra vienodas, tada indukuoto E.D.S. labai artima ritės numerio 1 maitinimo šaltinio įtampos vertei. Jei ritės numerio 2 apsisukimų skaičius sumažėja perpus, tada indukuoto E.F.S. sumažės perpus, jei apsisukimų skaičius atvirkščiai, didės – sukeltas E.D.S. taip pat padidės. Pasirodo, kiekvienam posūkiui yra tam tikra įtampos dalis.
Ritės, kuriai tiekiama maitinimo įtampa (numeris 1), apvija vadinama pirmine. o apvija, iš kurios pašalinama transformuota įtampa, yra antrinė.
Antrinių (Np) ir pirminių (Ns) apvijų apsisukimų skaičiaus santykis lygus jų atitinkamų įtampų santykiui - Up (pirminės apvijos įtampa) ir Us (antrinės apvijos įtampa).
Taigi prietaisas, susidedantis iš uždaros magnetinės grandinės ir dviejų apvijų kintamosios srovės grandinėje, gali būti naudojamas maitinimo įtampai pakeisti - transformacijai. Atitinkamai, jis vadinamas transformatoriumi.
Jei prie antrinės apvijos prijungsite kokią nors apkrovą, joje atsiras srovė (Is). Tai sukels proporcingą srovės (Ip) padidėjimą ir pirminėje apvijoje. Teisingas santykis būtų toks:
Transformatoriai gali būti naudojami tiek maitinimo įtampai konvertuoti, tiek stiprinimo pakopoms atjungti ir suderinti. Dirbant su transformatoriais, būtina atkreipti dėmesį į daugybę svarbius parametrus, toks kaip:
1. Pirminės ir antrinės apvijų leistinos srovės ir įtampos.
2. Maksimali galia transformatorius - galia, kuri gali būti perduodama per jį ilgą laiką, nesukeliant apvijų perkaitimo.
3. Transformatoriaus veikimo dažnių diapazonas.
Lygiagretus virpesių grandinė.
Jei sujungsite induktorių ir kondensatorių, gausite labai įdomų radijo inžinerijos elementą - virpesių grandinę. Jei įkraunate kondensatorių arba sukeliate E.D.S. naudojant elektromagnetinį lauką, grandinėje pradės vykti šie procesai: Kondensatorius, išsikrovęs, sužadina induktoriaus elektromagnetinį lauką. Kai įkrova išsenka, induktorius grąžina sukauptą energiją atgal į kondensatorių, tačiau su priešingu ženklu, dėl E.D.S. saviindukcija. Tai bus kartojama vėl ir vėl - grandinėje bus elektromagnetiniai virpesiai sinusoidinė forma. Šių virpesių dažnis vadinamas grandinės rezonansiniu dažniu ir priklauso nuo kondensatoriaus talpos (C) ir ritės induktyvumo (L).
Lygiagreti virpesių grandinė turi labai didelę varžą rezonansinis dažnis. Tai leidžia jį naudoti dažnio parinkimui (parinkimui) radijo įrangos ir tarpinio dažnio stiprintuvų įvesties grandinėse, taip pat įvairios schemos ah, pagrindiniai generatoriai.
Induktyvumo spalvinis ir kodinis žymėjimas.
Paprastai induktyvumo ritėms užkoduojama vardinė induktyvumo vertė ir tolerancija, t.y. leistinas nuokrypis nuo nurodytos nominalios vertės. Nominali vertė užkoduota skaičiais, o paklaida – raidėmis. Naudojami du kodavimo tipai.
Kodo žymėjimas.
Pirmieji du skaitmenys nurodo reikšmę mikrohenrijais (µH), paskutinis – nulių skaičių. Po skaičių esanti raidė rodo toleranciją. Pavyzdžiui, kodas 101J reiškia 100 µH ±5%. Jei paskutinė raidė nenurodyta, tolerancija yra 20%. Išimtys: jei induktyvumas mažesnis nei 10 μH, dešimtainis taškas yra raidė R, o induktyvumas mažesnis nei 1 μH – N raidė.
D = ± 0,3 nH; J=±5 %; K=±10 %; M=±20 %
Pavadinimo pavyzdžiai:
Induktyvumas žymimas tiesiogiai mikrohenrijais (µH). Tokiais atvejais žymėjimas 680K reikš ne 68 µH ± 10%, kaip A atveju, o 680 µH ± 10%.
Kaip išmatuoti ritės, droselio induktyvumą.
Atsiprašome už kai kurių nuotraukų kokybę (kurios yra turtingos).
Rūpinkitės savimi ir savo artimaisiais!
griūtis
Frazė „sriegio ritė“ yra žinoma visiems, tačiau manau, kad ne visi yra girdėję apie induktorių. Ką turi omeny sakydamas "ritė"? Na... tai turbūt kažkokia nesąmonė, ant kurios siūlai, meškerė, virvė, bet kas! Induktorius lygiai toks pat, bet vietoj sriegio, meškerės ar kažko kito ten izoliacijoje suvyniota paprasta varinė viela. Izoliacija gali būti iš bespalvio lako, iš vielos izoliacijos ir net iš audinio. Čia mikroschema yra tokia, nors induktoriaus laidai yra labai prigludę vienas prie kito, jie vis tiek yra izoliuoti vienas nuo kito. Jei patys suvyniojate induktorius, jokiu būdu nebandykite paimti paprastos plikos varinės vielos!
Bet koks induktorius, kaip bebūtų keista, turi induktyvumą :-) Ritės induktyvumas matuojamas Henry (H), žymimas raide L ir matuojamas LC matuokliu. Kas yra induktyvumas? Išsiaiškinkime. Jei elektros srovė bus varoma per laidus, ji aplink save sukurs magnetinį lauką:
kur B yra magnetinis laukas, I yra srovės stiprumas.
Paimkime ir suvyniokime šį laidą į spiralę ir į jo galus paveskime elektros srovę:
Ir mes gavome šį paveikslėlį su magnetinio lauko linijomis:
Grubiai tariant, kuo daugiau magnetinio lauko linijų kerta šio solenoido plotą, gaunamas cilindro plotas, tuo didesnis magnetinis srautas (F). Kadangi visoje šioje struktūroje teka elektros srovė, tai reiškia, kad šiuo metu ji turi tam tikrą srovės stiprumą (I). O koeficientas tarp magnetinio srauto ir srovės stiprumo vadinamas induktyvumu ir apskaičiuojamas taip:
Moksliniu požiūriu induktyvumas yra galimybė išgauti energiją iš šaltinio elektros srovė ir saugoti jį magnetinio lauko pavidalu. Jei srovė ritėje didėja, magnetinis laukas aplink ritę plečiasi, o jei srovė mažėja, magnetinis laukas susitraukia. Induktorius taip pat turi labai įdomių savybių. Kai į ritę patenka elektros srovė nuolatinė įtampa, ritėje atsiranda priešinga elektros srovės įtampai ir po kelių sekundės dalių ji išnyksta. Ši priešinga įtampa vadinama elektromotorine saviindukcijos jėga arba tiesiog - saviindukcijos EMF. Šis emf priklauso nuo ritės induktyvumo. Todėl tuo momentu, kai į ritę tiekiama įtampa, srovės stiprumas sekundės dalimis sklandžiai keičia savo reikšmę nuo 0 iki tam tikros reikšmės, nes įtampa tuo momentu, kai įjungiama elektros srovė, taip pat keičia savo vertę nuo nuo nulio iki pastovios vertės pagal Ohmo dėsnį:
kur I – srovė ritėje, U – įtampa ritėje, R – ritės varža.
Kaip matome iš formulės, įtampa kinta nuo nulio į įtampą, tiekiamą į ritę, todėl srovė taip pat keisis nuo nulio iki tam tikros reikšmės. Ritės varža yra pastovi.
Ir antras pokštas induktoryje yra tas, kad jei atidarysime induktoriaus grandinę - srovės šaltinį, tada mūsų saviindukcijos EMF bus pridėta prie įtampos, kurią mes įjungėme į ritę. Vadinasi, pačioje pradžioje srovė bus didesnė, o paskui tyliai nukris iki nulio. Srovės nykimo laikas priklauso ir nuo ritės induktyvumo.
Padarykime pirmąsias išvadas apie induktoriaus veikimą, kai į jį paduodama nuolatinė srovė. Į ritę nukreipus elektros srovę, srovės stipris sklandžiai didės, o pašalinus elektros srovę iš ritės, srovės stipris ritėje smarkiai padidės ir palaipsniui mažės iki nulio. Trumpai tariant, srovė ritėje negali akimirksniu pasikeisti. Elektronikoje tai žinoma kaip pirmasis komutacijos dėsnis. Uff, na, viskas, sunkiausia dalis baigėsi :-).
Induktyvumo ritės daugiausia skirstomos į dvi klases: su magnetine ir nemagnetine šerdimi. Žemiau nuotraukoje yra ritė su nemagnetine šerdimi.
Bet kur jos širdis? Oras yra nemagnetinė šerdis :-). Tokios ritės taip pat gali būti suvyniotos ant kokio nors cilindrinio popieriaus vamzdžio. Nemagnetinis šerdies induktyvumas naudojamas, kai induktyvumas neviršija 5 mili Henry.
Ir čia yra pagrindiniai induktoriai:
Dažniausiai naudojamos šerdys, pagamintos iš ferito ir geležies plokščių. Šerdys kartais padidina ritių induktyvumą. Žiedo formos šerdys (toroidinės) leidžia gauti didelė induktyvumas nei tik šerdys iš cilindro.
Ferito šerdys naudojamos vidutinio induktyvumo ritėms:
Ritės su dideliu induktyvumu gaminamos kaip geležies šerdies transformatorius, tačiau yra vienas skirtumas: jie turi tik vieną pirminę apviją:
Nuo kokių veiksnių priklauso ritės induktyvumas? Padarykime keletą eksperimentų. Suvyniojau ritę su nemagnetine šerdimi. Jo induktyvumas toks mažas, kad LC matuoklis man rodo nulį.
Turi ferito šerdį
Aš pradedu kišti ritę į šerdį iki pat krašto
Kažkada tarp „naminių“ televizijos antenų sklandė mitai apie super efektyvumą naudojant gyvsidabrį, kiek vėliau nei skardines alaus skardines (nors iš alaus skardinės galima padaryti gerą anteną Wi-Fi ryšiui, bet ne televizijos). Tikriausiai yra panašių mitų apie branduolius, juolab kad patys šiuolaikinių magnetinių medžiagų pavadinimai (isoperm, permendur) įkvepia pasitikėjimo išskirtiniu jų efektyvumu. Apsvarstykite klausimą, kaip naudoti magnetinę šerdį linijinio signalo grandinėje, kaip tai veikia ritės parametrus?
Aš nesigilinsiu į teoriją ir nekalbėsiu apie diamagnetus, paramagnetus, feromagnetus, domenus, apie histerezės kilpą. Tai ilgos rimtos diskusijos tema. Pabandysiu apibūdinti prieinamai, ant pirštų.
Taigi, magnetinė šerdis sukoncentruoja magnetinį lauką ir padidina induktyvumą su tais pačiais konstrukciniais ritės parametrais arba leidžia sumažinti jo matmenis su tuo pačiu induktyvumu. Pabandykime pasirinkti šerdį garsiakalbių sistemos filtrui – kryžminiui "ir taupyti varį. Šerdis turi turėti nuolatines magnetines savybes iki ne mažesnių kaip 40 000 Hz dažnių esant gana didelės srovėsįmagnetinimas. Kokį pasirinkimą turime?
Šiuolaikinės magnetinės medžiagos skirstomos į tris grupes:
- Metalas:
- Komerciniu požiūriu gryna geležis (elektrotechniškai švelnus plienas).
- Elektriniai silicio plienai (transformatorinis plienas).
- Geležies-nikelio legiruoti kristaliniai lydiniai - permalloy, superpermalloy, mumetal, izoperm, permendyur, perminvar, alfer, alphenol ir kt.
- Amorfinės ir nanokristalinės medžiagos – vitrovac, vitroperm
- Miltelinės medžiagos, magnetodielektrikai – ploni karbonilinės geležies, permalloy arba alsiferio milteliai, sumaišyti su kokiu nors dielektriniu rišikliu.
- Feritai yra keraminės magnetinės medžiagos.
Elektrinis švelnus plienas gali būti naudojamas tik nuolatinės srovės grandinėse, pvz., relėse, dėl nepriimtinai didelių sūkurinių srovių kintamojoje srovėje ir didelių nuostolių permagnetinimui.
transformatorinis plienasšiek tiek geriau. Siekiant sumažinti sūkurines sroves, šerdis surenkama iš atskirų plokščių. Tačiau virš 1000 Hz tokia šerdis turi nepriimtinų nuostolių esant didelėms įmagnetinimo srovėms.
Geležies-nikelio lydiniai jie turi labai didele pradine magnetine pralaida, gali veikti iki 100 kHz dazniais, taciau kartu turi maza soties indukcija, t.y. jie negali dirbti stipriose srityse. Jie pasitvirtino kaip nepakeičiama medžiaga magnetofonų, jutiklių, magnetinių ekranų magnetinėse galvutėse.Amorfinės ir nanokristalinės medžiagos atsirado vėliau nei permaliozai. Jie turi platesnį dažnių diapazoną ir šiek tiek didesnę soties indukciją nei permalloy. Jie naudojami kaip srovės transformatoriai naujuose elektros skaitikliuose, impulsiniai transformatoriai maitinimo šaltiniuose, kompensuojami droseliai ir kt. kokybiškas pakeitimas permalojus.
Magnetodielektrikai turi platų dažnių diapazoną iki dešimčių megahercų, priklausomai nuo medžiagos, bet mažą magnetinį pralaidumą ir soties indukciją. Jie gali dirbti tik silpnose srityse. Jie naudojami RF technologijoje gaminant magnetines grandines, induktorių šerdis ir kt.
Feritai
turi mažiausius sūkurinių srovių nuostolius ir atitinkamai gali veikti daugiausia aukšti dažniai iš visų magnetinių medžiagų. Tačiau jie turi mažą soties indukciją. Išskirtinis bruožas vienas iš jų – stipri parametrų priklausomybė nuo temperatūros, taip pat medžiagos senėjimas, jos savybių prastėjimas laikui bėgant. Kiekvienos prekės ženklo ferito apimtį lemia kritinis dažnis, virš kurio smarkiai padidėja nuostoliai ir sumažėja magnetinis pralaidumas.
Galima atsekti bendrą tendenciją – gerėjant medžiagos dažniniams parametrams, mažėja jos prisotinimo indukcija, t.y., gebėjimas dirbti stipriuose laukuose, taip pat magnetinis pralaidumas.
Svarbiausia tai bet kokia magnetinė medžiaga keičia savo savybes priklausomai nuo įmagnetinimo lauko dažnio ir stiprumo. O tai reiškia, kad šerdies induktorius tampa nelinijiniu elementu ir įveda netiesinius iškraipymus į jį einantį signalą, ypač esant dideliam induktyvumui ir srovės stiprumui. Feritams įtakos turi ir temperatūra.
Kodėl darome krosoverį? 
Norėdami padalyti signalą pagal dažnį, kiekvienas į savo galvą. Tai sumažins nelinijinius iškraipymus, šiek tiek padidins galią, pagerins garsiakalbio garso kokybę. Induktyvumas tokiame filtre nemažas, srovė taip pat. Todėl į ritę įvesdami šerdį (bet kurią!) mes ne tik nepasieksime savo tikslo, bet ir nuo jo tolsime, įvesdami papildomų iškraipymų į signalą. Todėl turėsite atsisakyti vario taupymo ir padaryti ritę, kaip parodyta paveikslėlyje, be šerdies. Tiesa, galingų atveju akustines sistemas tampame monstriški, sunkūs ir brangi ritė. Tokiu atveju turite eiti į kompromisą ir naudoti aukštos kokybės feromagnetų šerdį. Tačiau jis turi būti apskaičiuotas taip, kad jis veiktų toli nuo prisotinimo režimo, o tai reiškia, kad jo matmenys taip pat bus įspūdingi.
Plieninių vamzdžių formos šerdys, strypai iš „super geležies“ visiškai neturi prasmės, na, išskyrus indukcinio šildymo įrenginius, kur sūkurinės srovės šerdyje vaidina teigiamą vaidmenį. Grandinėse, kuriose signalo lygis yra silpnas, o šerdis toli gražu nėra prisotinta, lemiamas veiksnys yra šerdies ribinis dažnis. Esant tokiam pačiam induktyvumui, šerdis netgi padidina ritės kokybės koeficientą.
RF droseliuose šerdies nuostoliai vaidina teigiamą vaidmenį plečiant dažnių diapazoną.
Išvada: tiesinės signalo grandinės induktyvumo šerdį reikia pasirinkti atsargiai, atsižvelgiant į dažnių diapazoną ir maksimalus lygis signalas, taip pat leistino iškraipymo dydis.
Tai netaikoma impulsiniams signalams ir grandinėms, ten viskas kitaip ...
Instrukcija
Sukite papildomus posūkius į ritę. Tai padidins induktyvumą ritės su nepakitusiais kitų konstrukcinių elementų parametrais ir variometru ( ritės su judančia šerdimi) – abi induktyvumo kitimo ribas (viršutinę ir apatinę) perkels didėjimo link. Apvyniojus papildomus posūkius gali pasirodyti, kad jie netelpa ant rėmo. Atsispirkite pagundai naudoti plonesnį laidą, nei iš pradžių buvo naudojama ritėje, kad apvija neįkaistų dėl per ją tekančios srovės.
Prie ritės, kurioje nėra šerdies, pridėkite vieną. Tačiau atminkite, kad jis turi būti pagamintas iš medžiagos, kurioje veikimo dažnis ritės nevyksta sūkurinių srovių nuostoliai. Įjungtam elektromagnetui DC, tinka vientisa plieninė šerdis, 50 Hz transformatoriui - šerdis, verbuota iš oksiduoto plieno lakštų, aukštesnio dažnio ritėse teks naudoti gyslas iš įvairių markių feritų.
Nepamirškite, kad net esant tokiam pačiam apsisukimų skaičiui ir kitiems dalykams vienodai, didesnio skersmens ritė turės didesnį induktyvumą. Tačiau aišku, kad jo gamybai prireiks daugiau laidų.
Feritą galima įsigyti su skirtingu magnetiniu pralaidumu. Pakeiskite vieną ritės ferito šerdį kita, kurios šio parametro vertė yra didesnė, ir jos induktyvumas padidės. Tačiau tuo pačiu metu sumažės ribinis dažnis, kuriuo tokia ritė gali veikti be pastebimų nuostolių šerdyje.
Egzistuoti ritėsįrengti specialūs šerdies judėjimo mechanizmai. Norėdami padidinti induktyvumą šiuo atveju, įstumkite šerdį į rėmo vidų.
Uždara magnetinė grandinė, ceteris paribus, suteikia daugiau induktyvumo nei atvira. Bet stenkitės nenaudoti tokio sprendimo transformatoriuose ir droseliuose, veikiančiuose esant pastoviam komponentui. Jis gali pakreipti ir prisotinti uždarą šerdį, todėl, priešingai, sumažėja induktyvumas ritės.
Ferito šerdys plačiai naudojamos buityje ir radijo inžinerijoje. Pagrindinis jų naudojimo tikslas yra pašalinti valdymo ir maitinimo elektros laidininkų trikdžius.
Feritai vadinami cheminiai junginiai geležies oksidas su kitų metalų oksidais. Medžiagos sudėtis gali skirtis priklausomai nuo reikiamų gatavo produkto savybių.
Pagrindinė gamyba
Ferito šerdys gaminamos miltelinio liejimo technologija. Miltelių mišinys, kuriame yra reikiamų komponentų kruopščiai sureguliuotomis proporcijomis, suspaudžiamas į reikiamos formos ruošinį, kuris kepamas iki pusantro tūkstančio laipsnių temperatūroje. Kepti galima tiek oro aplinkoje, tiek specialioje dujinė atmosfera. Paskutiniame gamybos etape ferito gaminys lėtai atvėsta per kelias valandas. Ši technologija leidžia ne tik gaminti lydinius su norimomis savybėmis, bet ir gaminti produktus, kuriems nereikia tolesnio apdorojimo.Ferito šerdies taikymas
Ferito šerdys plačiausiai naudojamos elektros ir radijo inžinerijoje. Kadangi feritas pasižymi dideliu magnetinio perdavimo pajėgumu ir mažu elektros laidumu, jis yra būtinas montuojant mažos galios transformatorius, įskaitant impulsinius. Taip pat ferito šerdys naudojamos kaip pasyvios apsaugos nuo aukšto dažnio elektros trukdžių priemonė. Šis reiškinys labiausiai būdingas valdymo įrenginių perjungimo tinklams, kur net ekranuotame kabelyje gali būti sukeliami trikdžiai, mažinantys signalo perdavimo efektyvumą.Ferito šerdies tipai
Apvijų transformatoriams gaminami U ir W formos feritai. Ferito gaminių strypo forma naudojama magnetinėms grandinėms gaminti: pavyzdžiui, iš ferito gaminamos didelės induktyvumo ritės. Paprastas žmogus dažniausiai susitinka ferito žiedai ir cilindrai, kurie naudojami kaip triukšmo filtrai ryšio kabeliuose: USB, HDMI, LAN ir kt. Pažangios technologijos leidžia gaminti labai sudėtingus gaminius, kartais mažesnius nei dešimtadalį milimetro.Ferito pranašumas prieš panašias magnetines grandines
Mažas medžiagos elektrinis laidumas leidžia išvengti sūkurinių srovių susidarymo magnetinės grandinės įmagnetinimo apsisukimo metu. Pagal šį rodiklį feritas lenkia net ir smulkiai laminuotą elektrotechninį plieną. Taip pat feritui gamybos stadijoje gali būti suteikiamos tam tikros savybės, kurios leidžia iš anksto ir itin tiksliai pritaikyti gaminį konkretaus įrenginio, kuriame bus naudojamas feritas, poreikiams. Feritas gali aktyviai sugerti, išsklaidyti arba atspindėti kabelio sukeliamus trukdžius, o tai ypač svarbu konstruojant didelio tikslumo įrenginius: mažas svoris ir matmenys ferito šerdys leidžia jas naudoti nepažeidžiant įrangos išdėstymo sudėtinguose įrenginiuose ar kompleksuose.Induktorius gali kaupti magnetinę energiją, kai teka elektros srovė. Pagrindinė jo savybė yra induktyvumas, kuris žymimas raide L ir matuojamas Henry (H). Induktyvumas ritės priklauso nuo jo savybių.
Jums reikės
- ritės medžiaga ir jos geometriniai parametrai
Instrukcija
Iš šių duomenų apskaičiuokite ritės induktyvumo vertę. Norėdami tai padaryti, padalykite įtampos vertę nuosekliai iš 2, skaičiaus 3,14, srovės dažnio ir srovės stiprumo verčių. Rezultatas bus šios ritės induktyvumo vertė Henry (H). Svarbi pastaba: ritę junkite tik prie kintamosios srovės šaltinio. Aktyvus pasipriešinimas ritėje naudojamas laidininkas turi būti nereikšmingas.
Tada surask induktyvumas solenoidas. Norėdami tai padaryti, padidinkite jo apsisukimų skaičių iki antros laipsnio, rezultatą padauginkite iš 3,14, skersmenį - iš antrosios laipsnio ir padalykite rezultatą iš 4. Gautą skaičių padalinkite iš solenoido ilgio ir padauginkite iš 0,0000012566 (1,2566). * 10-6). Tai bus solenoido induktyvumo vertė.
Jei įmanoma, tam tikro laidininko induktyvumui nustatyti naudokite specialų prietaisą. Jis pagrįstas grandine, vadinama kintamosios srovės tiltu.
Ritės induktyvumas gali būti matuojamas tiesiogiai arba netiesiogiai. Pirmuoju atveju jums reikės tiesioginio nuskaitymo arba tilto įrenginio, o antruoju turėsite naudoti generatorių, voltmetrą ir miliampermetrą, o tada atlikti skaičiavimus.
Jums reikės
- - tiesioginio nuskaitymo arba tilto induktyvumo matuoklis;
- - sinusinės įtampos generatorius;
- - AC voltmetras ir miliampermetras;
- - dažnio matuoklis;
- - mokslinis skaičiuotuvas.
Instrukcija
Norėdami išmatuoti induktyvumą tiesioginio nuskaitymo prietaisu, prijunkite prie jo ritę, o tada, jungikliu iš eilės pasirinkdami matavimo ribas, pasirinkite vieną iš jų, kad rezultatas būtų maždaug diapazono viduryje. Perskaitykite rezultatą. Jei skaitiklis turi analoginę skalę, skaitydami rezultatą atsižvelkite į padalijimo reikšmę ir koeficientą, nurodytą šalia atitinkamos jungiklio padėties.
Tilto prietaise po kiekvieno diapazono pakeitimo perkelkite tilto balanso valdymo rankenėlę į bet kurį iš kraštutinės nuostatos, tada pasukite jį iki galo priešinga kryptimi. Raskite diapazoną, kuriame galite subalansuoti tiltą naudodami šią rankenėlę. Kai garsiakalbyje ar ausinėse dingsta garsas arba rodyklės indikatoriaus rodmenys sumažėjo iki nulio, perskaitykite rodmenis reguliatoriaus skalėje (bet ne žymeklio įtaisas). Šiuo atveju, kaip ir ankstesniu atveju, atsižvelkite į padalijimo kainą ir koeficientą, iš kurio turėtų būti padauginti rodmenys šiame diapazone.
Norėdami netiesiogiai matuoti induktyvumą, surinkite matavimo grandinę. Kintamosios srovės voltmetras, perjungtas iki ribos, kai viršutinė diapazono riba atitinka kelių voltų įtampą, jungiamas lygiagrečiai su generatoriaus išėjimu. Ten prijunkite ir dažnio matuoklį. Taip pat lygiagrečiai su jais prijunkite nuoseklią grandinę, susidedančią iš bandomojo induktoriaus, taip pat kintamosios srovės miliametro. Abu prietaisai turi rodyti faktines, o ne amplitudines išmatuotų dydžių vertes, taip pat būti suprojektuoti sinusoidinei bangos formai.
Generatoriuje įjunkite sinusinės įtampos generavimo režimą. Pasirūpinkite, kad voltmetras parodytų apie du voltus. Didinkite dažnį, kol miliampermetro rodmuo pradės mažėti. Sumažinkite juos iki maždaug pusės pradinės vertės. Pasirinkite dažnio matuoklio ribą, atitinkančią išmatuotą dažnį. Perskaitykite visų trijų prietaisų rodmenis, tada išjunkite generatorių ir išardykite matavimo grandinę.
Konvertuoti prietaiso rodmenis į SI vienetus. Padalinkite įtampą iš srovės. Paaiškėja indukcinė reaktyvumas ritės tokiu dažniu, kuriuo buvo atliktas matavimas. Jis bus išreikštas omais.
Apskaičiuokite induktyvumą pagal formulę: L=X/(2πF), kur L dažnis, G (henris), X indukcinė reaktyvumas, Ohm, F dažnis, Hz. Jei reikia, skaičiavimo rezultatą konvertuokite į išvestinius vienetus (pavyzdžiui, milihenris, mikrohenris).
pastaba
Nelieskite matavimo grandinės elementų, kai ji įjungta.
Induktorius gali kaupti magnetinę energiją, kai teka elektros srovė. Pagrindinis ritės parametras yra jo induktyvumas
Jums reikės
- Induktorius ir jo parametrai
Instrukcija
Trumpojo laidininko induktyvumas nustatomas pagal formulę: L \u003d 2l (ln (4l / d) -1) * (10 ^ -3), kur l yra laido ilgis centimetrais, o d yra skersmuo vielos centimetrais. Jei viela suvyniota ant rėmo, ši konstrukcija sudaro induktorių. Magnetinis srautas koncentruojamas, o induktyvumo vertė didėja.
Ritės induktyvumas yra proporcingas ritės linijiniams matmenims, šerdies magnetiniam pralaidumui ir apvijų apsisukimų skaičiaus kvadratui. Ant toroidinės šerdies suvyniotos ritės induktyvumas yra: L = ?0*?r*s*(N^2)/l. Šioje formulėje ?0 yra magnetinė konstanta, ?r yra santykinis šerdies medžiagos magnetinis pralaidumas, kuris priklauso nuo dažnio, s yra šerdies skerspjūvio plotas, l yra vidurio linijos ilgis. šerdies, N yra ritės apsisukimų skaičius.
Induktoriaus induktyvumą µH taip pat galima apskaičiuoti pagal formulę: L = L0*(N^2)*D*(10^-3). Čia N yra apsisukimų skaičius, D yra ritės skersmuo centimetrais. Koeficientas L0 priklauso nuo ritės ilgio ir jos skersmens santykio. Vieno sluoksnio ritės atveju tai yra: L0 = 1/(0,1*((l/D)+0.45)).
Jei ritės grandinėje sujungtos nuosekliai, tai jų suma induktyvumas lygus visų ritių induktyvumo sumai: L = (L1+L2+...+Ln)
Jei ritės sujungtos lygiagrečiai, tai jų bendra suma induktyvumas yra: L = 1/((1/L1)+(1/L2)+...+(1/Ln)).
Įvairių induktorių prijungimo grandinių induktyvumo apskaičiavimo formulės yra panašios į varžos skaičiavimo formules su tuo pačiu rezistorių jungimu.
Induktorius gali kaupti magnetinę energiją, kai teka elektros srovė. Pagrindinis ritės parametras yra jo induktyvumas. Induktyvumas matuojamas Henry (H) ir žymimas raide L.
