Anvendelse af induktorer

Hvis du tænker nøje, kan alle slags applikationer til en så tilsyneladende enkel ting som en induktor simpelthen ikke tælles. I en artikel husker vi kun et par af dem. I mellemtiden trækker menneskets opfindsomhed og talent ikke på at kreativt udtrykke sig, opfinde og udvikle flere og flere nye enheder og mekanismer baseret på spole.

Det ser ud til, at du her kan bygge? En simpel trådspole, det kan være en kerne med en bestemt form, og strømmen, der passerer gennem ledningen i en konstant, variabel eller pulseret form. Og i mellemtiden uden induktorer kunne al moderne elektroteknik simpelthen ikke eksistere. Lad os se nærmere på.

Løft af elektromagnet

Elevatorskiver er blevet brugt over hele verden i mange år til at indlæse ferromagnetisk affald. Ved at anvende en elektrisk effekt på 18 kW på arbejdsviklingen er det muligt at holde og nedsænke mere end 2 ton jern ad gangen, mens afrivningsstyrken, der udvikles ved en given kraft, overstiger 25 ton.

En elektromagnet med en diameter på cirka 1,5 meter klamrer sig simpelthen til kranekroken, drives som regel af trefaset vekselspænding, og det er muligt hurtigt at indlæse ferromagnetiske materialer eller jernprodukter. Sektionsviklinger fra flere induktorer modtager strøm ved at magnetisere en kerne lavet af en speciel legering, og den tiltrækker igen, for eksempel, skrotmetal, der skal indlæses i biler.

Elektromagnetisk relæ

Hvad hvis du var nødt til periodisk at tænde og slukke for strømmen i et eller andet elektrisk kredsløb, som om du trykede på en knap på en mekanisk afbryder, mens det ikke anbefales at sætte en halvledernøgle, og en mekanisk afbryder eller vippekontakt er ikke praktisk og ikke æstetisk tiltalende?

Antag, at du bare behøver at røre sensoren med din finger, og resultatet skal være processen med at tilslutte en kraftig belastning, såsom en lampe eller motor, til (eller afbryde forbindelsen) fra netværket. Kom til redning elektromagnetiske relæer. Takket være relæet kan du afvise fra de enorme knapper på kontakterne. I stedet for kan du i stedet blot røre ved mikroknapperne, som det elektroniske kredsløb reagerer på, hvis funktion er at levere strøm til relæspolen eller fjerne strøm fra den. Relæspolen er spolen for en elektromagnet (igen en induktor), der tiltrækker en fjederbelastet kontakt, der fungerer som en mekanisk afbryder.

transformer

Brug for at konvertere en vekslingsspænding og -strøm i en størrelsesorden til en vekslingsspænding og strøm af en anden størrelse transformers. De primære og sekundære viklinger af transformeren monteret på den ferromagnetiske kerne er induktorer.

Den primære vikling, når en vekselstrøm passerer gennem dens ledning, skaber en vekslende magnetisk flux i kernevolumenet, der trænger ind i sekundærviklingens svingninger og inducerer en EMF i den og skaber en spænding af den sekundære vikling. Transformatorer øger spændingerne i kraftværker og forsyner dem til kraftledninger og sænker derefter spændingen fra kraftledninger og leverer den til vores hjem.

Der ville ikke være nogen transformatorer (induktorer som primære og sekundære viklinger) - der ville ikke være nogen transmission eller distribution af elektricitet. For ikke at nævne laboratorie-autotransformatorer, svejsetransformatorer, ferrittransformatorer ved skiftende strømforsyning, og selvfølgelig ville der ikke være tale om nogen tændspoler i biler, men tændspoler er også specielle, men transformatorer, dvs. induktorer igen.

choker

Til konvertering af elektricitet i skiftende strømforsyninger bruges specielle induktorer - induktorer. Funktionen af ​​en sådan spole er først at akkumulere energi i form af et magnetfelt i kernen, opbevare den der og derefter give den til belastningen. Hvis en transformer konverterer elektricitet på samme tid, modtager induktoren først energi, så afgiver den.

Processen med at konvertere elektricitet ved induktoren er delt i tid. Ikke desto mindre, her har du igen brugen af ​​en induktor, dens vigtigste egenskab. Den aktuelle puls føres til induktorviklingen, induktoren lagrer energi i et magnetfelt. Derefter virker strømpulsen ikke længere, men en belastning er forbundet til induktoren, og induktorstrømmen løber igennem belastningen, men ved en anden spænding, afhængigt af tidskarakteristikerne for konvertorkontrolkredsløbet. Så induktoren hele tiden, for eksempel i energibesparende lamper, fungerer sammen med halvlederafbrydere.

Induktionsovne og induktionskoger

En induktor er en kernespole. Men hvad nu, hvis der som en kerne i en spole inden for sit handlingsfelt indføres en slags forform fra ferromagnetisk materiale, der skal opvarmes af hvirvlende strømme? Sådan fungerer induktionsovne og induktionskoger. En induktionsvarmer-spole fungerer som en induktor til en ferromagnetisk billet, hvilket inducerer høyfrekvente hvirvelstrømme i den, hvilket fører til opvarmning af billetten indtil smeltning.

Induktionskogen fungerer på en lignende måde. Bunden af ​​køkkengrej opvarmes af en hvirvet strøm, som kernen i en induktor, hvis vikling er skjult inde i panelet i en induktionskoger. Forresten bruges induktionsspoler også i strømforsyningskredsløb for induktionskoger - i rollen som pulstransformatorer og choker.

RFI-filter

Induktoren har den egenskab at forhindre strømmen i at ændre sig, den udviser en slags elektromagnetisk inerti, hvilket får strømmen til at sive gennem sig selv, fordi mens strømmen bygger sig op gennem spolen, det magnetiske felt, der oprettes af det, ikke kan ændre sig øjeblikkeligt, ændringen tager tid, synes induktionsindretningen at bremse magnetfeltstrømændring i sin egen ledning.

Denne egenskab - for at forhindre aktuelle ændringer - bruges i induktive RFI-filtre. For jævnstrøm er spolen ikke en modstand, bortset fra at dens trådmodstand fungerer som en aktiv modstand, men for en vekselstrøm og højfrekvensstrøm (såsom skifteinterferens) vil spolen blive en hindring. Så filtre baseret på induktorer beskytter netværk og kredsløb mod interferens.

Som en del af et oscillerende kredsløb

Et svingende kredsløb er en spole, især en induktor (med en kerne) forbundet til en kondensator. Det oscillerende kredsløb fungerer som sådan normalt som et oscillerende system. Det har sin egen resonansfrekvens og kan derfor fungere som en masterlink til modtagelse eller modtagelse af svingninger af en bestemt frekvens, f.eks. I radiokommunikation.

I øvrigt har induktionsvarmere ofte en induktor forbundet parallelt med en kondensator, under sådanne forhold er induktionsspolen også en integreret del af det svingende kredsløb. Derudover kan resonanskredsløbet i sig selv fungere som et filter - for at passere og forstærke strømme af frekvenser tæt på sin egen resonansfrekvens og undertrykke frekvenser langt derfra. I radiomodtagere er ferritantenner også en del af et indstilleligt oscillerende kredsløb.

Rotorer og statorer af motorer og generatorer

I motorer og generatorer ændres statoren og rotoren induktorer. rotoren bilgenerator med feltvikling og polstykker - hvorfor ikke en induktor?

Statoren i den samme generator har en trefaset vikling - dette er en slags modifikation af induktoren. Selv en induktionsmotor - også den ene har en statorvikling, som også kan kaldes en induktor. Endvidere tages der hensyn til induktanserne af disse statorspiraler som sådan, når man vælger arbejdskondensatorer, for eksempel når en trefaset motor skal tilpasses til strøm fra et enfaset kredsløb.

Forskydnings- og positionssensorer

Induktiv forskydning og positionssensorer er induktorer med modificerede kerner. En del af spolens kerne i form af en plade, ved bevægelse ændrer spolens induktans, og kredsløbets frekvensparametre ændres på grund af ændringer i induktansen. Dette fikserer tilstedeværelsen af ​​et objekt i sensorens handlingsfelt. Eller en cylindrisk stangformet kerne kan bevæge sig, når objektet der er knyttet til det bevæger sig, og information om objektets placering læses i frekvensparametrene, der er forbundet med den variable induktans af den spole, hvis kerne bevæger sig.

CRT stråleretning

På nogle skærme med katodestrålerør fokuseres og afbøjes strømmen af ​​ladede partikler ved hjælp af specielle spoler i afbøjningssystemet. Induktansspolerne i afbøjningssystemet er monteret på en specielt formet ferritkerne, hvori katodestrålerøret indsættes. Ved at justere strømmen i viklingerne ændrer kredsløbet parametrene for det samlede magnetiske felt for alle systemets spoler, som et resultat af strålen oprettes en bestemt sti til at ramme et nøjagtigt beregnet sted på skærmen.

Magnetventil, elektrisk lås, tilbagetrækningsrelæ

Som en magnet, der tiltrækker jerngenstande, er spolen i stand til at trække i en ferromagnetisk kerne af en eller anden form. Nogle elektriske låse, magnetventiler og som eksempel et tilbagetrækningsrelæ fra en bilstarter, bevægelse af bendixen og hold den et stykke tid i arbejdsstilling, indtil motoren er startet, arbejder omtrent på dette princip. En kraftig spole trækker først ankeret og holder det derefter. Når strømmen slukkes, returneres bendixen til sin plads af en fjeder.

Spoler med magnetisk plasmaindeslutning

Tokamaki er termonukleære fusionsinstallationer, hvor plasma holdes ved at skabe et magnetfelt omkring det, så plasmaet kun bevæger sig langs kraftlinjerne, men ikke kan bryde ud over dem og forstyrre processen. Inde i en bestemt konfiguration af superledende spoler, i det enkleste tilfælde - spændt i en cirkel omkring en torus, kunne plasmaet hypotetisk cirkulere næsten for evigt. Som du kan se, befandt induktorer sig i tokamakker - toroidale kamre med magnetiske spoler. Navnet på installationen taler for sig selv.

Tesla Coil

Når man taler om induktorer, kan man ikke undgå at huske den legendariske Tesla-spole (eller resonanttransformator). I dette tilfælde fungerer induktoren samtidig som en transformer og som et oscillerende kredsløb og som en modtagende antenne med en åben kapacitans. Der er ingen kondensator parallelt med resonansspolen som i en induktionsvarmer, men der er en ensartet kapacitet i form af en toroid.

Ud over parameteren "induktans" har hver spole også en kapacitans og sin egen bølgeimpedans. Alle disse parametre tages i betragtning ved opsætning. Tesla transformer. Det ser ud til, at bare en jordet induktor med en toroid øverst, introduceret i sin egen resonans. Men hvor imponerende det ser ud!