Aplikace induktorů

Pokud si myslíte, že tvrdě, pak všechny druhy aplikací pro tak zdánlivě jednoduchou věc jako induktor prostě nelze spočítat. V jednom článku si vzpomínáme jen na několik z nich. Lidská vynalézavost a talent zatím neunavují tvořivé vyjádření sebe sama, vymýšlení a vývoj stále více nových zařízení a mechanismů založených na induktor.

Zdá se, že zde můžete stavět? Jednoduchá cívka drátu, může to být jádro určitého tvaru a proud procházející drátem v konstantní, proměnné nebo pulzní formě. A přesto by bez moderátorů nemohla existovat veškerá moderní elektrotechnika. Pojďme se blíže podívat.

Zvedací elektromagnet

Podložky výtahů se po celém světě používají již mnoho let k nakládání feromagnetického odpadu. Použitím elektrické energie 18 kW na pracovní vinutí je možné držet a ponořit více než 2 tuny železa najednou, zatímco odtrhovací síla vyvinutá při dané síle přesahuje 25 tun.

Elektromagnet o průměru asi 1,5 metru jednoduše přilne k jeřábovému háku, je napájen zpravidla trojfázovým střídavým napětím a je možné rychle zavádět feromagnetické materiály nebo jakékoli železné výrobky. Sekční vinutí několika induktorů přijímají proud magnetizací jádra vyrobeného ze speciální slitiny a to zase přitahuje, řekněme, kovový šrot, který musí být naložen do automobilů.

Elektromagnetické relé

Co kdybyste potřebovali pravidelně zapínat a vypínat napájení nějakého elektrického obvodu, jako byste tlačili tlačítko na mechanickém spínači, zatímco uvedení polovodičového klíče není vhodné a mechanický spínač nebo přepínač není vhodný a esteticky příjemný?

Předpokládejme, že se stačí jen dotknout senzoru prstem, a výsledkem by měl být proces připojení silné zátěže, jako je lampa nebo motor, k (nebo odpojení) od sítě. Pojďte na záchranu elektromagnetická relé. Díky relé můžete odmítnout z velkých tlačítek spínačů, místo toho se nyní můžete jednoduše dotknout mikro tlačítek, na která bude elektronický obvod reagovat, jejichž funkcí je dodávat energii do cívky relé nebo z ní odebírat energii. Reléová cívka je cívka elektromagnetu (opět induktor), která přitahuje pružinový kontakt působící jako mechanický spínač.

Transformátor

Chcete-li převést střídavé napětí a proud o jedné velikosti na střídavé napětí a proud o jiné velikosti, použijte transformátory. Primární a sekundární vinutí transformátoru namontovaného na feromagnetickém jádru jsou induktory.

Primární vinutí, když střídavý proud prochází jeho drátem, vytváří střídavý magnetický tok v objemu jádra, který proniká závity sekundárního vinutí, v něm indukuje EMF a vytváří napětí sekundárního vinutí. Transformátory zvyšují napětí elektráren a dodávají je do elektrických vedení, pak snižují napětí z elektrických vedení a dodávají je do našich domovů.

Nebyly by žádné transformátory (induktory jako primární a sekundární vinutí) - nedošlo by k žádnému přenosu ani distribuci elektřiny. Nemluvě o laboratorních autotransformátorech, svařovacích transformátorech, feritových transformátorech při spínání napájecích zdrojů a samozřejmě by se nemluvilo o jakýchkoli zapalovacích cívkách v automobilech, ale zapalovací cívky jsou také speciální, ale transformátory, to znamená opět induktory.

Škrticí klapka

K přeměně elektřiny ve spínacích zdrojích se používají speciální induktory - induktory. Funkce takové cívky je nejprve akumulovat energii ve formě magnetického pole v jádru, ukládat ji tam a poté ji dávat zátěži. Pokud transformátor přeměňuje elektřinu současně, induktor nejprve přijímá energii a poté se uvolní.

Proces přeměny elektřiny na škrticí klapce je časově rozdělen. Nicméně zde máte opět použití induktoru, jeho hlavní vlastnost. Proudový puls je přiváděn do vinutí induktoru, induktor ukládá energii do magnetického pole. Potom proudový impulz přestane působit, ale zátěž je připojena k induktoru a proud induktoru spouští zátěž, ale při jiném napětí, v závislosti na časové charakteristice řídicího obvodu měniče. Takže induktor po celou dobu, například v úsporných žárovkách, pracuje ve spojení s polovodičovými spínači.

Indukční pece a indukční vařiče

Induktor je cívka jádra. Ale co když, jako jádro, uvnitř cívky, v oblasti svého působení je nějaký druh předlisku zaveden z feromagnetického materiálu, který musí být zahříván vířivými proudy? Takto fungují indukční pece a indukční vařiče. Indukční ohřívačová cívka působí jako induktor pro feromagnetický blok, který v něm indukuje vysokofrekvenční vířivé proudy, což vede k ohřevu bloku do roztavení.

Indukční vařič pracuje podobně. Dno nádobí je ohříváno vířivým proudem, jako je jádro induktoru, jehož vinutí je skryto uvnitř panelu indukčního sporáku. Indukční cívky se mimochodem používají také v napájecích obvodech indukčních vařičů - v roli pulzních transformátorů a tlumivek.

RFI filtr

Induktor má vlastnost zabraňující změnám proudu, vykazuje určitý druh elektromagnetické setrvačnosti, což způsobuje, že proud protéká skrz sebe, protože zatímco se proud vytváří cívkou, magnetické pole vytvořené jímkou ​​se nemůže okamžitě změnit, změna trvá dlouho, zdá se, že induktor zpomaluje změna proudu magnetického pole ve vlastním drátu.

Tato vlastnost - aby se zabránilo současným změnám - se používá v induktivních RFI filtrech. U stejnosměrného proudu cívka není odporem, kromě toho, že odpor jejího drátu působí jako aktivní odpor, ale pro střídavý a vysokofrekvenční proud (jako je spínací interference) se cívka stane překážkou. Filtry založené na induktorech chrání sítě a obvody před rušením.

Jako součást oscilačního obvodu

Oscilační obvod je cívka, zejména induktor (s jádrem) spojený s kondenzátorem. Oscilační obvod jako takový obvykle slouží jako oscilační systém. Má svou vlastní rezonanční frekvenci, a proto může působit jako hlavní spoj pro přijímání nebo přijímání kmitání určité frekvence, například při rádiových komunikacích.

Mimochodem, indukční ohřívače mají často induktor spojený paralelně s kondenzátorem, v takových podmínkách je indukční cívka také nedílnou součástí oscilačního obvodu. Rezonanční obvod může navíc fungovat jako filtr - předávat a zesilovat proudy kmitočtů blízkých své vlastní rezonanční frekvenci a potlačovat kmitočty daleko od ní. V rádiových přijímačích jsou feritové antény také součástí laditelného oscilačního obvodu.

Rotory a statory motorů a generátorů

V motorech a generátorech jsou stator a rotor modifikované induktory. Rotor auto generátor s poli vinutí a pólové nástavce - proč ne induktor?

Stator stejného generátoru má třífázové vinutí - jedná se o druh modifikace induktoru. Dokonce i indukční motor - i ten má vinutí statoru, které lze také nazvat induktorem. Kromě toho jsou indukčnosti těchto statorových cívek jako takové brány v úvahu při výběru pracovních kondenzátorů, například když musí být třífázový motor uzpůsoben pro napájení z jednofázového obvodu.

Snímače posunutí a polohy

Indukční senzory posunu a polohy jsou induktory s modifikovanými jádry. Část jádra cívky ve formě destičky, pohybující se mění indukčnost cívky a frekvenční parametry obvodu se mění v důsledku změn v indukčnosti. Tím se opraví přítomnost objektu v poli působení senzoru. Nebo se může válcovité jádro ve tvaru tyče pohybovat při pohybu objektu, který je s ním spojen, a informace o poloze objektu se odečítají ve frekvenčních parametrech spojených s proměnnou indukčností cívky, jejíž jádro se pohybuje.

Směr paprsku CRT

U některých monitorů s trubicemi s katodovým paprskem je tok nabitých částic zaostřen a vychýlen speciálními cívkami vychylovacího systému. Indukční cívky vychylovacího systému jsou namontovány na speciálně tvarovaném feritovém jádru, do kterého je vložena trubice katodového paprsku. Úpravou proudu ve vinutích obvod mění parametry celkového magnetického pole všech cívek systému, v důsledku paprsku je vytvořena určitá cesta pro zasažení přesně vypočítaného místa na obrazovce.

Elektromagnetický ventil, elektrický zámek, relé navíječe

Stejně jako magnet přitahující železné předměty je cívka schopna vtahovat se do feromagnetického jádra té či oné formy. Některé elektrické zámky, solenoidové ventily a, například, navíjecí relé startéru automobilu, pohybující se bendixem a jeho přidržování po určitou dobu v pracovní poloze, dokud se motor nenaskočí, pracují přibližně podle tohoto principu. Silná cívka nejprve přitáhne kotvu a poté ji drží. Když je proud vypnut, bendix se vrátí na své místo s pružinou.

Cívky magnetického omezení plazmatu

Tokamaki jsou termonukleární fúzní zařízení, ve kterých je plazma držena vytvářením magnetického pole kolem ní, takže se plazma pohybuje pouze podél linií síly, ale nemůže přes ně propuknout a narušit proces. V určité konfiguraci supravodivých cívek, v nejjednodušším případě - navlečených v kruhu kolem torusu, by mohla plazma hypoteticky cirkulovat téměř navždy. Jak vidíte, induktory se ocitly v tokamakech - toroidních komorách s magnetickými cívkami. Název instalace mluví samo za sebe.

Tesla Coil

Když už mluvíme o induktorech, nelze si pomoci, ale vzpomenout si na legendární Teslovu cívku (nebo rezonanční transformátor). V tomto případě induktor pracuje současně jako transformátor a jako oscilační obvod a jako přijímací anténa s otevřenou kapacitancí. Neexistuje kondenzátor rovnoběžný s rezonující cívkou, jako v indukčním ohřívači, ale existuje solitární kapacita ve formě toroidu.

Kromě parametru „indukčnost“ má každá cívka také kapacitní odpor a vlastní vlnovou impedanci. Při nastavování jsou brány v úvahu všechny tyto parametry. Transformátor Tesla. Zdálo by se, že jen uzemněný induktor s toroidem nahoře, zavedený do své vlastní rezonance. Ale jak působivé to vypadá!