Induktoru pielietojums

Ja smagi domājat, tad nevar uzskatīt visu veidu pieteikumus tik šķietami vienkāršai lietai kā induktors. Vienā rakstā mēs atgādinām tikai dažus no tiem. Tikmēr cilvēka atjautība un talants nenogurst radoši izpausties, izgudrot un attīstīt arvien vairāk jaunu ierīču un mehānismu, kuru pamatā induktors.

Šķiet, ka šeit jūs varat veidot? Vienkārša stieples spole, tā var būt noteiktas formas serde, un strāva, kas iet caur stiepli nemainīgā, mainīgā vai impulsa formā. Un tomēr bez induktoriem visa mūsdienu elektrotehnika vienkārši nevarētu pastāvēt. Apskatīsim tuvāk.

Celšanas elektromagnēts

Liftu mazgātāji daudzus gadus visā pasaulē tiek izmantoti feromagnētisko atkritumu iekraušanai. Pielietojot darba tinumam 18 kW elektrisko jaudu, ir iespējams vienlaikus turēt un iegremdēt vairāk nekā 2 tonnas dzelzs, savukārt nobīdes spēks, kas izveidots ar noteiktu jaudu, pārsniedz 25 tonnas.

Elektromagnēts ar apmēram 1,5 metru diametru vienkārši turas pie celtņa āķa, to parasti darbina ar trīsfāžu maiņstrāvu, un ir iespējams ātri ielādēt feromagnētiskus materiālus vai jebkurus dzelzs izstrādājumus. Vairāku induktoru sekciju tinumi saņem strāvu, magnetizējot serdi, kas izgatavota no īpaša sakausējuma, un tas, savukārt, piesaista, piemēram, metāllūžņus, kas jāiekrauj automašīnās.

Elektromagnētiskais relejs

Ko darīt, ja periodiski vajadzēja ieslēgt un izslēgt kādas elektriskās ķēdes jaudu, it kā spiežot pogu uz mehāniskā slēdža, kamēr pusvadītāja atslēgas ievietošana nav ieteicama, un mehāniskais slēdzis vai pārslēdzējslēdzis nav ne ērts, ne estētiski patīkams?

Pieņemsim, ka jums vienkārši jāpieskaras sensoram ar pirkstu, un rezultātam vajadzētu būt jaudīgas kravas, piemēram, lampas vai motora, pievienošanai tīklam (vai atvienošanai no tā). Nāciet uz glābšanu elektromagnētiskie releji. Pateicoties relejam, jūs varat atteikties no milzīgajām slēdžu pogām, tā vietā tagad jūs varat vienkārši pieskarties mikro pogām, uz kurām reaģēs elektroniskā ķēde, kuras funkcija ir piegādāt enerģiju releja spolei vai noņemt enerģiju no tā. Releju spole ir elektromagnēta (atkal induktora) spole, kas piesaista ar atsperi piespiestu kontaktu, kas darbojas kā mehānisks slēdzis.

Transformators

Lai pārveidotu vienas amplitūdas maiņstrāvu un strāvu citā lieluma maiņstrāvas un strāvas stiprumā, izmantojiet transformatori. Transformatora primārie un sekundārie tinumi, kas uzstādīti uz feromagnētiskā serdeņa, ir induktori.

Primārais tinums, kad maiņstrāva iziet cauri savam vadam, rada mainīgu magnētisko plūsmu serdes tilpumā, kas iekļūst sekundārā tinuma pagriezienos un tajā ievada EML, kā arī rada sekundārā tinuma spriegumu. Transformatori palielina elektrostaciju spriegumu un piegādā tos elektrības vadiem, pēc tam pazemina spriegumu no elektrolīnijām un piegādā to mūsu mājām.

Nebūtu transformatoru (induktīvie induktori kā primārie un sekundārie tinumi) - nebūtu elektrības pārvades vai sadales. Nemaz nerunājot par laboratorijas autotransformatoriem, metināšanas transformatoriem, ferīta transformatoriem komutācijas barošanas avotos un, protams, nebūtu nekādu runu par kādām automašīnās esošajām aizdedzes spolēm, taču aizdedzes spoles ir arī īpašas, bet gan transformatori, tas ir, atkal induktīvie induktori.

Droseļvārsts

Lai pārveidotu elektrību komutācijas barošanas avotos, tiek izmantoti speciāli induktori - induktori. Šādas spoles funkcija ir vispirms akumulēt enerģiju magnētiskā lauka formā kodolā, uzglabāt to tur, pēc tam to nodot slodzei. Ja transformators vienlaikus pārveido elektrību, tad vispirms induktors saņem enerģiju, pēc tam to izdala.

Elektrības pārveidošanas process pie droseļvārsta ir sadalīts laikā. Neskatoties uz to, šeit atkal ir jālieto induktors, tā galvenais īpašums. Strāvas impulss tiek padots uz induktora tinumu, induktors uzkrāj enerģiju magnētiskajā laukā. Pēc tam strāvas impulss vairs nedarbojas, bet induktoram tiek pievienota slodze, un induktora strāva plūst caur slodzi, bet ar atšķirīgu spriegumu, atkarībā no pārveidotāja vadības ķēdes laika parametriem. Tātad induktors visu laiku, piemēram, enerģijas taupīšanas spuldzēs, darbojas kopā ar pusvadītāju slēdžiem.

Indukcijas krāsnis un indukcijas plītis

Induktors ir serdes spole. Bet ko tad, ja kā kodols spoles iekšpusē tā darbības laukā no feromagnētiskā materiāla tiek ievests kaut kāds sagatavju veids, kas jāuzsilda ar virpuļstrāvu palīdzību? Tas ir veids, kā darbojas indukcijas krāsnis indukcijas plītis. Indukcijas sildītāja spole darbojas kā feromagnētiskās sagataves induktors, izraisot tajā augstas frekvences virpuļstrāvas, kas noved pie sagataves sildīšanas līdz izkausēšanai.

Indukcijas plīts darbojas līdzīgi. Virtuves trauku apakšā karsē virpuļstrāva, tāpat kā induktora kodols, kura tinums ir paslēpts indukcijas plīts paneļa iekšpusē. Starp citu, indukcijas spoles tiek izmantotas arī indukcijas plīšu barošanas ķēdēs - impulsveida transformatoru un aizbīdņu lomā.

RFI filtrs

Induktoram ir tāda īpašība, ka tas neļauj mainīties strāvai, tas uzrāda sava veida elektromagnētisko inerci, izraisot strāvas noplūdi caur sevi, jo, kamēr strāva uzkrājas caur spoli, tās radītais magnētiskais lauks nevar uzreiz mainīties, izmaiņas prasa laiku, induktors, šķiet, palēninās. magnētiskā lauka strāvas izmaiņas savā vadā.

Šis īpašums - lai novērstu strāvas izmaiņas - tiek izmantots induktīvos RFI filtros. Līdzstrāvai spole nav pretestība, ja vien tās stieples pretestība nedarbojas kā aktīva pretestība, bet maiņstrāvas un augstfrekvences strāvai (piemēram, komutācijas troksnim) spole kļūs par šķērsli. Tātad filtri, kuru pamatā ir induktori, aizsargā tīklus un shēmas no traucējumiem.

Kā daļa no svārstīgās ķēdes

Svārstīga ķēde ir spole, jo īpaši induktors (ar serdi), kas savienots ar kondensatoru. Svārstīgā ķēde pati par sevi parasti kalpo kā svārstīga sistēma. Tam ir sava rezonanses frekvence, un tāpēc tas var darboties kā galvenā saite noteiktas frekvences svārstību uztveršanai vai saņemšanai, piemēram, radiosakaros.

Starp citu, indukcijas sildītājiem bieži ir induktors, kas savienots paralēli kondensatoram, šādos apstākļos induktora spirāle ir arī svārstību ķēdes neatņemama sastāvdaļa. Turklāt pati rezonanses ķēde var darboties kā filtrs - lai nodotu un pastiprinātu frekvenču strāvas, kas ir tuvu dabiskajai rezonanses frekvencei, un nomāc frekvences tālu no tās. Radiouztvērējos ferīta antenas ir arī pielāgojamas svārstību ķēdes daļa.

Dzinēju un ģeneratoru rotori un statori

Motoros un ģeneratoros stators un rotors ir modificēti induktori. Rotors auto ģenerators ar lauka tinumu un stabu gabaliem - kāpēc gan ne induktors?

Tā paša ģeneratora statoram ir trīsfāžu tinums - tā ir sava veida induktora modifikācija. Pat indukcijas motors - pat tam ir statora tinums, ko var saukt arī par induktoru. Turklāt šo statora spoļu induktivitātes tiek ņemtas vērā, izvēloties darba kondensatorus, piemēram, kad trīsfāžu motors jāpielāgo strāvai no vienfāzes ķēdes.

Nobīdes un pozīcijas sensori

Induktīvie pārvietojuma un pozīcijas sensori ir induktori ar modificētiem serdeņiem. Spoles kodola daļa plāksnes formā, kas kustas, maina spoles induktivitāti un ķēdes frekvences parametrus, mainoties induktivitātei. Tas nosaka objekta klātbūtni sensora darbības laukā. Vai arī cilindriska stieņa formas serde var mainīties, pārvietojoties ar to saistītajam objektam, un informāciju par objekta stāvokli nolasa frekvences parametros, kas saistīti ar spoles mainīgo induktivitāti, kuras kodols pārvietojas.

CRT stara virziens

Dažos monitoros ar katodstaru lampām uzlādēto daļiņu plūsma tiek fokusēta un novirzīta ar speciālām novirzošās sistēmas spirālēm. Novirzošās sistēmas induktivitātes spoles ir uzstādītas uz speciāli veidotas ferīta serdes, kurā ievietota katodstaru caurule. Pielāgojot strāvu tinumos, ķēde maina visu sistēmas spoļu kopējā magnētiskā lauka parametrus, un staru kūļa rezultātā tiek izveidots noteikts ceļš precīzi aprēķinātas vietas sasniegšanai ekrānā.

Solenoīda vārsts, elektriskā atslēga, spriegotāja relejs

Tāpat kā magnēts, kas piesaista dzelzs priekšmetus, spole spēj ievilkt vienā vai otrā formā esošu feromagnētisku serdi. Apmēram pēc šī principa darbojas dažas elektriskās slēdzenes, solenoīda vārsti un, piemēram, automašīnas startera spriegotāja relejs, pārvietojiet bendix un kādu laiku turiet to darba stāvoklī, līdz motors tiek iedarbināts. Spēcīga spole vispirms velk enkuru, pēc tam to notur. Kad strāva tiek izslēgta, bendix tiek atgriezts savā vietā ar atsperi.

Magnētiskās plazmas izolācijas spoles

Tokamaki ir kodoltermiskās saplūšanas iekārtas, kurās plazma tiek turēta, izveidojot ap to magnētisko lauku, lai plazma kustētos tikai pa spēka līnijām, bet nevarētu izlauzties pāri tām un izjaukt procesu. Noteiktā supravadošo spoļu konfigurācijā, vienkāršākajā gadījumā - savērtā ap ap toru, plazma hipotētiski varētu cirkulēt gandrīz uz visiem laikiem. Kā redzat, induktori atradās tokamaks - toroidālajās kamerās ar magnētiskajām spolēm. Instalācijas nosaukums pats par sevi runā.

Tesla spole

Runājot par induktoriem, nevar atgādināt leģendāro Tesla spoli (vai rezonējošo transformatoru). Šajā gadījumā induktors vienlaikus darbojas gan kā transformators, gan kā svārstību ķēde, gan kā uztverošā antena ar atvērtu kapacitāti. Nav kondensatora, kas atrodas paralēli rezonējošajai spolei, kā tas ir indukcijas sildītājā, bet toroida formā ir savrups spēks.

Papildus parametram “induktivitāte” katrai spolei ir arī kapacitāte un sava viļņu pretestība. Iestatīšanas laikā tiek ņemti vērā visi šie parametri. Tesla transformators. Varētu šķist, ka tikai iezemēts induktors ar toroīdu augšpusē, ieviests savā rezonansē. Bet cik iespaidīgi tas izskatās!