การประยุกต์ใช้ตัวเหนี่ยวนำ

หากคุณคิดอย่างรอบคอบแล้วแอปพลิเคชันทุกชนิดสำหรับสิ่งที่ดูเหมือนง่าย ๆ ในฐานะที่เป็นตัวเหนี่ยวนำก็ไม่สามารถนับได้ ในหนึ่งบทความเราจำได้เพียงไม่กี่บทความเท่านั้น ในขณะเดียวกันความเฉลียวฉลาดและความสามารถของมนุษย์ไม่ได้แสดงความคิดสร้างสรรค์อย่างสร้างสรรค์คิดค้นและพัฒนาอุปกรณ์และกลไกใหม่ ๆ เหนี่ยวนำ.

ดูเหมือนว่าที่นี่คุณสามารถสร้าง? ขดลวดที่เรียบง่ายสามารถเป็นแกนกลางของรูปร่างที่แน่นอนและกระแสที่ไหลผ่านเส้นลวดในรูปแบบคงที่ตัวแปรหรือพัลซิ่ง และในขณะเดียวกันหากไม่มีตัวเหนี่ยวนำวิศวกรรมไฟฟ้าที่ทันสมัยทั้งหมดก็ไม่สามารถอยู่ได้ ลองมาดูอย่างใกล้ชิด

ยกแม่เหล็กไฟฟ้า

เครื่องล้างลิฟต์มีการใช้ทั่วโลกเป็นเวลาหลายปีในการโหลดของเสียที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้า ด้วยการใช้พลังงานไฟฟ้า 18 kW กับขดลวดทำงานสามารถถือและจุ่มเหล็กได้มากกว่า 2 ตันต่อครั้งในขณะที่แรงฉีกขาดที่พัฒนาด้วยพลังงานที่กำหนดเกิน 25 ตัน

แม่เหล็กไฟฟ้าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.5 เมตรสามารถเกาะติดกับตะขอเครนได้โดยใช้แรงดันไฟฟ้าสลับสามเฟสและเป็นไปได้ที่จะโหลดวัสดุ ferromagnetic หรือผลิตภัณฑ์เหล็กใด ๆ ขดลวดเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำหลายตัวรับกระแสโดยดึงดูดแกนแม่เหล็กที่ทำจากโลหะผสมพิเศษและในทางกลับกันก็สามารถดึงดูดพูดเศษโลหะที่ต้องโหลดเข้าไปในรถยนต์

รีเลย์ไฟฟ้า

ถ้าคุณต้องการเปิดและปิดพลังของวงจรไฟฟ้าเป็นระยะ ๆ ราวกับว่าคุณกำลังกดปุ่มบนสวิตช์เชิงกลในขณะที่ไม่แนะนำให้ใช้กุญแจเซมิคอนดักเตอร์และสวิตช์เชิงกลหรือสวิตช์สลับไม่สะดวก

สมมติว่าคุณเพียงแค่ต้องสัมผัสเซ็นเซอร์ด้วยนิ้วของคุณและผลลัพธ์ควรเป็นกระบวนการเชื่อมต่อโหลดที่ทรงพลังเช่นหลอดไฟหรือมอเตอร์เพื่อ (หรือตัดการเชื่อมต่อจาก) เครือข่าย มาช่วยชีวิต รีเลย์ไฟฟ้า. ด้วยรีเลย์คุณสามารถปฏิเสธจากปุ่มขนาดใหญ่ของสวิตช์ได้ แต่ตอนนี้คุณสามารถสัมผัสปุ่มไมโครที่วงจรอิเล็กทรอนิกส์จะตอบสนองได้ฟังก์ชั่นคือการจ่ายพลังงานให้กับขดลวดรีเลย์หรือถอดพลังงานออกจากมัน รีเลย์คอยล์เป็นขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้า (อีกครั้งเป็นตัวเหนี่ยวนำ) ซึ่งดึงดูดหน้าสัมผัสแบบสปริงซึ่งทำหน้าที่เป็นสวิตช์เชิงกล

หม้อแปลงไฟฟ้า

ในการแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสของขนาดหนึ่งให้เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสของขนาดอื่นให้ใช้ หม้อแปลง. ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิของหม้อแปลงที่ติดตั้งบนแกนเฟอร์รัสเป็นตัวเหนี่ยวนำ

ขดลวดปฐมภูมิเมื่อกระแสสลับไหลผ่านเส้นลวดจะสร้างฟลักซ์แม่เหล็กสลับในปริมาตรแกนกลางซึ่งจะแทรกการหมุนของขดลวดทุติยภูมิและเหนี่ยวนำ EMF ในนั้นและสร้างแรงดันของขดลวดทุติยภูมิ หม้อแปลงเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าและจ่ายให้กับสายไฟฟ้าแล้วลดแรงดันไฟฟ้าจากสายไฟและส่งไปยังบ้านของเรา

จะไม่มีหม้อแปลง (ตัวเหนี่ยวนำเป็นขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ) - จะไม่มีการส่งหรือจำหน่ายไฟฟ้า ไม่ต้องพูดถึง autotransformers ห้องปฏิบัติการ, หม้อแปลงเชื่อม, หม้อแปลงเฟอร์ไรต์ในการเปลี่ยนอุปกรณ์ไฟฟ้าและแน่นอนว่าจะไม่มีการพูดคุยเกี่ยวกับขดลวดจุดระเบิดใด ๆ ในรถยนต์ แต่ขดลวดจุดระเบิดยังเป็นพิเศษ แต่หม้อแปลงนั่นคือตัวเหนี่ยวนำอีกครั้ง

ตัน

ในการแปลงกระแสไฟฟ้าในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์จะใช้ตัวเหนี่ยวนำพิเศษ - ตัวเหนี่ยวนำ หน้าที่ของขดลวดดังกล่าวคือการสะสมพลังงานครั้งแรกในรูปแบบของสนามแม่เหล็กในแกนกลางเก็บไว้ที่นั่นจากนั้นให้โหลด หากหม้อแปลงแปลงกระแสไฟฟ้าในเวลาเดียวกันดังนั้นตัวเหนี่ยวนำจะได้รับพลังงานก่อน

กระบวนการของการแปลงไฟฟ้าที่ตัวเหนี่ยวนำแบ่งออกเป็นเวลา อย่างไรก็ตามที่นี่คุณกลับมาอีกครั้งโดยใช้ตัวเหนี่ยวนำซึ่งเป็นคุณสมบัติหลัก ชีพจรปัจจุบันถูกป้อนเข้ากับขดลวดของตัวเหนี่ยวนำตัวเหนี่ยวนำจะเก็บพลังงานไว้ในสนามแม่เหล็ก จากนั้นกระแสพัลส์จะไม่ทำงานอีกต่อไป แต่โหลดจะเชื่อมต่อกับตัวเหนี่ยวนำและตัวเหนี่ยวนำจะไหลผ่านโหลด แต่ที่แรงดันไฟฟ้าที่ต่างกันขึ้นอยู่กับลักษณะเวลาของวงจรควบคุมคอนเวอร์เตอร์ ดังนั้นตัวเหนี่ยวนำตลอดเวลาเช่นในหลอดประหยัดพลังงานทำงานร่วมกับสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์

เตาแม่เหล็กไฟฟ้าและเตาแม่เหล็กไฟฟ้า

ตัวเหนี่ยวนำเป็นขดลวดแกน แต่ถ้าเป็นแกนในขดลวดในสนามของมันจะมีการแนะนำ preform บางชนิดจากวัสดุ ferromagnetic ที่ต้องการความร้อนจากกระแสวน นี่คือการทำงานของเตาเหนี่ยวนำและ เตาแม่เหล็กไฟฟ้า. ขดลวดฮีตเตอร์เหนี่ยวนำทำหน้าที่เป็นตัวเหนี่ยวนำสำหรับเหล็กแท่งแม่เหล็กเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าวนที่ความถี่สูงทำให้เกิดความร้อนของเหล็กแท่งจนกระทั่งละลาย

หม้อหุงเหนี่ยวนำทำงานในลักษณะที่คล้ายกัน ด้านล่างของเครื่องครัวถูกทำให้ร้อนโดยกระแสไหลวนเช่นแกนของตัวเหนี่ยวนำขดลวดที่ซ่อนอยู่ภายในแผงของเตาแม่เหล็กไฟฟ้า โดยวิธีการขดลวดเหนี่ยวนำนอกจากนี้ยังใช้ในวงจรแหล่งจ่ายไฟของหม้อหุงเหนี่ยวนำ - ในบทบาทของหม้อแปลงชีพจรและโช้ก

ตัวกรอง RFI

ตัวเหนี่ยวนำมีคุณสมบัติในการป้องกันกระแสจากการเปลี่ยนแปลงมันแสดงความเฉื่อยของแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้กระแสไหลผ่านตัวมันเองเนื่องจากในขณะที่กระแสที่สร้างขึ้นผ่านขดลวดสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยมันไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในทันทีการเปลี่ยนแปลงต้องใช้เวลา การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กกระแสในสายของตัวเอง

คุณสมบัตินี้ - เพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงปัจจุบัน - ใช้ในตัวกรอง RFI อุปนัย สำหรับกระแสตรงขดลวดไม่ใช่ความต้านทานยกเว้นว่าความต้านทานของลวดทำหน้าที่เป็นความต้านทานกระแส แต่สำหรับกระแสสลับและความถี่สูง (เช่นการรบกวนการสลับ) ขดลวดจะกลายเป็นอุปสรรค ดังนั้นตัวกรองตามตัวเหนี่ยวนำจะป้องกันเครือข่ายและวงจรจากการรบกวน

เป็นส่วนหนึ่งของวงจรออสซิลเลเตอร์

วงจรการสั่นเป็นขดลวดโดยเฉพาะตัวเหนี่ยวนำ (ที่มีแกนกลาง) เชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุ วงจรการสั่นเช่นนี้มักทำหน้าที่เป็นระบบการสั่น มันมีความถี่พ้องของตัวเองและสามารถทำหน้าที่เป็นลิงค์หลักสำหรับการรับหรือการสั่นของความถี่ที่แน่นอนเช่นในการสื่อสารทางวิทยุ

โดยวิธีการที่เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำมักจะมีการเชื่อมต่อตัวเหนี่ยวนำในแบบคู่ขนานกับตัวเก็บประจุในเงื่อนไขดังกล่าวขดลวดเหนี่ยวนำยังเป็นส่วนหนึ่งของวงจรออสซิลเลเตอร์ นอกจากนี้วงจรเรโซแนนท์เองสามารถทำหน้าที่เป็นตัวกรองเพื่อผ่านและขยายกระแสความถี่ใกล้กับความถี่พ้องของตัวเองและยับยั้งความถี่ที่อยู่ไกลออกไป ในตัวรับสัญญาณวิทยุเสาอากาศเฟอร์ไรต์ก็เป็นส่วนหนึ่งของวงจรออสซิลเลเตอร์ที่ปรับได้

ใบพัดและสเตเตอร์ของเครื่องยนต์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ในเครื่องยนต์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสเตเตอร์และโรเตอร์จะถูกดัดแปลงตัวนำไฟฟ้า ปีกหมุนของเฮลิคอปเตอร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์ กับสนามที่คดเคี้ยวและชิ้นขั้ว - ทำไมไม่เหนี่ยวนำ?

สเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดเดียวกันมีขดลวดสามเฟส - นี่คือการดัดแปลงตัวเหนี่ยวนำ แม้แต่มอเตอร์เหนี่ยวนำ - แม้จะมีขดลวดสเตเตอร์ซึ่งสามารถเรียกได้ว่าเหนี่ยวนำ ยิ่งไปกว่านั้นตัวเหนี่ยวนำของขดลวดสเตเตอร์เหล่านี้ถูกนำมาพิจารณาเช่นเมื่อเลือกตัวเก็บประจุที่ใช้งานได้เช่นเมื่อมอเตอร์สามเฟสจะต้องปรับให้เข้ากับกำลังไฟจากวงจรเฟสเดียว

เซนเซอร์การเคลื่อนที่และตำแหน่ง

อุปนัยการเคลื่อนที่และเซ็นเซอร์ตำแหน่งเป็นตัวเหนี่ยวนำที่มีแกนดัดแปลง ส่วนหนึ่งของแกนกลางของขดลวดในรูปแบบของแผ่นเคลื่อนไหวการเปลี่ยนแปลงการเหนี่ยวนำของขดลวดและพารามิเตอร์ความถี่ของการเปลี่ยนแปลงวงจรเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในการเหนี่ยวนำ สิ่งนี้จะช่วยแก้ไขการมีวัตถุในด้านการกระทำของเซ็นเซอร์ หรือแกนรูปทรงกระบอกสามารถเคลื่อนที่ได้ในขณะที่วัตถุเคลื่อนที่และข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของวัตถุนั้นจะถูกอ่านในพารามิเตอร์ความถี่ที่เกี่ยวข้องกับการเหนี่ยวนำตัวแปรของขดลวดที่แกนเคลื่อนที่

ทิศทางลำแสง CRT

ในบางจอภาพที่มีหลอดรังสีแคโทดการไหลของอนุภาคที่มีประจุจะถูกโฟกัสและเบี่ยงเบนโดยขดลวดพิเศษของระบบการเบี่ยงเบน ขดลวดเหนี่ยวนำของระบบการหักเหถูกติดตั้งบนแกนเฟอร์ไรต์ที่มีรูปร่างเป็นพิเศษซึ่งมีหลอดแคโทดแทรกอยู่ ด้วยการปรับกระแสในขดลวดวงจรจะเปลี่ยนพารามิเตอร์ของสนามแม่เหล็กทั้งหมดของขดลวดทั้งหมดของระบบเนื่องจากลำแสงที่มีการสร้างเส้นทางบางอย่างเพื่อตีตำแหน่งที่คำนวณได้อย่างแม่นยำบนหน้าจอ

โซลินอยด์วาล์ว, ล็อคไฟฟ้า, รีเทนเซอร์รีเลย์

เช่นเดียวกับแม่เหล็กที่ดึงดูดวัตถุเหล็กขดลวดสามารถวาดในแกนเฟอร์โรแมติกในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง ตัวอย่างเช่นล็อคไฟฟ้าโซลินอยด์วาล์วและรีเลย์ Retractor ของสตาร์ทเตอร์รถขยับงอและถือไว้ครู่หนึ่งในตำแหน่งการทำงานจนกว่าเครื่องยนต์จะสตาร์ททำงานโดยประมาณตามหลักการนี้ ขดลวดอันทรงพลังจะดึงสมอออกจากนั้นจึงยึดไว้ก่อน เมื่อปิดกระแสโค้งจะถูกส่งกลับไปยังตำแหน่งของมันโดยสปริง

ขดลวดแม่เหล็กพลาสมา จำกัด

โทะกะมะกิเป็นสถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งฟิวชั่นนิวเคลียร์ซึ่งพลาสมาถูกเก็บไว้โดยการสร้างสนามแม่เหล็กรอบ ๆ มันเพื่อให้พลาสมาเคลื่อนที่ไปตามแนวแรง แต่ไม่สามารถแยกออกจากพวกมันและขัดขวางกระบวนการ ภายในการกำหนดค่าของตัวนำยิ่งยวดในกรณีที่ง่ายที่สุด - พันในวงกลมรอบพรูพลาสม่าอาจสมมุติฐานหมุนเวียนเกือบตลอดไป อย่างที่คุณเห็น inductors พบตัวเองใน tokamaks - ห้อง toroidal ที่มีขดลวดแม่เหล็ก ชื่อของการติดตั้งพูดสำหรับตัวเอง

เทสลาคอยล์

เมื่อพูดถึงตัวเหนี่ยวนำเราไม่สามารถช่วยได้ แต่จำเทสลาคอยล์ในตำนาน (หรือหม้อแปลงเรโซแนนท์) ได้ ในกรณีนี้ตัวเหนี่ยวนำทำงานพร้อมกันเป็นหม้อแปลงและเป็นวงจรที่สั่นและเป็นเสาอากาศรับที่มีความจุเปิด ไม่มีตัวเก็บประจุขนานกับขดลวดเรโซเนทเช่นเดียวกับฮีตเตอร์เหนี่ยวนำ แต่มีความจุเดี่ยวในรูปแบบของ toroid

นอกจากพารามิเตอร์ "เหนี่ยวนำ" แล้วแต่ละขดลวดยังมีค่าความจุและความต้านทานคลื่นของตัวเอง พารามิเตอร์ทั้งหมดเหล่านี้จะถูกนำมาพิจารณาเมื่อตั้งค่า หม้อแปลงเทสลา. ดูเหมือนว่าจะมีเพียงตัวนำเหนี่ยวนำที่มีสายดินซึ่งมีวงแหวนอยู่ด้านบนซึ่งถูกนำเข้าสู่เสียงสะท้อนของมันเอง แต่มันช่างน่าประทับใจขนาดนี้!