Induktorių taikymas

Jei gerai pagalvosite, tada visų rūšių prašymų, susijusių su tokiu iš pažiūros paprastu dalyku kaip induktorius, tiesiog neįmanoma suskaičiuoti. Viename straipsnyje mes prisimename tik keletą iš jų. Tuo tarpu žmogaus išradingumas ir talentas nepavargsta kūrybiškai išreikšti save, sugalvoti ir sukurti vis daugiau naujų prietaisų ir mechanizmų, paremtų induktorius.

Atrodytų, kad čia galite kurti? Paprasta vielos ritė, ji gali būti tam tikros formos šerdis, o srovė, einanti per laidą pastovios, kintamos ar impulsinės formos. Tuo tarpu be induktorių visa šiuolaikinė elektrotechnika tiesiog negalėjo egzistuoti. Pažvelkime atidžiau.

Kėlimo elektromagnetas

Liftų plovikliai visame pasaulyje daugelį metų buvo naudojami krauti feromagnetines atliekas. Darbinei apvijai pritaikius 18 kW galią, vienu metu galima sulaikyti ir panardinti daugiau nei 2 tonas geležies, o esant tam tikrai galiai, susidariusi nuplėšimo jėga viršija 25 tonas.

Elektromagnetas, kurio skersmuo apie 1,5 metro, tiesiog priglunda prie krano kablio, yra maitinamas, kaip taisyklė, trifazėmis kintama įtampa, ir įmanoma greitai įkelti feromagnetines medžiagas ar bet kokius geležies gaminius. Kelių induktorių segmentinės apvijos gauna srovę įmagnetinant šerdį, pagamintą iš specialaus lydinio, ir tai savo ruožtu traukia, tarkime, metalo laužą, kurį reikia krauti į automobilius.

Elektromagnetinė relė

Ką daryti, jei jums reikėjo periodiškai įjungti ir išjungti kai kurios elektros grandinės galią, tarsi paspausdami mygtuką ant mechaninio jungiklio, tuo tarpu nepatartina dėti puslaidininkio rakto, o mechaninis jungiklis ar perjungimo jungiklis nėra patogus ir nėra estetiškai malonus?

Tarkime, jums tereikia paliesti jutiklį pirštu, o rezultatas turėtų būti galingos apkrovos, tokios kaip lempa ar variklis, prijungimas prie tinklo (arba atsijungimas nuo jo). Ateikite į pagalbą elektromagnetinės relės. Relės dėka galite atsisakyti didžiulių jungiklių mygtukų, vietoj to dabar galite tiesiog paliesti mikro mygtukus, į kuriuos sureaguos elektroninė grandinė, kurių funkcija yra tiekti energiją relės ritėje arba pašalinti energiją iš jos. Relės ritė yra elektromagneto (vėlgi induktoriaus) ritė, kuri pritraukia spyruoklinį kontaktą, veikiantį kaip mechaninis jungiklis.

Transformatorius

Norėdami konvertuoti vieno dydžio kintamąją įtampą ir srovę į kito dydžio kintamąją įtampą ir srovę, naudokite transformatoriai. Ant feromagnetinės šerdies pritvirtinto transformatoriaus pirminės ir antrinės apvijos yra induktyvumo ritės.

Pirminė apvija, kai kintamoji srovė praeina per jos laidą, šerdies tūryje sukuria kintamąjį magnetinį srautą, kuris įsiskverbia į antrinės apvijos posūkius ir jame sukelia EML ir sukuria antrinės apvijos įtampą. Transformatoriai padidina jėgainių įtampą ir tiekia jas elektros linijoms, o tada sumažina elektros linijų įtampą ir tiekia ją į mūsų namus.

Nebūtų transformatorių (induktyvumo ritės kaip pirminės ir antrinės apvijos) - nebūtų perduodama ar paskirstoma elektra. Jau neminint laboratorinių autotransformatorių, suvirinimo transformatorių, feritinių transformatorių perjungimo maitinimo šaltiniuose ir, žinoma, apie jokius automobilių uždegimo ritinius nebūtų net kalbos, tačiau uždegimo ritės taip pat yra ypatingos, tačiau transformatoriai, tai yra, vėlgi induktoriai.

Droselis

Elektros energijai konvertuoti perjungimo maitinimo šaltiniuose naudojami specialūs induktoriai - induktoriai. Tokios ritės funkcija yra pirmiausia sukaupti energiją magnetinio lauko pavidalu šerdyje, ją laikyti ten, tada atiduoti apkrovai. Jei transformatorius tuo pačiu metu konvertuoja elektrą, tada pirmiausia induktorius gauna energiją, tada ji išsiskiria.

Elektros konvertavimo procesas induktoriuje padalijamas į laiką. Nepaisant to, jūs vėl turite naudoti induktorių, jo pagrindinę savybę. Srovės impulsas tiekiamas į induktoriaus apviją, induktorius kaupia energiją magnetiniame lauke. Tuomet srovės impulsas nebeveikia, o prie induktoriaus prijungiama apkrova, o induktoriaus srovė bėga per apkrovą, bet esant kitai įtampai, priklausomai nuo keitiklio valdymo grandinės laiko charakteristikų. Taigi induktorius visą laiką, pavyzdžiui, energiją taupančiose lempose, veikia kartu su puslaidininkių jungikliais.

Indukcinės krosnys ir indukcinės viryklės

Induktorius yra šerdies ritė. O kas, jei, kaip šerdis, ritės viduje, į savo veikimo lauką, iš feromagnetinės medžiagos, kurią reikia kaitinti sūkurinėmis srovėmis, yra išleidžiamas kažkoks ruošinys? Taip veikia indukcinės krosnys indukcinės viryklės. Indukcinė šildytuvo ritė veikia kaip feromagnetinio ruošinio induktorius, indukuodama jame aukšto dažnio sūkurines sroves, dėl kurių ruošinys įkaista iki tirpimo.

Indukcinė viryklė veikia panašiai. Virtuvės indų dugnas yra kaitinamas sūkurine srove, kaip ir induktoriaus šerdis, kurio apvija yra paslėpta indukcinės viryklės skydelyje. Beje, indukcinės ritės taip pat naudojamos indukcinių viryklių maitinimo grandinėse - atliekant impulsų transformatorių ir droselių funkciją.

RFI filtras

Induktorius turi savybę neleisti kisti srovei, jis pasižymi savotiška elektromagnetine inercija, sukeliančia srovės nutekėjimą per save, nes kol srovė kaupiasi per ritę, jos sukurtas magnetinis laukas negali akimirksniu pasikeisti, pakeitimas užtrunka, induktorius tarsi sulėtėja. magnetinio lauko srovės pokytis savame laike.

Ši savybė - siekiant užkirsti kelią srovės pokyčiams - yra naudojama induktyviuose RFI filtruose. Dėl nuolatinės srovės ritė nėra pasipriešinimas, išskyrus tai, kad jos laido varža veikia kaip aktyvusis pasipriešinimas, tačiau kintamajai ir aukšto dažnio srovei (pvz., Perjungimo trukdžiai) ritė taps kliūtimi. Taigi filtrai, pagrįsti induktoriais, apsaugo tinklus ir grandines nuo trikdžių.

Kaip svyravimo grandinės dalis

Svyruojanti grandinė yra ritė, ypač induktorius (su šerdimi), sujungtas su kondensatoriumi. Svyruojanti grandinė paprastai naudojama kaip virpesių sistema. Jis turi savo rezonansinį dažnį, todėl gali veikti kaip pagrindinė grandis tam tikro dažnio virpesiams priimti ar priimti, pavyzdžiui, radijo ryšiuose.

Beje, indukciniuose šildytuvuose dažnai yra induktorius, sujungtas lygiagrečiai su kondensatoriumi, tokiomis sąlygomis induktoriaus ritė taip pat yra neatsiejama svyravimo grandinės dalis. Be to, pati rezonansinė grandinė gali veikti kaip filtras - perduoti ir sustiprinti dažnių sroves, artimas jo paties rezonansiniam dažniui, ir slopinti dažnius toli nuo jo. Radijo imtuvuose ferito antenos taip pat yra derinamos virpesių grandinės dalis.

Variklių ir generatorių rotoriai ir statoriai

Varikliuose ir generatoriuose statorius ir rotorius yra modifikuoti induktoriai. Rotorius automobilių generatorius su lauko apvija ir polių dalimis - kodėl gi ne induktoriui?

To paties generatoriaus statorius turi trifazę apviją - tai savotiška induktoriaus modifikacija. Netgi indukcinis variklis - net tas, kuris turi statoriaus apviją, kuri taip pat gali būti vadinama induktoriumi. Be to, renkantis darbinius kondensatorius, pavyzdžiui, atsižvelgiama į šių statoriaus ritių induktyvumą, pavyzdžiui, kai trifazis variklis turi būti pritaikytas energijai iš vienfazės grandinės.

Poslinkio ir padėties jutikliai

Indukciniai poslinkio ir padėties jutikliai yra induktyvumo ritės su modifikuotomis gyslomis. Dalis ritės šerdies plokštelės pavidalu, judant, keičia ritės induktyvumą, o grandinės dažnio parametrai keičiasi dėl induktyvumo pokyčių. Tai nustato objekto buvimą jutiklio veikimo lauke. Arba cilindrinė strypo formos šerdis gali judėti, kai juda su juo susijęs objektas, o informacija apie objekto padėtį skaitoma dažnio parametruose, susijusiuose su ritės, kurios šerdis juda, kintamuoju induktyvumu.

CRT spindulio kryptis

Kai kuriuose monitoriuose su katodinių spindulių vamzdeliais įkrautų dalelių srautas yra sukoncentruojamas ir nukreipiamas specialiomis nukreipiančiosios sistemos ritėmis. Kreipiančiosios sistemos induktyvumo ritės yra sumontuotos ant specialios formos ferito šerdies, į kurią įkišamas katodinių spindulių vamzdis. Reguliuodama srovę apvijose, grandinė keičia visų sistemos ritių bendro magnetinio lauko parametrus, nes pluošto dėka sukuriamas tam tikras kelias, kad būtų galima pataikyti į tiksliai apskaičiuotą vietą ekrane.

Solenoidinis vožtuvas, elektrinė spyna, įtraukiklio relė

Kaip magnetas, traukiantis geležinius daiktus, ritė sugeba įvilkti į vienos ar kitos formos feromagnetinį šerdį. Kai kurie elektriniai užraktai, solenoidiniai vožtuvai ir, kaip pavyzdys, automobilio starterio įtraukiklio relė, judinant bendix ir tam tikrą laiką laikant jį darbinėje padėtyje iki variklio užvedimo, dirba maždaug pagal šį principą. Galinga ritė pirmiausia patraukia inkarą, tada jį laiko. Išjungus srovę, bendixix grįžta į savo vietą su spyruokle.

Magnetinės plazmos rišimo ritės

Tokamaki yra termobranduolinės sintezės įrenginiai, kuriuose plazma sulaikoma sukuriant aplink jį magnetinį lauką, kad plazma judėtų tik jėgos linijomis, tačiau negalėtų prasiskverbti pro juos ir sutrikdyti procesą. Tam tikroje superlaidžių ritių konfigūracijoje paprasčiausiu atveju - susukta ratu aplink torą, plazma hipotetiškai galėjo cirkuliuoti beveik amžinai. Kaip matote, induktoriai atsidūrė tokamakuose - toroidinėse kamerose su magnetinėmis ritėmis. Instaliacijos pavadinimas kalba pats už save.

„Tesla“ ritė

Kalbant apie induktorius, negalima nepaminėti legendinės „Tesla“ ritės (arba rezonansinio transformatoriaus). Šiuo atveju induktorius vienu metu veikia ir kaip transformatorius, ir kaip virpesių grandinė, ir kaip priėmimo antena su atvira talpa. Kondensatoriaus, lygiagrečio rezonuojančiai ritės daliai, kaip indukciniame šildytuve, nėra, tačiau vienatūris yra toroido pavidalu.

Be „induktyvumo“ parametro, kiekviena ritė taip pat turi talpą ir savo bangos varžą. Į visus šiuos parametrus atsižvelgiama nustatant. „Tesla“ transformatorius. Atrodytų, kad tiesiog įžemintas induktorius su toroidu viršuje, įvestas į savo paties rezonansą. Bet kaip įspūdingai tai atrodo!