Toepassing van smoorspoelen

Als je goed nadenkt, kunnen allerlei toepassingen voor zoiets eenvoudigs als een inductor eenvoudig niet worden geteld. In één artikel herinneren we er slechts enkele. Ondertussen zijn menselijke vindingrijkheid en talent niet moe om zichzelf creatief uit te drukken, steeds meer nieuwe apparaten en mechanismen uit te vinden en te ontwikkelen op basis van inductor.

Het lijkt erop dat je hier kunt bouwen? Een eenvoudige draadspiraal, het kan een kern met een bepaalde vorm zijn en de stroom door de draad in een constante, variabele of gepulseerde vorm. En toch, zonder smoorspoelen, zou alle moderne elektrotechniek gewoon niet kunnen bestaan. Laten we het eens nader bekijken.

Hijs elektromagneet

Liftwassers worden al vele jaren wereldwijd gebruikt om ferromagnetisch afval te laden. Door een elektrisch vermogen van 18 kW op de werkende wikkeling toe te passen, is het mogelijk om meer dan 2 ton ijzer per keer vast te houden en te laden, terwijl de afscheurkracht ontwikkeld bij een gegeven vermogen groter is dan 25 ton.

Een elektromagneet met een diameter van ongeveer 1,5 meter kleeft eenvoudig aan de kraanhaak, wordt in de regel aangedreven door driefasige wisselspanning en het is mogelijk om snel ferromagnetische materialen of ijzerproducten te laden. Gesegmenteerde wikkelingen van verschillende inductoren ontvangen stroom door een kern van een speciale legering te magnetiseren, en deze trekt op zijn beurt schroot aan dat in auto's moet worden geladen.

Elektromagnetisch relais

Wat als u periodiek de stroom van een elektrisch circuit moest in- en uitschakelen, alsof u op een knop op een mechanische schakelaar drukte, terwijl het plaatsen van een halfgeleidersleutel niet aan te raden is en een mechanische schakelaar of tuimelschakelaar niet handig en niet esthetisch is?

Stel dat u de sensor alleen maar met uw vinger hoeft aan te raken en het resultaat zou moeten zijn het aansluiten van een krachtige belasting, zoals een lamp of motor, op (of loskoppelen van) het netwerk. Kom te hulp elektromagnetische relais. Dankzij het relais kun je weigeren van de enorme knoppen van de schakelaars; in plaats daarvan kun je nu eenvoudig de microknoppen aanraken waarop het elektronische circuit zal reageren, waarvan de functie is om de relaisspoel van stroom te voorzien of er stroom uit te halen. De relaisspoel is de spoel van een elektromagneet (weer een inductor), die een veerbelast contact aantrekt dat werkt als een mechanische schakelaar.

transformator

Gebruik om een ​​wisselspanning en stroom van de ene waarde om te zetten in een wisselspanning en stroom van een andere grootte transformers. De primaire en secundaire wikkelingen van de transformator die op de ferromagnetische kern zijn gemonteerd, zijn inductoren.

De primaire wikkeling, wanneer een wisselstroom door zijn draad passeert, creëert een alternerende magnetische flux in het kernvolume, die de windingen van de secundaire wikkeling doordringt en daarin een EMF induceert, en een spanning van de secundaire wikkeling creëert. Transformatoren verhogen de spanning van energiecentrales en leveren deze aan hoogspanningslijnen, en verlagen vervolgens de spanning van hoogspanningsleidingen en leveren deze aan onze huizen.

Er zouden geen transformatoren zijn (inductoren als primaire en secundaire wikkelingen) - er zou geen transmissie of distributie van elektriciteit zijn. Om nog maar te zwijgen van laboratoriumautotransformatoren, lastransformatoren, ferriettransformatoren in schakelende voedingen, en natuurlijk zou er geen sprake zijn van ontstekingsspoelen in auto's, maar ontstekingsspoelen zijn ook speciaal, maar transformatoren, dat wil zeggen weer smoorspoelen.

choke

Om elektriciteit in schakelende voedingen om te zetten, worden speciale inductoren gebruikt - inductoren. De functie van een dergelijke spoel is om eerst energie op te slaan in de vorm van een magnetisch veld in de kern, het daar op te slaan en vervolgens aan de belasting te geven. Als een transformator tegelijkertijd elektriciteit omzet, ontvangt de inductor eerst energie en geeft deze vervolgens af.

Het proces van het omzetten van elektriciteit bij het gaspedaal is verdeeld in de tijd. Niettemin hebt u hier opnieuw het gebruik van een inductor, de belangrijkste eigenschap. De stroompuls wordt aan de spoel van de spoel toegevoerd, de spoel slaat energie op in een magnetisch veld. Dan werkt de stroompuls niet langer, maar wordt een belasting verbonden met de inductor en de inductorstroom stroomt door de belasting, maar met een andere spanning, afhankelijk van de tijdkarakteristieken van het stuurcircuit van de omzetter. De inductor werkt bijvoorbeeld altijd in spaarlampen, in combinatie met halfgeleiderschakelaars.

Inductieovens en inductiekookplaten

Een inductor is een kernspoel. Maar wat als, als een kern, in een spoel, in zijn werkveld, een soort voorvorm wordt geïntroduceerd uit ferromagnetisch materiaal dat moet worden verwarmd door wervelstromen? Dit is hoe inductieovens werken en inductiekookplaten. Een inductieverwarmingspiraal fungeert als een inductor voor een ferromagnetische knuppel, die wervelstromen met een hoge frequentie daarin induceert, wat leidt tot verwarming van de knuppel tot het smelten.

De inductiekookplaat werkt op een vergelijkbare manier. De bodem van het kookgerei wordt verwarmd door een wervelstroom, zoals de kern van een inductor, waarvan de wikkeling verborgen is in het paneel van een inductiekookplaat. Overigens worden inductiespoelen ook gebruikt in voedingscircuits van inductiekookplaten - in de rol van pulstransformatoren en smoorspoelen.

RFI-filter

De inductor heeft de eigenschap om te voorkomen dat de stroom verandert, hij vertoont een soort elektromagnetische inertie, waardoor de stroom door zichzelf lekt, want terwijl de stroom zich door de spoel ophoopt, kan het daardoor gecreëerde magnetische veld niet direct veranderen, de verandering kost tijd, de inductor lijkt te vertragen magnetische veldstroomverandering in zijn eigen draad.

Deze eigenschap - om huidige veranderingen te voorkomen - wordt gebruikt in inductieve RFI-filters. Voor gelijkstroom is de spoel geen weerstand, behalve dat de weerstand van de draad werkt als een actieve weerstand, maar voor een wissel- en hoogfrequente stroom (zoals schakelinterferentie), wordt de spoel een obstakel. Filters op basis van inductoren beschermen dus netwerken en circuits tegen interferentie.

Als onderdeel van een oscillerend circuit

Een oscillerende schakeling is een spoel, in het bijzonder een inductor (met een kern) verbonden met een condensator. Het oscillerende circuit als zodanig dient gewoonlijk als een oscillerend systeem. Het heeft zijn eigen resonantiefrequentie en kan daarom fungeren als een masterlink voor het ontvangen of ontvangen van oscillaties van een bepaalde frequentie, bijvoorbeeld in radiocommunicatie.

Overigens hebben inductieverhitters vaak een inductor die parallel is verbonden met een condensator, in dergelijke omstandigheden is de inductiespoel ook een integraal onderdeel van het oscillerende circuit. Bovendien kan het resonantiecircuit zelf als een filter fungeren - om stromen van frequenties dichtbij zijn eigen resonantiefrequentie door te laten en te versterken, en frequenties daar ver vandaan te onderdrukken. In radio-ontvangers maken ferrietantennes ook deel uit van een instelbaar oscillerend circuit.

Rotoren en statoren van motoren en generatoren

In motoren en generatoren zijn de stator en rotor gemodificeerde smoorspoelen. rotor auto generator met veldwikkeling en poolstukken - waarom geen inductor?

De stator van dezelfde generator heeft een driefasige wikkeling - dit is een soort modificatie van de inductor. Zelfs een inductiemotor - zelfs die heeft een statorwikkeling, die ook een inductor kan worden genoemd. Bovendien worden de inductanties van deze statorspoelen als zodanig in aanmerking genomen bij het selecteren van werkcondensatoren, bijvoorbeeld wanneer een driefasige motor moet worden aangepast om te worden gevoed vanuit een enkelfasig circuit.

Verplaatsings- en positiesensoren

Inductieve verplaatsings- en positiesensoren zijn inductoren met gemodificeerde kernen. Een deel van de kern van de spoel in de vorm van een plaat, verandert de inductantie van de spoel en de frequentieparameters van de circuitverandering als gevolg van veranderingen in de inductie. Hiermee wordt de aanwezigheid van een object in het werkveld van de sensor vastgelegd. Of een cilindrische staafvormige kern kan bewegen terwijl het bijbehorende object beweegt, en informatie over de positie van het object wordt gelezen in de frequentieparameters geassocieerd met de variabele inductantie van de spoel waarvan de kern in beweging is.

CRT-straalrichting

In sommige monitors met kathodestraalbuizen wordt de stroom van geladen deeltjes gefocust en afgebogen door speciale spoelen van het afbuigsysteem. De inductantiespoelen van het afbuigsysteem zijn gemonteerd op een speciaal gevormde ferrietkern waarin de kathodestraalbuis is ingebracht. Door de stroom in de wikkelingen aan te passen, verandert het circuit de parameters van het totale magnetische veld van alle spoelen van het systeem, als gevolg van de straal wordt een bepaald pad gecreëerd voor het raken van een precies berekende locatie op het scherm.

Magneetventiel, elektrisch slot, oprolmechanisme

Net als een magneet die ijzeren objecten aantrekt, kan de spoel een ferromagnetische kern van een of andere vorm aanzuigen. Sommige elektrische sloten, magneetventielen en, bijvoorbeeld, het oprolmechanisme van een auto-starter, waarbij de bendix wordt verplaatst en deze een tijdje in de werkpositie wordt gehouden totdat de motor wordt gestart, werken ongeveer volgens dit principe. Een krachtige spoel trekt eerst het anker en houdt het vervolgens vast. Wanneer de stroom wordt uitgeschakeld, keert de bendix terug naar zijn plaats met een veer.

Spoelen van magnetische plasmaopsluiting

Tokamaki zijn thermonucleaire fusie-installaties waarin plasma wordt vastgehouden door een magnetisch veld eromheen te creëren zodat het plasma alleen langs de krachtlijnen beweegt, maar er niet over kan breken en het proces kan verstoren. Binnen een bepaalde configuratie van supergeleidende spoelen, in het eenvoudigste geval - geregen in een cirkel rond een torus, zou het plasma hypothetisch bijna voor altijd kunnen circuleren. Zoals u kunt zien, bevonden inductoren zich in tokamaks - toruskamers met magnetische spoelen. De naam van de installatie spreekt voor zich.

Tesla Coil

Over inductors gesproken, je kunt niet anders dan de legendarische Tesla-spoel (of resonante transformator) oproepen. In dit geval werkt de inductor tegelijkertijd als een transformator en als een oscillerende schakeling en als een ontvangantenne met een open capaciteit. Er is geen condensator parallel aan de resonerende spoel, zoals in een inductieverwarmer, maar er is een solitaire capaciteit in de vorm van een toroïde.

Naast de parameter 'inductantie' heeft elke spoel ook een capaciteit en een eigen golfimpedantie. Met al deze parameters wordt bij het instellen rekening gehouden. Tesla-transformator. Het lijkt erop dat alleen een geaarde spoel met een toroïde aan de bovenkant, in zijn eigen resonantie wordt geïntroduceerd. Maar hoe indrukwekkend ziet het eruit!