Ứng dụng của cuộn cảm

Nếu bạn suy nghĩ kỹ, thì tất cả các loại ứng dụng cho một thứ tưởng chừng đơn giản như một cuộn cảm chỉ đơn giản là không thể đếm được. Trong một bài viết, chúng tôi chỉ nhớ lại một vài trong số họ. Trong khi đó, sự khéo léo và tài năng của con người không mệt mỏi trong việc thể hiện bản thân một cách sáng tạo, phát minh và phát triển ngày càng nhiều thiết bị và cơ chế mới dựa trên cuộn cảm.

Dường như ở đây bạn có thể xây dựng? Một cuộn dây đơn giản, nó có thể là lõi có hình dạng nhất định và dòng điện đi qua dây ở dạng không đổi, biến đổi hoặc xung. Tuy nhiên, không có cuộn cảm, tất cả các kỹ thuật điện hiện đại đơn giản là không thể tồn tại. Hãy xem xét kỹ hơn.

Nâng nam châm điện

Vòng đệm thang máy đã được sử dụng trên toàn thế giới trong nhiều năm để tải chất thải sắt từ. Bằng cách áp dụng công suất điện 18 kW cho cuộn dây làm việc, có thể giữ và nhúng hơn 2 tấn sắt cùng một lúc, trong khi lực xé phát triển ở công suất nhất định vượt quá 25 tấn.

Một nam châm điện có đường kính khoảng 1,5 mét chỉ đơn giản bám vào móc cẩu, được cung cấp năng lượng, theo quy luật, bằng điện áp xoay chiều ba pha, và có thể tải nhanh vật liệu sắt từ hoặc bất kỳ sản phẩm sắt nào. Các cuộn dây được cắt của một số cuộn cảm nhận dòng điện bằng cách từ hóa một lõi làm bằng hợp kim đặc biệt, và đến lượt nó thu hút, nói rằng, kim loại phế liệu cần được nạp vào ô tô.

Rơle điện từ

Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn cần định kỳ bật và tắt nguồn điện của một số mạch điện, như thể bạn đang nhấn nút trên công tắc cơ, trong khi không đặt phím bán dẫn, và công tắc cơ hoặc công tắc bật tắt không tiện lợi và không thẩm mỹ?

Giả sử bạn chỉ cần chạm vào cảm biến bằng ngón tay và kết quả sẽ là quá trình kết nối một tải mạnh, chẳng hạn như đèn hoặc động cơ, để (hoặc ngắt kết nối) mạng. Đến giải cứu rơle điện từ. Nhờ rơle, bạn có thể từ chối các nút lớn của công tắc, thay vào đó, giờ đây bạn có thể chỉ cần chạm vào các nút micro mà mạch điện tử sẽ phản ứng, chức năng của nó là cung cấp năng lượng cho cuộn dây rơle hoặc rút điện khỏi nó. Cuộn dây rơle là cuộn dây của nam châm điện (một lần nữa, một cuộn cảm), thu hút một tiếp điểm được tải bằng lò xo hoạt động như một công tắc cơ học.

Máy biến áp

Để chuyển đổi một điện áp và dòng điện xoay chiều có một độ lớn thành một điện áp xoay chiều và dòng điện có cường độ khác, hãy sử dụng máy biến thế. Các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp được gắn trên lõi sắt từ là cuộn cảm.

Cuộn dây sơ cấp, khi một dòng điện xoay chiều đi qua dây của nó, tạo ra một dòng từ tính xen kẽ trong thể tích lõi, xuyên qua các vòng của cuộn dây thứ cấp và tạo ra EMF trong nó, và tạo ra điện áp của cuộn dây thứ cấp. Máy biến áp làm tăng điện áp của các nhà máy điện và cung cấp cho các đường dây điện, sau đó hạ điện áp từ các đường dây điện, và cung cấp cho nhà của chúng ta.

Sẽ không có máy biến áp (cuộn cảm như cuộn dây sơ cấp và thứ cấp) - sẽ không có truyền tải hoặc phân phối điện. Không đề cập đến máy tự động chuyển đổi trong phòng thí nghiệm, máy biến áp hàn, máy biến áp ferrite trong việc chuyển đổi nguồn điện, và tất nhiên sẽ không có cuộc thảo luận nào về cuộn dây đánh lửa trong xe hơi, nhưng cuộn dây đánh lửa cũng đặc biệt, nhưng lại là máy biến áp.

Van tiết lưu

Để chuyển đổi điện trong việc chuyển đổi nguồn cung cấp điện, cuộn cảm đặc biệt được sử dụng - cuộn cảm. Chức năng của một cuộn dây như vậy trước tiên là tích lũy năng lượng dưới dạng từ trường trong lõi, lưu trữ nó ở đó, sau đó đưa nó vào tải. Nếu một máy biến áp chuyển đổi điện cùng một lúc, thì đầu tiên cuộn cảm nhận năng lượng, sau đó nó tắt.

Quá trình chuyển đổi điện tại van tiết lưu được chia theo thời gian. Tuy nhiên, ở đây bạn có một lần nữa việc sử dụng một cuộn cảm, thuộc tính chính của nó. Xung hiện tại được đưa đến cuộn dây của cuộn cảm, cuộn cảm lưu trữ năng lượng trong từ trường. Sau đó, xung hiện tại không còn hoạt động nữa, nhưng một tải được kết nối với cuộn cảm và dòng điện dẫn chạy qua tải, nhưng ở một điện áp khác, tùy thuộc vào đặc điểm thời gian của mạch điều khiển bộ biến đổi. Vì vậy, các cuộn cảm mọi lúc, ví dụ, trong các loại đèn tiết kiệm năng lượng, hoạt động cùng với các công tắc bán dẫn.

Lò nung cảm ứng và bếp cảm ứng

Một cuộn cảm là một cuộn dây lõi. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu, như một lõi, bên trong một cuộn dây, trong lĩnh vực hoạt động của nó, một loại phôi được đưa vào từ vật liệu sắt từ cần được làm nóng bởi dòng điện xoáy? Đây là cách lò cảm ứng làm việc và bếp cảm ứng. Một cuộn dây gia nhiệt cảm ứng hoạt động như một cuộn cảm cho phôi sắt từ, tạo ra dòng điện xoáy cao tần trong nó, dẫn đến sự nóng lên của phôi cho đến khi tan chảy.

Bếp cảm ứng hoạt động theo cách tương tự. Đáy của dụng cụ nấu được làm nóng bằng dòng điện xoáy, giống như lõi của cuộn cảm, cuộn dây được giấu bên trong bảng điều khiển của bếp cảm ứng. Nhân tiện, cuộn dây cảm ứng cũng được sử dụng trong các mạch cung cấp điện của bếp cảm ứng - trong vai trò của máy biến áp xung và cuộn cảm.

Bộ lọc RFI

Cuộn cảm có đặc tính ngăn dòng điện thay đổi, nó thể hiện một loại quán tính điện từ, làm cho dòng điện rò rỉ qua chính nó, bởi vì trong khi dòng điện tích tụ qua cuộn dây, từ trường do nó tạo ra không thể thay đổi ngay lập tức, sự thay đổi dường như chậm lại thay đổi dòng từ trường trong dây riêng của nó.

Thuộc tính này - để ngăn chặn các thay đổi hiện tại - được sử dụng trong các bộ lọc RFI quy nạp. Đối với dòng điện trực tiếp, cuộn dây không phải là điện trở, ngoại trừ điện trở của dây hoạt động như một điện trở hoạt động, nhưng đối với dòng điện xoay chiều và tần số cao (như nhiễu chuyển mạch), cuộn dây sẽ trở thành vật cản. Vì vậy, các bộ lọc dựa trên cuộn cảm bảo vệ mạng và mạch khỏi nhiễu.

Là một phần của mạch dao động

Một mạch dao động là một cuộn dây, đặc biệt là một cuộn cảm (có lõi) được nối với một tụ điện. Các mạch dao động như vậy thường phục vụ như một hệ thống dao động. Nó có tần số cộng hưởng riêng, và do đó có thể hoạt động như một liên kết chính để nhận hoặc nhận dao động của một tần số nhất định, ví dụ, trong thông tin vô tuyến.

Nhân tiện, lò sưởi cảm ứng thường có một cuộn cảm được kết nối song song với một tụ điện, trong những điều kiện như vậy, cuộn dây cảm ứng cũng là một phần không thể thiếu của mạch dao động. Ngoài ra, bản thân mạch cộng hưởng có thể hoạt động như một bộ lọc - để truyền và khuếch đại các dòng tần số gần với tần số cộng hưởng của chính nó và triệt tiêu các tần số cách xa nó. Trong các máy thu radio, anten ferrite cũng là một phần của mạch dao động điều chỉnh được.

Rôto và stator của động cơ và máy phát điện

Trong động cơ và máy phát điện, stato và rôto là cuộn cảm biến đổi. Cánh quạt máy phát điện ô tô với cuộn dây trường và các mảnh cực - tại sao không phải là một cuộn cảm?

Stator của cùng một máy phát có cuộn dây ba pha - đây là một loại sửa đổi của cuộn cảm. Ngay cả một động cơ cảm ứng - ngay cả một động cơ có cuộn dây stato, cũng có thể được gọi là một cuộn cảm. Hơn nữa, độ tự cảm của các cuộn dây stato này được tính đến như vậy khi chọn tụ điện làm việc, ví dụ, khi động cơ ba pha phải được điều chỉnh để cấp nguồn từ mạch một pha.

Cảm biến dịch chuyển và vị trí

Chuyển vị cảm ứng và cảm biến vị trí là cuộn cảm có lõi biến đổi. Một phần lõi của cuộn dây ở dạng tấm, di chuyển làm thay đổi độ tự cảm của cuộn dây và các tham số tần số của mạch thay đổi do thay đổi độ tự cảm. Điều này khắc phục sự hiện diện của một đối tượng trong trường hành động của cảm biến. Hoặc, một lõi hình que có thể di chuyển khi đối tượng liên kết với nó di chuyển và thông tin về vị trí của đối tượng được đọc trong các tham số tần số liên quan đến độ tự cảm thay đổi của cuộn dây có lõi di chuyển.

Hướng tia CRT

Trong một số màn hình với các ống tia catốt, dòng chảy của các hạt tích điện được tập trung và làm chệch hướng bởi các cuộn dây đặc biệt của hệ thống làm lệch hướng. Các cuộn dây điện cảm của hệ thống làm lệch được gắn trên lõi ferrite có hình dạng đặc biệt, trong đó ống tia catốt được đưa vào. Bằng cách điều chỉnh dòng điện trong cuộn dây, mạch sẽ thay đổi các tham số của tổng từ trường của tất cả các cuộn dây của hệ thống, do chùm tia tạo ra một đường dẫn nhất định để đánh vào một vị trí được tính toán chính xác trên màn hình.

Van điện từ, khóa điện, rơle rút lại

Giống như một nam châm thu hút các vật bằng sắt, cuộn dây có thể rút ra trong lõi sắt từ có dạng này hay dạng khác. Một số khóa điện, van điện từ, và, ví dụ, rơle rút lại của bộ khởi động xe, di chuyển uốn cong và giữ nó trong một thời gian ở vị trí làm việc cho đến khi động cơ được khởi động, hoạt động theo nguyên tắc này. Một cuộn dây mạnh mẽ đầu tiên kéo neo, sau đó giữ nó. Khi dòng điện bị tắt, uốn cong được đưa trở lại vị trí của nó bằng một lò xo.

Cuộn dây giam cầm từ tính

Tokamaki là các cài đặt nhiệt hạch hạt nhân trong đó plasma được giữ bằng cách tạo ra một từ trường xung quanh nó để plasma chỉ di chuyển dọc theo các đường lực, nhưng không thể thoát ra khỏi chúng và phá vỡ quá trình. Bên trong một cấu hình nhất định của các cuộn dây siêu dẫn, trong trường hợp đơn giản nhất - được xâu thành một vòng tròn quanh một hình xuyến, plasma có thể lưu chuyển theo giả thuyết gần như mãi mãi. Như bạn có thể thấy, cuộn cảm tìm thấy chính mình trong tokamaks - buồng hình xuyến có cuộn dây từ tính. Tên của cài đặt nói lên chính nó.

Cuộn Tesla

Nói về cuộn cảm, người ta không thể không nhớ đến cuộn dây Tesla huyền thoại (hay máy biến áp cộng hưởng). Trong trường hợp này, cuộn cảm hoạt động đồng thời như một máy biến áp, và như một mạch dao động, và như một ăng ten thu có điện dung mở. Không có tụ điện song song với cuộn dây cộng hưởng, như trong một lò sưởi cảm ứng, nhưng có một công suất đơn độc ở dạng hình xuyến.

Ngoài tham số có độ tự cảm ứng độ cao, mỗi cuộn dây còn có điện dung và trở kháng sóng riêng. Tất cả các tham số này được đưa vào tài khoản khi thiết lập. Máy biến áp Tesla. Dường như chỉ là một cuộn cảm nối đất có hình xuyến ở đỉnh, được đưa vào cộng hưởng của chính nó. Nhưng trông nó thật ấn tượng!