Основные параметры катушек индуктивности

1. Номинальная индуктивность зависит в основном от размера катушки, её формы и числа витков. Чем больше размеры катушки, и чем больше она содержит витков, тем выше её индуктивность. В системе СИ индуктивность измеряется в Гн. 1Гн – индуктивность катушки, в которой при изменении тока на 1 А/с индуктируется ЭДС самоиндукции в 1 вольт.

1мГн=10^-3Гн;

1мкГн=10^-6Гн;

1нГн=10^-9Гн.

Катушки с малой индуктивностью изготавливаются без сердечника с небольшим числом витков. Для увеличения индуктивности катушку выполняют многослойной и вводят сердечник из ферромагнита.

2. Добротность – параметр, характеризующий потери энергии в катушке, качество работы катушки в цепи переменного тока.

3. Собственная ёмкость катушки (межвитковая) – ёмкость, образованная витками и слоями катушки. Собственная ёмкость снижает качественные показатели (добротность и стабильность) катушки. Наименьшую собственную ёмкость имеют однослойные катушки, катушки с намоткой «универсаль» и секционированные катушки. Для устранения влияния электромагнитного поля катушки на соседние детали и внешних полей на катушку её закрывают металлическим экраном.

4. Температурный коэффициент индуктивности (ТКИ) – относительное изменение индуктивности при нагреве катушки на 1°С, вследствие изменения её геометрических размеров. Наиболее стабильными являются катушки индуктивности, у которых обмотки выполнены в виде тонких серебряных плёнок, напыленых на поверхность каркаса, выполненного из керамики или кварца.

 

Элементы катушек индуктивности

1. Каракас – служит основанием для обмотки и обеспечивает механическую прочность и жёсткость обмотки, крепление выводов и сердечника, а также крепление катушки на плате или шасси прибора. Выбор материала каркаса определяется допускаемой величиной потерь в диэлектрике каркаса и допускаемым изменениям индуктивности под влиянием температуры, влажности…

Различают следующие типы каркасов: трубчатые, плоские, гладкие, с канавками, с фланцем и бортиками, ограничивающим длину намотки, ребристые, второидальные…

Каркасы изготавливают из высококачественных пресспорошков, полистиролов и различных видов радиофарфора. Для закрепления концов проводов на каркасе предусматривают отверстия, либо устанавливают монтажные планки.

Иногда катушки индуктивности наматывают на основание из магнитодиэлектриков или ферритов, в этом случае магнитопровод катушки одновременно является её каркасом. 

2. Обмотка – выполняется специальными обмоточными проводами. Наиболее часто встречаются следующие типы: ПЭЛ, ПЭЛШО, ПЭТ…

3. Экран – служит для устранения нежелательных электромагнитных связей между катушками индуктивности и уменьшения влияния внешних магнитных полей. Экран увеличивает потери в катушке и её собственную ёмкость. Для изготовления экранов используют материалы, обладающие малым диэлектрическим сопротивлением (латунь, алюминий, медь).

 

Типы обмоток

1. Однослойная – характеризуется малой собственной ёмкостью, малым разбросом параметров и простотой изготовления.

Однослойные обмотки можно разделить на:

1) Рядовые

 

2) Бифилярные

 

Наматывается двумя изолированными проводами, электрически соединёнными с одного конца.

 

3) Тороидальные

 

 

Укладывается на кольцевой каркас и отличается тем, что шаг по внутреннему диаметру меньше шага по наружному. Разница эта зависит от толщины каркаса. Применяются такие обмотки для проволочных переменных резисторов и трансформаторов.

2. Многослойная применяют для получения достаточно большой индуктивности при относительно небольших размерах катушки.

Их можно разделить по принципу намотки на несколько видов:

1) рядовые

2) секционированные

3) «универсаль»

Обмотка типа «универсаль» применяется для уменьшения достаточно большой собственной ёмкости. С этой же целью многослойные обмотки выполняют секционированными. Обмотка типа «универсаль»характерна тем, что виток провода имеет два или несколько перегибов за 1 оборот вокруг каркаса. При такой намотке вики пересекают друг друга под определённым углом. Чем больше этот угол, тем меньше собственная ёмкость катушки. Число перегибов от 2 до 8. К достоинствам обмотки «универсаль» следует отнести большую собственную ёмкость, компактность, механическую прочность.

                       I            III

                       

 

                                 II            IV

Трансформаторы и дроссели

Трансформатор – электротехническое устройство, служащее для преобразования переменного тока одного напряжения, переменный ток другого напряжения той же частоты.

1) Трансформаторы питания;

2) Трансформаторы согласования;

3) Трансформаторы импульсные;

4) Дроссели фильтров (ДФ) – служат для создания реактивного сопротивления током высокой частоты.

 

УГО трансформаторов

1.

    V₁                      V₂

      W₁           W₂ трансформатор с ферромагнитным сердечником

Число витков во вторичной обмотке больше числа витков в первичной обмотке – повышающий.

Если W₁> W₂ – понижающий.

 – коэффициент трансформации.

 

2.

 

с магнитодиэлектрическим сердечником

 

3.                                  дроссель с ферромагнитным сердечником

 

Типы магнитопроводов

Магнитопроводы, используемые в низкочастотных трансформаторах, делятся на 3 типа.

1. Броневые.

Достоинства:

       Необходимость только одной катушки;

       Высокий коэффициент заполнения обмотки провода;

       Частичная защита катушки от механических повреждений.

2. Стержневые.

Достоинства:

       Большая поверхность охлаждения обмотки;

       Малая индуктивность рассеивания;

       Меньший расход обмоточного провода;

       Значительно меньшая чувствительность к внешним магнитным полям.

3. Тороидальные.

Достоинства:

       Имеют вид ленточной спирали;

       Без воздушных зазоров;

       Большая величина индукции (позволяет уменьшить размеры и вес сердечника)

       Полностью отсутствует поток рассеивания;

  Не чувствительны к внешним магнитным полям.

4. Ленточные.

Изготавливаются методом навивки с последующей разрезкой или методом гибки.

Навивку магнитопроводов производят на специальных станках.

Изготовленный магнитопровод изолируют и пропитывают специальными компаундами, лаками, клеями…

 

Материалы магнитопроводов

1. Электротехнические стали;

2. Ферриты;

3. Магнитодиэлектрики;

4. Железоникелевые сплавы.

 

Коммутирующие изделия

    К этим изделиям относятся выключатели и переключатели, штепсельные разъёмы, ламповые панели, а также реле, электромагнитные, поляризованные, и герконы.

    Устройство и принцип действия электромагнитного реле.

 

                                 1

                                     

2

 

 

 

    3

 

4 

6

                       8

1 – сердечник;

2 – обмотка;

3 – якорь;

4, 8 – упор;

5 – неподвижные контакты;

6 – подвижные контакты;

7 – пружина.

При подаче управляющего сигнала в обмотку реле якорь начинает притягиваться к сердечнику электромагнита. Реле сработает в том случае, если усилие пружины будет меньше усилия притяжения якоря.

Ток, при котором реле срабатывает, называется током срабатывания.

Цепь, содержащая обмотку, называется цепью управления.

Цепь в состав которой входит подвижный и неподвижный якорь, называется цепью исполнения.

Важное достоинство этого реле состоит в том, что малым управляющим током в цепи управления реле можно коммутировать ток в цепи исполнения.

УГО на Э3

 

6

1)           30°  

               5 Нормально замкнуты

 

2)                   Нормально разомкнуты

3)                    Перекидной

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: