Μεταβλητό πηνίο: Εργασία, κύκλωμα, κατασκευή, τύποι & εφαρμογές του

Ένας επαγωγέας ή ένα τσοκ ή ένα πηνίο ή ένας αντιδραστήρας είναι μια συσκευή παθητικής αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας με δύο τερματικά σχεδιασμένη από έναν πυρήνα που περικλείεται από ένα μονωμένο καλώδιο. Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει σε όλο το πηνίο, τότε το μαγνητικό του πεδίο αποθηκεύει αυτή την ενέργεια. Η ποσότητα ενέργειας που αποθηκεύεται από έναν επαγωγέα είναι γνωστή ως Επαγωγή και η μονάδα του είναι το Henry που πήρε το όνομά του από τον Αμερικανό επιστήμονα - Joseph Henry. Οι επαγωγείς χρησιμοποιούνται κυρίως σε επεξεργασία σήματος & αναλογικά κυκλώματα. Υπάρχουν διαφορετικά τύπους επαγωγέων διαθέσιμα που χρησιμοποιούνται με βάση εφαρμογές όπως πυρήνας αέρα, πυρήνας σιδήρου, σπειροειδής, μεταβλητός κ.λπ. Αυτό το άρθρο περιγράφει μια επισκόπηση ενός μεταβλητό πηνίο – εργασία με εφαρμογές.

Τι είναι ένας μεταβλητός επαγωγέας;

Ένας ορισμός μεταβλητού επαγωγέα είναι ένας επαγωγέας ή πηνίο του οποίου η αποτελεσματικότητα επαγωγή ρυθμίζεται συνεχώς. Το εύρος συχνοτήτων αυτού του επαγωγέα κυμαίνεται τυπικά από 10 μH – 100 μH και οι επί του παρόντος διαθέσιμοι επαγωγείς κυμαίνονται από 10nH – 100 mH. Το σύμβολο του μεταβλητού επαγωγέα φαίνεται παρακάτω.

Κατασκευή

Ο μεταβλητός επαγωγέας κατασκευάζεται με την περιέλιξη ενός χάλκινου σύρματος γύρω από έναν κύλινδρο μπομπίνας που είναι κοίλος. Η τιμή του επαγωγέα μπορεί απλά να αλλάξει εντοπίζοντας και μετακινώντας τον ορειχάλκινο πυρήνα ή τον πυρήνα του σιδηρομαγνητικού υλικού. Εάν χρησιμοποιήσουμε πυρήνα φερρίτη τότε η επαγωγή αυτού του επαγωγέα αυξάνεται με απλή μετακίνηση του υλικού του πυρήνα στο μέσο της περιέλιξης. Εναλλακτικά, εάν χρησιμοποιείται ορειχάλκινος πυρήνας, τότε η αυτεπαγωγή ενός επαγωγέα μειώνεται απλώς μετακινώντας το υλικό του πυρήνα στο μέσο της περιέλιξης.

Η αρχή λειτουργίας του μεταβλητού επαγωγέα είναι ότι επιτρέπει στο χρήστη να ελέγχει την αυτεπαγωγή αλλάζοντας απλώς τη θέση του πυρήνα του φερρίτη. Έτσι η αυτεπαγωγή του μεταβλητού πηνίου είναι ρυθμιζόμενη συνεχώς. Όταν ο πυρήνας φερρίτη μετακινηθεί πολύ βαθύτερα μέσα στο πηνίο, τότε ενισχύει τη διαπερατότητα και την επαγωγή. Ομοίως, η μετακίνηση του πυρήνα φερρίτη έξω από το πηνίο θα μειώσει τη διαπερατότητα και την επαγωγή

Τύποι μεταβλητού επαγωγέα

Τα μεταβλητά πηνία ταξινομούνται σε δύο τύπους μεταβλητών πηνίων που έχουν συντονιστεί και με τρυπητή.

Ακουμπήθηκε Μεταβλητό Πηνίο

Ένας μεταβλητός επαγωγέας με χτυπήματα είναι ένα πηνίο στο οποίο η ηλεκτρική επαφή είναι προσβάσιμη σε περισσότερα σημεία. Αυτός ο επαγωγέας περιλαμβάνει κυρίως ένα πηνίο με τεράστιο αριθμό στροφών. Αυτές οι στροφές τραυματίζονται σε έναν μαγνητικό πυρήνα με έναν προτιμώμενο αριθμό χτυπημάτων. Εδώ, μια βρύση είναι ένα αγώγιμο σύρμα που αφαιρείται από το πηνίο σε μια προτιμώμενη απόσταση εξαιτίας της οποίας μπορεί να επιτευχθεί διαφορετική αμοιβαία επαγωγή σε έναν παρόμοιο επαγωγέα.

Slug Tuned Inductor

Ένας μεταβλητός επαγωγέας που περιλαμβάνει έναν τροποποιήσιμο πυρήνα φερρίτη ονομάζεται επαγωγέας slug-tuned. Με βάση τον πυρήνα φερρίτη που κινείται μέσα ή έξω από την περιέλιξη του πηνίου, η τιμή αυτεπαγωγής αυτού του επαγωγέα αυξάνεται ή μειώνεται. Αυτή η κατασκευή επαγωγέα είναι η ίδια με τους σταθερούς πυρήνες φερρίτη, εκτός από το ότι ο πυρήνας είναι τροποποιήσιμος.

Όταν ο γυμνοσάλιαγκας μετακινηθεί στην περιέλιξη του πηνίου, τότε η τιμή της αυτεπαγωγής θα αυξηθεί και η συχνότητα συντονισμού του συντονισμένου κυκλώματος θα μειωθεί. Μόλις μετακινηθεί ο γυμνοσάλιαγκας από το πηνίο περιέλιξης, η αυτεπαγωγή αυτού του επαγωγέα θα μειωθεί και η συχνότητα συντονισμού του συντονισμένου κυκλώματος θα αυξηθεί. Η τιμή της αυτεπαγωγής μπορεί να αλλάξει με τον κινητό πυρήνα. Αυτός ο πυρήνας μπορεί να μετακινηθεί πάνω/κάτω με ένα κατσαβίδι.

Μεταβλητό κύκλωμα πηνίου

Το κύκλωμα μεταβλητού επαγωγέα φαίνεται παρακάτω. Οι κύριοι στόχοι αυτού του κυκλώματος είναι: για τις επιπτώσεις της μαγνητικής διαπερατότητας στην επαγωγή και επίσης για την παρατήρηση του τρόπου με τον οποίο η επαγωγική αντίδραση ελέγχει τη ροή του ρεύματος μέσα σε ένα κύκλωμα AC.

Τα απαραίτητα εξαρτήματα για την κατασκευή αυτού του κυκλώματος περιλαμβάνουν κυρίως χάρτινο σωλήνα, ράβδο χάλυβα ή σιδήρου, σύρμα μαγνήτη με μετρητή 28, τροφοδοτικό AC χαμηλής τάσης και Λαμπτήρα πυρακτώσεως . Συνδέστε το κύκλωμα χρησιμοποιώντας αυτά τα εξαρτήματα σύμφωνα με το διάγραμμα κυκλώματος που φαίνεται παρακάτω.

Πρώτα, πάρτε τον χάρτινο σωλήνα και τυλίξτε εκατοντάδες περιστροφές σύρματος μαγνήτη γύρω από τον χάρτινο σωλήνα για να φτιάξετε ένα σπιτικό πηνίο. Μετά από αυτό, αυτός ο επαγωγέας πρέπει να συνδεθεί με τροφοδοτικό AC & λαμπτήρα πυρακτώσεως σε σειρά για να δημιουργήσει ένα κύκλωμα. Μόλις αδειάσει ο χάρτινο σωλήνας, η λάμπα πυρακτώσεως θα πρέπει να ανάβει πολύ έντονα. Όταν η χαλύβδινη ράβδος τοποθετηθεί μέσα στον χάρτινο σωλήνα, η φωτεινότητα της λάμπας πυρακτώσεως θα μειωθεί από την αυξημένη επαγωγή (L) και έτσι επαγωγική αντίδραση (XL) θα αυξηθεί.

Όταν χρησιμοποιούμε ράβδους διαφορετικού υλικού κατασκευασμένες από ανοξείδωτο χάλυβα ή υλικό χαλκού, δεν έχουν παρόμοιο αποτέλεσμα λόγω διαφορών στη μαγνητική διαπερατότητα.

Χαρακτηριστικά

ο μεταβλητά χαρακτηριστικά πηνίου περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Η αυτεπαγωγή αυτού του επαγωγέα ρυθμίζεται συνεχώς.
• Αυτοί οι επαγωγείς μπορούν να διακριθούν μέσω διαφορετικών χαρακτηριστικών το πρώτο χαρακτηριστικό είναι, ο τύπος του πυρήνα γύρω από τον οποίο είναι τυλιγμένος. Το δεύτερο χαρακτηριστικό είναι το σχήμα τους, όπου το πηνίο ενός επαγωγέα τραυματίζεται στην κατασκευή. Μερικοί είναι πληγωμένοι σε κύκλους, αν και πολλοί έχουν κυλινδρικό σχήμα.
• Το τελικό χαρακτηριστικό είναι εάν ο μεταβλητός επαγωγέας είναι μεταβλητός ή ρυθμιζόμενος.
• Αυτοί οι επαγωγείς έχουν παράγοντες υψηλής ποιότητας, χαμηλή παρασιτική χωρητικότητα και εξαιρετικά χαρακτηριστικά υψηλής συχνότητας (HF).

Εφαρμογές/Χρήσεις

ο εφαρμογές ή χρήσεις μεταβλητών επαγωγέων περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Αυτοί οι τύποι επαγωγέων ισχύουν όπου ο συντονισμός είναι απαραίτητος, όπως εφαρμογές ραδιοφώνου και υψηλών συχνοτήτων.
• Αυτοί οι επαγωγείς χρησιμοποιούνται σε διαφορετικά κυκλώματα όπως συντονισμός, σύζευξη, ταλαντωτή και χρονισμός.
• Αυτός ο τύπος πηνίου χρησιμοποιείται επίσης σε πολύ ευαίσθητες εφαρμογές επειδή ένας σταθερός επαγωγέας μπορεί να μην είναι πλήρως ευθυγραμμισμένος σε αυτές τις συνθήκες.
• Αυτά χρησιμοποιούνται σε συντελεστής ισχύος Πίνακες διόρθωσης (PF) για προσαρμογή της τιμής επαγωγής.
• Αυτό είναι κατάλληλο για εφαρμογές που βασίζονται σε συστήματα ισχύος.
• Αυτά χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές ισχύος με συζευγμένα κυκλώματα.
• Οι μεταβλητοί επαγωγείς χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές που βασίζονται σε μεσαία ισχύ και επίσης ελέγχουν το ρεύμα o/p των κυκλωμάτων συντονισμού υψηλής συχνότητας (HF).
• Αυτά χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο ηλεκτρονικών στραγγαλιστικών πηνίων και φωτισμού LED.
• Αυτά χρησιμοποιούνται στον τηλεπικοινωνιακό τομέα για τον έλεγχο της σύνθετης αντίστασης των κυκλωμάτων προκειμένου να υπάρχει έλεγχος κυκλώματος ραδιοσυχνοτήτων πολλαπλών ζωνών.

Επομένως, αυτή είναι μια επισκόπηση μιας μεταβλητής επαγωγέας – κύκλωμα, η λειτουργία του , τύπους και χαρακτηριστικά με εφαρμογές. Αυτός ο επαγωγέας μπορεί να αλλάξει τη δική του αυτεπαγωγή. Αυτά είναι εξαιρετικά αξιόπιστα, επομένως χρησιμοποιούνται κυρίως σε εφαρμογές ραδιοσυχνοτήτων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, τι είναι η επαγωγή;