Svaki ljubitelj izrade elektroničkih uređaja više se puta susreo s potrebom navijanja induktora ili induktora. U dijagramima, naravno, označavaju broj namotaja zavojnice i s kojom žicom, ali što učiniti ako navedeni promjer žice nije dostupan, ali je mnogo deblji ili tanji??
Reći ću vam kako to učiniti koristeći svoj primjer.
Htio sam napraviti ovaj dijagram. Podaci o namotavanju zavojnica navedeni su u dijagramu (6 zavoja žice od 0,4 na okviru od 2 mm), ovi podaci o namotavanju odgovaraju 47nH-nano Henryju, sve bi bilo u redu, ali moja je žica bila 0,6 mm. Našao sam pomoć u programu Coil32.
Otvorite program
Da bismo to učinili, umetnemo podatke ovih nama poznatih zavojnica u prozore, odaberemo duljinu namota dok se izračuni ne podudaraju s našim podacima.
Ali ako ste, na primjer, već urezali ploče, ali je veličina kontakata za zavojnicu ostala ista, odnosno za zavojnicu s duljinom namota od 3 mm, ali ste je dobili na 5,5 mm (puno više i lemljenje 3 takve zavojnice jednu pored druge bit će problematično)
To znači da moramo smanjiti našu zavojnicu, staviti promjer okvira u prozoru ne 2 mm, već 4 mm. A naša zavojnica sa žicom od 0,6 mm smanjuje duljinu s 5,5 mm na 3 mm, a broj zavoja je 3,5, +/- 1-2 nH neće igrati veliku ulogu, ali možemo lako zalemiti naše induktore.
Što mislite pod riječju "kolut"? Pa... ovo je vjerojatno nekakva “figa” na kojoj se nalaze niti, struna, konop, što već! Zavojnica induktora je potpuno ista stvar, ali umjesto konca, pecaljke ili bilo čega drugog, tamo je namotana obična bakrena žica u izolaciji.
Izolacija može biti od prozirnog laka, PVC izolacije ili čak tkanine. Trik je u tome da iako su žice u induktoru vrlo blizu jedna drugoj, još uvijek izolirani jedni od drugih. Ako namotavate zavojnice induktora vlastitim rukama, ni pod kojim okolnostima nemojte ni pomišljati na korištenje obične gole bakrene žice!
Svaki induktor ima induktivnost. Induktivnost zavojnice mjeri se u Henry(Gn), označeno slovom L a mjeri se pomoću LC metra.
Što je induktivitet? Ako se električna struja propusti kroz žicu, ona će oko sebe stvoriti magnetsko polje:
Gdje
B – magnetsko polje, Wb
ja –
Uzmimo ovu žicu i namotajmo je u spiralu i stavimo napon na njene krajeve
I dobivamo ovu sliku s magnetskim linijama sile:
Grubo govoreći, što više linija magnetskog polja prelazi područje ovog solenoida, u našem slučaju područje cilindra, to će veći biti magnetski tok (F). Budući da kroz zavojnicu teče električna struja, to znači da kroz nju prolazi struja iste jakosti (ja), a koeficijent između magnetskog toka i jakosti struje naziva se induktivitet i izračunava se po formuli:
Sa znanstvenog stajališta, induktivnost je sposobnost izvlačenja energije iz izvora električne struje i njezino pohranjivanje u obliku magnetskog polja. Ako struja u zavojnici raste, magnetsko polje oko zavojnice se širi, a ako struja opada, magnetsko polje se skuplja.
Induktor također ima vrlo zanimljivo svojstvo. Kada se na zavojnicu dovede konstantan napon, u zavojnici se kratkotrajno pojavljuje suprotan napon.
Taj suprotni napon naziva se Samoinducirana emf. To ovisi o vrijednosti induktiviteta zavojnice. Dakle, u trenutku dovođenja napona na zavojnicu, struja postupno mijenja svoju vrijednost od 0 do određene vrijednosti u djeliću sekunde, jer napon, u trenutku dovođenja električne struje, također mijenja svoju vrijednost od nula do stalne vrijednosti. Prema Ohmovom zakonu:
Gdje
ja– jakost struje u svitku, A
U– napon u zavojnici, V
R– otpor zavojnice, Ohm
Kao što možemo vidjeti iz formule, napon se mijenja od nule do napona koji se dovodi u zavojnicu, stoga će se struja također promijeniti od nule do neke vrijednosti. Otpor zavojnice za DC je također konstantan.
A drugi fenomen u induktoru je da ako otvorimo strujni krug između induktora i izvora struje, tada će se naša samoindukcijska emf dodati naponu koji smo već primijenili na zavojnicu.
Odnosno, čim prekinemo krug, napon na zavojnici u tom trenutku može biti višestruko veći nego što je bio prije prekida kruga, a jakost struje u krugu zavojnice tiho će pasti, jer samoindukcija emf će održavati opadajući napon.
Izvucimo prve zaključke o radu induktora kada se na njega dovodi istosmjerna struja. Kada se električna struja dovodi u zavojnicu, jakost struje će se postupno povećavati, a kada se električna struja ukloni iz zavojnice, jakost struje će se glatko smanjiti na nulu. Ukratko, jakost struje u zavojnici ne može se trenutno promijeniti.
Induktori se uglavnom dijele u dvije klase: s magnetskom i nemagnetskom jezgrom. Ispod na fotografiji je zavojnica s nemagnetskom jezgrom.
Ali gdje je njezina srž? Zrak je nemagnetska jezgra :-). Takve zavojnice mogu se namotati i na neku cilindričnu papirnatu cijev. Zavojnice induktiviteta s nemagnetskom jezgrom koriste se kada induktivitet ne prelazi 5 milihenrija.
A ovdje su induktori s jezgrom:
Uglavnom se koriste jezgre izrađene od feritnih i željeznih ploča. Jezgre značajno povećavaju induktivitet zavojnica. Jezgre u obliku prstena (toroidalne) omogućuju postizanje veće induktivnosti nego samo jezgre cilindra.
Za zavojnice srednje induktivnosti koriste se feritne jezgre:
Zavojnice visokog induktiviteta izrađene su poput transformatora sa željeznom jezgrom, ali s jednim namotom, za razliku od transformatora.
Postoji i posebna vrsta induktora. To su tzv. Induktor je induktor čiji je zadatak stvoriti visoku otpornost na izmjeničnu struju u krugu kako bi se potisnule visokofrekventne struje.
Istosmjerna struja prolazi kroz induktor bez problema. Zašto se to događa možete pročitati u ovom članku. Obično se prigušnice spajaju u krugove napajanja pojačala. Prigušnice su dizajnirane za zaštitu izvora napajanja od visokofrekventnih signala (RF signala). Na niskim frekvencijama (LF) koriste se u krugovima napajanja i obično imaju metalne ili feritne jezgre. Ispod na fotografiji su prigušnice za napajanje:
Postoji još jedna posebna vrsta prigušnica - ovo. Sastoji se od dva suprotno namotana induktora. Zbog suprotnog namota i međusobne indukcije, učinkovitiji je. Dvostruke prigušnice naširoko se koriste kao ulazni filteri za napajanje, kao iu audio tehnologiji.
O kojim čimbenicima ovisi induktivitet zavojnice? Napravimo neke eksperimente. Namotao sam zavojnicu s nemagnetskom jezgrom. Njegov induktivitet je toliko mali da mi LC mjerač pokazuje nulu.
Ima feritnu jezgru
Počinjem umetati zavojnicu u jezgru do samog ruba
LC mjerač očitava 21 mikrohenri.
Umetnem zavojnicu u sredinu ferita
35 mikrohenrija. Već bolje.
Nastavljam umetati zavojnicu na desni rub ferita
20 mikrohenrija. Zaključujemo Najveći induktivitet na cilindričnom feritu javlja se u njegovoj sredini. Stoga, ako navijate na cilindar, pokušajte namotati u sredini ferita. Ovo se svojstvo koristi za glatku promjenu induktiviteta u promjenjivim induktorima:
Gdje
1 – ovo je okvir zavojnice
2 – ovo su zavoji zavojnice
3 – jezgra, koja na vrhu ima utor za mali odvijač. Zavrtanjem ili odvrtanjem jezgre mijenjamo induktivitet zavojnice.
Induktivitet je postao gotovo 50 mikrohenrija!
Pokušajmo izravnati zavoje kroz ferit
13 mikrohenrija. Zaključujemo: Za maksimalnu induktivnost, zavojnica mora biti namotana "zavoj do zavoja".
Smanjimo zavoje zavojnice na pola. Bilo je 24 orbite, sada ih ima 12.
Vrlo niska induktivnost. Smanjio sam broj zavoja za 2 puta, induktivitet se smanjio za 10 puta. Zaključak: što je manji broj zavoja, to je manji induktivitet i obrnuto. Induktivitet se ne mijenja linearno preko zavoja.
Eksperimentirajmo s feritnim prstenom.
Mjerimo induktivitet
15 mikrohenrija
Pomaknimo se zavojnica okreće jedna od druge
Izmjerimo ponovno
Hmm, također 15 mikrohenrija. Zaključujemo: Udaljenost od zavoja do zavoja ne igra nikakvu ulogu u toroidalnom induktoru.
Napravimo više okreta. Bila su 3 kruga, sada ih ima 9.
Mi mjerimo
Wow! Povećao broj zavoja za 3 puta, a induktivitet se povećao za 12 puta! Zaključak: Induktivitet se ne mijenja linearno preko zavoja.
Ako vjerujete formulama za izračunavanje induktiviteta, induktivitet ovisi o "kvadratu zavoja". Neću postavljati ove formule ovdje, jer ne vidim potrebu. Reći ću samo da induktivitet također ovisi o parametrima kao što su jezgra (od kojeg je materijala napravljena), površina poprečnog presjeka jezgre i duljina zavojnice.
Na serijski spoj induktora, njihov će ukupni induktivitet biti jednak zbroju induktiviteta.
I kada paralelna veza dobivamo ovo:
Prilikom spajanja induktiviteta potrebno je učiniti sljedeće: Pravilo je da budu prostorno raspoređeni na ploči. To je zato što ako su blizu jedno drugom, njihova će magnetska polja utjecati jedno na drugo i stoga će očitanja induktiviteta biti netočna. Nemojte postavljati dvije ili više toroidalnih zavojnica na jednu željeznu os. To može rezultirati netočnim očitanjem ukupnog induktiviteta.
Induktor ima vrlo važnu ulogu u elektronici, posebno u primopredajnoj opremi. Razni tipovi elektroničke radijske opreme također se izgrađuju na zavojnicama induktora, au elektrotehnici se koristi i kao graničnik strujnog udara.
Dečki iz Soldering Iron napravili su jako dobar video o induktoru. Svakako preporučam pogledati:
Dakle, dragi prijatelji, ako ste ovdje, onda se vrlo vjerojatno pitate kako radi induktor (prigušnica). Postoji vrlo veliki broj njihovih varijanti, a ponekad su toliko različiti jedni od drugih, ili obrnuto, toliko su slični običnom transformatoru da to nije odmah vidljivo. Izgleda otprilike ovako:
I to je na dijagramu prikazano ovako:
Zavojnica se koristi u mnoge svrhe:
Zavojnica je izrađena u obliku spiralnih namota jednožilnog ili višežilnog vodiča oko glavne cilindrične šipke.
-
Svojstva induktora:
Dijagram rada svitka; 
---
Napravimo vlastiti induktor!
B je magnetsko polje, I je jakost struje.
Prvo, uzmimo ovu žicu i napravimo od nje spiralu.
Opskrbimo strujom krajeve naše zavojnice! Izvucimo prve zaključke o radu našeg uređaja. Ako se električna struja kontinuirano dovodi u svitak, njegova snaga će se postupno povećavati. Ako se električna struja naglo ukloni. struje, tada će se njegova snaga naglo povećati u zavojnici i postupno smanjiti na nulu.
Postoje dvije vrste zavojnica:
S nemagnetskom i magnetskom jezgrom.
Kakvu smo zavojnicu dobili?Tako je,zrak je nemagnetska jezgra.Takve zavojnice obično se namotavaju na papirnatu cijev i koriste se ako induktivitet ne prelazi 5 miliHenrija.
--
A ovako izgledaju zavojnice s magnetskom ili željeznom jezgrom:
Jezgra značajno povećava snagu zavojnice...
A ovo je tipičan predstavnik ove vrste transformatora:
Ima samo dvije razlike od zavojnica s magnetskom jezgrom:
----
Pa, to je sve, dragi prijatelji, nadam se da vam se svidio moj članak, u kojem sam govorio o tome što je induktor i kako ga sami napraviti.
--------
Griguz_Piguz
Induktor kao radio-elektronički element prilično je čest. Ponekad je nezamjenjiv, za postavljanje mnogih radija i koristi se u mnogim uređajima. Treba napomenuti da za ekskluzivne stvari ponekad nije moguće dobiti ekskluzivne zavojnice, pa morate znati ne samo strukturu induktora i formule za njegov izračun, već i biti u mogućnosti sami izraditi induktore. U ovom će članku svaki početnik radio amater pronaći nekoliko korisnih savjeta za sebe.
Zavojnice induktora uvelike se razlikuju po dizajnu, debljini žice, broju zavoja, načinu namotavanja, prisutnosti jezgre - sve to utječe na induktivitet zavojnice, slika br. 1, 2.
Slika br. 1 - Primjer induktora U slučaju kada vam je potreban mali induktivitet, možete ga napraviti čak i ravnim, slika br. 2. Na primjer, ugravirajte ga izravno na ploču.
Slika br. 2 - Primjer ravnog induktora Sastavljanjem strujnog kruga u kojem se nalazi titrajni krug, postavljanjem radio prijemnika ili odašiljača (bilo što) ili izradom bilo kojeg drugog strujnog kruga (namatanje npr. visokonaponskih zavojnica). Morate prilagoditi udaljenost između zavoja zavojnice. Kada ste postavili strujni krug, da biste izbjegli neželjene promjene parametara zavojnice zbog mehaničkog pomicanja zavoja, samo trebate zavojnicu napuniti običnim voskom ili parafinom (ako se zavojnica ne zagrijava) Slika br. 3.
Slika br. 3 - Primjer zavojnice punjene voskom Zavojnice možete napuniti epoksidnom smolom ili silikonom - sve ovisi o uvjetima pod kojima vaš induktor mora raditi. I ono što vam je na dohvat ruke. U slučaju voska (parafina) potrebno ga je samo otopiti i samo pričekati da se ohladi tako što ćete prvo spustiti induktor u njega.
Kako bi se stvorilo magnetsko polje i izgladile smetnje i impulsi u njemu, koriste se posebni elementi za pohranu. Induktori u izmjeničnim i istosmjernim krugovima koriste se za pohranjivanje određene količine energije i ograničavanje električne energije.
Glavna svrha induktora GOST 20718-75 je akumulacija električne energije unutar magnetskog polja za akustiku, transformatore itd. Koriste se za razvoj i konstrukciju raznih selektivnih krugova i električnih uređaja. Njihova funkcionalnost, veličina i područje uporabe ovise o dizajnu (materijalu, broju zavoja), prisutnosti okvira. Uređaji se proizvode u tvornicama, ali ih možete sami izraditi. Domaći elementi su nešto inferiorni u pouzdanosti od profesionalnih, ali su nekoliko puta jeftiniji.
Fotografija - dijagramOkvir induktora izrađen je od dielektričnog materijala. Oko njega je omotan izolirani vodič koji može biti jednožilni ili višežilni. Ovisno o vrsti namota, oni su:
Značajna značajka induktora za električne krugove je da se može namotati ili u nekoliko slojeva ili jedinstveno, tj. S komadima. Ako se koristi debeli vodič, tada se element može namotati bez okvira, ako je tanak, onda samo na okvir. Ovi induktorski okviri dolaze u različitim presjecima: kvadratni, okrugli, pravokutni. Rezultirajući namot može se umetnuti u posebno kućište bilo kojeg električnog uređaja ili se koristiti otvoreno.
Fotografija - dizajn domaćeg elementa Jezgre se koriste za povećanje induktiviteta. Ovisno o namjeni elementa, korišteni materijal šipke varira:
Na temelju principa rada postoje sljedeće vrste:
Označavanje induktora određeno je brojem zavoja i bojom kućišta.
Fotografija – označavanje Shema rada aktivnih induktora temelji se na činjenici da se svaki pojedini zavoj namota siječe s magnetskim linijama sile. Ovaj električni element je neophodan kako bi se električna energija izvukla iz izvora energije i pretvorila u pohranu u obliku električnog polja. Prema tome, ako se struja kruga povećava, tada se magnetsko polje širi, ali ako se smanjuje, polje će se neizbježno skupljati. Ovi parametri također ovise o frekvenciji i naponu, ali općenito, učinak ostaje nepromijenjen. Uključivanje elementa proizvodi fazni pomak struje i napona.
Fotografija - princip rada Osim toga, induktivni (okvirni i bez okvira) zavojnice imaju svojstvo samoindukcije, njegov se izračun vrši na temelju podataka nominalne mreže. U višeslojnim i jednoslojnim namotima stvara se napon koji je suprotan naponu električne struje. To se naziva EMF; određivanje elektromotorne magnetske sile ovisi o vrijednostima induktiviteta. Može se izračunati pomoću Ohmovog zakona. Važno je napomenuti da se otpor u induktoru ne mijenja bez obzira na napon mreže.
Fotografija - spajanje pojedinačnih terminala elemenata Veza između induktiviteta i pojma (promjene) emf može se pronaći pomoću formule ε c = – dF/dt = – L*dI/dt, gdje je ε vrijednost emf samoindukcije. A ako je brzina promjene električne energije jednaka dI/dt = 1 A/c, tada je L = ε c.
Video: izračun induktora
Gdje je L sam element, koji akumulira magnetsku energiju.
Istodobno, period slobodnih oscilacija ovog kruga izračunava se prema:
Formula – period slobodnih oscilacija Gdje je C kondenzator, reaktivni element kruga koji pohranjuje električnu energiju u određenom krugu. Iznos induktivne reaktancije u takvom krugu izračunava se s X L = U/I. Ovdje je X kapacitivnost. Prilikom izračuna otpornika, glavni parametri ovog elementa umetnuti su u primjer.
Induktivitet solenoida određuje se formulom:
Formula - induktivitet svitka solenoidaOsim toga, razina induktiviteta ima određenu ovisnost o temperaturi na ploči. Paralelno spajanje nekoliko dijelova, promjene gustoće i veličine zavoja namota i drugi parametri utječu na osnovna svojstva ovog elementa.
Fotografija – ovisnost o temperaturi Da biste saznali parametre induktora, možete koristiti različite metode: mjeriti multimetrom, testirati osciloskopom, zasebno provjeriti ampermetrom ili voltmetrom. Ove opcije su vrlo prikladne jer koriste kondenzatore kao reaktivne elemente, čiji su električni gubici vrlo mali i ne mogu se uzeti u obzir u izračunima. Ponekad, kako bi se pojednostavio zadatak, koristi se poseban program za izračunavanje i mjerenje potrebnih parametara. To vam omogućuje značajno pojednostavljenje odabira potrebnih elemenata za krugove.
Induktore (SMD 150 μH i druge) i žice za njihovo namatanje možete kupiti u bilo kojoj trgovini elektrotehnikom, njihova cijena varira od 2 dolara do nekoliko desetaka.
