A tekercsek alapvető paraméterei
A tekercsek alapvető paraméterei
Az elektromos áramkör bármely alkatrésze bizonyos benne rejlő funkciókat valósít meg, és tartalmaz egy inherens paramétereket. Az induktor nem kivétel. A tekercset és az induktivitást jellemző fő paraméterek a következők:
- induktivitás
- minőségi tényező
- Veszteséggel szembeni ellenállás
- Huzalok vezetékekben
- Veszteségek egy dielektrikában
- Core veszteség
- Eddy Current Losses
- Parazita kapacitás
- Reaktív (induktív) ellenállás
- Az induktivitás hőmérsékleti tényezője (TCI)
Nézzük meg részletesebben az egyes paramétereket.
Az induktivitást jellemző fő paraméter az induktivitás. Az induktivitás az induktivitást átfedő mágneses fluxus arányossági együtthatója, amikor az áram áramlik rajta az áram értékére. Az induktivitást (mint fizikai mennyiséget) az L betű jelöli, akárcsak maga az induktivitás (vagy induktivitás, mint az elektromos áramkör komponense, ha idealizált elemeket használ). Az induktancia egy másik neve, amely egy adott mennyiség fizikai jelentését fejezi ki, az önindukció együtthatója. Így az induktivitás L = Ф / I, ahol Ф a mágneses fluxus, amely behatol az induktorba, Вб (Вебер); Én az áram, amely az induktoron keresztül áramlik (A (Ampere)). Az induktivitás mértéke Henry (HH). 1 Гн = 1Вб / 1А.
Reaktív (induktív) ellenállás. Ha az induktorra váltakozó feszültséget alkalmaznak, mágneses mezőt hoz létre. A mágneses mező viszont a tekercs fordulataiban feszültséget indukál, amit az önindukció elektromotoros erőjének (emf) neveznek. Emf az öninduktanciát az alkalmazott feszültséghez viszonyítva 180 ° -kal fázissá teszik, és ellensúlyozza az alkalmazott feszültséget. Így reaktancia jelenik meg az áramkörben. Az induktivitás (induktív ellenállóképesség) reaktanciáját az alábbi képlet adja meg: XL = j * 2 * P * f * L, ahol j - a vektor 90 ° -kal jobbra forgatása. L - induktivitás (H), f - frekvencia (Hz). Az induktív ellenállás az alkalmazott váltakozó feszültség és induktivitás frekvenciájának függvénye. A frekvencia növekedése növeli az induktív ellenállást és növeli az ellenáramot. A frekvenciacsökkentés csökkenti az induktív ellenállást és csökkenti az áram ellenállást.
Ellenállás a veszteségekkel. Amikor elektromos áram folyik keresztül a tekercs ott mellett a fő hatása a kölcsönhatás a mágneses fluxus és a jelenlegi (induktivitás) megfigyelt parazitás jelenségek, ami miatt az impedancia (komplex impedancia) a tekercs nem pusztán reagáló. A parazita hatások jelenléte a veszteség megjelenéséhez vezet a tekercsben, amit a veszteségellenállás becsül. A veszteségek veszteségekből állnak a vezetékekben (maga az induktor és a terminálok fordulata), a dielektromos és a magot.
Veszteségek a vezetékekben. A vezetékek veszteségei a veszteség ellenállásának egyik elemét képezik. A vezetékek veszteségeit három ok okozza:- A tekercselő huzalok ohmos (aktív) ellenállással rendelkeznek;
- A tekercselő vezeték ellenállása növekvő gyakorisággal nő, ami a bőr hatásának köszönhető. A hatás lényege abban áll, hogy az áramot a huzal felületi rétegeibe helyezzük. Ennek következtében a vezeték hasznos keresztmetszete csökken és az ellenállás nő;
- A tekercshuzalok spirálisan van feltekercselve, a közelség hatás nyilvánul, amelynek lényege abban áll, eltolási áram hatása alatt örvényáramok és mágneses mező a tekercs kerülete. Ennek eredményeként a keresztmetszet, amelyen keresztül az áram folyik, félhold alakú, ami a huzal ellenállásának további növeléséhez vezet.
Általánosságban elmondható, hogy az általánosan alkalmazható modern tekercsek esetében a dielektrikum veszteségei leginkább elhanyagolhatóak.
Veszteségek a magban. A magban lévő összes veszteség (alapanyag) két komponensből áll: örvényáram veszteségek és hiszterézis veszteségek (a maganyag mágneses megfordítása).
Hullámok az örvényáramokon. Az induktív áramú áramlás által előidézett váltakozó mágneses mező örvénylő EMF-et indukál a környező vezetékekben (mag, pajzs és a szomszédos kapcsolások vezetékei). A keletkező örvényáramok (Foucault áramok) a vezetők aktív (ohmikus) ellenállása miatt veszteségforrássá válnak.
Az induktivitás hőmérsékleti tényezője (TCI). Az induktivitás hőmérsékleti tényezője (TCI) az induktor paramétere, amely a tekercs induktivitását a környezeti hőmérsékleten jellemzi. Az induktivitás hőmérsékleti instabilitása számos tényezőnek tulajdonítható: fűtött állapotban a tekercselőhuzal hosszának és átmérőjének növekedése, a keret hosszának és átmérőjének növekedése, ami megváltoztatja a fordulatszámot és az átmérőt. Ezenkívül, ahogy a hőmérséklet változik, megváltozik a szövetváz anyag permittivitása, ami a tekercs kapacitásának megváltozásához vezet. A mag mágneses permeabilitásának hőmérséklete igen jelentős hatással bír.
Parazita kapacitás. Az induktor vezetõjének az intervertebrális parazita kapacitása miatt a tekercs egy komplex áramkörbe kerül elosztott paraméterekkel. Nagyjából elmondható, hogy az igazi induktivitás egyenértékű az ideális induktorral, amelyet sorba kapcsoltak a tekercs aktív ellenállásának ellenállásával és parazitikus kapacitással párhuzamosan kapcsolódva ezzel a lánccal. Ennek eredményeképpen az induktivitás rezgési frekvenciájú oszcilláló áramkör. Ez a rezonanciafrekvencia könnyen mérhető és az induktor rezonanciafrekvenciájának nevezhető. A saját rezonancia frekvenciájának növelése érdekében használjon bonyolult tekercs-tekercseket (például egy tekercselés szakaszos szakaszokra történő felosztása, "univerzális" típusú tekercselés, változó pályán történő tekercselés stb.),
Q-faktor. A minőségi tényező az induktor meghatározza a kapcsolat a rezisztencia és a reaktancia a tekercs és az arány a reaktancia az aktív (teljes veszteség rezisztencia). Gyakorlatilag a legtöbb Q induktor tartományban van a 20 és 300 fokozott Q elért optimális választás huzal átmérője, növelve a tekercs méretének és a használata magok nagy mágneses permeabilitású és alacsony veszteséggel, tekercseit típusú „univerzális”, a használata ezüstözött huzalok felhasználásával formájában a maghuzal "Litzendrat" a bőr hatása által okozott veszteségek csökkentésére stb.