Как работает катушка

Катушка индуктивности. Устройство и принцип работы.

Приветствую всех на нашем сайте!

Мы продолжаем изучать электронику с самых основ, и темой сегодняшней статьи будет катушка индуктивности. Забегая вперед скажу, что сначала мы обсудим теоретические аспекты, а несколько будущих статей посвятим целиком и полностью рассмотрению различных электрических схем, в которых используются катушки индуктивности, а также элементы, которые мы изучили ранее в рамках нашего курса — резисторы и конденсаторы.

Устройство и принцип работы катушки индуктивности.

Как уже понятно из названия элемента — катушка индуктивности, в первую очередь, представляет из себя именно катушку 🙂 То есть большое количество витков изолированного проводника. Причем наличие изоляции является важнейшим условием — витки катушки не должны замыкаться друг с другом. Чаще всего витки наматываются на цилиндрический или тороидальный каркас:

Важнейшей характеристикой катушки индуктивности является, естественно, индуктивность, иначе зачем бы ей дали такое название 🙂 Индуктивность — это способность преобразовывать энергию электрического поля в энергию магнитного поля. Это свойство катушки связано с тем, что при протекании по проводнику тока вокруг него возникает магнитное поле:

А вот как выглядит магнитное поле, возникающее при прохождении тока через катушку:

В общем то, строго говоря, любой элемент в электрической цепи имеет индуктивность, даже обычный кусок провода. Но дело в том, что величина такой индуктивности является очень незначительной, в отличие от индуктивности катушек. Собственно, для того, чтобы охарактеризовать эту величину используется единица измерения Генри (Гн). 1 Генри — это на самом деле очень большая величина, поэтому чаще всего используются мкГн (микрогенри) и мГн (милигенри). Величину индуктивности катушки можно рассчитать по следующей формуле:

L = \frac{\mu_0\thinspace \mu S N^2}{l}

Давайте разберемся, что за величину входят в это выражение:

• \mu_0 — магнитная проницаемость вакуума. Это табличная величина (константа) и равна она следующему значению: \mu_0 = 4 \pi \cdot 10^{-7}\medspace\frac{Гн}{м}
• \mu — магнитная проницаемость магнитного материала сердечника. А что это за сердечник и для чего он нужен? Сейчас выясним. Дело все в том, что если катушку намотать не просто на каркас (внутри которого воздух), а на магнитный сердечник, то индуктивность возрастет многократно. Посудите сами — магнитная проницаемость воздуха равна 1, а для никеля она может достигать величины 1100. Вот мы и получаем увеличение индуктивности более чем в 1000 раз
• S — площадь поперечного сечения катушки
• N — количество витков
• l — длина катушки

Из формулы следует, что при увеличении числа витков или, к примеру, диаметра (а соответственно и площади поперечного сечения) катушки, индуктивность будет увеличиваться. А при увеличении длины — уменьшаться. Таким образом, витки на катушке стоит располагать как можно ближе друг к другу, поскольку это приведет к уменьшению длины катушки.

С устройством катушки индуктивности мы разобрались, пришло время рассмотреть физические процессы, которые протекают в этом элементе при прохождении электрического тока. Для этого мы рассмотрим две схемы — в одной будем пропускать через катушку постоянный ток, а в другой -переменный!

Катушка индуктивности в цепи постоянного тока.

Итак, в первую очередь, давайте разберемся, что же происходит в самой катушке при протекании тока. Если ток не изменяет своей величины, то катушка не оказывает на него никакого влияния. Значит ли это, что в случае постоянного тока использование катушек индуктивности и рассматривать не стоит? А вот и нет 🙂 Ведь постоянный ток можно включать/выключать, и как раз в моменты переключения и происходит все самое интересное. Давайте рассмотрим цепь:

Резистор выполняет в данном случае роль нагрузки, на его месте могла бы быть, к примеру, лампа. Помимо резистора и индуктивности в цепь включены источник постоянного тока и переключатель, с помощью которого мы будем замыкать и размыкать цепь. Что же произойдет в тот момент когда мы замкнем выключатель?

Ток через катушку начнет изменяться, поскольку в предыдущий момент времени он был равен 0. Изменение тока приведет к изменению магнитного потока внутри катушки, что, в свою очередь, вызовет возникновение ЭДС (электродвижущей силы) самоиндукции, которую можно выразить следующим образом:

\varepsilon_s = -\frac{d\Phi}{dt}

Возникновение ЭДС приведет к появлению индукционного тока в катушке, который будет протекать в направлении, противоположном направлению тока источника питания. Таким образом, ЭДС самоиндукции будет препятствовать протеканию тока через катушку (индукционный ток будет компенсировать ток цепи из-за того, что их направления противоположны). А это значит, что в начальный момент времени (непосредственно после замыкания выключателя) ток через катушку I_L будет равен 0. В этот момент времени ЭДС самоиндукции максимальна. А что же произойдет дальше? Поскольку величина ЭДС прямо пропорциональна скорости изменения тока, то она будет постепенно ослабевать, а ток, соответственно, наоборот  будет возрастать. Давайте посмотрим на графики, иллюстрирующие то, что мы обсудили:

На первом графике мы видим входное напряжение цепи — изначально цепь разомкнута, а при замыкании переключателя появляется постоянное значение. На втором графике мы видим изменение величины тока через катушку индуктивности. Непосредственно после замыкания ключа ток отсутствует из-за возникновения ЭДС самоиндукции, а затем начинает плавно возрастать.

Напряжение на катушке наоборот в начальный момент времени максимально, а затем уменьшается. График напряжения на нагрузке будет по форме (но не по величине) совпадать с графиком тока через катушку (поскольку при последовательном соединении ток, протекающий через разные элементы цепи одинаковый). Таким образом, если в качестве нагрузки мы будем использовать лампу, то они загорится не сразу после замыкания переключателя, а с небольшой задержкой (в соответствии с графиком тока).

Аналогичный переходный процесс в цепи будет наблюдаться и при размыкании ключа. В катушке индуктивности возникнет ЭДС самоиндукции, но индукционный ток в случае размыкания будет направлен в том же самом направлении, что и ток в цепи, а не в противоположном, поэтому запасенная энергия катушки индуктивности пойдет на поддержание тока в цепи:

После размыкания ключа возникает ЭДС самоиндукции, которая препятствует уменьшению тока через катушку, поэтому ток достигает нулевого значения не сразу, а по истечении некоторого времени. Напряжение же в катушке по форме идентично случаю замыкания переключателя, но противоположно по знаку. Это связано с тем, что изменение тока, а соответственно и ЭДС самоиндукции в первом и втором случаях противоположны по знаку (в первом случае ток возрастает, а во втором убывает).

Кстати, я упомянул, что величина ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна скорости изменения силы тока, так вот, коэффициентом пропорциональности является ни что иное как индуктивность катушки:

\varepsilon_s = -L\medspace\frac{dI}{dt}

На этом мы заканчиваем с катушками индуктивности в цепях постоянного тока и переходим к цепям переменного тока.

Катушка индуктивности в цепи переменного тока.

Рассмотрим цепь, в которой на катушку индуктивности подается переменный ток:

Давайте посмотрим на зависимости тока и ЭДС самоиндукции от времени, а затем уже разберемся, почему они выглядят именно так:

Как мы уже выяснили ЭДС самоиндукции у нас прямо пропорциональна и противоположна по знаку скорости изменения тока:

\varepsilon_L = -L\medspace\frac{dI}{dt}

Собственно, график нам и демонстрирует эту зависимость! Смотрите сами — между точками 1 и 2 ток у нас изменяется, причем чем ближе к точке 2, тем изменения меньше, а в точке 2 в течении какого-то небольшого промежутка времени ток и вовсе не изменяет своего значения. Соответственно скорость изменения тока максимальна в точке 1 и плавно уменьшается при приближении к точке 2, а в точке 2 равна 0, что мы и видим на графике ЭДС самоиндукции. Причем на всем промежутке 1-2 ток возрастает, а значит скорость его изменения положительна, в связи с этим на ЭДС на всем этом промежутке напротив принимает отрицательные значения.

Аналогично между точками 2 и 3 — ток уменьшается — скорость изменения тока отрицательная и увеличивается — ЭДС самоиндукции увеличивается и положительна. Не буду расписывать остальные участки графика — там все процессы протекают по такому же принципу 🙂

Кроме того, на графике можно заметить очень важный момент — при увеличении тока (участки 1-2 и 3-4) ЭДС самоиндукции и ток имеют разные знаки (участок 1-2: \varepsilon < 0, i > 0, участок 3-4: \varepsilon > 0, i < 0). Таким образом, ЭДС самоиндукции препятствует возрастанию тока (индукционные токи направлены «навстречу» току источника).

А на участках 2-3 и 4-5 все наоборот — ток убывает, а ЭДС препятствует убыванию тока (поскольку индукционные токи будут направлены в ту же сторону, что и ток источника и будут частично компенсировать уменьшение тока).

И в итоге мы приходим к очень интересному факту — катушка индуктивности оказывает сопротивление переменному току, протекающему по цепи. А значит она имеет сопротивление, которое называется индуктивным или реактивным и вычисляется следующим образом:

X_L = w\medspace L

Где w — круговая частота: w = 2 \pi f. [/latex]f[/latex] — это частота переменного тока. Таким образом, чем больше частота тока, тем большее сопротивление будет ему оказывать катушка индуктивности. А если ток постоянный (f = 0), то реактивное сопротивление катушки равно 0, соответственно, она не оказывает влияния на протекающий ток.

Давайте вернемся к нашим графикам, которые мы построили для случая использования катушки индуктивности в цепи переменного тока. Мы определили ЭДС самоиндукции катушки, но каким же будет напряжение u? Здесь все на самом деле просто! По 2-му закону Кирхгофа:

u + \varepsilon_L = 0

А следовательно:

u = — \varepsilon_L

Построим на одном графике зависимости тока и напряжения в цепи от времени:

Как видите ток и напряжение сдвинуты по фазе (ссылка) друг относительно друга, и это является одним из важнейших свойств цепей переменного тока, в которых используется катушка индуктивности:

При включении катушки индуктивности в цепь переменного тока в цепи появляется сдвиг фаз между напряжением и током, при этом ток отстает по фазе от напряжения на четверть периода.

Вот и с включением катушки в цепь переменного тока мы разобрались!

На этом, пожалуй, закончим сегодняшнюю статью, она получилась уже довольно объемной, поэтому разговор о катушках индуктивности мы продолжим в следующий раз. Так что до скорых встреч, будем рады видеть вас на нашем сайте!

Как устроена и как работает катушка зажигания — Ozon Клуб

История катушки зажигания

Катушки, оснащённые прерывателем, появились в 1851 г. Над изобретением работал немецкий механик Румкорф Генрих. Ему удалось создать устройство, которое образует импульсы высокого напряжения. В 1925 году катушки зажигания начали применять в батарейных зажигательных системах двигателя авто, работающего на бензине. Этим занялась компания, принадлежащая Роберту Бошу.

Спустя много лет принцип работы катушки зажигания сохранился, несмотря на то, что сама она претерпела ряд изменений. Классическая модель считалась самой надёжной, но в некоторых смыслах непрактичной. Благодаря развитию инженерной индустрии специалистам удалось усовершенствовать конструкцию и сделать ее такой, какой она есть сейчас.

Особенности классической конструкции

Термин «бобина» пришёл из Франции. В переводе это слово означает «катушка». Свыше 50 лет устройство сохраняло первоначальный вид и конструкцию. Оно представляло собой герметичный стальной стакан с маслом, внутрь которого помещён высоковольтный трансформатор.

Катушку оснастили трамблером, который является коммутатором низкого напряжения. Его задача – распределить высокий ток. Благодаря трамблеру в подходящий момент зажигалась искра, которая распределялась по свечам и синхронизировалась с работой мотора.

Первоначальное устройство катушек зажигания обладало высокой степенью надёжности. Металлический корпус защищал катушку от механических повреждений, а масло способствовало регулированию температуры. Но, как показывала практика, катушка зажигания иногда подводила.

При рассмотрении схемы работы системы зажигания контактного типа видно, что мотор автомобиля при глушении останавливался в произвольном положении коленвала. Это происходило не только при разомкнутых контактах прерывателя высокого напряжения, но и в случае низкого тока замкнутого контакта.

Если при остановке двигателя кулачок трамблера оказывался в положении замыкания контактов прерывателя, при повторном включении зажигания без запуска мотора катушка могла сильно нагреться и даже сгореть. Это происходило в том случае, если водитель оставлял ключ в замке зажигания на долгое время. В данной ситуации через катушку проходили не прерывистые импульсы, а ток с постоянной силой до 10 ампер.

Классическое устройство катушки зажигания после сгорания обмотки не подлежало ремонту. Тем не менее, мастера по рихтовке автомобилей находили способы восстановления работы катушек. Чтобы сменить обмотку, приходилось развальцовывать стальной корпус и сливать масло. После чего конструкцию снова собирали.

Проблему частого перегрева и сгорания катушек удалось решить внедрением устройства бесконтактного зажигания. Для этого контакты трамблера заменили электронными коммутаторами, которые автоматически отключали подачу тока на катушку в случае включённого зажигания при остановленном моторе.

Появление «сухих» катушек зажигания

Со временем катушку лишили маслонаполненного металлического корпуса. Классические «мокрые» катушки зажигания стали «сухими». Чтобы защитить устройство от влаги и пыли, в качестве защитного покрытия использовали эпоксидный компаунд. Несмотря на появление усовершенствованных моделей, «мокрые» бобины не сняли с производства, их по-прежнему можно было приобрести для автомобилей всех моделей. Оба вида катушек были взаимозаменяемы.

«Сухая» катушка зажигания иностранного производства имела более высокое качество, чем российская или советская. Отечественные изделия часто и беспричинно выходили из строя.

Некоторое время производители выпускали гибридные катушки зажигания. Наибольшую распространённость получили конструкции для автомобильного двигателя, состоящие из «сухой» бобины и коммутатора бесконтактного зажигания. У такого устройства было больше недостатков, чем достоинств. По сути, оба узла сильно нагреваются, а при объединении они быстро сгорают, так как не имеют достаточного охлаждения. К тому же, если одна из частей выйдет из строя, придётся менять всю конструкцию, что делает ремонт автомобилей более дорогим.

Появления модуля зажигания

Очередные и довольно значимые изменения в катушках зажигания произошли в те времена, когда появились инжекторные двигатели. В таких моторных системах применяли так называемый «частичный трамблер». За коммутацию низковольтной цепи отвечал электронный блок управления (ЭБУ), а за раздачу искры по цилиндрам – всё тот же бегунковый распределитель.

Благодаря комбинированной катушке появилась возможность полностью отказаться от привычного механического узла. Это устройство получило название «модуль зажигания». В его корпусе находились отдельные катушки. Их число соответствовало количеству цилиндров.

ЭБУ оснастили четырьмя транзисторными ключами. Они поочерёдно подавали напряжение 12 V на обмотку катушек, после чего на каждую свечу поступала искра высокого напряжения.

Также встречается и другой вариант катушек с комбинированной конструкцией. Его производство отличается простотой и доступностью, но при этом он считается более технологичным. В корпусе устройства находится 2 катушки зажигания (вместо четырёх) которые работают на 4 свечи.

Следующие изменения комбинированных катушек для мотора коснулись переноса транзисторов из ЭБУ. Его поместили в корпус модуля зажигания. Это позволило улучшить охлаждение блока управления. Кроме того, если электронный коммутаторный ключ ломался, можно было легко выполнить замену катушек, вместо заказа сложного и дорогого ремонта всего блока управления.

Внедрение индивидуальных катушек

Современные автомобили с бензиновым двигателем оснащают не только модульными катушками зажигания, но и индивидуальными. Их устанавливают в свечной колодец. Для контактирования не требуется высоковольтный провод.

Изначально в качестве индивидуального элемента использовали только катушку, но со временем их дополнили коммутационной электроникой. Благодаря такому решению значительно упростился ремонт устройств. В случае поломки требуется замена только катушки, а не всего модуля.

Так ли высока важность бобины?

Классическая модель маслонаполненной катушки была самой надёжной, долговечной и имела простой принцип действия. Её внезапные поломки были большой редкостью. На смену масляному устройству пришли «сухие» бобины. Они могли довольно часто выходить из строя, причём совершенно беспричинно.

В результате инженерной революции из катушек убрали трамблер. Это способствовало появлению других конструкций, для работы которых не требовалось механического высоковольтного распределителя. А именно – модулей и отдельных катушек зажигания.

Такие конструкции стали ещё менее надёжными и долговечными. Это связано с преобразованием самих внутренностей катушек и сменой их рабочих условий. Из-за постоянного перегрева на защитной поверхности модульных катушек появлялись трещины. Из-за этого на высоковольтную обмотку могли попасть пыль, влага и масло.

Условия работы индивидуальных катушек зажигания, вмонтированных в свечные колодцы – ещё более сложные, из-за чего сокращается срок их службы. Кроме того, такие устройства плохо переносят процесс промывания моторного отсека и часто возникают поломки, если зазор в электродах свечей зажигания увеличится в ходе эксплуатации. Образовавшаяся искра попросту перестаёт доходить до свечи и сгорает внутри обмотки катушки.

Сегодня наиболее надёжным считается модуль зажигания, оснащённый коммутационной электроникой. Его устанавливают на мотор автомобиля с небольшим воздушным зазором и соединяют со свечами при помощи высоковольтного провода. Также достойными характеристиками наделены раздельные катушки, которые устанавливают в свечные колодцы. Но они менее надёжны.

Что касается объединённых катушек на одной рампе, их используют реже других. Такое устройство непрактично и работает недолго.

Что такое катушка индуктивности и для чего она нужна? | ASUTPP

Я получил письма от многих из вас с просьбой рассказать простыми словами о катушке индуктивности.

Это действительно хорошая просьба и желание). Потому что катушка индуктивности - это довольно странный компонент. Её невероятно легко сделать. Но немного сложнее понять как она работает.

Катушка индуктивности

Катушка индуктивности

Катушка индуктивности (иногда называют ее индуктором или дросселем) - это просто катушка проволоки, которая намотана вокруг какого-нибудь сердечника. Ядро сердечника может быть просто воздухом или магнитом.

Когда вы подаете ток через катушку, вокруг неё создается магнитное поле.

При использовании магнитного сердечника магнитное поле будет намного сильнее.

Как работает катушка индуктивности?

Ток через любой провод создаст магнитное поле. Катушка индуктивности имеет проволочную форму, поэтому магнитное поле будет намного сильнее.

Причина, по которой индуктор работает так, как он работает, заключается в этом магнитном поле. Отсюда вытекают и следующие свойства катушки.

Свойства катушки индуктивности:

• Скорость изменения тока через катушку ограничена и определяется индуктивностью катушки.
• Сопротивление (модуль импеданса) катушки растет с увеличением частоты текущего через неё тока.
• Катушка индуктивности при протекании тока запасает энергию в своём магнитном поле. При отключении внешнего источника тока катушка отдаст запасенную энергию, стремясь поддержать величину тока в цепи. При этом напряжение на катушке нарастает, вплоть до пробоя изоляции или возникновения дуги на коммутирующем ключе.

Катушка индуктивности в электрической цепи для переменного тока имеет не только собственное омическое (активное) сопротивление, но и реактивное сопротивление переменному току, нарастающее при увеличении частоты, поскольку при изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая этому изменению.

Более детально о принципе работы катушек индуктивности вы можете почитать на сайте.

Для чего вы можете использовать их?

Я почти никогда не использую катушки индуктивности. Главным образом потому, что я работаю в основном с цифровыми схемами. Но я использовал их иногда для создания фильтров, генераторов и блоков питания.

Вы часто найдете катушки индуктивности в аналоговой электронике переменного тока, такой как радиооборудование.

Памятка рыболову, как пользоваться безынерционной катушкой

Как настроить безынерционную катушку, правильно намотать лесу и учесть множество других нюансов, которые помогут избежать образования бороды, сброса петель, увеличить дальность заброса снасти – вот вопросы, которые в первую очередь волнуют рыболовов.

В настоящее время подавляющее большинство удилищ оснащаются катушками. Для многих новичков, кто не задумывается о тонкостях рыбалки, это всего лишь механизм для намотки лесы. Однако это не мотовило, и нередко успешность лова зависит от правильного использования безынерционки.

Устройство и схема безынерционной катушки

Любому рыболову будет полезно знать базовые принципы, как устроена безынерционная катушка. Ее механизм в корне отличается от инерционки и мультипликатора, о котором мы писали в статье «Как выбрать безынерционную катушку для спиннинга по различным характеристикам».

Ось, на которой расположена шпуля, смонтирована по направлению движения лесы. К тому же она статична как во время забрасывания, так и в момент подмотки, что исключает инерционную силу. Рассмотрим основные элементы катушки.

• Корпус. Выполнен из различных металлов, в том числе алюминия, а также пластика и других материалов. В нем расположена большая доля элементов. Вверху корпуса находится лапка, с помощью которой  выполняется крепеж к удочке.
• Подшипники. Способны обеспечить мягкую работу всего устройства. Производители могут снабжать подшипником ролик укладывателя лесы, чтобы снизить трение. Считается, что чем их больше, тем лучше отрабатывает мясорубка, однако суждение не всегда верное.
• Шестерни. В корпусе находится пара шестерен, или, как их окрестили, главная пара. Это костяк механизма, за счет которого крутящий момент рукояти передается ротору. Он-то и вращает лесоукладыватель.
• Лесоукладыватель. Как уже говорилось, механизм связан с находящимся под шпулей ротором, который связан с дужкой укладывателя лесы. Последний делает вращения, наматывая лесу на шпулю, которая совершает возвратно-поступательные движения.
• Конструкция ролика укладывателя лесы. Небольшой, но серьезный компонент, из чего состоит безынерционная катушка. С его помощью ролик связывается с лесоукладывателем. От его действий напрямую зависит срок использования монофилки или плетенки.
• Приспособление стопора обратного хода. Стопор обратного хода безынерционной катушки как пользоваться: блокирует укладыватель лесы, не позволяя нити свободный сход со шпули. Выполнен с таким расчетом, что при нагрузке нить все же стянуть возможно. Это актуально во время вываживания крупных экземпляров.
• Рукоять. Может быть достаточно длинной, при вращении приводит в движение все устройство. Имеет наконечник со свободным ходом, выполненный из плстмассы либо неопрена.
• Шпуля. Предназначена для укладки на нее лесы. Изготовлена как съемный элемент, что позволяет в процессе рыбалки легко заменять на другую с лесой иного сечения.

Схема устройства безынерционной катушки включает фрикционный тормоз, который может располагаться как впереди корпуса, так и сзади. Предотвращает вращение шпули, когда ведется подмотка лесы при нагрузке. При чрезмерном усилии, например, при зацепе либо вываживании рыбы, стравливает лесу во избежание порыва.

Задний фрикцион уместен при карп-фишинге либо фидерной рыбалке, так как невозможно предугадать вес рыбы, которая возьмется на крючок. Бланк при таком ужении постоянно располагается на подставках.

Варианты, как работает безынерционная катушка

Рассмотрим принципы, как работает безынерционная спиннинговая катушка. Во время закидывания леса скользит через боковую щечку стационарной шпули. Перед закидыванием снасти укладыватель лесы отщелкивается вбок, чтобы не мешать сходу нити.

После поворота скобы лесоукладывателя нить ложится на ролик, за счет которого и ведется правильная намотка на шпулю. Намотка осуществляется двумя способами:

• виток к витку, правда, в этом случае верхние горизонты нередко проваливаются вниз, препятствуя высвобождению лесы в момент заброса;
• крестообразное наматывание, минус которого – уменьшается лесоемкость шпули.

Принцип работы безынерционной катушки заключается в особом креплении шпули, осуществляется которое двумя вариантами: торцевой кнопкой на замке либо жестко. Жесткий монтаж предпочтительнее, так как имеется вероятность смены шпули.

Если неизбежна запредельная нагрузка на снасть при вываживании трофейных экземпляров, необходимо использовать фрикционный тормоз, который имеет регулировку. Регулировка может быть выполнена как в виде барашка на шпуле либо ручки, что более предпочтительно.

Переключатели существуют разнообразных видов – движковые либо флажковые – за счет них осуществляется работа безынерционной катушки, вернее, ее тормозного механизма. Наибольшее распространение получили движковые переключатели, которые находятся внизу либо сзади корпуса.

Любая катушка имеет собственный профиль намотки лесы, и для регулировки геометрии используются специальные шайбы, которые могут идти в комплекте. Если они отсутствуют, можно самостоятельно определиться, из чего сделать шайбу для безынерционной катушки. Важно помнить, что катушки с передним и задним фрикционом имеют различную регулировку.

Базовые принципы, как правильно пользоваться безынерционной катушкой

Использование безынерционки начинается с момента намотки на нее плетеного шнура либо монофильной лески. Делается это следующим образом. Мясорубка крепится к удилищу, затем, начиная с вершинки, через кольца пропускается леса. Скоба лесоукладывателя откидывается, леса фиксируется на шпуле с помощью специального стопора либо самозатягивающимся узлом.

После этого дужка возвращается в исходное положение и ведется намотка лесы. Чтобы знать, как сделать безынерционную катушку наиболее работоспособной, важно помнить, что верхние витки лесы не должны достигать бортика шпули на расстояние не более полутора миллиметров, чтобы обеспечить легкий сход нити.

Теперь, когда в руках находится безынерционная катушка для спиннинга как пользоваться ею, не составит никакого труда. Подробно об этом мы писали в статье «Основные правила, как забрасывать спиннинг с безынерционной катушкой».

• Отпуская лесу либо подматывая ее, необходимо добиться, чтобы приманка находилась примерно в полутора метрах от вершинки.
• Пальцем зажмите лесу к удилищу и отщелкните скобу лесоукладывателя.
• Как ловить с катушкой безынерционной: сделайте замах, отведя бланк за спину либо в сторону, и с нарастающим убыстрением выбросьте его вперед.
• В последний момент отпустите лесу, которая начнет сходить со шпули.
• После приводнения оснастки защелкните лесоукладыватель.

В первую очередь важно знать не то, как пользоваться безынерционной катушкой с передним фрикционом или задним, а до самого замаха и по его окончании внимательно следить, где находится приманка, в противном случае можно так подцепить коллегу, что мало не покажется.

Если катушка хранится спустя рукава и так же транспортируется, она в любой момент может подвести из-за попадания влаги и песка. Последствия нелицеприятные – смазка смешивается с абразивами, усиливается шумность, а мягкость хода значительно снижается. Поэтому думая, как лучше перевозить безынерционную катушку и хранить ее, лучше воспользоваться чехлами либо пластиковыми и деревянными ящиками.

для чего она нужна и как работает, параметры

Индукционная катушка — это дроссель или изолированный проводник. Используется электрический каркас, композитные вставки. При рассмотрении понятия необходимо изучить свойства, основные особенности катушки индуктивности.

Определение устройства

Катушка индуктивности — это устройство, которое обладает малой емкостью и значительным сопротивлением. Дроссель является отменным проводником электрического тока, учитывается высокий показатель инерционности. Устройства применяются в качестве свернутого изолированного проводника. Винтовые, спиральные модификации способны справляться с помехами, колебаниями в сети.

Индукционная катушка

Важно! Устройство работает в цепях переменного тока при низкой и высокой частоте.

Назначение и принцип действия

Специалисты задаются вопросом, зачем нужна токовая катушка индуктивности в цепи, и для этого необходимо разобраться в показателях. Коэффициент ЭДС (электродвижущая сила) показывает разницу между энергией и магнитным потоком. Устройства самоиндукции способны влиять на изменения в цепи. Чаще всего дроссели применяются в силовых установках. Они способны контролировать уровень напряжения, не допускают разрыва цепи.

Устройства самоиндукции

Также компоненты устанавливаются на пару с конденсаторами либо резисторами. Благодаря работе катушки фильтры находятся в безопасности. Теперь вызывает интерес, как включается индукционная катушка. Принцип работы построен на изоляции проводников. В конструкции используется электрический каркас с различным сечением. За счёт намоток обеспечивается распределение ёмкости на дросселе.

Интересно! Витки наматываются с определенным шагом, многое зависит от типа катушки.

Виды и типы

Различают низкочастотные, высокочастотные модели. В отдельную категорию выделяют винтовые, спиральные катушки. Также существуют модификации, которые используются в радиотехнике. Они подходят для защиты конденсатора либо резонансных контуров.

Устройства в радиотехнике

Для трансформаторов годятся катушки с усилителем каскадом. В последнюю категорию выделены вариометры, основное отличие — высокая частота колебательных контуров. Дроссели могут быть одинарными либо сдвоенными. От этого зависит показатель индуктивности и питания системы.

Низкочастотные

Для включения в электрическую цепь, применяется низкочастотная катушка индуктивности. Она предназначена для подавления переменного тока. В формуле учитывается циклическая частота и показатели индуктивности. За основу в устройствах берётся сердечник, который изготавливается из стали. Он может быть с фильтрами либо без них.

Чтобы влиять на частоту, происходит игра с сопротивлением. В цепи постоянного тока напряжение должно быть неизменным. С целью понижения частоты применяются фильтры. Основная проблема — это малая ёмкость. Чтобы детально ознакомиться с дросселем, стоит подробнее узнать о резонансной частоте, которая выделяется на контуре рабочего сигнала.

Когда в цепях повышается напряжение, на каркас оказывается нагрузка. В цепи постоянного тока задействуются непрозрачные проволочные резисторы. Также для этих целей подходят однослойные катушки типа «универсал». Их особенность — использование ферритовых стержней.

Низкочастотная катушка

Высокочастотные

Устройства изготавливаются с различными типами обмотки. Речь идет о наборе преимуществ, которые спасают в той или иной ситуации. Сфера применения элементов широка, учитывается значительная частота модуляции. Таким образом удается бороться с повышенным сопротивлением металлов. У катушек имеется сердечник.

Основная задача — это модуляция частоты генератора. Она происходит за счёт усиления сигнала, и за процессом можно проследить при подключении осциллографа. Многие высокочастотные катушки не отличаются стабильной работой, поскольку применяется керамический каркас. У него малый срок годности, плюс они восприимчивы к повышенной влажности.

Интересно! Современные товары изготавливаются из алюминия и являются компактными.

Электрикам известны контурные, безконтурные модификации высокой частоты. В зависимости от намотки учитывается стабильность электрических параметров. У моделей высокой частоты могут применяться магниты и провода. Речь идет о порошковых материалах, сделанных из диэлектриков.

Процесс изготовления связан с методом холодного прессования. Индуктивные датчики отличаются по защищенности. На предприятиях элементы могут погружать в раствор либо продевать в трубку. Это делается с целью избежания коротких замыканий. Мировые производители решают проблему путем использование вторичного витка.

Высокочастотная катушка

У моделей значительное сопротивление и есть проблема с концентрацией электролита. Таким образом изменяются свойства катушки индуктивности. Проводимость раствора падает и повышается частота электромагнитного поля.

Основные технические параметры

Катушки индуктивности имеют следующие характеристики:

• добротность отклонения;
• эффективность;
• начальная индуктивность;
• температура;
• стабильность;
• предельная емкость;
• номинальная индуктивность.

Стабильность демонстрирует свойства устройства при изменении условий использования. Температура фиксируется вследствие различных причин. Многое зависит от размера каркаса. Когда температура уменьшается, индуктивность также снижается. Современные параметры — это цикличность, которая является отношением температуры к линейному расширению. Учитывается изменение в керамической основе плюс показатель плотности.

Температура отслеживается на горячей намотке. В этом плане хорошо себя показали многослойные дроссели с сердечником, которые сделаны из карбонильного железа. Ёмкость отображает количество витков катушки, берется в расчет количество секций и контуров. Высокочастотные модели считаются более емкостными и стабильными.

Емкостные катушки

Номинальная индуктивность — это параметр, который учитывает изменение размеров волны. Измерение происходит в микрогенрах. Если смотреть на формулу, учитывается количество витков, длина намотки, плюс диаметр катушки.

Маркировка

При рассмотрении катушек индуктивности оценивается цветовая и кодовая маркировка. Если смотреть на первые цифры, отображается показатель индуктивности. Далее учитывается параметр отклонения:

• Серебряный 0,01 мкГн, 10%.
• Золотой 0,1 мкГн, 5%.
• Черный 0,1мкГн, 20%.
• Коричневый 1,1 мкГн.
• Красный 2, 2 мкГн.
• Оранжевый 1 мкГн.
• Желтый 4 мкГн.
• Зеленый 5 мкГн.
• Голубой 6 мкГн.
• Фиолетовый 7мкГн.
• Серый 8 мкГн.
• Белый 9 мкГн.

Маркировка

В нестабильной цепи переменного электрического тока не обойтись без катушки индуктивности. Выше описаны основные типы изолированных проводников, продемонстрированы их параметры. Учитывается уровень частоты, а также свойства.

что это такое и для чего нужен? Как пользоваться фрикционным тормозом? Нагрузка. Как работает задний и передний фрикцион?

Прообраз безынерционной катушки создан в начале XIX века Джорджем Снайдером. Он разработал катушку, в котором шпуля вращалась в несколько раз быстрее вращения ручки. Развиваясь и совершенствуясь, это изобретение приобрело новые функции. Теперь рыболовная катушка – это не только устройство для наматывания лески, а сложный инструмент. Фрикцион на катушке дал статус сложного инструмента безынерционной катушке. Рассмотрим подробнее, что такое фрикцион на катушке и как им пользоваться.

Что это такое и для чего он нужен?

Фрикционным тормозом называется плавный тормоз обратного хода. На безынерционной катушке используется для защиты снастей от повышенной нагрузки и сглаживает рывок во время подсекания рыбы. Во время рывков вес добычи увеличивается, что может привести к разрыву лески, а значит, леску нужно ослабить. Сделать это можно только длительным вываживанием, используя правильно отрегулированный фрикционный тормоз.

В отличие от инерционных катушек с фиксированным обратным ходом, в безынерционных устройствах применяется фрикцион. При рывке или сильном сопротивлении рыбы нагрузка на катушку увеличивается, он стравливает часть лески, ослабляя нагрузку. Рыба не получает полную свободу для плавания, а испытывает заданное рыбаком сопротивление фрикционного тормоза.

Как работает?

Фрикционный тормоз срабатывает, когда нагрузка на безынерционной катушке превышает заданное значение. Когда нагрузка уменьшается, подмотка лески продолжается в обычном режиме. Нагрузка для срабатывания тормоза выставляется регулировочным болтом с передней или тыльной стороны, в зависимости от того, какое устройство катушки используется. Правильная настройка тормоза на мультипликаторной катушке часто спасает снасть от падения в воду при поклевке крупной рыбы, спасает леску от разрыва.

Плавное, своевременное стравливание лески помогает вымотать рыбу и подвести к берегу или в лодку экземпляр, превышающий по массе разрывную характеристику лески. Настройка фрикциона производится опытным путем.

Обзор видов и их разница

Безынерционные катушки оснащаются передним или задним фрикционом, есть и модели в комбинированном исполнении. Каждый вид комплектации различается в исполнении и функционале. Передний фрикцион устанавливается на шпулю. Настройка тормоза производится затягиванием или ослаблением регулировочного винта. Чаще всего применяется для ловли спиннингом с использованием тонкой лески и легкой приманки. Он обеспечивает тонкий контроль изменения нагрузки, спасает снасть при зацепе за дно водоема и от разрыва при вываживании крупной рыбы.

Он обладает следующими преимуществами:

• тонкая регулировка;
• легкий вес катушки;
• простота конструкции.

Следует отметить следующие недостатки:

• разбалансировка настройки вовремя вываживания рыбы;
• неудобное расположение регулировочного винта;
• высокая цена запасной шпули;
• неудобство замены шпули.

Регулировочная ручка заднего фрикционного тормоза находится на тыльной части корпуса. Его настройка менее чувствительна и часто используется при ловле крупной рыбы усиленным спиннингом и на фидер. А также задний фрикционный тормоз применяют для защиты снастей от падения удочки с подставки в случае неожиданной поклевки.

Правильно отстроенный задний фрикционный тормоз часто применяется для подсекания рыбы, использования тяжелых приманок и предотвращения разрыва лески.

Преимущества заключаются в следующем:

• удобное расположение регулировочного винта;
• не мешает замене шпули;
• применяется для вылова крупных экземпляров;
• надежен в работе с тяжелыми примаками.

Следует отметить такие недостатки, как:

• большой вес катушки;
• низкая чувствительность регулировки.

Катушки со совмещенным передним и задним фрикционным тормозом используются для длительного вываживания рыбы. После поклевки рыболов переключает катушку с заднего фрикциона на передний и вываживает добычу. Если вес добычи слишком большой и передний фрикцион не справляется, следует снова переключиться на задний тормоз. Такая система называется байтраннер. Переключение с переднего фрикциона на задний выполняется изменением положения рукоятки на тыльной стороне катушки. Универсальность такого подхода позволяет вываживать рыбу различного размера, защищает от разрыва в случае зацепа за дно водоема и сильных рывков рыбы.

Нужно обратить внимание на следующие преимущества:

• универсальность при выборе снасти;
• надежность в работе.

Не стоит забывать о следующих недостатках:

• большой вес катушки;
• сложность конструкции;
• цена.

Рыболов выбирает катушку, исходя из собственного стиля рыбного лова. Для рыбалки на легкие снасти лучше использовать катушки с передним фрикционом. Если же планируется охота на крупную и сильную рыбу, то не обойтись без заднего фрикционного тормоза. Рыбалка на горной речке может подразумевать как поимку хариуса (200–300 граммов), так и ловлю тайменя весом в 30 килограмм.

Катушка с комбинированным тормозом позволит производить только замену поводков под размер рыбы, оставляя леску на катушке, при этом сохранится контроль вываживания любого улова.

Как пользоваться?

Для получения нужного результата от использования катушки с передним или задним фрикционным тормозом необходимо выполнить ее правильную настройку. Нужно учитывать, что в работе леска выходит из удил под углом и нагрузка на участке от удочки до приманки больше чем на рыболовной катушке. Поэтому регулировка тормоза осуществляется в сборе катушки, лески и удочки. Передний фрикцион настраивается стягиванием регулировочного винта и фрикционных шайб, при этом шпуля зажимается, увеличивается сопротивление ее вращения до нужного значения. Правильно отрегулированный задний фрикционный тормоз срабатывает при нагрузке около 80% от номинальной прочности лески под углом 90º, обеспечивая стравливание лески до достижения нагрузки номинала ее прочности.

Порядок настройки переднего фрикционного тормоза выглядит так:

• установить на удилище безынерционную катушку и леску в рабочее положение;
• закрепить конец лески за неподвижный объект;
• ослабить фрикционный тормоз;
• развернуть удочку или спиннинг под углом 90º по направлению к месту зацепа;
• натянуть леску до срабатывания тормоза;
• подбирать леску и затягивать регулировочный винт до достижения срабатывания при нужной нагрузке.

Нагрузка срабатывания переднего фракционного тормоза рассчитывается от размера приманки и веса предполагаемого улова. Учитывается и прочность лески. Нагрузку срабатывания для заднего фрикционного тормоза следует выставить в пределах 80% от прочности лески или удила. Основной его функцией при ловле рыбы будет гашение резких рывков, усиление сопротивления если на катушке останется мало лески. Переключение с переднего фрикционного тормоза выполняется ручкой на тыльной стороне изделия.

Использование безынерционных катушек с фрикционным тормозом многократно увеличивает шансы рыболова на успех, а именно:

• уменьшает количество сходов рыбы;
• сохраняет приманку и целостность лески.

Основная доля успеха зависит от опыта рыбака и его умения обращаться с рыболовными снастями. Для получения желаемого результата нужно:

• использовать приманку, соответствующую запасу прочности лески, удилища и катушки;
• содержать снасти в чистоте;
• хранить рыболовецкий инвентарь в рекомендуемых условиях;
• производить правильную настройку снастей;
• выдерживать угол наклона удила.

О том, как настроить фрикцион безинерционной катушки, смотрите в следующем видео.

Всё о мультипликаторной катушки: особенности, виды, подходящие техники ловли, уход

Мультипликаторная катушка – один из видов рыболовных катушек, усовершенствованный прототип инерционных катушек, применяемый в спиннинговой ловле. Троллинг, джиг или просто ловля с берега трофейного хищника не обойдётся без этого механизма рыболовного оснащения.

Катушка с необычным названием «умножающая» появилась в результате любви к рыбной ловле и стала неотъемлемым и востребованным у миллионов рыболовов по всему миру.

Необычная история появления катушки, её конструктивные особенности, характер применения, отличия от безынерционной катушки, секреты ухода – узнаете из этого обзора.

Содержание

1. История появления первой мультипликаторной катушки

Английское название мультипликатора звучит как multiplier, multiplier reel и дословно переводится как «умножающая катушка», поскольку за один поворот шпуля способна провернуться до 6 стремительных оборотов. Интересно, то, что механизм действия этой «умножающей» катушки очень схож с часовым и в некоторых источниках указывается, что впервые изготовлением такого вида рыболовных катушек стали заниматься именно часовые мастерские…

Так, если перенестись в 1821 год (штат Кентукки), то увидим, что этот год знаменателен тем, что именно тогда впервые была изобретена «умножающая катушка» искусным часовщиком, прекрасным ювелиром и заядлым рыболовом Джорджем Снайдерем (George Snyder). Это ноу-хау он сотворил исключительно для собственного использования, но катушка стала столь популярна, что он занялся производством для членов своего клуба рыболовов, где занимал президентский пост.

Подробнее об эволюционном появлении «кентуккских» катушек читайте в оригинале на http://library.la84.org/SportsLibrary/Outing/Volume_37/outXXXVII03/outXXXVII03g.pdf

2. Достоинства и недостатки мультипликатора

Достоинства мультипликатора:

• можно использовать приманки в тяжёлом весе;
• не перекручивается рыболовная леска;
• центр тяжести сосредоточен на бланке (в зоне работы руки), что удобно при манипуляциях со снастью;
• точность заброса;
• возможность контролировать заброс;
• небольшие габариты;
• мощная тяга;
• возможность выполнять дальние забросы;
• отсутствие парусности в момент проводки в ветреную погоду;
• возможность усовершенствования качеств мультипликатора за счёт тюнинга;
• высокая чувствительность к поклёвкам.

Недостатки мультипликаторной катушки:

• дороговизна;
• необходим специальный спиннинг (кастинг) с верхним или спиральным размещением колец;
• постоянная регулировка системы тормоза;
• систематическое обслуживание;
• бережная эксплуатация;
• не подходит для рыбалки зимой;
• дискомфорт при держании катушки.

Подробнее о таком виде спиннингового удилища как кастинг, его особенности читайте здесь

3. Отличия мультипликаторной катушки от безынерционной

Плюсы и минусы мультипликаторной катушки, а также её отличие от безынерционной смотрите в коротком видео от
INFISHING tv

Если, к примеру, ловля нацелена на поимку трофейного экземпляра, то мультипликатор – это ваш надёжный друг, ну а если вы нацелены поохотиться на небольших обитателей, то здесь с мультипликатором у вас будут разногласия из-а неудобства в обращении, так как она предназначена для большой и характерной добычи.

Битву в вопросах тормозной системы выигрывает безынерционная катушка, так как в мультах, постоянно приходится регулировать тормоз под конкретную приманку и вид добычи.

Если мультипликаторная катушка легче безынерционной, то последняя проста в обращении и подходит новичкам, а вот с мультипликатором придётся поучиться.

Рукоять катушки в безынерционки можно подстроить под руку, при использовании мультипликатора возникает неудобство, сводящееся к перекладыванию из руки в руку, особенно это почувствуют правши, да и управляться с катушкой, закреплённой сверху бланка без привычки тяжело.

Одно из главных отличий мультипликатора, в том, что он подходит только под определённый вид спиннинга, а безынерционка универсальный механизм.

В любом случае, каждый спиннингист выбирает снасть и катушку только под себя, своё умение и вид ловли.

4. Виды мультипликаторных катушек

Виды рыболовных мультипликаторных катушек:

Катушка округлой формы или как её называют спиннингисты «бочонок» следует ставить при ловле на тяжёлые приманки весом 15-70 г требуют использование мощных рыболовных нитей.

Катушки для троллинга имеют счётчик лески (для выстовления нужного заглубления приманки) и являются наиболее мощным видом мультипликаторных катушек рассчитанный на мощные нагрузки.

Третий вид «мыльницы» или низкопрофильные катушки подойдут для заброса приманок в лёгком весе.

Подробная статья о видах и особенностях мультипликаторных катушек может вас заинтересовать http://kaliningradfishing.ru/zhur-sr/2008-04/statja-003.html

5. Как устроена и как работает мультипликаторная катушка

Если сравнивать с безынерционной катушкой, то мультипликатор устроен проще, но имеются и особенности.

Укладка рыболовной лески происходит путём червячной передачи. Нагрузка передаётся на барабан шпули, имеющий цилиндрическую форму благодаря шестеренчатой передаче, имеющей приводной механизм.

Заброс производится посредством различных видов механизмов (тормозная система, центробежная и магнитная), которые регулируются и уменьшают запутывание лески.

5.1 Тормозная система в мультипликаторной катушке

О тормозной системе, её видах и правилах выбора смотрите в общем обзоре мультипликаторов от братьев Щербаковых

5.2 Расположение ручек мультипликатора

Мульты с правосторонним расположением рукояти подойдут для тех спиннингистов, которые имеют опыт пользования инерционными катушками, то есть, выполнив заброс правой рукой, нужно переложить бланк в левую руку и начать выполнение проводки. Почему расположение ручки так важно? Всё просто. Именно в момент смены рук может произойти долгожданная поклёвка и секундное замешательство все испортит.

Для любителей безынерционнок, можно свой выбор остановить на левостороннем размещении ручки, поскольку сделав заброс правой рукой, подмотка рыболовной лески будет производиться левой и перекладывать снасть не нужно.

Совет: при покупке мультипликаторной рыболовной катушки, в магазине протестируйте обе ручки.

5.3 Мощность катушки

Если обратить внимание на надписи, сделанные на корпусе рыболовной катушки, то можно увидеть информацию о допустимой нагрузке и диаметре рыболовной лески. Например, если пользоваться тонкой плетёнкой, меньше по диаметру, чем предусмотрено производителем, то она обязательно застрянет.

Минимально допустимый диаметр и максимальная нагрузка говорят о том, что если использовать снасть мощнее, то катушка с такими параметрами может не выдержать. Также мощность катушки определяется по количеству оборотов барабана катушки за оборот ручки (передаточное число) и чем это число ниже, тем мощнее мульт и ниже скорость подмотки лески. Мощными катушками считаются те, у которых передаточное число не превышает отметки в 4,8 оборотов.

5.4 Особенности лесоукладывателя

Особенностью лесоукладывателя мультипликатора является намотка рыболовной лески винтообразно. Если наматывая леску, вы наблюдаете, как укладыватель бегает от щёчки до щёчки, это говорит о качестве намотки. В этом процессе обороты катушечного барабана зависят от бегунка укладчика лески. Однако при таком способе наматывания, леска теряет до 10% в дальности при её забросе. Чтобы проценты сохранить, нужно снять лесоукладыватель и регулировать укладку нити пальцами руки. Поэтому чтобы этот процесс упростить, при покупке следует выбирать мультипликаторную катушку, в которой присутствует функция отключения лесоукладывателя. В этом случае стоит знать следующее. Перед выполнением заброса лесоукладыватель выставляется в центре барабана. Несоблюдение центровки приведёт к запутыванию лески. Катушки с отсутствием отключения функции стоит применять при ловле тяжёлым джигом или джеркингом.

О том, что такое джеркинг и какие применяются приманки при этой технике ловли, читайте здесь

Для ловли на приманки весом не более 25 г подойдёт первый вариант мульта.

Лесоукладыватель может иметь либо проволочную вилку, либо керамический глазок.

Когда и какой элемент лесоукладывателя важен:

• для монофильной лески можно использовать и тот и другой;
• для плетёнки – лесоукладыватель с керамическим глазком.

Стоит знать, что проволочная вилка с течением времени истирается, что может повредить рыболовные нити.

Совет: так как плетёнка имеет гладкую (скользящую) структуру, то для избежания её проворотов на шпуле нужно делать подмотку, например из пластыря (изоленты), намотав его в качестве первого слоя.

6. Уход, подготовка мультипликаторной катушки

Один из братьев Щербаковых в своей мастерской вам подробно расскажет, как намотать рыболовную леску или плетёнку на катушку, как правильно ухаживать за этим видом катушки и как её подготовиться к рыбалке

Познавательная статья с наглядными фотографиями по техническому обслуживанию мультипликаторных катушек http://www.moscanella.ru/Publication.aspx?PublicationId=224

7. Техника заброса мультипликаторной катушкой

Технику заброса демонстрирует В. Стебельков

Как избежать запутывания рыболовной лески:

• взмах удилища не должен быть сильным и резким, чтобы не придать взмахом ускорения шпуле;
• заброс делается плавно;
• при размотке лески нужно придерживать пальцем шпулю;
• для того чтобы выполнить дальний заброс нужно приманку опустить от кончика удилища на расстояние не менее 40 см, это даст ускорение грузику и натянет леску.

8. Полезные ссылки

https://www.fishingtalks.com/the-origin-of-the-kentucky-style-reel-3191.html — интересная статья на английском языке о происхождении первого мультипликатора;

http://1rubalka.info/snasti/kak-vyibrat-multiplikatornuyu-katushku/

Индукционная катушка и ее практическое применение Электроника | Электронные компоненты. Дистрибьютор и интернет-магазин

Несмотря на широкое использование цифровых схем, таких как процессоры, программируемые логические схемы и SoC, которые представляют собой их комбинации, конструктор электроники часто вынужден использовать «аналоговые» элементы, такие как резисторы, конденсаторы или катушки индуктивности. Интересно, что хотя в структуре интегральной схемы относительно легко сделать резистор или конденсатор (емкостью порядка пикофарад), сделать катушку очень сложно.По этой причине многие компоненты все еще включают индуктор, который прикреплен как внешний компонент в примечаниях к применению. В статье приведены основные сведения о катушках и описаны элементы их конструкции, влияющие на параметры.

Конструкция индуктора

Индукционная катушка - несложный компонент. Он состоит из сердечника и обмотанных вокруг него изолированных проводников. Сердечник катушки может быть воздушным или изготовленным из магнитных материалов.Важно, чтобы катушки, намотанные вокруг сердечника, были изолированы, поэтому для изготовления катушек используется изолированный провод или они наматываются неизолированным проводом (например, так называемым серебряным проводом), но с соответствующим воздушным зазором, обеспечивающим требуемый отделение катушки от катушки. Если катушка намотана неизолированным проводом, поворот на витке - это короткое замыкание, и да, она будет иметь некоторую индуктивность, но определенно отличную от предполагаемой.

Часто на практике в результате превышения допустимой температуры или напряжения происходит повреждение индукционной катушки , заключающееся в коротком замыкании между обмотками из-за пробоя изоляции провода обмотки.Такую поврежденную индукционную катушку необходимо перемотать или заменить на новую. Таким образом часто повреждаются сетевые трансформаторы. Дальнейшее использование такого поврежденного трансформатора может привести к его перегреву, короткому замыканию в электросети или даже к возгоранию самого трансформатора или поставляемого с ним устройства.

Что такое индукционная катушка?

Катушка индуктивности - это элемент, который накапливает энергию в сердечнике в виде магнитного поля, поэтому он преобразует энергию электрического тока в энергию магнитного поля или наоборот.Изменение тока, протекающего через обмотки, создает электродвижущую силу в направлении, противодействующем этому изменению. Точно так же переменное магнитное поле, пронизывающее сердечник, индуцирует напряжение. Используя формулу, это можно выразить следующим образом:

В этой формуле:

• e - электродвижущая сила (напряжение в вольтах), создаваемая катушкой,
• dϕ / dt - изменение магнитного потока во времени,
• di / dt - изменение тока во времени,
• L - это параметр катушки, называемый индуктивностью; его подразделение - Генр.

Легко увидеть упомянутую ранее особенность - электродвижущая сила e имеет противоположное значение напряжения, вызывающего протекание тока. Это противодействует внезапным изменениям тока, протекающего через катушку, и приводит к одному из его основных применений - использованию катушки индуктивности в качестве так называемого дросселя .

Индукционная катушка - основные параметры

Основными параметрами катушки являются ее индуктивность и резонансная частота.Индуктивность - это способность катушки накапливать энергию в виде магнитного поля, вызванного протеканием тока. Индуктивность измеряется в системе Хенраха и выражается как отношение мгновенного напряжения к изменению тока во времени.

Графики тока и падения напряжения на выводах индукционной катушки. Падение наибольшее при подаче питания и со временем уменьшается. Это уменьшение противодействует увеличению тока, поэтому сила тока минимальна при подаче питания и со временем увеличивается.Часто говорят, что напряжение на катушке опережает текущее

На рисунке выше показано, что происходит с напряжением катушки и током через нее, когда на ее выводы подается источник напряжения. Сплошная красная линия показывает протекание тока. Как видно, ток увеличивается с момента подключения источника до тех пор, пока не будет достигнуто максимальное значение, определяемое законом Ома, то есть отношение напряжения на клеммах к сопротивлению катушки . Пунктирная синяя линия показывает падение напряжения на катушке.Как видно, этот провал является наибольшим при включении и наименьшим после того, как ток достиг максимального значения. Это связано с тем, что индукционное напряжение противоположно тому, которое прикладывается к клеммам.

Резонансная частота катушки была написана при обсуждении параметров неидеальной катушки, поскольку она связана с паразитной емкостью.

Материал сердечника и относительная магнитная проницаемость

Очень важной частью индуктора является сердечник.Сердечник характеризуется типом используемого материала и связанной с ним относительной магнитной проницаемостью. Относительно, поскольку определяется по отношению к проницаемости вакуума. Это безразмерное число, определяемое как отношение магнитной проницаемости (абсолютная мкм, ) данной среды к магнитной проницаемости вакуума мкм ₀ .

По определению, магнитная проницаемость - это величина, которая определяет способность данного материала или среды изменять магнитную индукцию при изменении напряженности магнитного поля.В противном случае можно также сказать, что проницаемость - это свойство материала или среды, которое определяет его способность концентрировать силовые линии магнитного поля.

Магнитная проницаемость вакуума согласно данным, опубликованным в 2002 г. Комитетом данных по науке и технологиям (CODATA), представляет собой скаляр, отмеченный символом μ ₀ , а значение SI составляет μ ₀ = 4 Π · 10 ^-7 = приблизительно 12,566370614 · 10 ^-7 [Г / м = В · с / А · м] .

Индуктивность катушки определяется по формуле:

В формуле отдельные символы означают:

• L - Индуктивность Хенраха,
• μ ₀ - магнитная проницаемость вакуума,
• μ - относительная проницаемость материала керна,
• Z - количество витков катушки,
• S - площадь поперечного сечения змеевика,
• л - длина змеевика.

Относительная проницаемость незагрязненного воздуха немного отличается от проницаемости вакуума, поэтому для простоты инженерной практики предполагается, что μ = 1., а формула для индуктивности воздушной катушки принимает вид:

Силовые линии магнитного поля с направлением, соответствующим правилу Ленца (так называемое «правило правой руки»), нарисованы синим цветом.

С точки зрения магнитных свойств материалы делятся на парамагнетики (становятся магнитами при помещении в магнитное поле), ферромагнетики (намагничиваются в присутствии магнитного поля) и диамагнетики (ослабляют магнитное поле).Тип материала сердечника сильно влияет на параметры катушки. В идеальном вакууме нет частиц, которые могли бы повлиять на зависимость индукции от напряженности магнитного поля. Следовательно, в каждой материальной среде формула индуктивности будет изменена из-за наличия магнитной проницаемости этой среды. Для вакуума относительная проницаемость равна 1. Для парамагнетиков относительная проницаемость немного больше 1, для диамагнетиков немного меньше единицы - для обоих этих типов сред разница настолько мала, что в технических приложениях она составляет часто игнорируется, принимая значение равным 1.

Подведем итог этому абзацу, перечислив параметры катушки, которые имеют наибольшее влияние на ее индуктивность:

• Индуктивность катушки увеличивается на:

  • количество витков,
  Относительная проницаемость материала керна
  • ,
  • площадь катушки,
  • уменьшение длины катушки.

• Индуктивность катушки уменьшается при:

  • количество витков уменьшено,
  • , относительная проницаемость материала керна
  уменьшается.
  • площадь поверхности уменьшается,
  • длина катушки увеличивается.

Для чего используются ядра? Первая причина заключается в том, что при меньшем количестве витков может быть сохранено больше энергии, чем в эквиваленте с воздушным сердечником. Во-вторых, это механическая структура катушки - сердечник обеспечивает каркас для катушек и его установку в целевом устройстве. Третья важная причина - это концентрация и проводимость магнитного поля. В некоторых приложениях также будет важна возможность регулировать индуктивность катушки, изменяя положение сердечника по отношению к виткам, например, сдвигая его внутрь или наружу.

Катушка не идеальна

Пока что мы рассмотрели параметры идеальной катушки. Между тем в реальных условиях обмоточный провод будет иметь определенное сопротивление и емкость, что повлияет на фактические параметры катушки, которые мы еще не рассматривали.

На рисунке показана эквивалентная диаграмма постоянного тока реальной катушки. Резистор, представляющий сопротивление обмоточного провода, включен последовательно с витками. Поскольку ток протекает через катушку, это вызовет не только падение напряжения, но и потери мощности в виде тепла, что может вызвать нагрев катушки и изменить параметры сердечника.Как следствие, снижается энергоэффективность всего устройства.

Эквивалентная принципиальная схема катушки для анализа постоянного тока

При анализе переменного тока необходимо также учитывать паразитную емкость, создаваемую изолированными слоями проводника, и, следовательно, в заменяющей схеме, помимо резистора, есть еще конденсатор, подключенный параллельно клеммам катушки. Это создает резонансный контур RLC, и сама катушка является индуктивной до достижения резонансной частоты и емкостной после ее достижения.Следовательно, импеданс катушки увеличивается до резонансной частоты, чтобы достичь максимального значения в резонансе, и уменьшается при его превышении.

Изменение характера катушки после достижения резонансной частоты. Условные обозначения на заменяющей схеме: L - индуктивность, EPC - паразитная емкость, EPR - параллельное сопротивление, обозначающее потери мощности, ESR - последовательное сопротивление, обозначающее сопротивление провода обмотки)

Три типа потерь мощности в индукторах

Существует три основных типа потерь мощности в катушках.Первый - это упомянутые ранее потери в последовательном сопротивлении, то есть сопротивление провода обмотки. Эту потерю мощности следует учитывать, особенно когда ток через катушку велик. Чаще всего мы имеем дело с блоками питания и силовыми цепями. Этот тип потерь вызывает нагрев катушки и, следовательно, всего устройства. Это также наиболее частая причина выхода из строя, так как высокие температуры могут повредить изоляцию и вызвать короткое замыкание катушек.

Второй тип потерь мощности - это потери в сердечнике. Они появляются в результате неравномерной работы сердечника, вихревых токов и изменения положения магнитных доменов. Эти потери являются преобладающими, когда ток, протекающий через катушку, имеет небольшую силу. Их можно найти в высокочастотных цепях, цифровых разделителях сигналов и др. Это приводит не столько к повреждению катушки, сколько к проблемам с потерями уровня сигнала в чувствительных цепях.

Третий тип потерь мощности - это потеря магнитного потока, который может рассеиваться механическими креплениями, воздушными зазорами в сердечнике и самой катушкой.

Проверить предложение

В конце

Индукционная катушка - несложный компонент, и поэтому, возможно, им немного пренебрегают. Между тем, при создании электронной схемы, оснащенной дросселями или трансформаторами, особое внимание следует уделять выбранным индуктивным компонентам, включая их резонансные частоты и параметры материала сердечника. Различные сердечники используются при частоте тока в десятки или сотни герц, а другие используются на частоте в сотни мегагерц и более.Иногда для высокочастотных сигналов достаточно отрезка провода с ферритовой бусиной с резьбой.

Катушки индуктивности могут быть изготовлены разными способами. Обычно на сердечник наматывают от нескольких до нескольких сотен витков провода. В некоторых приложениях линии выполняются в виде дорожек на печатной плате, иногда заключая их в ферритовую чашку. В настоящее время большинство катушек, особенно дросселей, используемых в силовых цепях, предназначены для сборки SMD.В то же время технологическая гонка продолжается, и постоянно разрабатываются новые магнитные материалы, которые сохраняют свои свойства, несмотря на повышение температуры, имеют меньшие потери и т. Д.

Низкочастотная катушка обычно имеет железный сердечник и большое количество витков, поэтому она относительно тяжелая. Поэтому во многих областях применения, особенно подверженных ударам и ударам, метод установки имеет большое значение. Обычно недостаточно припаять катушку - ее сердечник нужно надежнее закрепить струбциной, ручками или шурупами.Выбирая катушку или трансформатор для устройства, стоит иметь это в виду.

Применение соленоидов в электронике

Катушки применяются к:

• блокировка протекания переменного тока в цепи,
• ток короткого замыкания (напряжение),
• Измерение прошедшего времени на основе затухания тока,
• здание колебательных контуров,
• строительные фильтры для определенных частот,
• муфта усилительных каскадов,
• снижение или повышение напряжения.

Некоторые применения катушек аналогичны применению конденсаторов. Как мы уже знаем, катушка ведет себя как конденсатор при превышении резонансной частоты. Однако это не означает, что эти элементы могут использоваться в системе как взаимозаменяемые.

Предлагаем вам посмотреть видео на тему индукторов и их применения в электронике:

.

Катушки и дроссели по курсу «Основы электроники» (2021) »FORBOT

1. Блог
2. Статьи
3. Основы
4. Курс электроники - № 5 - катушки, дроссели

Основы 15.11.2021 Михал, Дамиан PDF (электронная книга)

В следующем разделе доступны катушки и их использование в цифровой электронике. В таких проектах часто нет катушек , но с этими составляющими стоит познакомиться.

В аналоговых схемах, особенно работающих на высоких частотах, таких элементов гораздо больше.

Курс электроники, уровень I (основы) - # 0 - введение, содержание Курс электроники - # 1 - напряжение, ток, сопротивление и мощность Курс электроники - # 2 - мультиметр, измерения, резисторы Курс электроники - # 3 - Ом и Кирхгоф законы на практике Курс электроники - №4 - конденсаторы, фильтрация мощности Курс электроники - №5 - катушки, дроссели Курс электроники - №6 - кремниевые и светодиоды (светодиоды) Курс электроники - №7а - биполярные транзисторы на практике Курс электроники - # 7b - проекты с транзисторами, полевые МОП-транзисторы Курс электроники - # 8 - стабилизаторы напряжения Курс электроники - # 9 - контактные элементы, реле Курс электроники - # 10 - резюме, викторина Вы предпочитаете весь курс в формате PDF (139 страниц)? Закажите электронную книгу и поддержите нашу деятельность » Рекомендуемое продолжение: Курс электроники, уровень II Рекомендуемое продолжение: Курс основ программирования Arduino Рекомендуемое продолжение: Практический курс пайки Закажите набор элементов и приступайте к обучению на практике! Идти в магазин "

В случае катушек и дросселей наблюдать за их работой затруднительно.Если вы имеете дело с цифровой электроникой, вы столкнетесь с этими элементами в основном «вокруг» микроконтроллеров, но не станете уделять им слишком много внимания. В самой Arduino UNO есть дроссель, и наверное мало кто знает, что он там есть и что именно он делает.

Часть курса электроники, посвященная катушкам и дросселям , тем не менее, стоит прочитать подробно, . Благодаря знаниям, содержащимся в этой статье, вы узнаете о другом, совершенно другом электронном компоненте. У вас также не будет проблем с измерением очень малых сопротивлений .

Более того, катушки играют очень важную роль во многих электронных схемах, потому что, если мы пропустим ток через катушку, а затем внезапно отключим ее, будет генерировать напряжение на своих выводах. Это позволяет создавать действительно интересные схемы, такие как импульсные преобразователи постоянного тока в постоянный, которые могут увеличивать напряжение (к которому мы вернемся позже в этом курсе)!

Основная информация о катушках

Некоторые электронные устройства говорят, что с конденсатором это как с катушкой, только наоборот.На самом деле это так, потому что конденсаторы и катушки ведут себя совершенно по-разному, но оба используются для фильтрации напряжения.

Пример дросселя и двух символов
(взаимозаменяемых)

Как вы, наверное, знаете из предыдущей части курса, конденсаторы подключаются в цепь параллельно. Во время работы устройства заряжаются от источника питания и составляют такие вспомогательные «аккумуляторные батареи», которые устраняют помехи . Помните пример с диодом и большим конденсатором?

Это не относится к катушкам.Сначала мы последовательно вводим их в систему. Благодаря свойствам, о которых вы прочитаете, они обеспечивают отличную фильтрацию различных помех и без проблем пропускают постоянный ток.

В сочетании с конденсаторами они позволяют создать очень хороший фильтр.

Внизу: дроссель большой мощности, вверху: малая катушка индуктивности в корпусе типа резистора

В первой части курса взаимосвязь тока, сопротивления и напряжения была представлена ​​в виде аналогии с водой, где резистор был регулируемым клапаном в дамбе.Конденсатор в такой системе можно представить как резервуар, в котором хранится запас воды, из которого восполняются временные нехватки. С другой стороны, дроссельная заслонка может быть изображена как мчащаяся турбина, которая после отключения насоса, вращая , как маховик , по-прежнему заставляет его течь к целевому устройству.

Переводим это в мир электроники - если мы пропустим ток через катушку, а затем внезапно отключим ее, она будет генерировать напряжение на ее выводах, потому что хочет, чтобы ток продолжал течь (но это занимает очень, очень короткое время).

Катушка

vs. дроссель

Катушки

бывают разных корпусов. В цифровой технике чаще всего встречаются небольшие дроссели, похожие на резисторы . Дроссели этого типа отличаются от резисторов преимущественно светло-зеленым цветом.

Популярный сальник малой оси

Термины «змеевик» и «реактор» используются как синонимы. Катушка обычно описывает катушку индуктивности, а Reactor - катушку, используемую для фильтрации шума, но будьте готовы к тому, что эти термины используются взаимозаменяемо.

Конструкция змеевика проста. Он состоит из отрезка проволоки, намотанной по спирали. Иногда внутри этой спирали может быть:

• сердечник из магнитного материала,
• воздух , если проволока достаточно жесткая, чтобы спираль не раскручивалась,
• каркас из бумаги или пластика (это тоже воздушный змеевик, так как эти материалы магнито инертны).

Каркас представляет собой корпус электрической катушки из изоляционного материала.

Катушка с сердечником 90 105

Воздушная катушка 90 105

Параметры катушек

Катушки характеризуются индуктивностью , выраженной в курах [H]. Катушки с индуктивностями наногенри [нГн], микрогенри [мкГн] и миллигенри [мГн] доступны в продаже. Благодаря индуктивности мы можем определить способность цепи генерировать магнитный поток в результате протекания электрического тока через цепь.

Уже есть комплект? Зарегистрируйте его, используя прикрепленный к нему код . Подробности "

Сопротивление дросселей - измерение низкого сопротивления

Дроссели, в отличие от конденсаторов, включены последовательно с питаемым устройством. Это связано с тем, что катушка обеспечивает очень маленькое сопротивление постоянному току, а сопротивление переменному току намного больше.Вы можете узнать сопротивление дросселей, входящих в наш комплект, выполнив следующий эксперимент:

• установите мультиметр для измерения сопротивления и выберите наименьший возможный диапазон,
• закоротите концы и обратите внимание на результат,
• измерьте сопротивление дросселя (так же, как мы делали с резистором) и снова отметьте результат:
• сопротивление дросселя - разница между этими результатами.

Пример иллюстрируется следующей графикой (для теста вы можете выбрать любой из реакторов):

Измерение сопротивления измерительных проводов 90 105

Измерение сопротивления дросселя 90 105

Результат: 16,1 Ом - 0,3 Ом = 15,8 Ом

Почему такое лечение? Провода, соединяющие мультиметр с катушкой, имеют собственное сопротивление.Он маленький и виден только в самом маленьком диапазоне измерения измерителя. Тем не менее, если мы хотим узнать сопротивление объекта, о котором мы знаем, что его сопротивление низкое, влияние проводов значительно повлияет на результат измерения .

Это произойдет из-за того, что эти кабели соединены последовательно с тестируемым объектом. Чтобы избавиться от этого, вы можете провести два измерения, как в этом примере. Это описывается формулой:

Проверьте, какое сопротивление покажет измерение на втором дросселе (с другой индуктивностью).Какие отношения можно наблюдать? Поделитесь своими мыслями в комментариях!

Максимальный ток катушки

При покупке дросселей вы найдете информацию об их максимальном токе. Обмотки этих элементов имеют определенное сопротивление, поэтому при протекании тока на них накапливается напряжение (см. Закон Ома). В свою очередь, произведение этого напряжения и тока определяет выделяемую мощность .

Если эта мощность будет слишком высокой, обмотка перегреется и сгорит, и этот элемент больше не сможет выполнять свое предназначение.При поиске дросселей помните, что ток, протекающий через них, должен быть ниже максимально допустимого.

Дроссели с большей индуктивностью намотаны с более тонким проводом , чем дроссели с меньшей индуктивностью. Это связано с тем, что для более высокой индуктивности требуется больше витков, а размер корпуса ограничен. Таким образом, максимальный ток тем меньше, чем больше индуктивность.

Наименьший максимальный ток характерен для дросселей типа того, что входит в комплект.Они выдерживают ток в несколько десятков миллиампер. Дроссели на большие токи имеют гораздо большие габариты.

Оранжевые элементы адаптированы для работы с более высоким током

Ток насыщения катушки

Ток насыщения катушки - это максимальное значение тока, которое может протекать через катушку, чтобы не потерять свою индуктивность. Возможная причина этих потерь довольно проста: магнитный материал, из которого сделан сердечник катушки, может удерживать только определенное количество энергии.Если катушка не может накапливать больше энергии, ей не с чем «бороться» с изменениями тока, отсюда и уменьшение индуктивности.

Фильтрация корма змеевиком

Впервые упоминалось, что дроссели используются для фильтрации источника питания . Вот как выглядит такая схема на примере популярной Arduino UNO. Вам не нужно сейчас понимать эту закономерность. Давайте сосредоточимся на выводах (ножках схемы), обозначенных как AVCC и GND.

Фильтрация блока питания для Arduino UNO

Разделение источника питания от аналоговой (ножка AVCC) и цифровой (VCC) части полезно, , когда мы хотим использовать встроенный преобразователь ADC .

Элементы L2, C10 образуют LC-фильтр, подавляющий помехи при питании аналоговой части.

Конденсатор C6, напротив, фильтрует мощность в цифровую часть (согласно информации из предыдущих статей курса). Запитать весь микроконтроллер через дроссель проблематично, потому что должен учитывать максимальный ток, который может потреблять . К счастью, приведенная выше схема не потребляет много тока, поэтому там легко можно использовать небольшой дроссель. Значения компонентов (включая индуктивность реактора) здесь не критичны.

Проще говоря: чем больше индуктивность, тем лучше фильтрация. За минимум можно принять 10 мкГн.

Этот фильтр работает следующим образом: Дроссель препятствует прохождению через него любого переменного (шумового) тока. То, что уже течет, сглаживается конденсаторами. В результате источник питания аналого-цифрового преобразователя свободен от помех, которые могут повлиять на результат преобразования. Благодаря этому при работе с Arduino можно точно измерить напряжение.Подробнее о LC-фильтрах читайте в статье ниже:

Упражнение: удушение на практике (для дальнейшего использования)

Трудно описать работу катушек, но есть способ, который позволит нам буквально увидеть, как работает прикрепленный дроссель. Однако стоит помнить, что следующий эксперимент представляет собой довольно необычное использование этого элемента, и весь тест необходимо проводить осторожно.

Для выполнения этого теста вам потребуется знаний о светодиодах, которые описаны в следующей части курса.Вернитесь к этому эксперименту после выполнения упражнений со светодиодной подсветкой.

Катушка, в отличие от конденсатора, хочет поддерживать постоянный ток. Если бы через нее не протекало электричество, она бы сделала все, что могла, чтобы так и было. Однако, если он пропускает ток определенной интенсивности, он позже попытается отреагировать на его изменения .

Вот принципиальная схема простой схемы, которая позволяет увидеть ее на практике. Пунктирная линия внизу - это соединение , которое не должно выполняться в начале .

Схема испытательной системы с дросселем

Пример расположения элементов на контактной пластине может выглядеть так:

Пример сборки элементов

Соединение, показанное на схеме пунктирной линией, заменено на контактной пластине двумя проводами, которые можно легко замкнуть вместе. Теперь вашей задачей будет подключить к системе «минус» АКБ, то есть замкнуть эти два провода, а на очень короткое время .Это буквально короткое «защелкивание» одного провода о другой (достаточно, чтобы увидеть, что LED1 начинает светиться).

Длительное подключение аккумулятора может привести к повреждению компонентов!

Упражнения выполнять при слабом освещении. Если все подключено правильно, LED1 должен на мгновение загореться после подключения блока питания. LED2 должен мигать при отключении кабеля. Такое поведение схемы довольно удивительно, потому что второй диод заблокирован, и он загорается при отключении питания.Разберем, как ведет себя эта система, шаг за шагом.

Вначале, когда батарея не подключена, ток не течет ни через один из элементов системы. Затем подключите аккумулятор. В этот момент через резистор R1 начинает течь ток. И каков его дальнейший путь? Считайте:

• диод LED2 заблокирован по направлению тока, поэтому через него ничего не будет протекать,
• ток не протек через катушку, поэтому он будет пытаться сохранить его таким образом,
• остается светодиодом 1, который загорается.

Катушка ведет себя как открывающаяся. Через него не будет протекать электричество, даже если он сделан из куска проволоки.

Макет сразу после складывания 90 105

Первый этап, на котором загорается LED1 90 105

Это положение быстро изменится. Катушка не сможет выдержать «тягу» тока, который хочет протекать по ней долгое время. В конце концов, он «уступит» и возьмет на себя ток, который до сих пор протекал через диод.Это произойдет быстро, потому что у нашей катушки небольшая индуктивность.

Чем больше индуктивность, тем дольше катушка может «залипать».

Ток протекает только через катушку, которая при зарядке дает очень хорошее короткое замыкание. На LED1 ничего не остается (поэтому он гаснет). Такое положение вещей может длиться долго, но мы не можем себе этого позволить. На резисторе R1 выделяется много тепла, не хотим его повредить, поэтому отключаем питание. Что он делает?

Ток через резистор R1 мгновенно пропадает.Однако через катушку течет ток, поэтому она должна поддерживать это состояние. Текущий закон Кирхгофа заставляет катушку находить путь для своей энергии. Глядя на схему, можно сказать, что ток протекал по катушке «сверху вниз». Итак, что необходимо, так это элемент, который закроет петлю, в которой ток может течь в том же направлении. Вот где LED2 отлично подойдет. Ток будет течь от катушки, пройдет через светодиод 2, который загорится и вернется «вверх».

Ток, протекающий через катушку 90 105

LED2 загорается после отключения питания 90 105

Вспышка LED2 будет короткой (может быть, даже плохо заметной), потому что в катушке накапливается относительно мало энергии и она быстро рассеивается.После разрядки катушки система вернется в исходное состояние. Он будет ждать, пока к нему подключится аккумулятор, чтобы цикл мог начаться заново.

Анимация, демонстрирующая работу системы

Работа этой небольшой схемы не очень интуитивно понятна, и использование катушки в такой схеме не является ее типичным применением. Так что не волнуйтесь, если вы здесь чего-то не понимаете. Самая важная вещь, о которой нужно помнить, - это тот факт, что горит второй светодиод - это визуальное свидетельство того, что катушка пытается поддерживать ток.

Сводка

Вы узнали, для чего используются дроссели и какова их роль в более сложных схемах, содержащих микроконтроллеры (например, Arduino). Вы знаете основные параметры, такие как индуктивность, сопротивление и максимально допустимый ток. Однако помните, что эти элементы определенно более популярны в высокочастотных системах (например, радио, преобразователи и т. Д.).

Помните, что электронику нужно изучать на практике .Не экономьте время на эксперименты. Вы будете проводить все тесты с помощью специального набора элементов в вашем распоряжении. Даже такая простая вещь, как измерение низких сопротивлений, со временем приведет к лучшему пониманию электроники!

Показать / скрыть все части Курс электроники, уровень I (основы) - # 0 - введение, содержание Курс электроники - # 1 - напряжение, ток, сопротивление и мощность Курс электроники - # 2 - мультиметр, измерения, резисторы Курс электроники - # 3 - Ом и Кирхгоф законы на практике Курс электроники - №4 - конденсаторы, фильтрация мощности Курс электроники - №5 - катушки, дроссели Курс электроники - №6 - кремниевые и светодиоды (светодиоды) Курс электроники - №7а - биполярные транзисторы на практике Курс электроники - # 7b - проекты с транзисторами, полевые МОП-транзисторы Курс электроники - # 8 - стабилизаторы напряжения Курс электроники - # 9 - контактные элементы, реле Курс электроники - # 10 - резюме, викторина Вы предпочитаете весь курс в формате PDF (139 страниц)? Закажите электронную книгу и поддержите нашу деятельность » Рекомендуемое продолжение: Курс электроники, уровень II Рекомендуемое продолжение: Курс основ программирования Arduino Рекомендуемое продолжение: Практический курс пайки Закажите набор элементов и приступайте к обучению на практике! Идти в магазин "

Текущая версия курса: Дамиан Шиманский, иллюстрации: Петр Адамчик.P первая версия: Michał Kurzela. Схемы сборки выполнены с частичным использованием программного обеспечения Fritzing (и собственных библиотек компонентов). Запрет копирования содержания курсов и графики без согласия FORBOT.pl

Дата последней проверки или обновления этой записи: 15 ноября 2021 г. .

Статья была интересной?

Присоединяйтесь к 11000 человек, которые получают уведомления о новых статьях! Зарегистрируйтесь и вы получите файлы PDF с (m.в. по мощности, транзисторам, диодам и схемам), а также список вдохновляющих самодельных Arduino и Raspberry Pi.

катушки, дроссели, ход электроники, сопротивление, сопротивление

.

Назад к основам: как работают катушки зажигания?

18 февраля 2021 г. | Статья 9000 3.

Во всех современных системах зажигания бензиновых двигателей используются катушки зажигания, которые предназначены для создания высокого напряжения, необходимого для того, чтобы свеча зажигания могла мигать между электродами свечи зажигания. В следующей статье мы более подробно рассмотрим явление электромагнетизма, благодаря которому работают катушки зажигания.

История катушки зажигания

Хотя современные системы зажигания с катушками зажигания значительно отличаются от первых систем зажигания - в основном из-за использования электроники - они по-прежнему основаны на решениях, разработанных более 100 лет назад.

Изобретение системы зажигания с использованием катушки зажигания принадлежит американскому изобретателю Чарльзу Кеттерингу. Примерно в 1910/1911 году он разработал систему зажигания для одного из крупнейших производителей автомобилей. Использование эффективной системы зажигания катушки зажигания стало возможным благодаря использованию батареи, которая также питала стартер электродвигателя. Аккумулятор, генератор и улучшенная электрическая система автомобиля обеспечивали катушку зажигания относительно стабильным электроснабжением.

Система зажигания Kettering (рис. 1) использует одну катушку зажигания для достижения высокого напряжения. Высокое напряжение с катушки зажигания передавалось на так называемый палец распределителя, передававший их бесконтактно - через воздушный зазор, последовательно к электродам, установленным в крышке распределителя распределителя зажигания (один электрод соответствует одному цилиндру). Электроды купола распределителя были подключены проводами зажигания к свечам зажигания в таком порядке, чтобы можно было передавать высокое напряжение на свечи зажигания отдельных цилиндров в порядке их воспламенения.

Рис.1: Основные компоненты системы зажигания Kettering

Система зажигания Kettering стала практически единственным типом системы зажигания, используемой в серийных автомобилях с двигателями с искровым зажиганием, до замены механических систем зажигания на триггерные системы зажигания и системы зажигания в 1970-х и 1980-х годах с электронным управлением.

Принцип работы катушек зажигания

Для генерации высокого напряжения катушки зажигания используют взаимосвязь между электричеством и магнетизмом.

Когда электрический ток течет через электрический проводник, такой как катушка из проволоки, вокруг него создается магнитное поле (рис. 2). Энергия хранится в магнитном поле, точнее в магнитном потоке. Его можно преобразовать обратно в электричество.

Рис. 2: Создание магнитного поля электрическим током, протекающим через катушку

При включении электрического тока ток постепенно быстро увеличивается, пока не достигнет постоянного максимального значения.При этом напряженность магнитного поля (потока) постепенно увеличивается. Когда ток достигает постоянного максимального значения, напряженность магнитного поля также достигает постоянного максимального значения. Когда электрический ток отключается, магнитное поле начинает разрушаться, и в обмотке катушки генерируется ток.

На силу магнитного поля влияют два основных фактора:

1) Увеличение тока, подаваемого на катушку, увеличивает напряженность магнитного поля.

2) Увеличение числа витков катушки увеличивает напряженность магнитного поля.

Использование переменного магнитного поля для индукции электрического тока

Если на витки катушки действует магнитное поле различной интенсивности или магнитное поле, движущееся по отношению к катушке, в витках катушки генерируется электрический ток. Это явление известно как электромагнитная индукция.

Примером магнитного поля, которое входит в зацепление и движется относительно витков катушки, является движение постоянного магнита по отношению к катушке.Движение или изменение напряженности магнитного поля или магнитного потока индуцирует электрический ток в витках катушки (рис. 3).

Рис. 3: Магнитное поле переменной интенсивности или магнитное поле, движущееся относительно катушки, индуцирует электрический ток в катушке

На напряжение индуцированного тока в катушке влияют два основных фактора:

1. Чем быстрее движется магнитное поле или чем больше изменение его напряженности, тем больше индуцированное напряжение.
2. Чем больше количество витков катушки, тем больше индуцированное напряжение.

Использование распада магнитного поля для индукции электрического тока

Если магнитное поле создается путем приложения электрического тока к катушке, увеличение или уменьшение электрического тока вызывает такое же изменение напряженности магнитного поля. Если пропустить электрический ток, напряженность магнитного поля быстро уменьшается - оно исчезает.Затем исчезающее магнитное поле индуцирует электрический ток в катушке (рис. 4).

Рис. 4: Если прохождение электрического тока отключено, напряженность магнитного поля теряется, что вызывает электрический ток в катушке

Точно так же, как увеличение скорости магнитного поля, которое покрывает витки катушки, увеличивает индуцированное напряжение, тем быстрее затухание магнитного поля вызывает индуцирование более высокого напряжения. Кроме того, индуцированное высокое напряжение в катушке увеличивается по мере увеличения числа витков.

Взаимная индукция и принцип работы трансформатора

Если две катушки расположены рядом друг с другом или намотаны коаксиально, и электрический ток используется для создания магнитного поля вокруг одной из них (это называется первичной обмоткой), результирующее магнитное поле также включает другую (это называется вторичной обмоткой). ). При отключении электрического тока магнитное поле резко схлопывается. Это вызывает напряжение как в первичной, так и во вторичной обмотке.Индукция напряжения во вторичной обмотке называется взаимной индукцией (рис. 5).

Рис. 5: Магнитное поле в первичной обмотке также покрывает вторичную обмотку. Спад магнитного поля вызывает напряжение в обеих обмотках

Вторичная обмотка катушек зажигания имеет большее количество витков, чем первичная обмотка, аналогично трансформатору, задачей которого является увеличение выходного напряжения по отношению к напряжению питания. По этой причине, когда магнитное поле быстро спадает, во вторичной обмотке индуцируется более высокое напряжение по сравнению с напряжением, индуцированным в первичной обмотке (рис.6).

Рис. 6: У вторичной обмотки больше витков, чем у первичной. Когда магнитное поле исчезает, во вторичной обмотке индуцируется более высокое напряжение по сравнению с напряжением, индуцированным в первичной обмотке

Первичная обмотка катушки зажигания обычно составляет от 150 до 300 витков провода, а вторичная обмотка - обычно от 15000 до 30 000 витков провода. Таким образом, количество витков вторичной обмотки примерно в 100 раз больше, чем количество витков первичной обмотки.

Магнитное поле создается первичной обмоткой катушки зажигания.Как только его цепь замыкается, на эту обмотку подается напряжение примерно 12 вольт от бортовой сети автомобиля. Когда электрическая искра должна прыгнуть на свечу зажигания, система зажигания отключает прохождение тока через первичную обмотку, что приводит к быстрому исчезновению магнитного поля. Спадающее магнитное поле будет индуцировать напряжение около 200 вольт в первичной обмотке, но в то же время во вторичной цепи оно будет индуцировать напряжение в 100 раз выше, прибл.20000 вольт.

Используя явление взаимной индукции и вторичную обмотку, которая имеет в 100 раз больше витков, чем первичная обмотка, можно преобразовать напряжение 12 В, питающее первичную обмотку, в очень высокое напряжение. Мы называем этот процесс преобразования низкого напряжения в высокое «преобразованием напряжения».

В катушке зажигания первичная и вторичная обмотки намотаны вокруг железного сердечника. Он усиливает и концентрирует магнитное поле, позволяя катушке зажигания генерировать более высокое напряжение.

DENSO является давним лидером в области технологий прямого зажигания, и катушки зажигания DENSO доступны на вторичном рынке. Узнайте больше о типах катушек зажигания DENSO и их преимуществах.

Вернуться к обзору .Зарядка и спящий режим

- Как работает катушка зажигания

30 квартал 2021 г.

При работе с механическими системами зажигания полезно знать время заряда и время простоя катушки зажигания. Специалисты DENSO объясняют, как работает заряд катушки в разных системах зажигания и при разных оборотах двигателя, и почему могут возникнуть общие проблемы с зажиганием.

Когда первичная обмотка катушки зажигания находится под напряжением, требуется короткое время, чтобы ток достиг максимального значения. Поскольку сила магнитного поля (величина магнитного потока), охватывающего обмотки катушки, пропорциональна силе протекающего электрического тока, то же самое время требуется для того, чтобы магнитное поле достигло необходимой напряженности. Когда сила тока и магнитное поле достигают своих максимальных значений, магнитное поле остается стабильным.

Время, необходимое для достижения максимальной напряженности магнитного поля, часто называют «временем зарядки» катушки зажигания. С этим могут возникнуть две потенциальные проблемы:

1) Если электрический ток не проходит через первичную обмотку катушки зажигания достаточно долго, то магнитное поле не достигает необходимой напряженности;

2) Если электрический ток протекает через первичную обмотку катушки зажигания слишком долго, электрические цепи и первичная обмотка могут перегреться.

Сколько времени нужно на зарядку катушки?

Время, необходимое для подачи питания на катушку зажигания, варьируется и зависит от ее типа. Для катушек старой конструкции это около 4 миллисекунд, а для многих современных - около 1,5 миллисекунды.

Время, в течение которого первичная обмотка катушки зажигания находится под напряжением, иногда называют «периодом короткого замыкания» или «временем короткого замыкания», но это не короткое замыкание в электрической цепи. В этом случае термин «короткое замыкание» относится к оставшемуся замкнутому состоянию контактов механического выключателя.В современных системах зажигания период подачи регулируется электроникой, так что всегда достигается необходимое магнитное поле. Однако в случае более старых систем зажигания, где механический прерыватель зажигания включает или выключает ток, протекающий через первичную обмотку катушки зажигания, его конструктивные ограничения приводят к тому, что время подачи питания на катушку зажигания уменьшается по мере увеличения частоты вращения двигателя. Следовательно, при более высоких оборотах двигателя сокращение времени подачи питания на катушку зажигания не позволяет магнитному полю достичь необходимой интенсивности.

Какие проблемы может вызвать короткое время включения?

Точность момента зажигания для механических систем зажигания ограничена возможностями оборудования. Часто точная настройка, регулировка и замена деталей требовались как часть планового обслуживания. Примером таких ограничений является график типичного графика скорости зажигания, зависящего от оборотов двигателя, в механической системе зажигания по сравнению с идеальным вводом, требуемым на Рисунке 1.

^{Рис. 1. Ограничения центробежного механизма}

За счет использования прогрессивных возвратных пружин (рис. 2) опережение зажигания, обеспечиваемое центробежной системой, увеличивается в два линейных шага. Однако идеальное опережение зажигания изменяется нелинейно. Чтобы предотвратить слишком сильное ускорение зажигания, опережение, обеспечиваемое центробежной системой, всегда немного отстает от идеального значения.

^{Рис. 2. Механизм механического ускорения зажигания в зависимости от оборотов двигателя}

Чем отличается период покоя от угла покоя?

В механической системе зажигания период бездействия начинается, когда вращающиеся кулачки позволяют контактам выключателя замыкаться, так что ток течет через первичную обмотку катушки.Период покоя заканчивается, когда кулачки заставляют контакты выключателя снова размыкаться, что прекращает прохождение тока к первичной обмотке. Таким образом, период покоя можно определить как угол, на который кулачки поворачиваются, когда контакты выключателя находятся в замкнутом положении.

На следующем рисунке (рис. 3) показаны 4 кулачка (в 4-цилиндровом двигателе), что означает, что разница углов между одной и той же точкой соседних кулачков составляет 90 °. Форма кулачков в примере позволяет удерживать контакты прерывателя замкнутыми при повороте на 60 °.Таким образом, угол покоя составляет 60 градусов поворота распределителя, потому что контакты прерывателя замыкаются на этот угол, и ток течет через первичную обмотку.

^{Угол естественного откоса как 60 ° угла поворота вала распределителя}

Если коленчатый вал теперь вращается со скоростью 1000 об / мин, ротор распределителя (который вращается на половине скорости двигателя) будет вращаться со скоростью 500 об / мин. На этой скорости потребуется 20 миллисекунд, чтобы повернуть вал распределителя на 60 ° в состоянии покоя, в то время как время, необходимое для полной зарядки катушки зажигания, составляет всего прибл.4 миллисекунды. Таким образом, в таких условиях времени отдыха, необходимого для создания магнитного поля в катушке, более чем достаточно.

Когда двигатель вращается со скоростью 5000 об / мин, потребуется всего 4 миллисекунды, чтобы повернуть вал распределителя на тот же угол 60 °, что является именно тем временем, которое необходимо для создания магнитного поля максимальной мощности в катушке. Однако, если бы двигатель вращался быстрее, не было бы достаточно времени для полной зарядки катушки зажигания, что привело бы к уменьшению энергии в магнитном поле и меньшему напряжению, приложенному к свечам зажигания.

Нетрудно заметить, что в случае двигателей с большим числом цилиндров проблема сокращения времени покоя при увеличении частоты вращения коленчатого вала становится гораздо более важной.

Вот, например, в шестицилиндровом двигателе 6 кулачков с разницей между ними 60 ° (рис. 4) и углом покоя всего 40 °. В результате при частоте вращения двигателя 5000 об / мин поворот на угол покоя 40 ° займет всего 2,6 миллисекунды. Если для полной зарядки катушки требуется 4 миллисекунды, время отдыха будет слишком коротким, что снизит напряжение и может привести к пропускам зажигания.

^{Рис.4: Угол покоя, показанный как угол поворота вала распределителя на 40 ° в 6-цилиндровом двигателе.}

Описанное явление привело к различным способам решения проблемы сокращения времени простоя в механическом системы зажигания. Одним из них было использование более мощной катушки зажигания. Другим, можно сказать радикальным, применявшимся в высокоскоростных двигателях с 8 или 12 цилиндрами, было использование двух отдельных распределителей, каждый со своей катушкой зажигания.Таким образом, эти двигатели фактически имели две отдельные системы зажигания, которые подавали высокое напряжение на свечи зажигания половины цилиндров.

Как это относится к современным системам зажигания?

Механические системы помогают нам понять развитие современных цифровых систем зажигания. Вы также можете видеть, что единственная критическая часть системы зажигания, которая никогда не менялась и, вероятно, никогда не будет изменена, - это свеча зажигания. Также очень важно, чтобы свеча зажигания обеспечивала высокую производительность и точное зажигание.

.

Как работают катушки зажигания? | Warsztatowiec.info

10 марта 2021 г.

В системах зажигания бензиновых двигателей используются катушки зажигания, которые предназначены для генерирования высокого напряжения, необходимого для того, чтобы свеча зажигания могла мигать между электродами свечи зажигания. Эти катушки работают благодаря явлению электромагнетизма. А в чем дело, поясняют специалисты DENSO.

Хотя современные катушечные системы зажигания существенно отличаются от первых систем этого типа - в основном за счет использования электроники - их принцип действия остается неизменным на протяжении 100 лет.

Изобретение системы зажигания с использованием катушки зажигания принадлежит американскому изобретателю Чарльзу Кеттерингу. Примерно в 1910 году он разработал такую ​​систему для одного из крупнейших производителей автомобилей. Использование эффективной системы зажигания катушки зажигания стало возможным благодаря использованию батареи, которая также питала стартер электродвигателя. Аккумулятор, генератор и улучшенная электрическая система автомобиля обеспечивали катушку зажигания относительно стабильным электроснабжением.

В системе зажигания Kettering (рис. 1) для получения высокого напряжения использовалась одна катушка зажигания. Высокое напряжение с катушки зажигания передавалось на так называемый палец распределителя, передававший их бесконтактно - через воздушный зазор, последовательно к электродам, установленным в крышке распределителя распределителя зажигания (каждый электрод был привязан к одному цилиндру). Электроды купола распределителя были соединены со свечами зажигания с помощью проводов зажигания таким образом, чтобы можно было передавать высокое напряжение на свечи зажигания отдельных цилиндров в порядке их воспламенения.

^{Рис. 1: Основные компоненты системы зажигания Kettering.}

Система зажигания Kettering стала практически единственным типом системы зажигания, используемой в серийных автомобилях с искровым зажиганием, пока в 1970-х и 1980-х годах механические системы не стали заменяться системами зажигания с электронным управлением и управляемым зажиганием.

Принцип работы катушек зажигания

Катушки зажигания

используют взаимосвязь между электричеством и магнетизмом для генерации высокого напряжения.

Когда электрический ток течет по проводнику, вокруг него создается магнитное поле. Когда проводник имеет форму катушки, вокруг него создается магнитное поле, система, показанная на рис. 2. Это поле - или, точнее, в магнитном потоке - накапливает энергию. Его можно преобразовать обратно в электричество.

^{Рис. 2: Генерация магнитного поля при прохождении электрического тока через катушку.}

При включении электрического тока его сила постепенно, но быстро увеличивается, пока не достигнет постоянного максимального значения.При этом напряженность магнитного поля (потока) постепенно увеличивается. Когда ток достигает постоянного максимального значения, напряженность магнитного поля также достигает постоянного максимального значения. Когда электрический ток отключается, магнитное поле начинает разрушаться, и в обмотке катушки генерируется ток.

На силу магнитного поля влияют два основных фактора: сила тока питания и количество витков на катушке.

Использование переменного магнитного поля для индукции электрического тока

Если на витки катушки действует магнитное поле различной интенсивности или магнитное поле, движущееся по отношению к катушке, в витках катушки генерируется электрический ток.Это явление называется электромагнитной индукцией.

Примером магнитного поля, которое входит в зацепление и движется относительно витков катушки, является движение постоянного магнита по отношению к катушке. Движение или изменение напряженности магнитного поля или магнитного потока индуцирует электрический ток в витках катушки (рис. 3).

^{Рис. 3: Магнитное поле различной интенсивности или движущееся магнитное поле по отношению к катушке индуцирует электрический ток в катушке.}

На индуцированное в катушке напряжение влияют два основных фактора: движение магнитного поля - чем больше изменение его интенсивности, тем больше индуцированное напряжение, и количество витков катушки - тем выше напряжение, тем выше напряжение наведенного тока.

Использование спада магнитного поля для индукции электрического тока

Если магнитное поле создается катушкой под напряжением, любое увеличение или уменьшение электрического тока вызывает аналогичное изменение напряженности магнитного поля.Если пропустить электрический ток, напряженность магнитного поля резко уменьшается. Затем исчезающее магнитное поле индуцирует электрический ток в катушке (рис. 4).

^{Рис. 4: Если поток электрического тока отключен, напряженность магнитного поля теряется, что вызывает электрический ток в катушке.}

Точно так же, как увеличение скорости магнитного поля, которое покрывает витки катушки, увеличивает индуцированное напряжение, тем быстрее затухание магнитного поля вызывает индуцирование более высокого напряжения.Кроме того, высокое напряжение, индуцированное в катушке, увеличивается по мере увеличения числа витков.

Взаимная индукция и принцип работы трансформатора

Если две катушки расположены рядом друг с другом или намотаны коаксиально, и электрический ток используется для создания магнитного поля вокруг одной из них (это называется первичной обмоткой), то результирующее магнитное поле также покрывает другую (это называется вторичный). При отключении электрического тока магнитное поле резко схлопывается.Это вызывает напряжение как в первичной, так и во вторичной обмотке. Индукция напряжения во вторичной обмотке называется взаимной индукцией (рис. 5).

^{Рис. 5: Магнитное поле в первичной обмотке также покрывает вторичную обмотку. Исчезновение магнитного поля вызывает напряжение в обеих обмотках.}

Вторичная обмотка катушек зажигания имеет большее количество витков, чем первичная обмотка, аналогично трансформатору, задача которого - увеличить выходное напряжение по отношению к напряжению питания.По этой причине, когда магнитное поле быстро спадает, во вторичной обмотке индуцируется более высокое напряжение по сравнению с напряжением, индуцированным в первичной обмотке (рис. 6).

^{Рис. 6: У вторичной обмотки больше витков, чем у первичной. Когда магнитное поле схлопывается, во вторичной обмотке индуцируется более высокое напряжение, чем в первичной обмотке.}

Первичная обмотка катушки зажигания обычно составляет от 150 до 300 витков провода, а вторичная обмотка - от 15000 до 30 000 витков более тонкого провода.Таким образом, количество витков вторичной обмотки примерно в 100 раз больше, чем у первичной.

Магнитное поле создается первичной обмоткой катушки зажигания. Как только его цепь замыкается, на эту обмотку подается напряжение примерно 12 вольт от бортовой сети автомобиля. Когда электрическая искра должна прыгнуть на свечу зажигания, система зажигания отключает прохождение тока через первичную обмотку, что приводит к быстрому исчезновению магнитного поля. Спадающее магнитное поле вызывает напряжение прибл.200 вольт, но в то же время во вторичной цепи он будет индуцировать напряжение в 100 раз выше, то есть примерно 20000 вольт.

Используя эффект взаимной индукции и вторичную обмотку, которая имеет в 100 раз больше витков, чем первичная обмотка, можно преобразовать напряжение 12 В, питающее первичную обмотку, в очень высокое напряжение. Процесс изменения низкого напряжения на высокое называется «преобразованием напряжения».

В катушке зажигания первичная и вторичная обмотки намотаны вокруг железного сердечника.Он усиливает и концентрирует магнитное поле, позволяя катушке зажигания генерировать более высокое напряжение.

.

Катушка зажигания - общее устройство и принцип действия

Катушка зажигания работает на основных принципах электромагнетизма и содержит две катушки или два витка провода, называемых первичной обмоткой и вторичной обмоткой. Первичная обмотка состоит из провода с большей толщиной и в то же время с меньшим количеством витков, и имеет положительный контакт, что означает, что первичная обмотка проводит ток к катушке. Обе обмотки заземлены, а вторичная обмотка имеет примерно в 100-200 раз больше витков, сделанных примерно в 10 раз более тонким проводом .Один из концов вторичной обмотки, конечно, подключен к земле, а другой - к высоковольтному контакту, который выводит эту обмотку за пределы катушки. Обе обмотки намотаны на общий железный сердечник, состоящий из множества металлических пластин, разделенных изоляцией. Я игнорирую тот факт, что все это размещено в различных типах корпусов, сначала цилиндрических, затем кубических и других форм.

Принцип работы прост.Как только ток от батареи достигает первичной обмотки, внутри катушки создается магнитное поле. Когда системе зажигания требуется электрический заряд, она замыкает цепь (с помощью прерывателя или модуля зажигания), что вызывает явление индукции (индуцированное напряжение), магнитное поле коллапсирует и генерируется текущее напряжение около 250-400 В. Это напряжение передается на вторичную обмотку, что позволяет умножить его значение на число витков, кратное числу витков, что, в свою очередь, преобразуется в напряжение 25 000-40 000 В. Обрыв цепи вызывает ситуацию, когда напряжение может выходить из катушки только через высоковольтный контакт и течет по кабелю зажигания к свече зажигания, что в действительности вызывает искру. Искрообразование длится до тех пор, пока катушка излучает энергию. Эта энергия зависит от типа катушки и производителя, но в среднем она составляет от 10 до даже 150 мегаджоулей, а в будущем будут использоваться катушки с 200 и более мегаджоулями.

Проблема в том, что одной катушки в сегодняшних двигателях сегодня явно недостаточно.Классическому четырехцилиндровому двигателю с непрямым впрыском топлива требуется искра от 1500 до 13000 раз в минуту. Говоря простым языком, при таких требованиях одна катушка «гаснет», и это часто приводило к пропускам зажигания. Поэтому со временем стали применяться системы зажигания без распределителя (без автоматического выключателя) с электронным управлением, а катушки удвоились, создав так называемые системы зажигания. двойные искровые катушки, о которых вы узнаете в следующей статье.

.

Индукционная катушка - IVITER portal

Индуктор - пассивный электронный компонент, состоящий из определенного количества витков проводника (проволоки), намотанного на сердечник, который может быть воздухом, железом или изготовлен из ферромагнитного материала. Сердечник может быть цилиндрическим (цилиндрическая катушка), кольцом (тороидальная катушка) или плоскостью (плоская или спиральная катушка).

Обозначение индуктора

Эксплуатация

Катушки индуктивности выдерживают колебания тока.Ток, протекающий через катушку, создает магнитное поле вокруг намотанного проводника. Изменения тока в цепи будут сопровождаться изменениями магнитного потока, индуцированного вокруг катушки, что, в свою очередь, вызовет в катушке обратное напряжение. Это напряжение заставляет ток течь в направлении, противоположном течению в основной цепи. Поэтому катушка индуктивности пытается предотвратить слишком быстрое изменение тока источника. В случае постоянного тока обратный ток к току источника становится все слабее и слабее, пока поток тока окончательно не стабилизируется.Магнитное поле перестает колебаться, и влияние катушки на ток в цепи больше не имеет значения - катушка ведет себя как обычный проводник.

В цепи переменного тока индуцированное в катушке напряжение зависит от ее индуктивности и изменения тока через нее. При синусоидальном токе в установившемся режиме напряжение на катушке на 90 ° опережает ток, протекающий через катушку - при максимальном напряжении ток равен 0 (фазовый сдвиг).

Тороидальная катушка

Приложения

Катушка - это элемент, собирающий энергию в генерируемом магнитном поле.В сочетании с конденсатором он создает чрезвычайно важную для электронных схем систему, называемую резонансной схемой. Катушки используются для фильтрации возмущений постоянного напряжения (они фильтруют переменную составляющую и «пропускают» постоянный ток). Сопротивление катушки постоянному току мало, для переменного намного больше. Они образуют фильтры вместе с конденсаторами.

Катушки постоянного тока

(электромагниты) используются для создания или компенсации магнитного поля, м.в. для размагничивания и измерения магнитного поля.

Параметры

Основным параметром, характеризующим катушку, является индуктивность. Единица индуктивности - 1 гэн [Гн]. Индуктивность зависит от магнитного потока и тока, а также от свойств материалов (форма катушки, количество витков, толщина используемого провода). Для постоянного тока эквивалентом индуктивности является постоянная катушки, которая представляет собой частное из напряженности магнитного поля и тока, протекающего по цепи катушки.

Для постоянного тока катушка - резистивный элемент с сопротивлением проводника (проволоки), из которого она сделана.Для переменного тока он имеет сопротивление, называемое индуктивным реактивным сопротивлением. Реактивное сопротивление прямо пропорционально индуктивности и пульсации тока.

Другие параметры катушки включают: качество катушки (в отношении возникающих потерь), импеданс (являющийся комплексным значением активного сопротивления и индуктивного реактивного сопротивления и зависящий от частоты тока) и собственная емкость катушки (являющаяся результатом диаметра намотки). и расстояние между витками катушки).

.

---

Смотрите также

• 
  Появился скрежет в переднем колесе при движении
• 
  Проверка ограничений на авто у судебных приставов по вин коду
• 
  Установка фар ангельские глазки
• 
  Не заводится машина что делать
• 
  Вин номер проверка
• 
  То генератора автомобиля
• 
  Тюнинг салона приора
• 
  Салон автомобиля
• 
  Завихритель для инжектора
• 
  Стих если палка смотрит рот делай правый поворот
• 
  Пленка для проекции на лобовое стекло