Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Дисциплины:
2021-04-18 | 119 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Катушки индуктивности (КИ) - электрорадиоэлементы, работа которых основана на эффекте самоиндукции, т. е. на взаимодействии электрического тока проводника и магнитного поля, создаваемого этим током. Для увеличения степени взаимодействия (потокосцепления) проводник выполняют в виде витка (контура) или совокупности витков. Ток, протекающий по замкнутому контуру, создает магнитный поток, пронизывающий данный контур. Собственная индуктивность замкнутого витка определяется как отношение , где - потокосцепление, - ток витка. Иными словами, собственная индуктивность (в дальнейшем просто индуктивность) является коэффициентом пропорциональности между током проводника и суммарным потокосцеплением. Если проводник выполнен в виде множества витков, что характерно для КИ то в общем случае необходимо учитывать процессы электромагнитного взаимодействия совокупности элементарных витков. Единицей измерения индуктивности является Генри (Гн.). 1 Гн - такая индуктивность, при которой ток в 1 ампер порождает потокосцепление в 1вебер.
КИ применяются в РЭА для перераспределения токов различной частоты в электрических цепях. В частности, они используются в фильтрах, колебательных контурах, генераторах, интеграторах, в качестве дросселей ВЧ и в других устройствах. Под КИ обычно понимают высокочастотные катушки, рассчитанные для работы на частотах выше 100 кГц. Именно такие КИ являются предметом изучения и исследования в данной работе.
Основными параметрами КИ являются индуктивность, допустимое предельное отклонение индуктивности, собственная емкость, добротность, стабильность и надежность.
Индуктивность КИ может быть от нескольких наногенри до нескольких десятков миллигенри, в зависимости от их функционального назначения. Допустимое относительное отклонение индуктивности катушек может быть различным - от 0,1...0,5 % для катушек высокодобротных контуров до 20 % и более для катушек дросселей и других элементов с низкими требованиями по точности.
|
Собственная емкость катушек индуктивности обусловлена распределенной емкостью между витками и емкостью между обмоткой и корпусом или экраном катушки.
Добротность характеризует суммарную величину потерь энергии электрического тока и электромагнитного поля в элементах конструкции катушки (проводах обмотки, диэлектрике каркаса, сердечнике и др.). Добротность КИ определяется отношением где - круговая частота, - эквивалентное сопротивление потерь. Добротность большинства КИ широкого применения находится в диапазоне 30…400.
Потери и собственная емкость являются паразитными параметрами, степень влияния которых сильно зависит от рабочей частоты. Особенность их проявления и взаимодействия с параметром индуктивности в первом приближении поясняет схема замещения катушки индуктивности (рисунок 1), которая включает собственно индуктивность собственную емкость CL, сопротивление потерь в индуктивной ветви RL (в проводе) и сопротивление потерь RLC, учитывающее потери в диэлектрике, сердечнике, экране. Потери увеличиваются с ростом частоты. При расчете добротности потери приводятся к одному эквивалентному сопротивлению . Собственная емкость CL совместно с индуктивностью образует параллельный резонансный контур, добротность которого определяется сопротивлением потерь . Резонансная частота этого контура равна и называется собственной резонансной частотой КИ. Индуктивный характер сопротивления реальная катушка имеет на частотах ниже резонансной. На практике, как правило, КИ применяются на частотах не выше
Рисунок 1 − Эквивалентная схема катушки индуктивности
|
Стабильность КИ характеризуется изменением ее параметров под воздействием температуры, влаги, во времени и сильно зависит от конструкции.
Температурная стабильность величины индуктивности количественно характеризуется температурным коэффициентом индуктивности (ТКИ) где − начальное значение индуктивности при температуре , − изменение величины индуктивности, возникающее при изменении температуры на относительно .
Температурная нестабильность параметров катушек индуктивности обусловлена следующими основными факторами:
- изменением диаметра каркаса при изменении температуры;
- изменением толщины скин-слоя, по которому протекает ток высокой частоты, вследствие температурного изменения удельного сопротивления материала провода;
- изменением влияния экрана при его наличии;
- изменением магнитных свойств сердечника (для КИ с сердечником).
Влияние температуры на добротность обусловлено, в основном, изменением сопротивления провода. При использовании медного провода добротность катушки падает примерно на 10% на каждые 30 градусов повышения температуры.
Временная стабильность величины индуктивности характеризуется коэффициентом старения где - время.
Наиболее сильное старение наблюдается у катушек с каркасами из органических диэлектриков. Поэтому в стабильных катушках применяются керамические каркасы, практически не подверженные старению.
Влажность вызывает увеличение собственной емкости и вследствие возрастания диэлектрических потерь снижение добротности. Для защиты катушек от действия влаги применяют герметизацию или пропитку и обволакивание обмотки компаундами и лаками. Это хотя и приводит к увеличению собственной емкости и снижению добротности, но зато повышает влагостойкость и механическую прочность.
Надежность КИ количественно оценивается одним из параметров - средним временем безотказной работы или средней интенсивностью отказов. Для катушек индуктивности наиболее характерны медленные отказы, вызываемые старением диэлектрических и магнитных материалов и окислением проводников. Повышенная влажность и температура способствуют ускоренному протеканию этих процессов. Внезапные отказы обычно происходят вследствие нарушения электрических контактов проводов обмоток с выводами и механических повреждений обмоток.
|
|
|
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!