Cuộn cảm là gì? Tầm quan trọng của cuộn cảm trong thiết bị công nghiệp

Một trong những linh phụ kiện điện tử hiệu suất ít được biết đến nhất là cuộn cảm : các cấu trúc giống như cuộn dây mà bạn tìm thấy trong hầu hết các mạch điện. Cuộn cảm là linh phụ kiện điện tử có tác động ảnh hưởng lớn đến hoạt động giải trí của máy biến áp và các mạch điện tử hiệu suất khác trong rất nhiều thiết bị máy móc quanh tất cả chúng ta .
Bài viết này, tất cả chúng ta cùng nhau ôn lại và đi sâu vào tìm hiểu và khám phá về cuộn cảm nhé !

Cuộn cảm là gì

Cuộn cảm là gì ? Cuộn cảm hoàn toàn có thể nói là linh phụ kiện đơn thuần nhất trong toàn bộ các linh phụ kiện điện tử. Nó là một thành phần điện hai cực thụ động tàng trữ nguồn năng lượng trong từ trường khi dòng điện chạy qua nó. Thông thường, một cuộn cảm sẽ gồm có một dây cách điện được quấn thành một cuộn dây, giống như một điện trở .

Khi dòng điện chạy qua cuộn dây thay đổi, từ trường biến thiên theo thời gian tạo ra điện áp trong dây dẫn có cực tính chống lại sự thay đổi dòng điện tạo ra nó. Như vậy, cuộn cảm chống lại bất kỳ thay đổi nào của dòng điện đi qua chúng.

Từ trường cảm ứng cũng tạo ra một đặc thù điện được gọi là độ tự cảm – tỷ số giữa điện áp và vận tốc đổi khác của dòng điện. Độ tự cảm định lượng bao nhiêu nguồn năng lượng mà một cuộn cảm có năng lực tàng trữ .

Cấu tạo cuộn cảm

Cấu tạo của cuộn cảm được kiểm soát và điều chỉnh bởi các nhu yếu về điện, cơ và nhiệt của một ứng dụng nhất định. Nói chung, nó gồm có :

• Lựa chọn vật liệu cốt lõi
• Quyết định hình dạng và kích thước cốt lõi
• Chọn dây quấn

Vật liệu lõi là dây từ được tráng men thường được làm bằng đồng, sau đó được phủ trong nhiều lớp vật tư polyme cách điện. Dây quấn hoàn toàn có thể tạo thành nhiều hình dạng, gồm có hình tròn trụ, hình chữ nhật và mặt cắt ngang hình vuông vắn. Một dây từ tính được chọn để hạn chế và dẫn hướng từ trường, và dây này được cách điện để ngăn ngừa các sự cố như đoản mạch và sự cố .

Nguyên lý hoạt động của cuộn cảm

Cuộn cảm là một linh phụ kiện điện tử thụ động có năng lực tàng trữ nguồn năng lượng điện dưới dạng nguồn năng lượng từ trường. Về cơ bản, nó sử dụng một dây dẫn được quấn thành một cuộn dây, và khi dòng điện chạy vào cuộn dây từ trái sang phải, điều này sẽ tạo ra một từ trường theo chiều kim đồng hồ đeo tay .
Dưới đây là phương trình màn biểu diễn độ tự cảm của một cuộn cảm. Càng nhiều vòng dây mà vật dẫn được quấn quanh lõi, thì từ trường được tạo ra càng mạnh. Từ trường mạnh cũng được tạo ra bằng cách tăng diện tích quy hoạnh tiết diện của cuộn cảm hoặc bằng cách đổi khác lõi của cuộn cảm .

Bây giờ tất cả chúng ta hãy giả sử rằng một dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm. “ AC ” ( dòng điện xoay chiều ) dùng để chỉ dòng điện có mức và hướng đổi khác tuần hoàn theo thời hạn. Khi dòng điện sẵn sàng chuẩn bị chạy đến cuộn cảm, từ trường do dòng điện đó tạo ra sẽ cắt qua các cuộn dây khác, làm phát sinh điện áp cảm ứng và do đó ngăn ngừa bất kể sự biến hóa nào trong mức dòng điện .
Nếu dòng điện sắp tăng bất thần, một sức điện động được tạo ra theo hướng ngược lại với dòng điện – nghĩa là theo hướng giảm dòng điện – do đó ngăn cản sự ngày càng tăng dòng điện. Ngược lại, nếu dòng điện sắp giảm, một suất điện động được tạo ra theo chiều dòng điện tăng lên .

Những tác động ảnh hưởng này của điện áp cảm ứng được tạo ra ngay cả khi hướng của dòng điện chạy ngược lại. Trước khi khắc phục hiệu điện thế cảm ứng đang tìm cách chặn dòng điện, người ta hòn đảo chiều dòng điện để không có dòng điện chạy qua .
Mức dòng điện không biến hóa khi DC ( dòng điện một chiều ) chạy đến cuộn cảm nên không tạo ra điện áp cảm ứng và hoàn toàn có thể coi rằng trạng thái ngắn mạch là hiệu quả. Nói cách khác, cuộn cảm là một thành phần được cho phép DC, nhưng không phải AC, chạy qua nó .

• Cuộn cảm lưu trữ năng lượng điện dưới dạng năng lượng từ trường.
• Cuộn cảm không cho phép AC chạy qua nó, nhưng cho phép DC chạy qua nó.

Các đặc tính của cuộn cảm được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Có rất nhiều và đa dạng các loại cuộn cảm và trong nội dung tiếp theo, chúng ta sẽ cùng thảo luận về các loại và ứng dụng của cuộn cảm.

Phân loại cuộn cảm

Các ứng dụng khác nhau nhu yếu các loại cuộn cảm khác nhau. Trong hầu hết các trường hợp, bạn sẽ thấy rằng một cuộn cảm trong một mạng lưới hệ thống được hình thành xung quanh vật tư lõi — thường là sắt hoặc các hợp chất của sắt — để tương hỗ việc tạo ra từ trường mạnh .

Cuộn cảm lõi sắt

Sắt là vật tư từ tính cổ xưa và dễ nhận ra nhất, làm cho nó trở thành sự lựa chọn tuyệt vời và hoàn hảo nhất để sử dụng trong cuộn cảm. Như trên, sắt trong cuộn cảm có dạng lõi sắt. Chúng thường được sử dụng để lọc dòng tần số thấp do độ tự cảm tương đối lớn của chúng. Chúng cũng được sử dụng rất nhiều trong các thiết bị âm thanh. Tuy nhiên, không phải khi nào cuộn cảm cũng cần có lõi sắt .

Cuộn cảm lõi không khí

Như tên cho thấy, cuộn cảm lõi không khí không có lõi – lõi là một khoảng chừng trống. Vì không khí có độ từ thẩm thấp nên điện cảm của cuộn cảm lõi không khí rất thấp. Điều này có nghĩa là vận tốc tăng dòng là tương đối nhanh so với điện áp đặt vào, làm cho chúng có năng lực giải quyết và xử lý các tần số cao được tìm thấy trong các ứng dụng như mạch RF .

Cuộn cảm lõi Ferit

Ferit là một vật tư gốm được làm bằng cách trộn và nung sắt ( III ) oxit trộn lẫn với một lượng nhỏ của một hoặc nhiều nguyên tố sắt kẽm kim loại bổ trợ, ví dụ điển hình như niken và kẽm. Khi được sử dụng trong cuộn cảm, bột ferit được trộn với nhựa epoxy và được đúc để tạo thành một lõi xung quanh hoàn toàn có thể quấn một dây từ tính. Cuộn cảm ferit là loại được sử dụng thoáng rộng nhất vì hoàn toàn có thể trấn áp tốt độ thẩm thấu của chúng bằng cách kiểm soát và điều chỉnh tỷ suất ferit so với epoxy .

Các đại lượng đặc trưng của cuộn cảm

Thông thường một cuộn cảm bất kể sẽ gồm có ba đại lượng đặc trưng nhất định. Đó là :

• Hệ số tự cảm
• Cảm kháng
• Điện trở thuần của cuộn dây

Mỗi đại lượng sẽ đặc trưng cho một đặc thù khác nhau của cuộn cảm. Cụ thể như sau :

• Cảm kháng là đại lượng đặc trưng cho sự kháng lại hay cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn dây
• Hệ số tự cảm: đặc trưng cho sức điện động cảm ứng khi có dòng điện biến thiên chạy qua cuộn dây
• Điện trở thuần: là đại lượng đặc trưng cho sự hao tổn nhiệt trong quá trình hoạt động cùa cuộn dây. Do đó, điện trở thuần càng bé chứng tỏ rằng cuộn dây càng chất lượng.

Ứng dụng của cuộn cảm

Các cuộn cảm, do vật tư đồng và sắt thiết yếu để tạo ra chúng, có xu thế đắt tiền. Điều này khiến phần nhiều các trường hợp sử dụng của chúng chuyển sang các ứng dụng trong các nghành nghề dịch vụ hoàn toàn có thể hợp lý hóa ngân sách đó, ví dụ điển hình như thiết bị viễn thông, radio và nguồn cung ứng điện .
Trong bộ nguồn, vai trò của cuộn cảm là ngăn dòng điện sử dụng đổi khác bất thần. Hoạt động cùng với tụ điện, cuộn cảm ngăn ngừa những đổi khác bất ngờ đột ngột về điện áp và dòng điện đầu ra của nguồn điện .

Nhìn chung, chúng là những thành phần rất đơn giản nhưng đóng vai trò quan trọng trong thiết bị điện tử công suất.

Tuy rằng cuộn cảm không là đại lượng tương quan trực tiếp đến máy bơm, nhưng việc hiểu biết chúng góp thêm phần giúp tất cả chúng ta có thêm kỹ năng và kiến thức về kỹ thuật, về linh phụ kiện trong các thiết bị tinh chỉnh và điều khiển …
Thái Khương kỳ vọng bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu sâu hơn về linh phụ kiện điện tử “ cuộn cảm ” .

Các bạn có nhu yếu tư vấn giải pháp bơm công nghiệp, hãy liên hệ ngay với Thái Khương để được tương hỗ nhanh gọn. Kho hàng Thái Khương luôn sẵn các dòng bơm Giao hàng ngay cho nhu yếu của bạn !

Source: https://vh2.com.vn
Category : Đánh Giá