Electric throttle - prinsipyo ng pagpapatakbo at mga halimbawa ng paggamit

Ang isang inductor na ginagamit upang sugpuin ang interference, upang pakinisin ang kasalukuyang mga alon, upang mag-imbak ng enerhiya sa magnetic field ng isang coil o core, upang ihiwalay ang mga bahagi ng isang circuit mula sa isa't isa sa mataas na frequency, ay tinatawag na choke o reactor (mula sa German drosseln — to limitasyon, kalang).

Samakatuwid, ang pangunahing layunin ng isang mabulunan sa isang de-koryenteng circuit ay upang hawakan ang sarili nito sa isang kasalukuyang sa isang tiyak na hanay ng dalas o upang makaipon ng enerhiya para sa isang tiyak na tagal ng panahon sa isang magnetic field.

Sa pisikal, ang kasalukuyang sa likid ay hindi maaaring magbago kaagad, ito ay tumatagal ng isang tiyak na oras, - direktang sumusunod sa posisyon na ito mula sa pamumuno ni Lenz.

Kung ang kasalukuyang sa pamamagitan ng coil ay maaaring mabago kaagad, pagkatapos ay isang walang katapusang boltahe ang lilitaw sa kabuuan ng coil. Ang self-inductance ng coil, kapag nagbabago ang kasalukuyang, ay lumilikha ng isang boltahe sa pamamagitan ng kanyang sarili - EMF ng self-induction… Sa ganitong paraan, pinapabagal ng choke ang agos.

Kung kinakailangan upang sugpuin ang variable na bahagi ng kasalukuyang sa circuit (at ang ingay o panginginig ng boses ay isang halimbawa lamang ng isang variable na bahagi), pagkatapos ay isang choke ay naka-install sa naturang circuit - inductor, na may makabuluhang inductive resistance para sa kasalukuyang sa dalas ng interference. Ang mga ripples sa network ay lubos na mababawasan kung may naka-install na choke sa landas. Katulad nito, ang mga signal ng iba't ibang mga frequency na tumatakbo sa circuit ay maaaring ihiwalay o ihiwalay sa isa't isa.

Sa radio engineering, sa electrical engineering, sa microwave technology, ang mga high-frequency na alon ng mga unit mula hertz hanggang gigahertz ay ginagamit. Ang mga mababang frequency sa loob ng 20 kHz ay ​​tumutukoy sa mga frequency ng audio, na sinusundan ng ultrasonic range — hanggang 100 kHz at panghuli ang HF at microwave range — higit sa 100 kHz, unit, sampu at daan-daang MHz.

Kaya ito ang throttle self induction coil, ginagamit bilang isang malaking inductive resistance para sa ilang mga alternating currents.

Kung sakaling ang choke ay kailangang magkaroon ng isang malaking inductive resistance sa mababang dalas ng mga alon, ito ay dapat magkaroon ng isang malaking inductance at sa kasong ito ito ay ginawa gamit ang isang bakal na core. Ang isang high-frequency choke (kumakatawan sa isang mataas na pagtutol sa mga high-frequency na alon) ay karaniwang ginagawa nang walang core.

Low-frequency choke Mukhang isang bakal na transpormer, ang pinagkaiba lang ay isang likid lang ang nakalagay dito. Ang paikot-ikot ay nasugatan sa isang bakal na core ng isang transpormer na ang mga plato ay insulated upang mabawasan ang eddy currents.

Ang nasabing coil ay may mataas na inductance (higit sa 1 N), mayroon itong makabuluhang pagtutol sa anumang pagbabago sa kasalukuyang sa electrical circuit kung saan ito naka-install: kung ang kasalukuyang ay nagsimulang bumaba nang husto, sinusuportahan ito ng coil, kung ang kasalukuyang ay nagsisimula sa tumaas nang husto, ang likid ay maglilimita, hindi ito maipon nang husto.

Ang isa sa pinakamalawak na lugar ng paglalagay ng mga chokes ay ang mga high-frequency circuit... Ang multi-layer o single-layer coils ay nasusugatan sa ferrite o steel cores o ginagamit nang walang ferromagnetic cores - isang plastic frame lamang o wire lamang. Kung ang circuit ay nagpapatakbo sa mga alon ng daluyan at mahabang hanay , pagkatapos ay madalas na posible ang isang sectional winding.

Ang isang ferromagnetic core choke ay mas maliit kaysa sa isang coreless choke ng parehong inductance. Para sa operasyon sa mataas na frequency, ginagamit ang ferrite o magneto-dielectric core, na may mababang panloob na kapasidad. Ang ganitong mga choke ay maaaring gumana sa isang medyo malawak na hanay ng dalas.

Tulad ng alam mo, ang pangunahing parameter ng choke ay ang inductance, tulad ng anumang coil... Ang yunit ng parameter na ito ay henry, at ang pagtatalaga ay Gn. Ang susunod na parameter ay ang electrical resistance (sa direktang kasalukuyang), sinusukat sa ohms (ohms).

Pagkatapos ay mayroong mga katangian tulad ng pinahihintulutang boltahe, ang kasalukuyang rate ng bias at siyempre ang kadahilanan ng kalidad, na isang napakahalagang parameter, lalo na para sa mga oscillating circuit. Ang iba't ibang uri ng chokes ay malawakang ginagamit ngayon upang malutas ang isang malawak na iba't ibang mga problema sa engineering.

Mga uri ng chokes

Nabulunan nang walang mga likid ay dinisenyo upang sugpuin ang mataas na dalas ng ingay sa mga de-koryenteng circuit. Ang mga ito ay karaniwang isang ferrite core na ginawa sa anyo ng isang guwang na silindro (o O-ring) kung saan dumadaan ang wire.

Ang reaktibiti ng naturang choke sa mababang frequency (kabilang ang industrial frequency) ay maliit, at sa mataas na frequency (0.1 MHz ... 2.5 GHz) ito ay malaki. Kaya, kung ang high-frequency interference ay nangyayari sa cable, kung gayon ang naturang choke ay pinipigilan ito na may pagkawala ng pagpapasok na 10 ... 15 dB.Ang Manganese-zinc at nickel-zinc ferrites ay ginagamit upang lumikha ng mga magnetic core ng mga chokes nang walang mga liko.

Nasasakal ang AC ay malawakang ginagamit bilang resistors (inductive) resistors, mga elemento ng LR- at LC-circuits, pati na rin sa mga output filter ng AC converter. Ang mga nasabing chokes ay ginawa gamit ang mga inductance mula sa tenths of microhenries hanggang sa daan-daang henries para sa mga alon mula ~ 1 mA hanggang 10 A. Mayroon silang isang solong coil na matatagpuan sa isang magnetic core na gawa sa ferro- o ferrimagnetic material.

Kapag nagdidisenyo ng isang AC choke, kinakailangang isaalang-alang ang mga sumusunod na pangunahing nominal na mga parameter: ang kinakailangang kapangyarihan (ang pinaka-pinahihintulutang halaga ng kasalukuyang), ang dalas ng kasalukuyang, ang dignidad at ang timbang.

Ang kadahilanan ng kalidad ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng iba't ibang mga pamamaraan. Mula sa punto ng view ng paggawa ng mga magnetic circuit, kinakailangang isaalang-alang na ang merito ay maaaring tumaas dahil sa:

• pagpili ng magnetic material na may mataas na magnetic permeability at mababang pagkalugi;

• pagtaas ng cross-sectional area ng magnetic circuit;

• nagpapakilala ng isang di-magnetic na puwang.

Smoothing chokes — mga elemento ng mga converter na idinisenyo upang bawasan ang variable na bahagi ng boltahe o kasalukuyang sa input o output ng converter. Ang ganitong mga chokes ay may isang solong paikot-ikot sa kasalukuyang kung saan (hindi tulad ng AC chokes) parehong AC at DC mga bahagi ay naroroon. Ang choke coil ay konektado sa serye sa load.

Ang choke ay dapat magkaroon ng malaking inductance (pasaklaw na pagtutol). Sa paikot-ikot nito, ang isang pagbaba sa alternating component ng boltahe ay sinusunod, habang ang pare-parehong bahagi (dahil sa maliit na aktibong paglaban ng paikot-ikot) ay inilabas sa pagkarga.

Ang kasalukuyang mga bahagi ay lumikha ng isang direktang magnetic flux (na kumikilos bilang isang magnetizer) at isang alternating flux sa choke magnetic circuit, sinusoidal… Dahil sa patuloy na bahagi ng kasalukuyang, ang magnetic flux (induction) sa magnetic circuit ay nagbabago alinsunod sa paunang magnetization curve, habang dahil sa variable na bahagi, ang magnetization reversal ay nagaganap sa mga partial cycle sa kaukulang kasalukuyang mga halaga.

Habang tumataas ang kasalukuyang, bumababa ang alternating component ng magnetic flux (sa isang pare-parehong alternating current component), na humahantong sa pagbaba sa differential magnetic permeability at, nang naaayon, sa pagbaba sa inductance ng choke. Sa pisikal, ang pagbaba ng inductance sa pagtaas ng magnetizing current ay dahil sa ang katunayan na habang ang kasalukuyang pagtaas na ito, ang magnetic circuit ng choke ay nagiging mas puspos.

Inis dahil sa saturation ay ginagamit bilang adjustable inductive reactances sa AC circuits. Ang ganitong mga chokes ay may hindi bababa sa dalawang windings, isa sa mga ito (nagtatrabaho) ay kasama sa alternating current circuit, at ang isa pa (control) - sa DC circuit. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng saturation chokes ay ang paggamit ng nonlinearity ng curve B (H) ng mga magnetic circuit, kapag sila ay na-magnetize ng control at operating currents.

Ang mga magnetic circuit ng naturang mga chokes ay walang non-magnetic gap. Ang mga pangunahing katangian ng saturation chokes (kumpara sa smoothing chokes) ay ang makabuluhang mas mataas na halaga ng variable na bahagi ng magnetic flux sa magnetic circuit at ang sinusoidal na kalikasan ng pagbabago nito.

Ang pagbuo ng mga elektronikong kagamitan ay nagpapataw ng iba't ibang mga kinakailangan sa mga chokes, lalo na, nangangailangan ito ng pagbawas sa laki at pagbawas sa antas ng electromagnetic interference sa mga kondisyon ng mataas na density ng pagpupulong ng bahagi. Upang malutas ang problemang ito ay binuo multilayer ferrite chip filter batay sa isang surface mount board.

Ang mga naturang device ay ginawa gamit ang thin-film technology. Ang mga manipis na layer ng ferrite ay idineposito sa substrate (halimbawa, ang Taiwanese company na Chilisin Electronics ay gumagamit ng Ni-Zn ferrite), kung saan nabuo ang isang half-turn coil structure.

Pagkatapos ng pagtitiwalag ng mga layer, ang bilang nito ay maaaring umabot ng ilang daang, ang sintering ay nagaganap, kung saan nabuo ang isang volume coil na may ferrite magnetic core. Salamat sa disenyo na ito, ang mga naliligaw na patlang ay nabawasan sa isang minimum at, nang naaayon, ang magkaparehong impluwensya ng mga elemento sa bawat isa ay halos hindi kasama, dahil ang mga linya ng puwersa ay pangunahing sarado sa loob ng magnetic circuit.

Mga multilayer na filter na may ferrite chips: a — teknolohiya ng produksyon; b - hitsura na nauugnay sa isang sukat na may hakbang na 1 mm

Ang mga multilayer ferrite chip filter ay ginagamit upang i-filter ang high-frequency na interference sa power at signal circuits ng consumer electronics, power supply, atbp. Ang mga pangunahing tagagawa ng mga filter ng chip ay ang Chilisin Electronics, TDK Corporation (Japan), Murata Manufacturing Co., Ltd (Japan), Vishay Intertechnology (USA), atbp.

Magnetic core chokes na ginawa mula sa carbonyl iron based magneto dielectric ay ginagamit sa mga kagamitan sa radyo na tumatakbo sa hanay na 0.5 … 100.0 MHz.

Sa mga chokes, maaaring gamitin ang mga magnetic core na gawa sa lahat ng kilalang soft magnetic na materyales: mga electrical steel, ferrite, magneto-dielectrics, pati na rin ang precision, amorphous at nanocrystalline alloys.

Hindi tulad ng mga chokes sa mga transformer, magnetic amplifiers, at mga katulad na device, ang magnetic circuit ay nagsisilbing pag-concentrate ng magnetic flux habang pinapaliit ang magnetic losses. Sa kasong ito, ang pangunahing pag-andar na ginagampanan ng magnetic circuit ay halos hindi kasama ang paggawa nito mula sa isang magneto-dielectric na materyal na may mababang kamag-anak na magnetic permeability.

Ang isang malawak na hanay ng mga ferrite ng iba't ibang grado na idinisenyo upang gumana sa mga saklaw ng dalas na katulad ng magneto-dielectrics ay nagpapaliit sa hanay ng aplikasyon ng magneto-dielectrics para sa pagmamanupaktura magnetic circuits ng mga electromagnetic device. 

App para sa inis

Kaya, ayon sa layunin, ang mga electric chokes ay nahahati sa:

AC chokes na tumatakbo sa pangalawang switching supplies. Iniimbak ng coil ang enerhiya ng pangunahing pinagmumulan ng kuryente sa magnetic field nito, pagkatapos ay inililipat ito sa load. Mga inverting converter, amplifier - gumagamit sila ng mga choke, kung minsan ay may maraming windings, tulad ng mga transformer. Gumagana ito sa katulad na paraan magnetic ballast ng fluorescent lamp, ginagamit upang mag-apoy at mapanatili ang kasalukuyang rate.

Nabulunan ang pagsisimula ng makina — pagsisimula at pagpepreno ng mga kasalukuyang limiter. Ito ay mas mahusay kaysa sa pagwawaldas ng kapangyarihan bilang init sa mga resistors. Para sa mga de-koryenteng drive na may lakas na hanggang 30 kW, ang gayong throttle ay mukhang katulad tatlong-phase transpormer (Ginagamit ang three-phase chokes sa three-phase circuits).

Nakabubusog na sumasakalginagamit ito sa mga stabilizer ng boltahe at ferroresonant converter (ang transpormer ay bahagyang na-convert sa isang choke), pati na rin sa mga magnetic amplifiers, kung saan ang core ay magnetized upang baguhin ang inductive resistance ng circuit.

Smoothing chokesinilapat sa mga filter upang alisin ang rectified kasalukuyang ripple. Napakasikat ng smoothing power chokes noong kasagsagan ng mga tube amplifier dahil sa kakulangan ng napakalaking capacitor. Upang pakinisin ang alon pagkatapos ng rectifier, ang mga chokes ay kailangang gamitin nang tama.

Habang nasa mga circuit ng kuryente mga vacuum arc lamp kalakip throttle boosters — ito ay mga espesyal na amplifier kung saan ang mga chokes ay nagsisilbing anode load para sa mga lamp.

Ang tumaas na boltahe ng ac na inilabas sa choke Dp ay pinapakain sa grid ng susunod na lampara sa pamamagitan ng blocking capacitor C. ito ay kinakailangan upang palakasin ang isang medyo makitid na saklaw ng dalas at walang mahusay na pagkakapareho ng pakinabang ay kinakailangan sa banda na ito.