Как работает дроссель.
В цепях переменного тока, для ограничения тока нагрузки, очень часто применяют дроссели — индуктивные сопротивления. Перед обычными резисторами здесь у дросселей имеется серьезные преимущества — значительная экономия электроэнергии и отсутствие сильного нагрева.
Каково устройство дросселя, на чем основан принцип его работы? Устроен дроссель очень просто — это катушка из электрического провода, намотанная на сердечнике из ферромагнитного материала. Приставка ферро, говорит о присутствии железа в его составе (феррум — латинское название железа), в том или ином количестве.
Принцип работы дросселя основан на свойстве, присущем не только катушкам но и вообще, любым проводникам — индуктивности. Это явление легче всего понять, поставив несложный опыт. Для этого требуется собрать простейшую электрическую цепь, состоящую из низковольтного источника постоянного тока (батарейки), маленькой лампочки накаливания, на соответствующее напряжение и достаточно мощного дросселя (можно взять дроссель от лампы ДРЛ-400 ватт). Без дросселя, схема будет работать как обычно — цепь замыкается, лампа загорается. Но если добавить дроссель, подключив его последовательно нагрузке(лампочке), картина несколько изменится. Присмотревшись, можно заметить, что во первых, лампа загорается не сразу, а с некоторой задержкой, во вторых — при размыкании цепи возникает хорошо заметная искра, прежде не наблюдавшаяся. Так происходит потому что, в момент включения ток в цепи возрастает не сразу — этому препятствует дроссель, некоторое время поглощая электроэнергию и запасая ее в виде электромагнитного поля. Эту способность и называют — индуктивностью.
Чем больше величина индуктивности, тем большее количество энергии может запасти дроссель. Еденица величины индуктивности — 1 Генри В момент разрыва цепи запасеная энергия освобождается, причем напряжение при этом может превысить Э.Д.С. используемого источника в десятки раз, а ток направлен в противоположную сторону. Отсюда заметное искрение в месте разрыва. Это явление называется — Э.Д.С. самоиндукции.
Если установить источник переменного тока вместо постоянного, использовав например, понижающий трансформатор, можно обнаружить что та же лампочка, подключенная через дроссель — не горит вовсе. Дроссель оказывает переменному току гораздо большое сопротивление, нежели постояному. Это происходит из за того, что ток в полупериоде, отстает от напряжения.
Графически это выглядит таким образом.
Получается, что действующее напряжение на нагрузке падает во много раз(и ток соответственно), но энергия при этом не теряется — возвращается за счет самоиндукции обратно в цепь. Сопротивление оказываемое индуктивностью переменному току называется — реактивным. Его значение зависит от величины индуктивности и частоты переменного тока. Величина индуктивности в свою очередь, находится в зависимости от количества витков катушки и свойства материала сердечника, называемого — магнитной проницаемостью, а так же его формы.
Магнитная проницаемость — число, показывающее во сколько раз индуктивность катушки больше с сердечником из данного материала, нежели без него(в идеале — в вакууме.) Т. е — магнитная проницаемость вакуума принята за еденицу.
В радиочастотных катушках малой индуктивности, для точной подстройки применяются сердечники стержеобразной формы. Материалами для них могут являться ферриты с относительно небольшой магнитной проницаемостью, иногда немагнитные материалы с проницаемостью меньше 1. В электромагнитах реле — сердечники подковоообразной и цилиндрической формы из специальных сталей.
Для намотки дросселей и трансформаторов используют замкнутые сердечники — магнитопроводы Ш — образной и тороидальной формы. Материалом на частотах до 1000 гц служит специальная сталь, выше 1000 гц — различные ферросплавы. Магнитопроводы набираются из отдельных пластин, покрытых лаком.
У катушки, намотанной на сердечник, кроме реактивного(Xl) имеется и активное сопротивление(R). Таким образом, полное сопротивление катушки индуктивности равно сумме активной и реактивной составляющих.
Моторный дроссель для преобразователя частоты.
Моторный дроссель для преобразователя частоты.
Для управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором преобразователь частоты формирует выходное напряжение в форме ШИМ (широтно-импульсная модуляция) сигнала. Для формирования ШИМ сигнала требуется высокая частота коммутаций IGBT-транзисторов силовой части преобразователя частоты (от 1 до 16 кГц) с большой скоростью нарастания импульса напряжения [dU/dt], что в свою очередь может стать причиной нежелательных явлений в кабельной линии двигателя и на клеммах самого двигателя.
Основные негативные явления ШИМ сигнала:
Ø высокая скорость нарастания импульса напряжения [dU/dt] – при работе от преобразователя частоты двигатель подвергается негативному воздействию очень высокого значения скорости [dU/dt]. Время нарастания импульса непосредственно влияет на срок службы изоляции двигателя, чем больше скорость [dU/dt] тем выше напряжение между витками обмотки двигателя, что приводит к преждевременному старению изоляции обмоток двигателя.
Ø перенапряжение на клеммах электродвигателя – основным факторов возникновения перенапряжения на клеммах двигателя является длина кабеля. Из-за разницы между высокочастотными сопротивлениями двигателя и кабеля возникает явление отраженной волны. Высокочастотный сигнал, достигнув обмоток двигателя, отражается назад, поэтому происходит накладывание пиков приходящего сигнала с пиками отраженного сигнала, в результате чего возникают выбросы напряжения. Признаки данного явление могут наблюдаться уже при длине кабеля в 10 метров. При увеличении длины кабеля двигателя усиливаются волновые явления, которые приводят к увеличению пикового напряжения на клеммах двигателя. Величина перенапряжений может достигать более 1000В, что приведет к преждевременному выходу из строя двигателя.
Ø электромагнитные помехи – выходное напряжение преобразователя частоты состоит из основной гармоники , несущей частоты ШИМ и гармоник высшего порядка вызванных работой IGBT-транзисторов силовой части преобразователя частоты. Именно гармоники высшего порядка вносят помехи в системы радиопередач и работу периферийного оборудования с низкой помехоустойчивостью.
Самым простым и экономически выгодным решением борьбы с негативными явлениями от выходного ШИМ сигнала преобразователя частоты при управлении двигателем, является установка моторного дросселя.
Установка моторного дросселя позволяет:
- Ø уменьшить скорость нарастания напряжения [dU/dt]
- Ø снизить величину перенапряжений на клеммах электродвигателя
- Ø уменьшить электромагнитные помехи
- Ø повысить время бесперебойной работы двигателя
- Ø дополнительно защитить преобразователь частоты от короткого замыкания на его выходе. Не смотря на то, что преобразователь частоты имеет встроенную защиту от короткого замыкания по выходному току, ток короткого замыкания иногда имеет такую скорость нарастания, при которой IGBT-транзисторы преобразователя частоты успевают разрушиться до срабатывания его защиты. Моторный дроссель позволяет снизить скорость нарастания и величину тока короткого замыкания, что добавляет времени преобразователю частоты для своевременного срабатывания его защиты.
Серия B601 — для вентиляторной нагрузки Частотный преобразователь B601 на 11 кВт 30000 руб. Серия B601 — для вентиляторной нагрузкиЧастотный преобразователь B601 на 1.5 кВт 13800 руб. Серия B601 — для вентиляторной нагрузкиЧастотный преобразователь B601 на 2.2 кВт 14300 руб. Серия B601 — для вентиляторной нагрузкиЧастотный преобразователь B601 на 4.0 кВт 15800 руб.
Электромагнитный дроссель в фильтре выпрямителя
Согласно п. 1.1: электромагнит
– катушка с током на сердечнике из магнитомягкого материала. Его впервые изготовил в 1825 году английский инженер Уильям Стёрджен. Сердечник позволил значительно увеличить создаваемую катушкой с током магнитную индукцию. С тех пор электромагнитные устройства постоянно расширяют свое применение в промышленной и бытовой технике с очень большим разнообразием конструкций и технологий изготовления. В магнитоэлектрических системах к электромагнитам добавлены постоянные магниты, которые позволили получить специфические свойства и функциональные характеристики устройств.
В электрических аппаратах электромагнитные системы применяются для создания источников электромагнитного поля, силовых приводов, преобразования энергии, управления и измерения параметров электрических, механических и тепловых процессов
В электрических цепях электромагниты используются в качестве элементов с большой индуктивностью для накопления энергии и изменения амплитудных и фазовых временных и частотных характеристик устройств
. Такую роль играетэлектромагнитный дроссельв фильтре выпрямителя . Функциональная схема устройства приведена на рис. 1. 63. В качестве источника питания использована сеть 220 В, 50 Гц, которое преобразуется в постоянное напряжение на нагрузке (AC/DC преобразователь).
Рис. 1.63. Функциональная схема AC/DC преобразователя.
Дроссель (см. пример на рис. 1.64) представляет собой катушку из медного провода на шихтованном сердечнике из электротехнической стали. Сердечник обычно имеет немагнитный зазор для снижения влияния нелинейных магнитных свойств стали на индуктивность дросселя и, соответственно на искажение тока в цепи.
| а ) | б ) |
Рис. 1.64. Пример конструкции электромагнитного дросселя: а
— трехмерная компьютерная модель;б — проекции с размерами.
Предположим, что выпрямитель построен по мостовой схеме, фильтр составлен из конденсатора и дросселя, нагрузка выпрямителя активная . В этом случае эквивалентная схема AC/DC преобразователя, составленная в Matlab Simulink
имеет вид, показанный на рис. 1.65. Она содержит: источник переменного напряженияU – сеть; активное сопротивление подводящих проводовR пр; однофазный выпрямитель с мостовой схемой включения; активное сопротивление провода катушкиR пр1; управляемый источник напряженияe(t) , моделирующий индуцируемую в катушке дросселя ЭДС , где зависимость потокосцепления от тока в катушке задана в табличной форме; конденсатор фильтраС 1; сопротивление нагрузки, а также измерительные приборы и осциллограф. Расчет зависимости потокосцепления от тока катушки дросселя производится на основе численного анализа магнитного поля.
Рис. 1.65. Эквивалентная схема AC/DC преобразователя в Matlab Simulink.
Для геометрической конфигурации магнитной системы дросселя рис. 1. 63 с числом витков катушки N=
1800 и площадью сечения окна катушки рассчитанная зависимость потокосцепления от тока в катушке приведена на рис. 1.66. Согласно полученным данным линейные свойства дросселя сохраняются до тока , далее сердечник насыщается. Для последующего программирования вMatlab Simulink зависимость представляют в табличной форме или с помощью аппроксимирующей функции.
Рис. 1.66. Зависимость потокосцепления в катушке дросселя от тока.
Рассчитанные по составленной модели временные зависимости тока источника, напряжения на нагрузке и тока в дросселе при включении преобразователя приведены на рис. 1.67, а
. Приняты следующие параметры нагрузки: , емкость конденсатораС =30 мкФ. На рис. 1.67,б приведены те же процессы, но без фильтра.
| а) | б) |
Рис. 1.67. Рассчитанные зависимости при включении источника: а
— тока источника, напряжения на нагрузке и тока в дросселе (в схеме с фильтром);б — тока источника, напряжения и тока нагрузки (в схеме без фильтра).
Наличие фильтра сглаживает пульсации напряжения на нагрузке, однако возникают крутые фронты тока источника, т.е. появляются высокочастотные гармоники тока в сети.
Область применения
Отвечая на вопрос, зачем нужен дроссель, можно с уверенностью сказать, что основное его применение — это фильтры. Ни один качественный источник питания не обходится без этого простого элемента. Его применение позволяет избавиться от пульсаций напряжения, которые вызывают нестабильность в работе многих устройств — материнской платы, видео- и звуковых карт и т. п.
Сглаживание формы сигнала путём устранения его паразитной составляющей обеспечивает стабильную работу микропроцессорных блоков, особо зависящих от качества питающего их напряжения.
Кроме того, используя свойство элемента накапливать энергию, а потом её отдавать в цепь, дроссель нашёл своё применение в люминесцентных лампах. Такие осветители работают на принципе возникновения дугового разряда, поддерживающегося в парах инертного газа. Для того чтобы он возник, между электродами необходимо появление высокого пускового напряжения, способного пробить газовый диэлектрик. Благодаря дросселю такой разряд и создаётся.
Их также используют и в усовершенствованных осветительных приборах — индукционных лампах. Отличие таких светильников от люминесцентных заключается в отсутствии электродов, необходимых для зажигания. Для получения света используются три составляющие — электромагнитная индукция, разряд в газе, свечение люминофора.
Стоит отметить и ещё одно из применений дросселя — сварочный трансформатор. Здесь основное назначение радиоэлемента заключается в стабилизации тока. Сварочный дроссель, установленный в инверторе, смещает фазу между током и напряжением. Такое его использование упрощает розжиг электрода и поддерживает стабильное горение дуги.
Ремонт датчика положения дроссельной заслонки
Ремонт такого устройства может стоить дороже его замены. Поэтому, неисправный датчик чаще заменяют новым, а не чинят. Изначально в приборе заложен эксплуатационный срок, соответствующий 50 тыс. пробега. Периодически зачищая контакты и промывая спиртом, можно увеличить срок работы в несколько раз.
Заменить датчик может практически любой автолюбитель (мы сейчас не говорим о блондинках за рулем), достаточно знать несколько маленьких хитростей:
- Если нарушена целостность пыльника, замените и его
- Во время входа зацепов оси заслонки в пазы датчика, корпус надо поворачивать по часовой стрелке. Затем разворачиваем в обратном направлении, чтобы совместить крепежные отверстия болтов.
- Все процедуры нужно проводить после обесточивания агрегата. Иначе, ЭБУ считает их как ошибку, и Check не погаснет даже после смены датчика.
Далее потребуется регулировка работы замененного устройства:
- При необходимости сделать надпилы над филем для свободного хода корпуса датчика.
- Присоединить клеммы аккумулятора. Добиться значения напряжения в 0.7 вольт выходного контакта. Включить зажигание и, вместе с присоединенным вольтметром, вращать до необходимых пределов. Снова обесточить
- Включаем зажигание, давая возможность ЭБУ запомнить измененные параметры нового датчика.
Подведем итог: датчик ПДЗ – маленький прибор, с большой и ответственной функцией. От его правильной работы зависят эксплуатационные характеристики сердца любого автомобиля – его двигателя. Своевременное выявление неисправностей и аккуратное его использование – залог долгой бес проблемной работы мотора.
Применение индуктивных элементов и их графическое обозначение
Электрические дроссели, работающие в цепях переменного тока, традиционно применяются в следующих случаях:
- для развязки вторичных цепей импульсных источников питания;
- в обратноходовых преобразователях или бустерах;
- в балластных схемах люминесцентных ламп, обеспечивающих быстрый запуск;
- для запуска электрических двигателей.
В последнем случае они используются в качестве ограничителей пусковых и тормозных токов.
Электротехнические изделия, устанавливаемые в электрических приводах мощностью до 30 кВт, по своему виду напоминают классический трехфазный трансформатор.
Так называемые дроссели насыщения используются в типовых обратноходовых стабилизаторах напряжения, а также в феррорезонансных преобразователях и магнитных усилителях. В последнем случае возможность намагничивания сердечника позволяет изменять индуктивное сопротивление действующих цепей в широких пределах. Сглаживающие дроссели применяются для снижения уровня пульсаций в выпрямительных цепях.
Источники питания с такими элементами до сих пор встречаются в электротехнической практике. Для запуска люминесцентных ламп все чаще используется «электронный» балласт, постепенно вытесняющий намоточные изделия. Его применение объясняется следующими преимуществами:
- низкий вес;
- эксплуатационная надежность;
- отсутствие характерного для обычных дросселей гудения.
Для обозначения дросселя на электротехнических и электронных схемах используются значки, представляющие собой отрезок витого проводника. Для катушек с сердечником внутри намотки дополнительно ставится черточка, а в бескаркасном варианте исполнения она отсутствует.
Механический дроссель
Этот класс устройства имеет два типа: с механическим и электрическим приводом. По своей конструкции они представляют собой заслонку с тем или иным приводом, регулирующую прохождение потока газа или жидкости.
Львиная доля механических дросселей установлена на двигателях внутреннего сгорания между впускным коллектором и воздушным фильтром. Нажатие на педаль акселератора поворачивает дроссельную заслонку и увеличивает поток входящего воздуха. Это приводит к увеличению подачи топливно-воздушной смеси в цилиндры и ускоряет двигатель.
Дроссель (в переводе с немецкого – «сокращать») – это одна из разновидностей катушек индуктивности. Главное предназначение этого элемента
Дроссель (в переводе с немецкого – «сокращать») – это одна из разновидностей катушек индуктивности. Главное предназначение этого элемента электрической схемы – «задерживать» (снижать на определенный период времени) влияние токов определенного диапазона частот. При этом резко изменить силу тока в катушке практически нереально – здесь вступает в силу закон самоиндукции, благодаря которому на выходе формируется дополнительное напряжение.
Дроссель необходим в электрической цепи в том случае, когда необходимо подавить переменную составляющую тока (например, помехи), существенно снизить пульсации всети, а также ограничить или разделить в соответствии с поставленной задачей различные частотные сигналы (изоляция или развязка).
В электро – и радиотехнике применяется переменный ток в диапазоне от единиц до сотен миллиардов Гц. (1 герц – это одно колебание в секунду). Условно такие широкие границы подразделяются на несколько участков:
– низкие ( звуковые) частоты (20 Гц – 20 кГц);
– ультразвуковые частоты (20 – 100 кГц);
– высокие и сверхвысокие частоты (от 100 кГц и выше).
Конструктивно низкочастотный дроссель очень напоминает обычный электрическийтрансформатор, только всего с одной обмоткой. Последняя представляет собой витки изолированного провода, навитого на стальной сердечник, набранный из изолированных пластин (чтобы избежать возникновение токов Фуко), и обладает большой индуктивностью. Такая катушка характеризуется сильным противодействием любым изменениям тока в цепи: поддерживает его при убывании, и сдерживает при резком нарастании.
Читать также: Как правильно снимать показания счетчика света
Также дроссели широко используются и при реализации различных высокочастотных электрических схем. В данном случае их исполнение может быть одно – или многослойным, при этом часто сердечники (как стальные, так и ферромагнитные) не используются. Иногда в качестве основы для навивки применяют обычные резисторы или пластмассовые каркасы. В диапазоне длинных и средних волн для обеспечения заданных параметров используется также специальная секционная намотка провода.
Применение магнитных сердечников позволяет существенно уменьшить габариты дросселей при тех же заявленных параметрах индуктивности. На высоких частотах используются ферритовые и магнитодиэлектрические составы, позволяющие, благодаря небольшой собственной емкости, использовать их в широком диапазоне.
Главная техническая характеристика дросселя – индуктивность,(которая измеряется в генри (Гн), сопротивление постоянному току, допустимое изменение напряжения, номинальный ток подмагничивания, а также добротность. Последний показатель широко используется при расчетах колебательных контуров.
По своему назначению такой вид катушек индуктивности можно подразделить на следующие виды:
– переменного тока. Используются для токоограничения в сети; например, во время пуска электродвигателя или импульсных ИВЭП.
– насыщения. Главное область применения – стабилизаторы напряжения.
– сглаживающие. Предназначены для ослабления пульсаций уже выпрямленного тока.
– магнитные усилители (МУ). Представляют собой катушки индуктивности, сердечник которой подмагничивается за счет постоянного тока. Меняя параметры последнего, можно изменять индуктивное сопротивление.
Существуют также трехфазные дроссели для использования в соответствующих цепях.
Сегодня разнообразные типы дросселей нашли широкое применение для решения разнообразных инженерных задач.
Основные характеристики
В большинстве своем дроссели имеют существенные габариты. Чтобы сделать приборы компактными без ухудшения технических характеристик, катушка индуктивности заменяется стабилизатором, который по сути является мощным транзистором. В результате получается электронный дроссель. Однако прибор такого типа является полупроводником, поэтому его нецелесообразно использовать в высокочастотных приборах.
Электронный дроссель необходимо выбирать по нескольким параметрам, основной из которых считается индуктивность, измеряемая в Гн. Также важными техническими характеристиками приборов выступают:
сопротивление, которое принимается во внимание при постоянном токе;
изменение напряжения в допустимых рамках;
ток подмагничивания – используется номинальный показатель.
Выбирая устройство, в первую очередь необходимо ориентироваться на цели и задачи, для чего нужен дроссель в схемах электроцепей. Применение в электрических дросселях магнитных сердечников дает возможность обеспечить компактность приборов при сохранении прежних показателей индуктивности. Ферритовые и магнитодиэлектрические составы, благодаря низкой емкости, могут использоваться в широких диапазонах частот.
Виды и примеры использования
Чтобы более точно усвоить, что такое дроссель, поговорим о конкретном применении этого элемента в схемах. Его можно увидеть практически в любой схеме. Их ставят, если надо развязать (сделать независимыми друг от друга) участки, работающие на разной частоте. Они сглаживают резкие скачки тока (увеличение и падение), используются для подавления шумов. В некоторых схемах работают как стартовые, способствуя увеличению напряжения в момент старта. В зависимости от назначения, делятся на следующие виды:
- Сглаживающие. В силу индуктивности, препятствуют резкому повышению или понижению тока.
- Фильтрующие. Специально подобранные параметры отсекают (подавляют) выбросы на определённых частотах (или в целом диапазоне). Ставят их и на входе статических конденсаторов.
- Сетевые. Ставят в приборах, питающихся от однофазной сети. Служат для предохранения аппаратуры от перенапряжения.
- Моторные. Ставят на входе электроприводов, чтобы сгладить пусковые токи.
Читать также: Никель кадмиевые аккумуляторы устройство
Практически в любой схеме есть этот элемент
Как видите, дроссели в электрике имеют широкое применение. Есть они в любой бытовой аппаратуре, даже в лампах. Не тех, которые работают с лампами накаливания, а тех, которые называют лампами дневного света, а так же в экономках и в светодиодных. Просто там они очень небольшого размера. Если разобрать плеер, проигрыватель, блок питания, — везде можно найти катушку индуктивности.
Дроссель в лампах дневного света
Для работы лампы дневного света необходим пуско-регулирующий аппарат. В более «старом» варианте он состоит из дросселя и стартера. Зачем дроссель в люминесцентной лампе? Он выполняет сразу две задачи:
- При пуске накапливает заряд, необходимый для розжига лампы (пусковой).
- Во время работы сглаживает возможные перепады тока, обеспечивая стабильное свечение лампы.
Как подключается дроссель в светильнике дневного света
В схеме люминесцентной лампы с электромагнитным ПРА, дроссель включается последовательно с лампой, стартер — параллельно. При неисправности одного из элементов или сгорании лампы, она просто не зажигается. Принцип работы этого узла такой. При включении напряжения в 220 В недостаточно для старта лампы. Пока она холодная, имеет очень большое сопротивление и ток течёт через постепенно разогревающиеся катоды лампы, затем через стартер.
В стартере есть биметаллический контакт, который при прохождении тока нагревается, начинает изгибаться. В какой-то момент он касается второго неподвижного контакта, замыкая цепь. Тут в работу вступает дроссель, пока грелся контакт стартера, он накапливал энергию. В момент когда происходит разряд стартера, он выдаёт накопленную энергию, увеличивая напряжение. В момент старта оно может достигать 1000 В. Этот разряд провоцирует разгон электродов, вырывая их из катодов лампы. Высвобождённые электроды начинают движение, ударяются о люминесцентное покрытие лампы, она начинает светиться. Дальше ток протекает не через стартер, а через лампу, так как её сопротивление стало ниже. В этом режиме дроссель работает на сглаживание скачков тока. Как видим, катушка индуктивности работает и как стартовая, и как стабилизирующая.
Зачем нужен дроссель в блоке питания
Как уже говорили, дроссель сглаживает пульсации тока. Если он при этом обладает значительным сопротивлением, параметры можно подобрать так, чтобы подавить определённые частоты.
Дроссель для сглаживания пульсаций
Второе назначение дросселя в блоке питания — сглаживание тока. Для этого используют низкочастотные дросселя с сердечниками из магнитной стали. Пластины друг от друга изолированы слоем диэлектрика (могут быть залиты лаком). Это необходимо чтобы избавится от самоиндукции и токов Фуко. Катушки такого типа имеют индуктивность порядка 1 Гн, так что сглаживают любые колебания тока, гасят его выбросы.
Виды и примеры использования
Чтобы более точно усвоить, что такое дроссель, поговорим о конкретном применении этого элемента в схемах. Его можно увидеть практически в любой схеме. Их ставят, если надо развязать (сделать независимыми друг от друга) участки, работающие на разной частоте. Они сглаживают резкие скачки тока (увеличение и падение), используются для подавления шумов. В некоторых схемах работают как стартовые, способствуя увеличению напряжения в момент старта. В зависимости от назначения, делятся на следующие виды:
- Сглаживающие. В силу индуктивности, препятствуют резкому повышению или понижению тока.
- Фильтрующие. Специально подобранные параметры отсекают (подавляют) выбросы на определённых частотах (или в целом диапазоне). Ставят их и на входе статических конденсаторов.
- Сетевые. Ставят в приборах, питающихся от однофазной сети. Служат для предохранения аппаратуры от перенапряжения.
- Моторные. Ставят на входе электроприводов, чтобы сгладить пусковые токи.
Читать также: Самое простое заземление в частном доме
Практически в любой схеме есть этот элемент
Как видите, дроссели в электрике имеют широкое применение. Есть они в любой бытовой аппаратуре, даже в лампах. Не тех, которые работают с лампами накаливания, а тех, которые называют лампами дневного света, а так же в экономках и в светодиодных. Просто там они очень небольшого размера. Если разобрать плеер, проигрыватель, блок питания, — везде можно найти катушку индуктивности.
Дроссель в лампах дневного света
Для работы лампы дневного света необходим пуско-регулирующий аппарат. В более «старом» варианте он состоит из дросселя и стартера. Зачем дроссель в люминесцентной лампе? Он выполняет сразу две задачи:
- При пуске накапливает заряд, необходимый для розжига лампы (пусковой).
- Во время работы сглаживает возможные перепады тока, обеспечивая стабильное свечение лампы.
Как подключается дроссель в светильнике дневного света
В схеме люминесцентной лампы с электромагнитным ПРА, дроссель включается последовательно с лампой, стартер — параллельно. При неисправности одного из элементов или сгорании лампы, она просто не зажигается. Принцип работы этого узла такой. При включении напряжения в 220 В недостаточно для старта лампы. Пока она холодная, имеет очень большое сопротивление и ток течёт через постепенно разогревающиеся катоды лампы, затем через стартер.
В стартере есть биметаллический контакт, который при прохождении тока нагревается, начинает изгибаться. В какой-то момент он касается второго неподвижного контакта, замыкая цепь. Тут в работу вступает дроссель, пока грелся контакт стартера, он накапливал энергию. В момент когда происходит разряд стартера, он выдаёт накопленную энергию, увеличивая напряжение. В момент старта оно может достигать 1000 В. Этот разряд провоцирует разгон электродов, вырывая их из катодов лампы. Высвобождённые электроды начинают движение, ударяются о люминесцентное покрытие лампы, она начинает светиться. Дальше ток протекает не через стартер, а через лампу, так как её сопротивление стало ниже. В этом режиме дроссель работает на сглаживание скачков тока. Как видим, катушка индуктивности работает и как стартовая, и как стабилизирующая.
Зачем нужен дроссель в блоке питания
Как уже говорили, дроссель сглаживает пульсации тока. Если он при этом обладает значительным сопротивлением, параметры можно подобрать так, чтобы подавить определённые частоты.
Дроссель для сглаживания пульсаций
Второе назначение дросселя в блоке питания — сглаживание тока. Для этого используют низкочастотные дросселя с сердечниками из магнитной стали. Пластины друг от друга изолированы слоем диэлектрика (могут быть залиты лаком). Это необходимо чтобы избавится от самоиндукции и токов Фуко. Катушки такого типа имеют индуктивность порядка 1 Гн, так что сглаживают любые колебания тока, гасят его выбросы.
Маркировка малогабаритных устройств
Устройства для электронных плат имеют размеры не более 2-3 см. Нанести читаемую маркировку в цифровом или буквенном обозначении практически невозможно. Для этого применяют цветовую маркировку электронных дросселей. Дроссели на схемах изображают в виде спирали с параллельной чертой.
На цилиндрический корпус радиодетали наносят несколько цветных колец. Первые две полосы (слева направо) означают величину индуктивности, измеряемую в мГенри. Третья полоса указывает множитель, на который нужно умножить число индуктивности. Четвёртое кольцо выражает допустимое отклонение в % от номинала. Если его не окажется на корпусе детали, то принято считать допуск в пределах 20%.
Таблица цветовой маркировки
Например, цвета колец расположились в следующем порядке: коричневый, жёлтый, оранжевый и серебристый. Это означает величину индуктивности 14 mH, где допуск отклонения составляет 10%.
Технический прогресс не стоит на месте. С каждым годом появляются новые аналоги устаревших моделей. Разработка новых технологий во всех сферах деятельности человека требует совершенствования радиодеталей, в том числе дросселей.
