Mitä tapahtuu kympylälle, kun siitä kulkee vaihtovirtaa? Miten se välttää palamisen?

Kun vaihtovirta kulkee kierrossa, seuraavat tilanteet tapahtuvat:

I. Sähkömagneettiset vaikutukset

1. Magneettikentän luominen

 Kun vaihtovirta kulkee kierrossa, kierroksen ympärille syntyy vaihtomagneettinen kenttä. Tämän magneettikentän intensiteetti muuttuu virtan mukana.

Esimerkiksi sähkömagneettissa, kun vaihtovirta kulkee kierrossa, syntyy magneettikenttä, joka houkuttelee ferromagneettisia esineitä. Tämän magneettikentän suunta ja intensiteetti muuttuvat vaihtovirran suunnan ja suuruuden mukaisesti.

2. Indusoitu sähkömotoriiviliikevoima

Faradayn induktiolain mukaan muuttuva magneettikenttä luo indusoitua sähkömotoriiviliikevoimaa kierrossa. Tämän indusoitun sähkömotoriiviliikevoiman suunta on vastakkaista virtan muutoksen suuntaa ja sitä kutsutaan iteinduktioon.

Esimerkiksi, kun vaihtovirta kasvaa, iteindusoitu sähkömotoriiviliikevoima estää virran kasvamista; kun vaihtovirta vähenee, iteindusoitu sähkömotoriiviliikevoima estää virran vähenemistä. Tämä iteinduktio-ilmari soi tärkeässä roolissa vaihtovirtakireissä. Esimerkiksi induktiokomponentteja voidaan käyttää suodattamiseen ja virran rajoittamiseen.

II. Energiatappio

1. Vastusmenetykset

Kierrossa on tietty vastus. Kun vaihtovirta kulkee kierrossa, vastuksessa tapahtuu tehon menetyksiä, jotka ilmaisuivat lämmöllä.

Esimerkiksi, jos kierroksen vastus on R ja sen kautta kulkeva vaihtovirta on I, niin kierroksen tehon menetykset ovat P=I2R. Jos virta on suuri tai kierroksen vastus on suuri, tehon menetykset kasvavat, mikä johtaa kierroksen lämpötilan nousuun.

2. Kierrysvirratapet

Vaihtomagneettikentän vaikutuksessa kierroksen johtimessa syntyy kierrysvirtoja. Kierrysvirrat aiheuttavat tehon menetyksiä johtimessa, jotka ilmaisuivat lämmöllä.

Esimerkiksi muuntimen rautaydinssä, vaihtomagneettikentän vaikutuksessa, tapahtuu kierrysvirtamenetyksiä. Kierrysvirtamenetysten vähentämiseksi muuntimen rautaydissä yleensä käytetään laminaatiokonstruktiota, joka lisää kierrysvirtien polun vastusta ja vähentää kierrysvirtien suuruutta.

III. Menetelmät palamisen välttämiseksi

1. Valitse sopivat kierroksen parametrit

Käytännön sovellusten tarpeiden mukaan valitse sopivat kierroksen parametrit, kuten pyörähdysten määrä, langan halkaisija ja eristävä materiaali. Kierroksen pyörähdysten määrän lisääminen lisää induktanssin arvoa, mutta se lisää myös vastusta ja tilavuutta; isomman langan halkaisijan valitseminen vähentää vastusta, mutta se lisää kustannuksia ja tilavuutta.

Esimerkiksi, kun suunnittelet induktiivista suodatinta, tarvitaan sopivia kierroksen parametreja syöttö- ja ulostulovoltajeiden, virran ja taajuuden mukaan, jotta suodatusvaatimukset täyttyvät ja kierroksen liian suuri lämpötila ja palaminen vältetään.

2. Vahvista lämpövedenpoisto-toimet

Kierroksen lämpötilan vähentämiseksi lämpövedenpoisto-toimia voidaan vahvistaa, kuten lisäämällä lämpövedenpoisto-elementtejä, ilmanvaihtoluukkuja, tuuletintejä jne. Lämpövedenpoisto-elementit voivat lisätä kierroksen ja ilma välisen yhteyden pinta-alaa ja parantaa lämpövedenpoiston tehokkuutta; ilmanvaihtoluukut edistävät ilmaa liikkumista ja vievät kierroksen tuottaman lämmön; tuuletin pakottaa ilmaa liikkumaan ja nopeuttaa lämpövedenpoiston nopeutta.

Esimerkiksi, suurella teholtaan varustetuissa elektroniikkalaitteissa kierros asennetaan yleensä lämpövedenpoisto-elementtiin ja jäädytetään ilmanvaihtoluukkujen tai tuuletinten avulla. Tämä voi tehokkaasti vähentää kierroksen lämpötilaa ja välttää sen palamisen.

3. Kontrolloi virta ja jännite

Vältä liian suuren virran kuljettaa tai altistaa kierrosta liian suurelle jännitteelle. Voit käyttää sopivia suojaelementtejä, kuten säilöitä, katkaisijat ja jänniteohjaimet, rajoittaaksesi virran ja jännitteen suuruutta.

Esimerkiksi, virtalähteen piirissä, kierroksen palamisen välttämiseksi liian suuresta virrasta, virtapiiriin voidaan asentaa säilö. Kun virta ylittää säilön sallitun rajan, säilö katkeaa ja katkaisee virtapiirin kierroksen ja muiden komponenttien suojelemiseksi.

4. Säännöllinen tarkastus ja huolto

Tarkasta säännöllisesti kierroksen ulkonäkö, lämpötila, eristyskyky jne. ja löydä ja käsittele ajankohtaisia ongelmia. Jos kierroksessa havaitaan liian korkea lämpötila, väri muuttuu, epätavallinen haju jne., keskeytä käyttö välittömästi ja suorita tarkastus ja korjaukset.

Esimerkiksi, pitkäaikaisessa toiminnassa olevassa elektroniikkalaitteessa, kierroksen tulisi tarkastaa ja huolehtia säännöllisesti, puhdistaa pöly ja muut likaisuudet, tarkistaa eristyksen hyväkuntoisuus ja mitata kierroksen vastus- ja induktanssiarvot. Näin voidaan havaita kierroksen ongelmat ajoissa ja ottaa asianmukaisia toimenpiteitä välttääksesi sen palamisen.

Yhteenvetona, kun vaihtovirta kulkee kierrossa, kierroksessa syntyy magneettikenttä, indukoitu sähkömotoriiviliikevoima ja energiamenetykset. Kierroksen palamisen välttämiseksi voidaan valita sopivat kierroksen parametrit, vahvistaa lämpövedenpoisto-toimia, kontrolloida virta ja jännite sekä suorittaa säännöllinen tarkastus ja huolto.