Mi történik egy tekercssel, amikor áramlal rajta váltóáram? Hogyan kerül elégítődés elől?

Amikor egy váltakozó áram áthalad egy tekercsen, a következő helyzetek alakulnak ki:

I. Elektromos és mágneses hatások

1. Mágneses mező generálása

 Amikor egy váltakozó áram áthalad egy tekercsen, körülötte egy váltakozó mágneses mező jön létre. Ennek a mágneses mezőnek az erőssége változik a folyamattal.

Például, egy elektromagnesben, amikor egy váltakozó áram áthalad egy tekercsen, egy mágneses mező jön létre, ami ferromágneses anyagokat vonz. Ez a mágneses mező iránya és erőssége változik a váltakozó áram irányának és nagyságának megváltozásával.

2. Indukált elektromotív erő

A Faraday elektromágneses indukció törvénye szerint egy változó mágneses mező indukált elektromotív erőt generál a tekercsben. Ez az indukált elektromotív erő ellentétes irányú, mint a folyamat változása, és saját-indukált elektromotív erőnek nevezik.

Például, amikor a váltakozó áram növekszik, a saját-indukált elektromotív erő gátolja a folyam növekedését; amikor a váltakozó áram csökken, a saját-indukált elektromotív erő gátolja a folyam csökkenését. Ez a saját-indukció jelenség fontos szerepet játszik a váltakozó áram körökben. Például, a reaktív elemeket szűrésre és folyam korlátozásra lehet használni.

II. Energia elvesztés

1. Ellentéti veszteség

A tekercsnek van egy bizonyos ellenállása. Amikor egy váltakozó áram áthalad rajta, energia elvesztése történik az ellenálláson, amit melegítés formájában mutatkozik.

Például, ha a tekercs ellenállása R, és rajta áthaladó váltakozó áram I, akkor a tekercs teljesítményvesztesége P=I2R. Ha a folyam nagy vagy a tekercs ellenállása nagy, a teljesítményveszteség növekszik, ami a tekercs hőmérsékletének növekedéséhez vezet.

2. Vezetői cirkulációs veszteség

Egy váltakozó mágneses mező hatására a tekercs vezetőjében cirkulációs áramok jönnek létre. Ezek a cirkulációs áramok teljesítményveszteséget okoznak a vezetőben, amit ismét melegítés formájában mutatkozik.

Például, egy transzformátor vaskernében, a váltakozó mágneses mező hatására cirkulációs áramveszteség jön létre. A cirkulációs áramveszteség csökkentéséhez a transzformátor vaskerne általában rétegzett szerkezetet használ, hogy növelje a cirkulációs áramok útellenállását és csökkentse a cirkulációs áramok mértékét.

III. Módszerek a szenvedélyes kiégés elkerülésére

1. Megfelelő tekercsparaméterek kiválasztása

A gyakorlati alkalmazások igényeinek megfelelően, válasszon megfelelő tekercsparamétereket, például a tekerési számot, a dróthosszat és a izolációs anyagot. A tekerési szám növelése növelheti a tekercs indukcióját, de ugyanakkor növeli az ellenállást és a térfogatot is; egy nagyobb dróthossz választása csökkentheti az ellenállást, de ugyanakkor növeli a költséget és a térfogatot.

Például, amikor egy induktív szűrőt tervez, megfelelő tekercsparamétereket kell kiválasztani a bemeneti és kimeneti feszültség, folyam és frekvencia paramétereinek megfelelően, hogy megfeleljenek a szűrési igényeknek és elkerüljék a tekercs túlzott melegedését és kiégését.

2. Hűtési intézkedések megerősítése

A tekercs hőmérsékletének csökkentéséhez megerősítheti a hűtési intézkedéseket, például hűtőtestek, szellőztetési lyukak, ventilátorok stb. hozzáadásával. A hűtőtestek növelhetik a tekercs és a levegő közötti érintkezési felületet, és javíthatják a hűtés hatékonyságát; a szellőztetési lyukak elősegíthetik a levegő cirkulációját, és elvihetik a tekercs által kibocsátott hőt; a ventilátorok erőltethetik a levegőfolyamatot, és gyorsíthatják a hűtési sebességet.

Például, egy nagy teljesítményű elektronikus eszközben a tekercset általában hűtőtestre rögzítik, és szellőztetési lyukakkal vagy ventilátorral hűtik le. Ez hatékonyan csökkentheti a tekercs hőmérsékletét, és elkerülheti a kiégést.

3. Folyam és feszültség ellenőrzése

Kerülje a túlzott folyam áthaladását vagy a tekercs túlzott feszültségbe kerülését. Használhat megfelelő védelmi elemeket, például lassítókat, átkapcsolókat és feszültségállítókat, hogy korlátozza a folyam és feszültség mértékét.

Például, egy tápegység körében, a tekercs kiégésének elkerülése érdekében lassítót telepíthet a körbe. Ha a folyam meghaladja a lassító nominális folyamát, a lassító kileg, és kikapcsolja a köröt, így védve a tekercset és más elemeket.

4. Rendszeres ellenőrzés és karbantartás

Rendszeresen ellenőrizze a tekercs külsejét, hőmérsékletét, izolációs tulajdonságait stb., és időben találja és kezelje a potenciális problémákat. Ha a tekercsen túlzott melegedést, színváltozást, rendellenes illatot stb. észlel, állítsa le azonnal a használatát, és végezzen ellenőrzést és javítást.

Például, egy hosszan futó elektronikus eszközben a tekercset rendszeresen kell ellenőrizni és karbantartani, takarítani a porról és szemétből, ellenőrizni a jó állapotú izolációt, és mérni a tekercs ellenállását és indukcióját. Így időben fel lehet fedezni a tekercssel kapcsolatos problémákat, és megfelelő intézkedéseket hozhatunk, hogy elkerüljük a kiégést.

Összefoglalva, amikor egy váltakozó áram áthalad egy tekercsen, a tekercs mágneses mezőt, indukált elektromotív erőt és energiaveszteséget generál. A tekercs kiégésének elkerülése érdekében megfelelő tekercsparamétereket lehet kiválasztani, hűtési intézkedéseket megerősíteni, a folyamot és feszültséget ellenőrizni, valamint rendszeres ellenőrzést és karbantartást végezni.