Eine elektrische Drossel ist ein Element, das in verschiedenen Elektrogeräten und Funkgeräten verwendet wird. Es reguliert die Stromstärke durch Trennen oder Begrenzen elektrischer Signale unterschiedlicher Frequenzen, wodurch DC-Welligkeit eliminiert wird. Indem ein Strom durch einen verdrillten Leiter geleitet wird, wird ein Magnetfeld erzeugt, das in der Elektro- und Funktechnik genutzt wird.
Inhalt
- Arbeitsprinzip
- Choke-Anwendung
- Elektronische Analoga
Arbeitsprinzip
Der Choke arbeitet nach dem Prinzip der Selbstinduktion. Im Aussehen ähnelt es einer gewöhnlichen Spule, die wie ein elektrischer Transformator funktioniert, obwohl die Struktur nur aus einer Wicklung besteht.
Die Drosselspule hat ferromagnetische oder Stahlplatten, die gegeneinander isoliert sind, um die Bildung von Foucault-Strömen zu vermeiden, die durch hohes Rauschen gekennzeichnet sind. Bei Spannungseinbrüchen im Netz wirkt das Gerät als Rückhaltebarriere.
Aber dieses spezielle Gerät gehört zu den Niederfrequenzgeräten. Der durch die Netze fließende Wechselstrom ist durch eine große Schwankungsbreite gekennzeichnet: von 1 bis 1 Milliarde Hertz.
Sie werden üblicherweise in die folgenden Typen unterteilt:
- Niedrige Frequenzen (sie werden auch Schall genannt) haben Schwingungsgrenzen von 20-20.000 Hz.
- Ultraschall: von 20 bis 100 kHz.
- Super hoch: über 100kHz.
Bei Geräten, die mit hohen Frequenzen arbeiten, wird der Kern ersetzt Kunststoffrahmen oder Widerstände, die als Basis für das Wickeln mit Kupferdraht dient. In diesem Fall ist der Drosseltransformator mit Mehrlagen- oder Teilwicklung ausgestattet.
Das wichtigste technische Merkmal einer Drosselspule ist die Induktivität (die akzeptierten Maßeinheiten sind Henry (H), die Widerstandsfähigkeit Gleichstrom (die Schwingungsamplitude geht gegen Null) durch Änderung der Spannung innerhalb der erforderlichen Grenzen, bei Nennmagnetisierung aktuell.
Verwenden von Magnetkerne, werden die Abmessungen der Drosseln bei gleichen vorhandenen Induktivitäten deutlich reduziert. Die Verwendung von Ferrit und magnetoelektrischen Verbindungen ermöglicht aufgrund ihrer geringen Kapazität einen Einsatz in weiten Bereichen.
Spulen dieses Typs werden nach ihrem Verwendungszweck in drei Typen unterteilt:
- Wechselstrom - werden angewendet, um es im Netzwerk einzuschränken.
- Sättigungsspulen - in Spannungsstabilisatoren.
- Glätten die Welligkeit des ausgeglichenen Stroms wird abgeschwächt.
Magnetische Verstärker - Drosseln arbeiten mit einem magnetisierbaren Kern unter dem Einfluss von Gleichstrom. Mit seinen anderen Parametern ändert sich der induktive Widerstand entsprechend.
Da sind mehr Dreiphasenspulenin bestimmten Schaltungen verwendet. Heutzutage werden verschiedene technische Probleme mit verschiedenen Arten von Drosseln gelöst.
Choke-Anwendung
Induktivität hat breite Anwendung in einer Vielzahl von elektrischen Geräten, Automatisierung und Funktechnik gefunden. Drosseln arbeiten in Form verschiedener elektrischer Filter, Wandler elektrischer Energie, verschiedener Arten von elektromagnetischen Relais sowie Transformatoren. Wenn der Kondensator die Speicherfunktion einer elektrischen Ladung übernimmt, akkumuliert die Induktivität elektromagnetische Energie. Deshalb wird ein Choke benötigt.
Durch den Stromdurchgang durch den Draht wird ein konstantes Magnetfeld erzeugt. Es hängt von der Anzahl der Windungen ab: Je mehr Windungen auf dem Induktor sind und je mehr Strom durch ihn fließt, desto stärker wird das Magnetfeld des Elements. Um die Kraft des Elektromagneten zu erhöhen, im Gerät muss ein ferromagnetischer Kern eingebaut sein. Die Fähigkeit einer Drossel, ein Magnetfeld zu erzeugen, wird häufig in Elektromagneten mit hoher Leistung, in verschiedenen elektromechanischen Relais, Elektromotoren und auch Generatoren genutzt.
Die Drosselspule leitet einen konstanten elektrischen Strom mit einem minimalen Widerstand, aber wenn ein Strom mit variabler Frequenz fließt, hat sie einen großen Widerstand, dh sie wirkt als Filter. Diese Fähigkeit, Induktivität genannt, wird verwendet, um die Schaltung mit variabler Frequenz von der Schaltung mit konstanter Frequenz zu trennen. In Netzfiltern von Netzgleichrichtern wird eine Stahlkerndrossel verwendet, um die Wechselstromwelligkeit zu glätten.
Unter dem Einfluss eines magnetischen Wechselfeldes auf die Spule bildet sich darin ein elektrischer Wechselstrom. Diese induktive Eigenschaft wird in Wechselstrom- und Gleichstromgeneratoren verwendet.
Sie wandeln mechanische Energie in elektrische Energie um:
-
Wasserkraftwerke nutzen die Energie von fallendem Wasser;
- Generatoren, die mit flüssigem Brennstoff betrieben werden, erzeugen beim Verbrennen von Benzin oder Diesel Strom;
- thermische Kraftwerke verwenden Kohle oder Erdgas als Brennstoff;
- In Kernkraftwerken wird mechanische Energie durch Erhitzen von Wasser gewonnen.
Wenn Strom durch die Drossel fließt, entsteht um sie herum ein magnetisches Wechselfeld, eine Wirkung auf eine nahegelegene Spule ausüben und eine Variable elektrischer Strom.
In diesem Fall fungiert die Spule als Transformator, der dazu dient, den Lastwiderstand mit den Innenwiderständen des stromerzeugenden Gerätes auszugleichen. Transformatoren werden in allen Zweigen der Telekommunikation, in allen Arten von Automatisierungssystemen, in der Funktechnik, in der diversen Elektronik usw. eingesetzt.
Elektronische Analoga
Induktive Spulen sind normalerweise ziemlich groß. Um sie zu reduzieren, ohne die technischen Eigenschaften zu ändern, muss das induktive Element ausgetauscht werden. Stattdessen wird es installiert Halbleiterregler. Es wirkt als Transistor mit einer ziemlich hohen Leistung. Dadurch wird das Element in eine elektronische Drossel umgewandelt.
Transistor gleicht Stromstöße vollständig aus, reduziert seine Welligkeit. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass dieses Element dennoch eine Halbleiterfunktion erfüllt, daher ist es irrational, es in Geräten zu verwenden, die mit hohen Frequenzen arbeiten.
Drosseln sind nach ihren Parametern beschriftet, daher ist es eher schwierig, den Gerätetyp zu verwechseln.