יישום משרנים

אם אתה חושב היטב, אז לא ניתן למנות כל מיני אפליקציות לדבר כה פשוט לכאורה כמו משרן. במאמר אחד אנו נזכרים רק במעט מהם. בינתיים, ההמצאה והכישרון האנושי לא מתעייפים להתבטא ביצירתיות, להמציא ולפתח עוד ועוד מכשירים ומנגנונים חדשים המבוססים על משרן.

נראה שכאן תוכלו לבנות? סליל חוט פשוט, זה יכול להיות ליבה של צורה מסוימת, והזרם שעובר דרך החוט בצורה קבועה, משתנה או פועמת. ובינתיים, ללא משרנים כל הנדסת חשמל מודרנית פשוט לא הייתה יכולה להתקיים. בואו נסתכל מקרוב.

הרמת אלקטרומגנט

מכבשי מעליות משמשים ברחבי העולם מזה שנים רבות להעמסת פסולת פרומגנטית. על ידי הפעלת כוח חשמלי של 18 קילוואט על מתפתל העבודה, ניתן להחזיק ולהטביע יותר משני טונות ברזל בכל פעם, בעוד שכוח הניתוק שפותח בהספק נתון עולה על 25 טון.

אלקטרומגנט בקוטר של כמטר וחצי פשוט נצמד אל וו המנוף, מופעל ככלל על ידי מתח תלת פאזי לסירוגין, וניתן להעמיס במהירות חומרים פרומגנטיים או כל מוצרי ברזל. פיתולי חתך של מספר משרנים מקבלים זרם על ידי מגנט ליבה העשויה מסגסוגת מיוחדת, והיא בתורו מושכת, למשל, גרוטאות מתכת שצריך להעמיס למכוניות.

ממסר אלקטרומגנטי

מה אם היית צריך להפעיל ולכבות מעת לעת את הכוח של מעגל חשמלי כלשהו, ​​כאילו אתה לוחץ על כפתור על מתג מכני, תוך כדי הנחת מפתח מוליכים למחצה זה לא רצוי, ומתג מכני או מתג מתג אינם נוחים ולא אסתטיים?

נניח שאתה רק צריך לגעת בחיישן עם האצבע, והתוצאה צריכה להיות תהליך של חיבור עומס רב עוצמה, כגון מנורה או מנוע, לרשת (או להתנתק). בוא להציל ממסרים אלקטרומגנטיים. הודות לממסר, אתה יכול לסרב מכפתורי הענק של המתגים, במקום זאת, עכשיו אתה יכול פשוט לגעת בכפתורי המיקרו אליהם יגיב המעגל האלקטרוני שתפקידם לספק כוח לסליל הממסר או להסיר ממנו כוח. סליל הממסר הוא סליל של אלקטרומגנט (שוב, משרן), המושך אליו מגע עמוס קפיץ הפועל כמתג מכני.

שנאי

כדי להמיר מתח וזרם לסירוגין בעוצמה אחת למתח מתח וזרם בסדר גודל אחר, השתמשו רובוטריקים. הפיתולים הראשוניים והמשניים של שנאי המותקן על ליבת פרומגנטית הם משרנים.

הפיתול העיקרי, כאשר זרם חילופין עובר דרך התיל שלו, יוצר שטף מגנטי מתחלף בנפח הליבה, החודר לסיבובי הפיתול המשני, ומשרה בו EMF ויוצר מתח של הפיתול המשני. רובוטריקים מגדילים את מתח תחנות הכוח ומספקים אותם לקווי חשמל, ואז מורידים את המתח מקווי חשמל, ומספקים אותם לבתים שלנו.

לא יהיו טרנספורמטורים (משרנים כפיתולים ראשוניים ומשניים) - לא תהיה הולכה או חלוקה של חשמל. שלא לדבר על טרנספורמטורים אוטומטיים במעבדה, שנאי ריתוך, שנאי פריט בהחלפת ספקי כוח, וכמובן שלא ידברו על סלילי הצתה במכוניות, אבל סלילי הצתה הם גם מיוחדים, אלא שנאים שוב, כלומר משרנים.

מצערת

כדי להמיר חשמל באספקת חשמל מיתוג משתמשים במשרנים מיוחדים - משרנים. תפקידו של סליל כזה הוא קודם כל לצבור אנרגיה בצורה של שדה מגנטי בליבה, לאחסן אותה שם, ואז לתת אותה לעומס. אם שנאי ממיר חשמל בו זמנית, אז המשרן מקבל תחילה אנרגיה ואז הוא ממשיך.

תהליך המרת החשמל במצערת מחולק בזמן. עם זאת, כאן יש לך שוב שימוש במשרן, המאפיין העיקרי שלו. הדופק הנוכחי מוזן להתפתל המשרן, המשרן אוגר אנרגיה בשדה מגנטי. לאחר מכן, הדופק הנוכחי כבר לא פועל, אלא עומס מחובר למשרן, וזרם המשרן זורם בעומס, אלא במתח שונה, תלוי במאפייני הזמן של מעגל בקרת הממיר. כך שהמשרן כל הזמן, למשל במנורות חסכוניות באנרגיה, עובד בשילוב עם מתגי מוליכים למחצה.

תנורי אינדוקציה ותנורי אינדוקציה

משרן הוא סליל ליבה. אבל מה אם בתור הליבה, בתוך סליל, בשדה הפעולה שלו, תוצג סוג כלשהו של חומר מקדים מחומר פרומגנטי שצריך לחמם על ידי זרמי אדמה? כך עובדים תנורי אינדוקציה ו כיריים אינדוקציה. סליל תנור חימום אינדוקציה משמש כמשרן לסיבולת פרומגנטית, ומשרה בו זרמי מערבולת בתדירות גבוהה, מה שמוביל לחימום הסיבוב עד להמסה.

כיריים אינדוקציה פועלות בצורה דומה. החלק התחתון של כלי הבישול מחומם על ידי זרם מפותל, כמו ליבת משרן, אשר סלילתו מוסתרת בתוך הלוח של כיריים אינדוקציה. אגב, סלילי אינדוקציה משמשים גם במעגלי אספקת חשמל של כירי אינדוקציה - בתפקיד שנאי דופק וחנקים.

פילטר RFI

למשרן יש את המאפיין למנוע מהזרם להשתנות, הוא מציג סוג של אינרציה אלקטרומגנטית, וגורם לזרם לחלחל מעצמו, מכיוון שבעוד שהזרם מצטבר דרך הסליל, השדה המגנטי שנוצר על ידיו אינו יכול להשתנות באופן מיידי, השינוי לוקח זמן, והמשרן נראה מאט. שינוי זרם שדה מגנטי בחוט משלו.

מאפיין זה - למניעת שינויים נוכחיים - משמש במסנני RFI אינדוקטיביים. עבור זרם ישר, הסליל אינו מהווה התנגדות, אלא שההתנגדות של התיל שלו משמשת כמתנגדות פעילה, אך עבור זרם מתחלף ותדר גבוה (כמו הפרעות מיתוג), הסליל יהפוך למכשול. אז פילטרים המבוססים על משרנים מגנים על רשתות ומעגלים מפני הפרעות.

כחלק ממעגל מתנד

מעגל מתנדנד הוא סליל, ובמיוחד משרן (עם ליבה) המחובר לקבל. מעגל התנודה ככזה משמש בדרך כלל כמערכת נדנוד. יש לו תדר תהודה משלו, ולכן הוא יכול לפעול כקישור ראשי לקבלה או קבלת תנודות של תדר מסוים, למשל בתקשורת רדיו.

אגב, לעתים קרובות מחממי אינדוקציה מחברים משרן מחובר במקביל לקבל, בתנאים כאלה סליל המשרן הוא גם חלק בלתי נפרד ממעגל התנודה. בנוסף, מעגל התהודה עצמו יכול לפעול כפילטר - להעביר ולהגביר זרמים של תדרים הקרובים לתדר התהודה שלו עצמו, ולדכא תדרים רחוקים ממנו. במקלטים ברדיו, אנטנות פריט הן גם חלק ממעגל מתנד מתכוונן.

רוטורים וסטטורים של מנועים וגנרטורים

במנועים וגנרטורים, הסטטור והרוטור משתנים משרנים. רוטור מחולל מכוניות עם פיתולי שדה וקטעי מוט - מדוע לא משרן?

לסטטור של אותו גנרטור יש סלילה תלת פאזית - זהו סוג של שינוי של משרן. אפילו מנוע אינדוקציה - אפילו לזה שיש סליל סטטור, שאפשר לקרוא לו גם משרן. יתר על כן, השראות של סלילי סטאטור אלה נלקחות בחשבון ככאלה בעת בחירת קבלים עובדים, למשל, כאשר יש להתאים מנוע תלת פאזי לכוח ממעגל פאזה חד.

חיישני תזוזה ומיקום

חיישני תזוזה אינדוקטיבית ומיקום הם משרנים עם ליבות משתנות. חלק מליבת הסליל בצורה של צלחת, תנועה משנה את השראות הסליל, ופרמטרי התדר של המעגל משתנים בגלל שינויים בהשראות. זה מקבע את נוכחותו של אובייקט בשדה הפעולה של החיישן. לחלופין, גרעין בצורת מוט גלילי יכול לנוע כאשר האובייקט המשויך אליו נע, ומידע על מיקום האובייקט נקרא בפרמטרי התדר הקשורים להשראות משתנה של הסליל שהליבה שלו זזה.

כיוון קרן CRT

בחלק מהמסכים עם צינורות קרני הקתודה, זרימת החלקיקים הטעונים ממוקדת ומוסדת על ידי סלילים מיוחדים של מערכת ההטיה. סלילי ההשראות של מערכת הסטייה מותקנים על ליבת פריט מעוצבת במיוחד לתוכה מוכנס צינור קרן הקתודה. על ידי כוונון הזרם בפיתולים, המעגל משנה את הפרמטרים של השדה המגנטי הכולל של כל סלילי המערכת, כתוצאה מהקרן נוצר נתיב מסוים לפגיעה במיקום מחושב בדיוק על המסך.

שסתום סולנואיד, מנעול חשמלי, ממסר מפגר

כמו מגנט שמושך חפצי ברזל, הסליל מסוגל למשוך גרעין פרומגנטית בצורה כזו או אחרת. כמה מנעולים חשמליים, שסתומי סולנואיד, וכדוגמא, ממסר המשיכה של מתנע מכונית, הנעת ה bendix והחזקתו זמן מה במצב העבודה עד הפעלת המנוע, עובדים בערך לפי עיקרון זה. סליל עוצמתי מושך תחילה את העוגן ואז מחזיק אותו. עם כיבוי הזרם, ה bendix מוחזר למקומו על ידי קפיץ.

סלילים של כליאת פלזמה מגנטית

טוקאמאקי הם מתקני היתוך תרמו-גרעיניים בהם פלזמה מוחזקת על ידי יצירת שדה מגנטי סביבו כך שהפלזמה נעה רק בקווי הכוח, אך לא תוכל לפרוץ לרוחבם ולשבש את התהליך. בתוך תצורה מסוימת של סלילי מוליכים-על, במקרה הפשוט ביותר - חבל במעגל סביב טורוס, הפלזמה יכולה להסתובב בצורה היפותטית כמעט לנצח. כפי שניתן לראות, משרנים מצאו עצמם בטוקאמקים - תאי טורואידים עם סלילים מגנטיים. שם ההתקנה מדבר בעד עצמו.

טסלה סליל

אם כבר מדברים על משרנים, אי אפשר שלא להיזכר בסליל הטסלה האגדי (או שנאי תהודה). במקרה זה, המשרן פועל בו זמנית כשנאי, וכמעגל מתנדנד, וכאנטנה מקבלת עם קיבול פתוח. אין קבלים המקביל לסליל המהדהד, כמו בתנור אינדוקציה, אך יש יכולת בודדת בצורה של טורואיד.

בנוסף לפרמטר "השראות", לכל סליל יש גם קיבול ועכבת גל משלו. כל הפרמטרים הללו נלקחים בחשבון בעת ​​ההגדרה. שנאי טסלה. נראה שרק משרן מקורקע עם טורואיד בחלקו העליון, הוכנס לתהודה משלו. אבל כמה זה נראה מרשים!