Glavni tehnologija

Elektronika indukcijske tuljave

Elektronika indukcijske tuljave
Elektronika indukcijske tuljave

Video: Indukcija Gorenje-induction cooker-indukcijska plošča delovanje 2024, Junij

Video: Indukcija Gorenje-induction cooker-indukcijska plošča delovanje 2024, Junij
Anonim

Indukcijska tuljava, električna naprava za proizvodnjo prekinitvenega vira visoke napetosti. Indukcijska tuljava je sestavljena iz osrednjega valjastega jedra iz mehkega železa, na katerega sta navita dve izolirani tuljavi: notranja ali primarna tuljava, ki ima relativno malo obratov bakrene žice, in okoliška sekundarna tuljava, ki ima veliko število obratov tanjše bakrene žice. Za prekinitev toka v primarni tuljavi se samodejno uporablja prekinjevalnik. Ta tok magnetizira železno jedro in ustvari veliko magnetno polje v celotni indukcijski tuljavi.

Načelo delovanja indukcijske tuljave je leta 1831 dal Michael Faraday. Faradayev zakon indukcije je pokazal, da če se magnetno polje skozi tuljavo spremeni, se sproži elektromotorna sila, katere vrednost je odvisna od časovne stopnje spremembe magnetnega polja skozi tuljavo. Ta inducirana elektromotorna sila je po Lenzovem zakonu vedno v takšni smeri, da nasprotuje spremembi magnetnega polja.

Ob zagonu toka v primarni tuljavi se v primarni in sekundarni tuljavi ustvarijo inducirane elektromotorne sile. Nasprotna elektromotorna sila v primarni tuljavi povzroči, da tok postopoma narašča do svoje največje vrednosti. Ko se tok začne, sta časovna stopnja spremembe magnetnega polja in inducirana napetost v sekundarni tuljavi razmeroma majhna. Po drugi strani se ob motenju primarnega toka magnetno polje hitro zmanjša in v sekundarni tuljavi nastane relativno velika napetost. Ta napetost, ki lahko doseže več deset tisoč voltov, traja le zelo kratek čas, v katerem se spreminja magnetno polje. Tako indukcijska tuljava proizvaja kratek čas veliko napetost in majhno povratno napetost, ki traja precej daljši čas. Pogostost teh sprememb je določena s frekvenco prekinitelja.

Po odkritju Faradaya so bile na indukcijski tuljavi narejene številne izboljšave. Leta 1853 je francoski fizik Armand-Hippolyte-Louis Fizeau postavil kondenzator preko prekinilca in tako bistveno hitreje prekinil primarni tok. Metode navijanja sekundarne tuljave so močno izboljšali Heinrich Daniel Ruhmkorff (1851) v Parizu, Alfred Apps iz Londona in Friedrich Klingelfuss v Baslu, ki je lahko dobil iskre v zraku dolžine približno 150 cm. Obstajajo različne vrste prekinilcev. Pri majhnih indukcijskih tuljavah je na tuljavo pritrjena mehanska, medtem ko pri večjih tuljavah uporabljamo ločeno napravo, kot je prekinitelj curka živega srebra ali elektrolitski prekinjalec, ki ga je izumil Arthur Wehnelt leta 1899.

Indukcijske tuljave so bile uporabljene za zagotavljanje visoke napetosti za električne razelektritve v plinih pri nizkem tlaku in so kot take pripomogle k odkritju katodnih žarkov in rentgenskih žarkov v začetku 20. stoletja. Druga oblika indukcijske tuljave je Tesla tuljava, ki ustvarja visoke napetosti pri visokih frekvencah. Večje indukcijske tuljave, uporabljene z rentgenskimi cevmi, je transformator-usmernik izpodrinil kot vir napetosti. V 21. stoletju so manjše indukcijske tuljave ostale v široki uporabi kot ključni sestavni del vžigalnih sistemov bencinskih motorjev.