Применение катушек индуктивности.

Рассмотрев подробную классификацию катушек индуктивности и основных методов их намотки перейдём к рассмотрению примеров применения катушек индуктивности в различных узлах электронной и силовой аппратуры. В электронной и силовой аппаратуре применяются следующие виды катушек индуктивности:

Контурные катушки индуктивности. Эти катушки используются совместно с конденсаторами для получения резонансных контуров. Они должны иметь высокую стабильность, точность и добротность. Обычно контурные катушки в промышленной апаратуре заключают в экраны. В особо ответственной аппаратуре намотка подобных катушек производится посеребряным (или серебряным) проводом на керамическом основании с принудительным шагом. Данный тип намотки уменьшает паразитные параметры катушек индуктивности и повышает их стабильность и добротность. Внешний вид различных контурных катушек показан на рисунке 1.

Катушки связи. Такие катушки применяются для обеспечения индуктивной связи между отдельными цепями и каскадами. Такая связь позволяет разделить по постоянному току цепи базы и коллектора и т. д. К таким катушкам не предъявляются жёсткие требования на добротность и точность, поэтому они выполняются из тонкого провода в виде двух обмоток небольших габаритов. Основными параметрами этих катушек являются индуктивность и коэффициент связи (трансформации).

Вариометры. Это катушки индуктивности, индуктивность которых можно изменять в процессе эксплуатации для перестройки колебательных контуров. Они состоят из двух катушек, соединённых последовательно. Одна из катушек неподвижная (статор), другая располагается внутри первой и вращается (ротор). При изменении положения ротора относительно статора изменяется величина взаимоиндукции, а следовательно, индуктивность вариометра. Такая система позволяет изменять индуктивность в 4-5 раз. В ферровариометрах индуктивность изменяется перемещением ферромагнитного сердечника. Устройство простейшего вариомета показано на рисунке 2.

Дроссели. Это катушки индуктивности, обладающие высоким сопротивлением переменному току и малым сопротивлением постоянному. Применяются в цепях питания радиотехнических устройств в качестве фильтрующего элемента, а так же в качестве накопителя энергии в устройствах ПРА люминисцентных ламп старого образца. Для сетей питания с частотами 50-60 Гц выполняются на сердечниках из трансформаторной стали (Рисунок 3,а - левый столбец). На более высоких частотах также применяются сердечники из пермаллоя, феррита или без сердечника (Рисунок 3,б - правый столбец). Особая разновидность дросселей - помехоподавляющие ферритовые бочонки (бусины) на проводах.

Сдвоенные дроссели. (Дроссели со встречно-параллельной намоткой). Сдвоенные дроссели - это две намотанных встречно катушки индуктивности, используются в фильтрах питания. За счёт встречной намотки и взаимной индукции более эффективны для фильтрации синфазных помех при тех же габаритах. Сдвоенные дроссели получили широкое распространение в качестве входных фильтров блоков питания; в дифференциальных сигнальных фильтрах цифровых линий, а также в звуковой технике. т.е. предназначены как для защиты источников питания от попадания в них наведённых высокочастотных сигналов, так и во избежание засорения питающей сети электромагнитными помехами. На низких частотах используется в фильтрах цепей питания и обычно имеет ферромагнитный (из трансформаторной стали) или ферритовый сердечник (обычно ферритовое кольцо).

Дугогасящие реакторы. Дугогасящий реактор - это электрический аппарат, предназначенный для компенсации ёмкостных токов в электрических сетях с изолированной нейтралью, возникающих при однофазных замыканиях на землю (ОЗЗ). В сетях до 35 кВ для уменьшения тока замыкания на землю применяют заземление нейтрали через дугогасящий реактор и такая сеть называется с компенсированной нейтралью. В сети с компенсированной нейтралью ток через реактор в нормальном режиме практически равен нулю (Протекает только ток смещения нейтрали). При замыкании на землю одной фазы реактор оказывается под фазным напряжении и через место замыкания протекает емкостной и индуктивный токи, которые компенсируют друг друга и дуга в месте замыкания не возникает. Пример обмотки дугогасящего реактора показан на рисунке 4.

Трансформаторы. Трансформатор - это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем напряжений переменного тока в одну или несколько других систем напряжений, без изменения частоты. Трансформатор состоит из двух изолированных катушек индуктивности, размещенных рядом друг с другом. Входное напряжение переменного тока прикладывается к первичной обмотке и создает изменяющееся магнитное поле. Это поле взаимодействует со вторичной обмоткой, индуцируя в ней напряжение переменного тока. Примеры трансформаторов, используемых в РЭА приведены на рисунке 5.

Трансформатор осуществляет преобразование переменного напряжения и/или гальваническую развязку в самых различных областях применения - электроэнергетике, электронике и радиотехнике. Схематическое устройство силового трансформатора, применяемого в электроэнергетике показано на рисунке 6.