محث قلب الفريت: العمل ، أنواعه ، الحساب ، الخسائر وتطبيقاته

الحث هو مكون إلكتروني يستخدم لتخزين الطاقة الكهربائية داخل المجال المغناطيسي بمجرد توفير التيار الكهربائي في جميع أنحاءه. عادة ما يتم تصنيع المحاثات في ملف مع جرح سلك معزول. عندما يتم توفير التيار في جميع أنحاء هذا الملف من الجانب الأيسر إلى الأيمن ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي في اتجاه عقارب الساعة. لذلك ، سوف تقاوم المحرِّضات أي تغيير في التيار المتدفق من خلالها. بشكل عام ، المحاثات متوفرة في ثلاثة أنواع لب الهواء ، لب الحديد ، ولب الفريت. محاثات الهواء والحديد الأساسية تحمل ببساطة عمليات تردد دنيا وخسائر أعلى ومنخفضة الحث في حين أن محث قلب الفريت له نفاذية عالية ، ومحاثة عالية وقيمة ثابتة. لذلك تقدم هذه المقالة معلومات موجزة عن ملف محث قلب الفريت - العمل مع التطبيقات.

ما هو محث قلب الفريت؟

تعريف محث قلب الفريت هو مكون كهربائي منفعل ثنائي الطرف يستخدم لمقاومة التغيرات في التيار الكهربائي المتدفق من خلاله. يستخدم هذا المحث مادة من الفريت مثل اللب الرئيسي الذي يتميز بالكهرباء العالية المقاومة النوعية & نفاذية مغناطيسية عالية. أثناء استخدام النوى الفريتية بالداخل المحاثات ، يجب مراعاة العوامل المختلفة مثل التشبع العالي ، والمقاومة العالية ، والخسائر الأقل ، والاستقرار في درجة الحرارة وخصائص المواد. لذلك يتم استخدامه عادةً مع موردي الطاقة وتطبيقات إدارة الطاقة. يظهر رمز محث قلب الفريت أدناه.

نحن نعلم أنه في محث قلب من الفريت ، يتم استخدام مادة الفريت مثل اللب. لذا فإن التركيب العام للفريت هو XFe2O4 ، حيث يشير 'X' إلى مادة الانتقال. بشكل عام ، يتوفر الفريت المستخدم في المحاثات في نوعين من الحديد الناعم والفريت الصلب.

المواد الفريتية اللينة لديها القدرة على قلب قطبيتها بدون أي طاقة خارجية.
الحديد الصلب عبارة عن مغناطيس دائم حيث لن تختلف القطبية حتى بمجرد فصل المجال المغناطيسي.

مبدأ عمل محث قلب الفريت

يعمل محث قلب الفريت عن طريق السماح لتدفق التيار لتوليد مجال مغناطيسي ويؤدي التغيير داخل المجال المغناطيسي إلى تدفق تيار معاكس. لذلك يغيرون الطاقة من كهربائية إلى مغناطيسية ويخزنون الطاقة بداخلهم.

يستخدم محث قلب الفريت مادة أساسية من الفريت وهي نوع واحد من النواة المغناطيسية المصنوعة من الفريت. بمجرد استخدام هذه النوى المعدنية في هذه المحاثات ، سيُظهر المجال المغناطيسي المتغير تيارات دوامة كبيرة بسبب التوصيل الكهربائي لللب (معدن). لذلك تتدفق هذه التيارات في المحاثات جنبًا إلى جنب مع الحلقة المغلقة للتيار.

يتمثل دور قلب الفريت في هذه المحاثات في المساعدة في تحسين أداء المحرِّض من خلال توفير أقصى نفاذية للملف لزيادة الحث والمجال المغناطيسي.

بشكل عام ، مدى النفاذية داخل محاثات قلب الفريت يتراوح من 1400 إلى 15000 بناءً على نوع مادة الفريت المستخدم. لذلك ، فإن هذه المحاثات لها محاثة عالية كما تم تقييمها مع أنواع أخرى من المحاثات بواسطة نوى الهواء.

كيف تحسب الحث لمحث النواة الفريتية؟

في محاثات الفريت ، مصطلح الفريت عبارة عن مجموعة من المواد الخزفية بما في ذلك بعض الخصائص الكهرومغناطيسية القوية مثل النفاذية العالية مع التوصيل الكهربائي المنخفض.

يمكن تصميم محث بسيط من الفريت عن طريق لف ما لا يقل عن 20 لفة من الأسلاك حول قضيب من الفريت. لذلك يمكن قياس محاثة قضيب الفريت بمساعدة مقياس الحث. هنا ، يتم الإشارة إلى المحاثة بالحرف 'L' ويتم الإشارة إلى عدد المنعطفات بالرمز 'N.'

الآن احسب قيمة AL لمحث الفريت. هنا قيمة 'AL' هي العلاقة الأساسية بين المحاثة بواسطة نواة حديدية محددة و no. من المنعطفات. تُستخدم الصيغة التالية لحساب قيمة AL.

AL = [(100/N)^2)] x L.

على سبيل المثال ، إذا قمت بقياس قيمة 'L' في الخطوة 1 على أنها 15 uH ، فإن قيمة 'AL' المكافئة ستكون:

AL = [(100/20) ^ 2] × 15uH = (5 ^ 2) × 15uH = 25 × 15uh = 375 uH.

تُستخدم الصيغة التالية لحساب قيمة المحاثة (L) باستخدام قيمة AL لـ 'N'.

L = AL/[(100/N)^2].

على سبيل المثال: إذا كانت N تساوي 10 ، L = 375 / [(100/10) ^ 2] = 375 / [10 ^ 2] = 375/100 = 3.75uH.

إذا كان N = 20 ، L = 375 / [(100/20) ^ 2] = 375 / [5 ^ 2] = 375/25 = 15uH.

من الأعلى يمكننا أن نلاحظ أنه عندما تزداد N فإن المحاثة ستزداد. هذا يرجع بشكل أساسي إلى وضع عدد من الأسلاك تدور حول حلقة ، ثم يقوم بتركيز المجال المغناطيسي في مساحة صغيرة ، حيث يمكن أن يكون أكثر كفاءة وينتج المزيد من الحث.

خصائص محث قلب الفريت

ال خصائص محث قلب الفريت تشمل ما يلي.

• محاثات قلب الفريت لها خسائر تيار إيدي منخفضة ومقاومة كهربائية عالية ونفاذية عالية. لذا فإن هذه الخصائص ستجعل هذه المحاثات تستخدم في التطبيقات عالية التردد.
• في هذه الأنواع من المحرِّضات ، سيولد تدفق التيار مجالًا مغناطيسيًا وكذلك التباين داخل المجال المغناطيسي سينتج عنه تدفق تيار معاكس.
• يغيرون الطاقة من شكل كهربائي إلى مغناطيسي ويخزنون هذه الطاقة المحولة بداخلهم.
  إنها تسمح للتيارات المباشرة ولكن لا تسمح للتيارات المتناوبة بالتدفق من خلالها بأقصى ترددات.
• لديهم عوامل عالية الجودة ، أدنى مجال شارد ، محاثة عالية ، وأداء فوق درجة الحرارة.

خسائر

تعرض محاثات قلب الفريت خسائر مثل الدوامة الحالية والتباطؤ. تعتمد هذه المحاثات بشكل أساسي على مستويات التردد. في هذا النوع من المحرِّض ، تزداد خسائر تيار الدوامة بشكل كبير بينما تزداد خسائر التباطؤ خطيًا مع زيادة التدفق والتردد.

من بين هاتين الخسارتين في هذا المحرِّض ، فإن خسارة التباطؤ هي الخسارة الرائدة ولكن تصل إلى مستوى التردد الذي يعتمد على أداء النواة ، والذي يكون بعده خسارة التيار الدوامة في الأغلبية.

المميزات والعيوب

ال مزايا محاثات قلب الفريت تشمل ما يلي.

• يمكن تشغيل محاثات قلب الفريت بترددات عالية ومتوسطة.
• هذا المحرِّض لديه خسائر تيار إيدي أقل.
• تلعب هذه المحاثات دورًا مهمًا في التحكم في المعلمات المختلفة مثل فقدان التباطؤ ومعامل درجة الحرارة عن طريق تعديل فجوة الهواء.
• أنها توفر فحص كامل.
• لها أقصى قيمة محاثة.
• يوفر هذا المحث قيمة محاثة مناسبة حتى للقيم الأعلى.
• لديها أقصى نفاذية مع خسارة أقل.
• يمكن ضبط عامل Q في نطاق تردد ضروري.

سلبيات

ال عيوب محاثات قلب الفريت تشمل ما يلي.

• في محاثات قلب الفريت ، ستزداد الخسارة عند الترددات الأعلى.
• هذه المحاثات لها عزلة معقدة.
• لديهم تيار دوامي أكثر وأيضًا تصنيف تيار متناسق.

تطبيقات محث قلب الفريت

ال تطبيقات محاثات قلب الفريت تشمل ما يلي.

• تُستخدم محاثات قلب الفريت بشكل أساسي في تطبيقات الدوائر الكهربائية المختلفة مثل النطاق العريض وتحويل الطاقة وقمع التداخل.
• يتم استخدام هذه المحاثات في ملفات يتم تنشيطها بين نطاق تردد AF إلى 100 ميجا هرتز.
• هذه قابلة للتطبيق في محولات الطاقة التي تعمل من 1 إلى 200 كيلو هرتز نطاق التردد المنخفض.
• تستخدم هذه الترددات العالية والمتوسطة.
• تستخدم هذه المحاثات في تبديل الدوائر ، مرشحات Pi ، وأيضًا داخل هوائي قضيب الفريت المصمم أساسًا لمستقبلات MW (الموجة المتوسطة).
• هذه تستخدم في مزود الطاقة أو مكونات تكييف الطاقة.

وهكذا ، هذا هو نظرة عامة على محث قلب الفريت وهو مغو ذو قيمة ثابتة. يحتوي هذا المحث على قلب من الفريت مرتبة داخل الملف. المحاثات الأخرى مثل قلب الهواء ولب الحديد لها قيمة تحريض أقل وخسائر أكثر وتشغيل محدود التردد. لذلك ، باستخدام محاثات قلب من الفريت يمكن هزيمة هذه المشاكل. لذا فإن هذا المحرِّض هو الاختيار الصحيح لمتطلبات كهربائية مختلفة. إليك سؤال لك ، ما هي وظيفة المحرِّض؟