Устройство дросселя, принцип работы и назначение
- Статья
- Видео
В этой статье мы расскажем читателям энциклопедии домашнего мастера что такое дроссель и для чего он нужен. Drossel — это немецкое слово, которое обозначает сглаживание. Конкретно будем говорить об электрическом дросселе. Сейчас трудно найти электрическую схему в которой нет данного устройства, которое даже в цифровой век широко используется в технике. Он нужен для регулирования либо отсекания, в зависимости от назначения — сглаживать резкие скачки тока или отсекать электрические сигналы другой частоты, постоянный ток отделять от переменного.
- Конструкция и принцип работы
- Область применения
Конструкция и принцип работы
Прежде всего поговорим о том, из чего состоит данный элемент цепи и как он работает. На схемах обозначение дросселя следующее:
Внешний вид изделия может быть таким, как на фото:
Это катушка из провода намотанного на сердечник с магнитопроводом, или без корпуса в случае высоких частот.
Похож на трансформатор только с одной обмоткой. Краткий экскурс в физику, ток в катушке не может мгновенно измениться. Проведем мысленный эксперимент — у нас есть источник переменного тока, осциллограф, дроссель.
Во время начала полу волны мы наблюдаем нарастание тока с запозданием, это вызвано индуцированием магнитного потока в сердечнике. Происходит постепенное нарастание тока в обмотках, когда с источника переменного тока сигнал уходит на спад, мы наблюдаем спад тока в дросселе, опять же с некоторым опозданием, поскольку магнитное поле в магнитопроводе продолжает толкать ток в катушке и не может быстро изменить свое направление. Получается в какой-то момент ток из внешнего источника противодействует току, наведенному магнитопроводом дросселя. В цепях переменного тока назначение дросселя — выступать ограничителем или индуктивным сопротивлением.
Для постоянного тока данный элемент схемы не является сопротивлением или регулирующим элементом. Этот эффект используют для устройств, в электрических цепях, где нужно ограничить ток до нужной величины, при этом избежать излишней громоздкости и выделения тепла.
Интересное пояснение по данному вопросу вы также можете просмотреть на видео:
Наглядное сравнение, объясняющее принцип работы
Теоретическая часть вопроса
Область применения
Дроссель предназначен для того, чтобы сделать нашу жизнь светлее. Конкретно в люминесцентных лампах он ограничивает ток через колбу, до нужной величины, избегая его чрезмерное увеличение через лампу.
Люминесцентный светильник в основном состоит из дросселя, стартера, люминесцентной лампы. В двух словах описание работы люминесцентного светильника происходит так:
Из сети ток через дроссель проходит на одну из нитей накала люминесцентной лампы, далее попадает на стартерное устройство, далее на вторую нить накала и уходит в сеть. В стартерном устройстве пластина из биметалла нагревается тлеющим разрядом газа, выпрямляется под действием тепла и замыкает цепь.
В этот момент начинают работать нити накала, на концах лампочки, разогревая пары ртути в колбе люминесцентной лампы. Через короткий промежуток времени, пластина в стартере остывает и возвращается в исходное положение. Во время разрыва цепи происходит резкий всплеск напряжения в дросселе, происходит пробой газа в колбе люминесцентной лампы, и возникает тлеющий разряд, лампочка начинает светить, работающая лампа шунтирует стартер, выключая его из цепи более низким сопротивлением.
В электронных схемах современных экономических люминесцентных ламп тоже есть рассматриваемый в статье элемент, но из-за более высоких частот он имеет миниатюрные размеры. А принцип работы и назначение остались те же.
Также дроссель обязательный элемент в схемах ламп ДРЛ, натриевых ламп ДНАТ, металлогалогеновых лампочек CDM.
В импульсных блоках питания в схемах преобразователях назначение дросселя — блокировать резкие всплески от трансформатора, пропуская сглаженное напряжение. Грубо говоря в этом случае он играет роль фильтра.
В электрических сетях они также устанавливаются, но называются реакторами. Назначение дугогасительного реактора — предотвращать появление самостоятельной дуги во время однофазного короткого замыкания на землю, также как и прочих реакторов, которые так или иначе регулируют или же ограничивают величину тока через них, специально или в случае нештатной ситуации.
С помощью дросселя можно улучшить дешевый или самодельный сварочный аппарат, установив его во вторичную цепь. Сварочный трансформатор собранный с дросселем будет варить не хуже фирменных аппаратов, дуга станет ровной и не будет рваться, шов будет равномерно залит.
Поджог дуги станет происходить намного легче и просадка сетевого напряжения будет меньше влиять на появление и горение дуги. Даже неспециалист сможет быстро достичь хороших результатов в сварке, делая всевозможные поделки у себя дома.
Где применяется изделие?
Вот мы и рассмотрели устройство дросселя, принцип работы и назначение.
Надеемся, что теперь вы полностью разобрались, для чего нужен данный элемент схемы!
Будет интересно прочитать:
- Как сделать индукционный котел своими руками
- Как проверить работоспособность транзистора
- Как сделать светодиодную лампу в домашних условиях
Наглядное сравнение, объясняющее принцип работы
Теоретическая часть вопроса
Где применяется изделие?
Принцип работы дросселя
Катушка индуктивности – устройство, основным компонентом которого является проводник скрученный в кольца или обвивающий сердечник. При прохождении тока, вокруг скрученного проводника (катушки), образуется магнитное поле (она может концентрировать переменное магнитное поле), что и используется в радио- и электротехнике.
- Как работает дроссель
- Устройство дросселя
- Как работает трансформатор
- Для чего нужен дроссель
- Как обозначается дроссель на схеме
- Из чего состоит дроссель
- Как подключить дроссель
- Как отличить резистор от дросселя
К точной и компьютерной технике технике больше близок дроссель (Drossel, регулятор, ограничитель), так как он чаще всего применяется в цепях питания процессоров, видеокарт, материнских плат, блоков питания. В последнее время применяются индукторы закрытые в корпуса из металлического сплава для уменьшения наводок, излучения, шумов и высокочастотного свиста при работе катушки.
Дроссель служит для уменьшения пульсаций напряжения, сглаживания или фильтрации частотной составляющей тока и устранения переменной составляющей тока. Сопротивление дросселя увеличивается с увеличением частоты, а для постоянного тока сопротивление очень мало. Характеристики дросселя получаются от толщины проводника, количества витков, сопротивления проводника, наличия или отсутствия сердечника и материала, из которого сердечник сделан.
Используется в выпрямителях, сетевых фильтрах, радиотехнике, питающих фазах высокоточной аппаратуры и другой технике требующей стабильного и «правильного» питания. Многослойная катушка может выступать и в качестве простейшего конденсатора, так как имеет собственную ёмкость. Правда, от данного эффекта пытаются больше избавиться, чем его усиливать и он считается паразитным.
Как работает дроссель
В цепях переменного тока, для ограничения тока нагрузки, очень часто применяют дроссели — индуктивные сопротивления. Перед обычными резисторами здесь у дросселей имеется серьезные преимущества — значительная экономия электроэнергии и отсутствие сильного нагрева.
Устройство дросселя
Устроен дроссель очень просто — это катушка из электрического провода, намотанная на сердечнике из ферромагнитного материала.
Приставка ферро, говорит о присутствии железа в его составе (феррум — латинское название железа), в том или ином количестве.
Принцип работы дросселя основан на свойстве, присущем не только катушкам но и вообще, любым проводникам — индуктивности.
Это явление легче всего понять, поставив несложный опыт.
Для этого требуется собрать простейшую электрическую цепь, состоящую из низковольтного источника постоянного тока (батарейки), маленькой лампочки накаливания, на соответствующее напряжение и достаточно мощного дросселя (можно взять дроссель от лампы ДРЛ-400 ватт).
Без дросселя схема будет работать как обычно — цепь замыкается, лампа загорается. Но если добавить дроссель, подключив его последовательно нагрузке(лампочке), картина несколько изменится.
Присмотревшись, можно заметить, что, во-первых, лампа загорается не сразу, а с некоторой задержкой, во-вторых — при размыкании цепи возникает хорошо заметная искра, прежде не наблюдавшаяся. Так происходит, потому что в момент включения ток в цепи возрастает не сразу — этому препятствует дроссель, некоторое время поглощая электроэнергию и запасая ее в виде электромагнитного поля.
Эту способность и называют — индуктивностью.
Чем больше величина индуктивности, тем большее количество энергии может запасти дроссель. Еденица величины индуктивности — 1 Генри В момент разрыва цепи запасеная энергия освобождается, причем напряжение при этом может превысить Э.Д.С. используемого источника в десятки раз, а ток направлен в противоположную сторону. Отсюда заметное искрение в месте разрыва. Это явление называется — Э.Д.С. самоиндукции.
Если установить источник переменного тока вместо постоянного, использовав например, понижающий трансформатор, можно обнаружить что та же лампочка, подключенная через дроссель — не горит вовсе. Дроссель оказывает переменному току гораздо большое сопротивление, нежели постояному. Это происходит из за того, что ток в полупериоде, отстает от напряжения.
Получается, что действующее напряжение на нагрузке падает во много раз(и ток соответственно), но энергия при этом не теряется — возвращается за счет самоиндукции обратно в цепь.
Сопротивление оказываемое индуктивностью переменному току называется — реактивным. Его значение зависит от величины индуктивности и частоты переменного тока. Величина индуктивности в свою очередь, находится в зависимости от количества витков катушки и свойства материала сердечника, называемого — магнитной проницаемостью, а так же его формы.
Магнитная проницаемость — число, показывающее во сколько раз индуктивность катушки больше с сердечником из данного материала, нежели без него(в идеале — в вакууме.)Т. е — магнитная проницаемость вакуума принята за еденицу.
В радиочастотных катушках малой индуктивности, для точной подстройки применяются сердечники стержеобразной формы. Материалами для них могут являться ферриты с относительно небольшой магнитной проницаемостью, иногда немагнитные материалы с проницаемостью меньше 1.В электромагнитах реле — сердечники подковоообразной и цилиндрической формы из специальных сталей.
Для намотки дросселей и трансформаторов используют замкнутые сердечники — магнитопроводы Ш — образной и тороидальной формы.
Материалом на частотах до 1000 гц служит специальная сталь, выше 1000 гц — различные ферросплавы. Магнитопроводы набираются из отдельных пластин, покрытых лаком.
У катушки, намотанной на сердечник, кроме реактивного(Xl) имеется и активное сопротивление(R). Таким образом, полное сопротивление катушки индуктивности равно сумме активной и реактивной составляющих.
Как работает трансформатор
Рассмотрим работу дросселя, собранного на замкнутом магнитопроводе и подключенного в виде нагрузки, к источнику переменного тока. Число витков и магнитная проницаемость сердечника подобраны таким образом, что его реактивное сопротивление велико, ток протекающий в цепи соответственно — нет.
Ток, переодически изменяя свое направление, будет возбуждать в обмотке катушки (назовем ее катушка номер 1) электромагнитное поле, направление которого будет также переодически меняться — перемагничивая сердечник. Если на этот же сердечник поместить дополнительную катушку(назовем ее — номер 2), то под действием переменного электромагнитного поля сердечника, в ней возникнет наведенная переменная Э.
Д.С.
Если количество витков обеих катушек совпадает, то значение наведенной Э.Д.С. очень близко к значению напряжения источника питания, поданного на катушку номер 1. Если уменьшить количество витков катушки номер 2 вдвое, то значение наведенной Э.Д.С. уменьшится вдвое, если количество витков наоборот, увеличить — наведенная Э.Д.С. также, возрастет. Получается, что на каждый виток, приходится какая-то определенная часть напряжения.
Обмотку катушки на которую подается напряжение питания (номер 1) называют первичной. а обмотка, с которой трансформированое напряжение снимается — вторичной .
Отношение числа витков вторичной(Np ) и первичной (Ns ) обмоток равно отношению соответствующих им напряжений — Up (напряжение первичной обмотки) и Us (напряжение вторичной обмотки).
Таким образом, устройство, состоящее из замкнутого магнитопровода и двух обмоток в цепи переменного тока, можно использовать для изменения питающего напряжения — трансформации. Соответственно, оно так и называется — трансформатор.
Для чего нужен дроссель
Виды дросселей
Дроссель используется вместо последовательного резистора, потому что обеспечивает лучшую фильтрацию (меньше остаточной пульсации переменного тока на источнике питания, что означает меньшее гудение на выходе усилителя) и меньшее падение напряжения. «Идеальный» индуктор будет иметь нулевое сопротивление постоянному току.
При использовании резистора большего размера, вы быстро достигаете точки, где падение напряжения возрастает до пиковых величин, и, кроме того, «провал» питания становится значительным, потому что разность токов между полной выходной мощностью и холостым ходом может быть немалой, особенно в усилителе класса AB.
Существует две распространенные конфигурации источника питания: конденсаторный вход и дроссельный вход.
Входной фильтр конденсатора не обязательно должен иметь дроссель, но для дополнительной фильтрации тот необходим. Источник питания дросселя по определению обязан оснащаться дросселем.
Источник питания с дросселем
На входе конденсатора будет конденсатор фильтра, следующий непосредственно за выпрямителем.
Источник питания дросселя будет иметь дроссель, следующий сразу за выпрямителем. Основное преимущество входного питания дросселя – лучшее регулирование напряжения, но за счет гораздо более низкого выходного напряжения. Входной фильтр дросселя должен иметь определенный минимальный ток, протекающий через него для поддержания регулирования.
Дроссель в собранном приборе
Пример:
Разница напряжений между двумя типами фильтров может быть довольно большой. Например, предположим, что у вас есть трансформатор 300-0-300 и двухполупериодный выпрямитель.
Если вы используете конденсаторный входной фильтр, вы получите максимальное напряжение постоянного тока без нагрузки в 424 вольт, которое снизится до напряжения, зависящего от тока нагрузки и сопротивления вторичных обмоток.
Если вы используете тот же трансформатор с входным фильтром дросселя, пиковое выходное напряжение постоянного тока будет составлять 270 В и будет гораздо более строго регулироваться, чем входной фильтр конденсатора (меньше перемен напряжения питания с изменениями тока нагрузки).
Как обозначается дроссель на схеме
Условные обозначения:
Условное графическое обозначение дросселей
Из чего состоит дроссель
Элементы:
- катушка;
- провод, намотанный на сердечник;
- магнитопровод.
Есть схожесть с трансформатором, но слой обмотки всего один. Такая конструкция помогает стабилизировать сеть, а также исключить шанс резкого скачка напряжения.
Как подключить дроссель
Схема подключения очень простая и представляет собой цепь последовательно соединённого дросселя и самого устройства ДРЛ 250. Подключение идёт через сеть 220 вольт и работает при обычной частоте. Поэтому их без труда можно поставить в домашнюю сеть. Дроссель работает как стабилизатор и корректировщик напряжения.
Схема подключения дросселя
Как отличить резистор от дросселя
По внешнему виду: от резисторов отличаются обычно толщиной (дроссели толще), от конденсаторов – неправильной формой «капельки».
Более точный способ – сопротивление. У дросселя оно почти нулевое.
Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 5 чел.
Средний рейтинг: 4.2 из 5.
404 | TTI, Inc.
Онлайн-сервисы TTI доступны только членам,
пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить доступ!
Извиняюсь! У вас нет доступа к этой онлайн-службе в учетной записи: {{appAccount.accountNumber}}
Аккаунты не найдены
Пожалуйста, выберите одну из следующих учетных записей, у которых есть доступ.
{{account.accountDisplayData}}
Ни один аккаунт не имеет доступа.
Щелкните здесь, чтобы узнать больше о статусе заказа.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше о ezReview.
Извиняюсь! У вас нет доступа к этой онлайн-службе в учетной записи: {{selectedAccount.accountNumber}}
Аккаунты не найдены
Приложение {{serviceName}} в настоящее время недоступно.
Пожалуйста, выберите одну из следующих учетных записей, у которых есть доступ.
{{account.accountDisplayData}}
Нет доступа к учетным записям. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы узнать больше о ezBuy.
Нет доступа к учетным записям. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы узнать больше о ezBuy.
Доступ к вашей услуге {{serviceName}} в настоящее время недоступен, так как ваша корзина «привязана» к учетной записи TTI. которого нет в вашем профиле {{serviceName}}. Вероятно, это произошло из-за того, что ваша корзина содержит одну или несколько деталей.
со сниженными ценами.
Чтобы восстановить доступ к ezBuy, очистите корзину, разместив заказ или удалив детали со скидкой. Цены.
Если у вас есть другие вопросы, позвоните своему торговому представителю TTI.
Корзина заблокирована для:
{{selectedAccount.accountNumber}}
{{selectedAccount.billingAddress.name}}
{{selectedAccount.billingAddress.streetAddress}}
{{selectedAccount.billingAddress.city}}, {{selectedAccount.billingAddress.state.stateShortName}}
{{selectedAccount.billingAddress.zip}}
{{selectedAccount.billingAddress.country.countryShortName}}
- {{supportModalInfo.firstName}} {{supportModalInfo.lastName}}
- {{supportModalInfo.title}}
- {{supportModalInfo.branch}}
- {{supportModalInfo.phone}}
- {{supportModalInfo.email}}
- {{supportModalInfoTwo.
firstName}} {{supportModalInfoTwo.lastName}} - {{supportModalInfoTwo.title}}
- {{supportModalInfoTwo.branch}}
- {{supportModalInfoTwo.phone}}
- {{supportModalInfoTwo.email}}
Электронная почта: {{supportModalInfo.email}}
Отправить быстрое сообщение
Предмет:
Сообщение:
Сообщение успешно отправлено!
Не удалось отправить письмо!
Введите не менее трех символов в поле поиска детали.
请在“零件搜索”字段至少输入三个字符
404 — Страница не найдена
К сожалению, страница, которую вы пытались открыть, не существует. Пожалуйста, проверьте URL-адрес и повторите попытку. Мы благодарим вас за ваш бизнес.
Вот несколько полезных ссылок:
Объяснение дульного сужения просто (без математики, мы обещаем)
Научиться стрелять крыльями — непростая задача — увлекательная, но непростая. Вдобавок к этой проблеме, новые или неопытные стрелки из дробовика часто затрудняются понять, что подразумевается под «чоком». В конце концов, чок — это то, что вы не можете увидеть невооруженным глазом, но, тем не менее, оно имеет решающее значение для успешной стрельбы из дробовика.
Так что же такое дульное сужение?
Дроссельная заслонка представляет собой небольшое сужение, встроенное в последние несколько дюймов внутренней части ствола ружья непосредственно перед дульным срезом. Сужение настолько маленькое, что измеряется тысячными долями дюйма. Старые ружья имеют так называемые «фиксированные» дульные сужения, что означает, что дульные сужения не могут быть изменены. Однако новые ружья часто оснащаются дульными сужениями различных сужений, которые можно легко вкручивать и вывинчивать из ружья, чтобы использовать их в различных ситуациях стрельбы. Преимущество винтовых чоков заключается в том, что одно ружье можно использовать для различных целей, от стрельбы по стендовым мишеням (тарелочкам, ловушкам и спортивным стендам) до различных видов охоты.
Зачем нужен чок в стволе дробовика?
В отличие от винтовок и пистолетов, стреляющих пулями по одной, дробовики стреляют несколькими пулями одновременно. Эти пули известны под общим названием «выстрел», и, в зависимости от их размера, из одного патрона для дробовика можно выстрелить сотнями. Но по ряду причин пули имеют естественную тенденцию быстро отделяться друг от друга, когда они летят к цели. Дроссель контролирует распространение выстрела, регулируя его для различных расстояний дробовика.
Например, если вы будете стрелять по тарелочкам, вам нужен более открытый дульный сужение, чтобы пуля распространялась быстрее, потому что глиняные мишени будут лететь относительно близко к вам. С другой стороны, если вы будете охотиться на водоплавающих птиц, вам нужен более закрытый дроссель, так как утки и гуси, скорее всего, будут улетать дальше. Идея состоит в том, чтобы нанести на глиняную мишень или дичь такую пулю, которая будет достаточно плотной, чтобы поразить мишень, но не настолько плотной, чтобы размер пули стал слишком маленьким, уменьшая ваши шансы на попадание.
Короче говоря, плотность рисунка — это компромисс. Слишком открытый, и глиняная мишень или птица могут пролететь сквозь ваш узор; слишком плотный, и вы рискуете вообще не попасть в цель.
Разработка дульного сужения приписывается двум оружейникам, работавшим одновременно, но раздельно друг от друга в 1866 году: У. Р. Пейпу в Англии и Сильвестру Роперу в Америке. До этого стволы дробовиков не имели сужения от казенной части до дульного среза, что ограничивало их эффективную дальность стрельбы всего примерно 30 ярдами. Сегодня ружья с герметичными дульными сужениями в сочетании с современными боеприпасами позволяют стрелять по глиняным мишеням и дичи на вдвое большем расстоянии.
Конечно, это предполагает, что у вас есть навык поразить летящую цель на таком большом расстоянии, что не так просто сделать. Большинству начинающих стрелков из дробовика следовало бы ограничить свои выстрелы до 40 ярдов или меньше.
Какие дульные сужения следует выбрать для стрельбы по глиняным мишеням и охоты на птиц?
Сейчас нам нужно немного углубиться в технические детали, но я обещаю, что если вы останетесь со мной, я не буду просить вас заниматься математикой. Существует пять основных чоков ружья: цилиндровый, улучшенный цилиндр, модифицированный, улучшенный модифицированный и полный. (Есть еще несколько, предназначенных для конкретных целей, таких как стендовая стрельба и трап, но для простоты давайте оставим пять.)
Если у дробовика настоящий цилиндрический чок, это означает, что в стволе нет никакого сужения; измерение диаметра ствола одинаковой толщины от казенной части до дульного среза. Если ружье имеет улучшенный цилиндрический дульный сужение, сужение ствола составляет 0,010 дюйма. Если модифицированный дроссель, 0,020 дюйма. Если улучшенный-доработанный чок, 0,030 дюйма. Полный дроссель, 0,040 дюйма.
Полное дульное сужение поместит 70% дроби дроби внутри 30-дюймового круга на расстоянии 40 ярдов. Тем не менее, дальнейшее увеличение сужения ствола не приводит к увеличению процентного содержания пули, поэтому дульное сужение 0,040 стало известно как «полное дульное сужение». Тем не менее, какой чок следует использовать для разных дистанций?
Идеальная дальность стрельбы из дробовика с улучшенным дульным сужением составляет от 20 до 30 ярдов. Модифицированный дроссель от 26 до 42 ярдов; полный чок, от 30 до 50 ярдов. Дроссели улучшенного-модифицированного штуцера будут находиться где-то между модифицированным и полным.
При охоте на птиц, очевидно, полезно знать расстояние, на которое вы, вероятно, будете стрелять , прежде чем выйдете на поле. Если вы не знаете, и особенно если птицы, на которых вы будете охотиться, представляют собой новый для вас вид, спросите своего гида или товарищей по охоте, что они думают о том, какой дроссель лучше.
Для стрельбы по глиняным тарелочкам лучше всего подходит чок с улучшенным цилиндром, как и для большинства спортивных площадок. Для ловушки с 16-ярдовой линии (под которой я подразумеваю стрелковую станцию, ближайшую к дому-мишени) улучшенный цилиндр снова является хорошим выбором. По мере того, как вы продвигаетесь дальше по полю-ловушке, может быть полезно увеличить дульное сужение вашего оружия до модифицированного.
Ничто не заменит опыт стрельбы, который, в свою очередь, дает уверенность в своих навыках и способностях.