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电感线圈

电感线圈是利用电磁感应的原理进行工作的器件。当有电流流过一根导线时,就会在这根导线的周围产生一定的电磁场,而这个电磁场的导线本身又会对处在这个电磁场范围内的导线发生感应作用。对产生电磁场的导线本身发生的作用,叫做“自感“,即导线自己产生的变化电流产生变化磁场,这个磁场又进一步影响了导线中的电流;对处在这个电磁场范围的其他导线产生的作用,叫做“互感“。
电感线圈的电特性和电容器相反,“阻高频,通低频“。高频信号通过电感线圈时会遇到很大的阻力,很难通过;而对低频信号通过它时所呈现的阻力则比较小,即低频信号可以较容易的通过它。电感线圈对直流电的电阻几乎为零。
电阻,电容和电感,他们对于电路中电信号的流动都会呈现一定的阻力,这种阻力我们称之为“阻抗”电感线圈对电流信号所呈现的阻抗利用的是线圈的自感。电感线圈有时我们把它简称为“电感”或“线圈”,用字母“L”表示。绕制电感线圈时,所绕的线圈的圈数我们一般把它称为线圈的“匝数“。
编辑本段主要性能指标
电感线圈的性能指标主要就是电感量的大小。另外,绕制电感线圈的导线一般来说总具有一定的电阻,通常这个电阻是很小的,可以忽略不记。但当在一些电路中流过的电流很大时线圈的这个很小的电阻就不能忽略了,因为很大的电流会在这个线圈上消耗功率,引起线圈发热甚至烧坏,所以有些时候还要考虑线圈能承受的电功率。
电感量
电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。
感抗
电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL
品质因素
品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即:Q=XL/R。 线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。
分布电容
任何电感线圈,其匝与匝之间、层与层之间,线圈与参考地之间,线圈与磁屏蔽罩间等都存在一定的电容,这些电容称为电感线圈的分布电容。若将这些分布电容综合在一起,就成为一个与电感线圈并联的等效电容C。分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好。
分类
在电路中常用的电感线圈的分类大致有这么几种:
按电感形式分类:固定电感、可变电感。
按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。
按工作性质分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。
按绕线结构分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈、密绕式线圈、间绕式线圈、脱胎式线圈、蜂房式线圈、乱绕式线圈。
常用线圈
1、单层线圈
单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。
2、蜂房式线圈
如果所绕制的线圈,其平面不与旋转面平行,而是相交成一定的角度,这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周,导线来回弯折的次数,常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小,分布电容小,而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制,折点越多,分布电容越小
3、铁氧体磁芯和铁粉芯线圈
线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯,可增加电感量和提高线圈的品质因素。
4、铜芯线圈
铜芯线圈在超短波范围应用较多,利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量,这种调整比较方便、耐用。
5、色码电感器
色码电感器是具有固定电感量的电感器,其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。
6、阻流圈(扼流圈)
限制交流电通过的线圈称阻流圈,分高频阻流圈和低频阻流圈。
7、偏转线圈
偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载,偏转线圈要求:偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。
作用
阻流作用
电感线圈线圈中的自感电动势总是与线圈中的电流变化抗衡。电感线圈对交流电流有阻碍作用,阻碍作用的大小称感抗xl,单位是欧姆。它与电感量l和交流电频率f的关系为xl=2πfl,电感器主要可分为高频阻流线圈及低频阻流线圈。
调谐与选频作用
电感线圈与电容器并联可组成lc调谐电路。即电路的固有振荡频率f0与非交流信号的频率f相等,则回路的感抗与容抗也相等,于是电磁能量就在电感、电容来回振荡,这lc回路的谐振现象。谐振时电路的感抗与容抗等值又反向,回路总电流的感抗最小,电流量最大(指 f=“f0“的交流信号),lc谐振电路具有选择频率的作用,能将某一频率f的交流信号选择出来。
检测
(1)在选择和使用电感线圈时,首先要想到线圈的检查测量,而后去判断线圈的质量好坏和优劣。欲准确检测电感线圈的电感量和品质因数Q,一般均需要专门仪器,而且测试方法较为复杂。在实际工作中,一般不进行这种检测,仅进行线圈的通断检查和Q值的大小判断。可先利用万用表电阻档测量线圈的直流电阻,再与原确定的阻值或标称阻值相比较,如果所测阻值比原确定阻值或标称阻值增大许多,甚至指针不动(阻值趋向无穷大X)可判断线圈断线;若所测阻值极小,则判定是严重短路万果局部短路是很难比较出来人这两种情况出现,可以判定此线圈是坏的,不能用。如果检测电阻与原确定的或标称阻值相差不大,可判定此线圈是好的。此种情况,我们就可以根据以下几种情况,去判断线圈的质量即Q值的大小。线圈的电感量相同时,其直流电阻越小,Q值越高;所用导线的直径越大,其Q值越大;若采用多股线绕制时,导线的股数越多,Q值越高;线圈骨架(或铁芯)所用材料的损耗越小,其Q值越高。例如,高硅硅钢片做铁芯时,其Q值较用普通硅钢片做铁芯时高;线圈分布电容和漏磁越小,其Q值越高。例如,蜂房式绕法的线圈,其Q值较平绕时为高,比乱绕时也高;线圈无屏蔽罩,安装位置周围无金属构件时,其Q值较高,相反,则Q值较低。屏蔽罩或金属构件离线圈越近,其Q值降低越严重;对有磁芯的的位置要适当安排合理;天线线圈与振荡线圈应相互垂直,这就避免了相互耦合的影响。
(2)线圈在安装前,要进行外观检查
使用前,应检查线圈的结构是否牢固,线匝是否有松动和松脱现象,引线接点有无松动,磁芯旋转是否灵活,有无滑扣等。这些方面都检查合格后,再进行安装。
(3)线圈在使用过程需要微调的,应考虑微调方法
有些线圈在使用过程中,需要进行微调,依靠改变线圈圈数又很不方便,因此,选用时应考虑到微调的方法。例如单层线圈可采用移开靠端点的数困线圈的方法,即预先在线圈的一端绕上3圈~4圈,在微调时,移动其位置就可以改变电感量。实践证明,这种调节方法可以实现微调±2%-±3%的电感量。应用在短波和超短波回路中的线圈,常留出半圈作为微调,移开或折转这半圈使电感量发生变化,实现微调。多层分段线圈的微调,可以移动一个分段的相对距离来实现,可移动分段的圈数应为总圈数的20%-30%。实践证明:这种微调范围可达10%-15%。具有磁芯的线圈,可以通过调节磁芯在线圈管中的位置,实现线圈电感量的微调。
(4)使用线圈应注意保持原线圈的电感量
线圈在使用中,不要随便改变线圈的形状。大小和线圈间的距离,否则会影响线圈原来的电感量。尤其是频率越高,即圈数越少的线圈。所以,目前在电视机中采用的高频线圈,一般用高频蜡或其他介质材料进行密封固定。另外,应注意在维修中,不要随意改变或调整原线圈的位置,以免导致失谐故障。
(5)可调线圈的安装应便于调整
可调线圈应安装在机器的易于调节的位置,以便于调整线圈的电感量达到最佳的工作状态。[1]
原理
电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。
当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化;可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律——磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个“新电源“。当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为“自感应“,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。
总之,当电感线圈接到交流电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着,致使线圈不断产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势 ,称为“自感电动势”。
由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。
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点击次数:  更新时间:2019-07-04 17:54:25  【打印此页】  【关闭
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