Дроссель – что это такое, устройство, принцип действия, разновидности, применение

Дроссель – это, по сути, катушка индуктивности, устанавливаемая в электросхему для стабилизации работы. Применяется элемент для сглаживания характеристик тока, предотвращения перегрузки и перегрева оборудования. Разберем, что собой представляет, как устроен и по какому принципу работает эта деталь, на какие разновидности подразделяется и в каких сферах применяется.

Источник x-fullstar.com

Дроссель – что это такое, устройство, принцип действия

Компонент электрической схемы, выполненный в виде катушки из изолированного проводника с высоким показателем индуктивности, но малым сопротивлением и емкостью, называется дросселем. Назначение элемента – выравнивание колебаний и задержка тока заданной частоты, а также накопление энергии в течение определенного времени.

В зависимости от места применения устройство может выполнять такой ряд функций:

1. Ограничитель тока в электроцепи.
2. Фильтр для выравнивания пульсаций.
3. Элемент насыщения стабилизаторов.
4. Магнитный усилитель в схеме постоянного тока.

Конструкция дросселя похожа на трансформатор – за исключением того, что проводник намотан всего в 1 ряд. Состоит деталь из следующих рабочих частей:

• Намотка проводника в изоляции. При этом в основном используется медный провод, а в дешевых моделях – алюминиевый.
• Сердечник. Изготавливается из феррита или диэлектрика – в зависимости от того, какие свойства требуется задать устройству.
• Контактные группы.

Источник electroinfo.net

• Изоляционная масса. Это диэлектрическое вещество, которым заливается обмотка – для придания электроизоляционных и антигорючих свойств.
• Корпус из термостойкого материала.

Дроссель накапливает энергию и задерживает ток в заданном диапазоне значений. Такое свойство применяется в различных устройствах. Например, без такой детали не сможет работать ни один люминесцентный светильник.

При этом прибор характеризуется такими параметрами:

1. Индуктивность, измеряемая в Генри, или «Гн».
2. Сопротивление при подключении в цепь постоянного тока.
3. Ток подмагничивания.
4. Добротность.
5. Номинал предельного напряжения.

Механизм действия дросселя на примере работы люминесцентной лампы выглядит следующим образом:

• Дроссель монтируется в схему между светильником и источником переменного тока.
• При замыкании цепи лампочка зажигается с задержкой.
• Объясняется это тем, что на период 1-ой полуволны возникает индукция, при этом ток возрастает и напряжение падает.
• Далее на период 2-ой полуволны катушка заряжается целиком. При этом тока падает, а напряжение возрастает.

Источник opendevices.ru

• В период 3-ей полуволны начинается проталкивание тока через обмотку. Происходит изменение его направления.
• В завершении – на 4-ой полуволне – ток полностью проходит через устройство и поступает в цепь.
• В это время и происходит зажигание лампочки.

На заметку! Как накопитель заряда, дроссель используется в светильниках, а как ограничитель для неподходящих частот в фильтрующих элементах схем.

Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на электротехнических работах любой сложности

Разновидности

Доступные на сегодня дроссели классифицируются по 2 признакам:

1. Типу электроцепей.
2. Назначению.

Разберем особенности разновидности для каждого случая.

Тип электроцепей

По применимости к различным типам электроцепей дроссели бывают 3 видов:

• Низкочастотные.

По виду элементы похожи на стандартный трансформатор. Но при этом оснащены только одним слоем обмотки. Как правило, проводник намотан на каркас из пластика. Внутри него размещен сборный сердечник из стальных сегментов.

Источник ruselectronic.com

Чтобы исключить вихревые токи, пластины между собой надежно изолированы. Ввиду того что низкочастотные разновидности обладают высокой индуктивностью (более 1 Гн), они применяются в качестве препятствия в схемах для прохождения тока частотами 50-60 Гц. То есть выполняют роль стабилизатора.

• Высокочастотные.

Изделия оснащены стальным, ферритовым или пластиковым сердечником. Характеризуются лучшей стабильностью и долговечностью по сравнению с выше приведенными разновидностями. Для работы на средних частотах намотка разделяется по отдельным секторам.

При одинаковой индуктивности модели с ферритовым сердечником обладают меньшими габаритами. При этом наряду с модификациями, оснащенными диэлектрическими сердечниками, они применяются для высокочастотного диапазона.

• Для постоянного тока.

Применяется как элемент электросхемы, когда требуется сгладить пульсацию тока. Такая необходимость, например, возникает в цепях постоянного тока после выпрямления для подачи электричества на светильник.

Источник eltsi.ru

Читайте также:
Принцип работы люминесцентной лампы: схемы подключения и их особенности

Назначение

По назначению дроссели классифицируются на следующие виды:

• Пусковой, для двигателей. Монтируется в схеме на входе в электропривод. В ходе работы снижает скачки тока во время запуска и торможения. Иногда заменяется 3-х-фазным трансформатором, ввиду одинаковости функций.
• Насыщения. Изменяет индуктивное сопротивление. Устанавливается в стабилизаторах, преобразователях, магнитных пускателях в цепях переменного тока. В составе имеет 2 намотки – рабочую и управляющую.
• Сглаживающий. Предназначается для сглаживания резких скачков – как понижению, так и повышению электротока. Применяется в преобразователях, подключается непосредственно к нагрузке по последовательной схеме. Характеризуется большой индуктивностью.
• Сетевой. Монтируется на входе 1-фазной локальной электроцепи. Выполняет функцию предохранителя оборудования от скачков напряжения.

Справка! Катушку индуктивности можно найти во многих современных электроприборах. Это, прежде всего, энергосберегающие и светодиодные светильники, лампы дневного света, блок питания, аудио-проигрыватель и т. д.

Источник tomas.kz

Применение

Дроссель находит широкое применение в электротехнике. Чаще всего деталь выполняет функции таких элементов схемы:

• Ограничители тока.

Индуктивные катушки используются для ограничения характеристик сети в следующих случаях:

1. Короткое замыкание. Не имеющая сердечника деталь обладает наименьшим сопротивлением. Благодаря этому значительно понижается величина тока и мощность дуги в момент замыкания.
2. Понижение пусковых токов. Это тем актуальнее, чем мощнее электромотор. Схема работы устроена так, что после полного разгона ротора, катушка отключается.
3. Постепенное нарастание тока в светильниках. Плавное увеличение номинала требует алгоритм работы прибора освещения.

Медленное нарастание силы тока в энергосберегающих светильниках обуславливается механизмом действия. Например, у дуговых ртутных ламп металлическая ртуть должна плавно перейти из жидкого состояния в парообразное.

Источник vseinstrumenti.ru

Читайте также:
Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети через конденсаторы – схемы

• Катушки насыщения.

Применение дросселя в стабилизаторах и преобразователях основано на том факте, что после насыщения сопротивление индуктивной катушки остается на одном стабильном уровне. Такая же схема действует в магнитных усилителях, где индуктивное сопротивление электроцепи меняется вслед за подмагничиванием сердечника.

При этом катушки индуктивности применялись в ранее изготавливаемых приборах. Сегодня их все больше заменяют электронные системы.

• Сглаживающие фильтры.

Устройства отвечают за стабильность в работе электронной техники. Происходит это потому, что при прохождении тока через выпрямитель пульсация сглаживается в дросселе.

Раннее такие элементы схемы применялись совместно с ламповыми усилителями. Сегодня есть фильтрующие дроссели, оснащенные USB-штекером, а также уже монтированные в электронную схему – типа r68.

• Магнитные усилители.

Элементы схемы применялись для управления электроприводом. Пускатель содержал несколько намоток. Насыщение происходило за счет намагничивания стального сердечника. На современном оборудовании вместо них используются тиристоры.

• Резонансные контуры.

За счет объединения конденсатора с катушкой индуктивности по параллельной схеме создается резонансный контур. Благодаря этому возникает небольшое сопротивление со строго заданной частотой. Такая система лежит в основе тюнеров.

• Электронные дроссели.

В современных радиосхемах и компьютерных платах применяется электронный дроссель. За основу берется модель r68-типа. В монтажной плате элемент выдает ток заданных характеристик. Также он выполняет функцию защиты от внешних и внутренних помех.

Рекомендация! Проверить работоспособность дросселя можно с помощью мультиметра, в функции которого входит замер индуктивности. Результат следует сравнить с паспортными данными.

Читайте также:
Дроссельная шайба: конструкция устройства, расчёты и наладка

Коротко о главном

Дросселем называется катушка индуктивности, характеризующаяся малым сопротивлением и емкостью, но высокой величиной индукции. В электросхеме элемент накапливает энергию, сглаживает пульсации и задерживает ток определенной частоты.

Состоит деталь из 1-рядной намотки, сердечника, корпуса, контактов. Характеризуется рядом параметров – индуктивностью, сопротивлением, током подмагничивания, добротностью, предельным напряжением.

Принцип работы основан на накоплении в течение определенного времени тока заданных характеристик, и затем пропускании его в цепь. Это наглядно проявляется в работе энергосберегающих ламп.

Классифицируется дроссель по ряду признаков на такие виды:

1. Типу схемы – низкочастотные, высокочастотные, для постоянного тока.
2. Назначению – пусковые, насыщения, сглаживания, сетевые.

Применяется катушка индуктивности в различных видах – токоограничители, элементы насыщения, фильтры сглаживания, магнитные усилители, резонансные контуры, электронные дроссели.