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電感線圈
閱讀�48053�(shí)間:2010-09-26 14:24:58

  電感線圈是由�(dǎo)線一圈靠一圈地繞在絕緣管上,導(dǎo)線彼此互相絕�,而絕緣管可以是空心的,也可以包含鐵芯或磁粉芯,簡稱電�。用L表示,單位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH)�1H=10^3mH=10^6uH�

參數(shù)

 ?。ㄒ唬╇姼辛?/FONT>

  電感量也稱自感系�(shù),是表示電感器產(chǎn)生自感應(yīng)能力的一�(gè)物理��

  電感器電感量的大小,主要取決于線圈的圈數(shù)(匝�(shù)�、繞制方�、有無磁心及磁心的材料等�。通常,線圈圈�(shù)越多、繞制的線圈越密�,電感量就越大。有磁心的線圈比無磁心的線圈電感量大;磁心導(dǎo)磁率越大的線圈,電感量也越大�

  電感量的基本單位是亨利(簡稱亨),用字母"H"表示。常用的單位還有毫亨(mH)和微亨(μH�,它們之間的�(guān)系是�

  1H=1000mH

  1mH=1000μH

 ?。ǘ┰试S偏差

  允許偏差是指電感器上�(biāo)稱的電感量與�(shí)際電感的允許誤差��

  一般用于振蕩或?yàn)V波等電路中的電感器要求精度較高,允許偏差為�0.2[%]~±0.5[%];而用于耦合、高頻阻流等線圈的精度要求不�;允許偏差為±10[%]~15[%]�

 ?。ㄈ┢焚|(zhì)因數(shù)

  品質(zhì)因數(shù)也稱Q值或�(yōu)值,是衡量電感器�(zhì)量的主要參數(shù)。它是指電感器在某一頻率的交流電壓下工作�(shí),所呈現(xiàn)的感抗與其等效損耗電阻之�。電感器的Q值越高,其損耗越�,效率越高�

  電感器品�(zhì)因數(shù)的高低與線圈�(dǎo)線的直流電阻、線圈骨架的介質(zhì)損耗及鐵心、屏蔽罩等引起的損耗等有關(guān)�

  (四)分布電�

  分布電容是指線圈的匝與匝之間、線圈與磁心之間存在的電容。電感器的分布電容越�,其�(wěn)定性越��

 ?。ㄎ澹╊~定電�

  額定電流是指電感器有正常工作�(shí)反允許通過的電流值。若工作電流超過額定電流,則電感器就會因�(fā)熱而使性能參數(shù)�(fā)生改變,甚至還會因過流而燒毀�

原理

  電感是導(dǎo)線內(nèi)通過交流電流�(shí),在�(dǎo)線的�(nèi)部及其周圍產(chǎn)生交變磁�,導(dǎo)線的磁通量與生�(chǎn)此磁通的電流之比�

  �(dāng)電感中通過直流電流�(shí),其周圍只呈�(xiàn)固定的磁力線,不隨時(shí)間而變�;可是當(dāng)在線圈中通過交流電流�(shí),其周圍將呈�(xiàn)出隨�(shí)間而變化的磁力�。根�(jù)法拉弟電磁感�(yīng)定律---磁生電來分析,變化的磁力線在線圈兩端會�(chǎn)生感�(yīng)電勢,此感應(yīng)電勢相當(dāng)于一�(gè)“新電源”。當(dāng)形成閉合回路�(shí),此感應(yīng)電勢就要�(chǎn)生感�(yīng)電流。由楞次定律知道感應(yīng)電流所�(chǎn)生的磁力線總量要力圖阻止原來磁力線的變化�。由于原來磁力線變化來源于外加交變電源的變化,故從客觀效果�,電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線圈有與力�(xué)中的慣性相類似的特�,在電學(xué)上取名為“自感應(yīng)”,通常在拉開閘刀開關(guān)或接通閘刀開關(guān)的瞬�,會�(fā)生火�,這就是自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢所造成��

  總之,當(dāng)電感線圈接到交流電源上時(shí),線圈內(nèi)部的磁力線將隨電流的交變而時(shí)刻在變化著,致使線圈不斷�(chǎn)生電磁感�(yīng)。這種因線圈本身電流的變化而產(chǎn)生的電動� ,稱為“自感電動勢��

  由此可見,電感量只是一�(gè)與線圈的圈數(shù)、大小形狀和介�(zhì)有關(guān)的一�(gè)參量,它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無關(guān)�

檢測

  在選擇和使用電感線圈�(shí),首先要想到線圈的檢查測�,而后去判斷線圈的�(zhì)量好壞和�(yōu)劣。欲�(zhǔn)確檢測電感線圈的電感量和品質(zhì)因數(shù)Q,一般均需要專門儀器,而且測試方法較為�(fù)雜。在�(shí)際工作中,一般不�(jìn)行這種檢測,僅�(jìn)行線圈的通斷檢查和Q值的大小判斷??上壤萌f用表電阻檔測量線圈的直流電阻,再與原確定的阻值或�(biāo)稱阻值相比較,如果所測阻值比原確定阻值或�(biāo)稱阻值增大許多,甚至指針不動(阻值趨向無窮大X�

  可判斷線圈斷線;若所測阻值極�,則判定是嚴(yán)重短路萬果局部短路是很難比較出來人這兩種情況出�(xiàn),可以判定此線圈是壞�,不能用。如果檢測電阻與原確定的或標(biāo)稱阻值相差不大,可判定此線圈是好�。此種情況,我們就可以根據(jù)以下幾種情況,去判斷線圈的質(zhì)量即Q值的大小。線圈的電感量相同時(shí),其直流電阻越小,Q值越�;所用導(dǎo)線的直徑越大,其Q值越�;若采用多股線繞制時(shí),導(dǎo)線的股數(shù)越多,Q值越�;線圈骨�(或鐵�)所用材料的損耗越�,其Q值越高。例�,高硅硅鋼片做鐵芯時(shí),其Q值較用普通硅鋼片做鐵芯時(shí)�;線圈分布電容和漏磁越小,其Q值越�。例如,蜂房式繞法的線圈,其Q值較平繞�(shí)為高,比亂繞�(shí)也高;線圈無屏蔽罩,安裝位置周圍無金屬構(gòu)件時(shí),其Q值較�,相�,則Q值較�。屏蔽罩或金屬構(gòu)件離線圈越近,其Q值降低越�(yán)�;對有磁芯的高頻線圈,其Q值較天磁芯時(shí)為高;磁芯的損耗越小,其Q值也越高�

  在電源濾波器中使用的低頻阻流圈,其Q值大小并不太重要,而電感量L的大小卻對濾波效果影響較大。要注意,低頻阻流圈在使用中,多通過較大直流,為防止磁飽�,其鐵芯要求順插,使其具有較大氣�。為防止線圈與鐵芯發(fā)生擊穿現(xiàn)�,二者之間的絕緣�(yīng)符合要求。所以,在使用前還應(yīng)�(jìn)行線圈與鐵芯之間絕緣電阻的檢�。具體方法與變壓器絕緣電阻的檢測方法相同(可參閱變壓器的檢�)�

  對于高頻線圈電感量L由于測試起來更為麻煩,一般都根據(jù)在電路使用效果適�(dāng)�(diào)�,以確定其電感量是否合適�

  對于多�(gè)繞組的線�,還要用萬用表檢測各繞組之間線圈是否短路;對于具有鐵芯和金屬屏蔽罩的線圈,要測量其繞組與鐵芯或金屬屏蔽罩之間是否短路�

提高線圈的Q值所采取的措�

  品質(zhì)因數(shù)Q是反映線圈質(zhì)量的重要參數(shù),提高線圈的Q�,可以說是繞制線圈要注意的重�(diǎn)之一。那�,如何提高繞制線圈的Q值呢,下面介紹具體的方法�

  (1)根據(jù)工作頻率,選用線圈的�(dǎo)�

  工作于低頻段的電感線圈,一般采用漆包線等帶絕緣的導(dǎo)線繞�。工作頻率高于幾萬赫,而低�2MHz的電路中,采用多股絕緣的�(dǎo)線繞制線圈,這樣,可有效地增加導(dǎo)體的表面積,從而可以克服集膚效�(yīng)的影響,使Q值比相同截面積的單根�(dǎo)線繞制的線圈�30%-50�。在頻率高于2MHz的電路中,電感線圈應(yīng)采用單根粗導(dǎo)線繞�,導(dǎo)線的直徑一般為0.3mm�1.5mm。采用間繞的電感線圈,常用鍍銀銅線繞制,以增加�(dǎo)線表面的�(dǎo)電�。這時(shí)不宜選用多股�(dǎo)線繞�,因?yàn)槎喙山^緣線在頻率很高時(shí),線圈絕緣介�(zhì)將引起額外的損�,其效果反不如單根導(dǎo)線好�

  (2)選用�(yōu)�(zhì)的線圈骨�,減少介�(zhì)損�

  在頻率較高的場合,如短波波段,因?yàn)槠胀ǖ木€圈骨架,其介�(zhì)損耗顯著增�,因�,應(yīng)選用高頻介質(zhì)材料,如高頻�、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等作為骨架,并采用間繞法繞制�

  (3)選擇合理的線圈尺�,可以減少損�

  外徑一定的單層線圈(φ20mm-30mm),當(dāng)繞組長度 L與外� D的比� L/D=0.7�(shí),其損耗最??;外徑一定的多層線圈L/

  D�0.2�0.5,用t/D�0.25�0.1�(shí),其損耗最小。繞組厚度t、繞組長度L和外徑D之間滿足3t�2L=D的情況下,損耗也最小。采用屏蔽罩的線�,其L/D�0.8�1.2�(shí)�

  (4)選定合理屏蔽罩的直徑

  用屏蔽罩,會增加線圈的損耗,使Q值降�,因此屏蔽罩的尺寸不宜過�。然而屏蔽罩的尺寸過大,會增大體�,因而要選定合理屏蔽罩的直徑尺寸�

  �(dāng)屏蔽罩直徑Ds與線圈直� D之比滿足如下�(shù)值即 Ds/D�1.6�2.5�(shí),Q值降低不大于10��

  (5)采用磁芯可使線圈圈數(shù)顯著減少

  線圈中采用磁�,減少了線圈的圈�(shù),不僅減小線圈的電阻�,有利Q值的提高,而且縮小了線圈的體積�

  (6)線圈直徑適當(dāng)選大些,利于減小損�

  在可能的條件�,線圈直徑選得大一�,體積增大了一�,有利于減小線圈的損耗。一般接收機(jī),單層線圈直徑取12mm�30mm;多層線圈取6mm�13mm,但從體積考慮,也不宜超過20mm�25mm的范圍�

  (7)減小繞制線圈的分布電�

  盡量采用無骨架方式繞制線�,或者繞制在凸筋式骨架上的線圈,能減小分布電�15%-20�;分段繞法能減小多層線圈的分布電容的1/3~l/2。對于多層線圈來�,直徑D越小,繞組長度L越小或繞組厚度t越大,則分布電容越小。應(yīng)�(dāng)指出的是:經(jīng)過漫漬和封涂后的線圈,其分布電容將增�20%-30��

  總之,繞制線圈,始終把提高Q�,降低損耗,作為考慮的重�(diǎn)�

線圈使用、安裝要注意的問�

  任何電子�(shè)備中的電子元器件安裝�,都是經(jīng)過工程技�(shù)人員根據(jù)使用的各種元器件的性能特點(diǎn),精心安�、全面布局、合理設(shè)�(jì)出來�。作為線圈的使用安裝者,注意如下的幾�(gè)問題就可以了�

  (1)線圈的安裝位置應(yīng)符合�(shè)�(jì)要求

  線圈的裝配位置與其他各種元器的相對位置要符合�(shè)�(jì)的規(guī)定,否則將會影響整機(jī)的正常工�。例如,簡單的半�(dǎo)體收音機(jī)中的高頻阻流圈與磁性天線的位置要適�(dāng)安排合理;天線線圈與振蕩線圈�(yīng)相互垂直,這就避免了相互耦合的影��

  (2)線圈在安裝前,要�(jìn)行外觀檢查

  使用�,應(yīng)檢查線圈的結(jié)�(gòu)是否牢固,線匝是否有松動和松脫現(xiàn)�,引線接�(diǎn)有無松動,磁芯旋�(zhuǎn)是否靈活,有無滑扣等。這些方面都檢查合格后,再�(jìn)行安��

  (3)線圈在使用過程需要微�(diào)�,應(yīng)考慮微調(diào)方法

  有些線圈在使用過程中,需要�(jìn)行微�(diào),依靠改變線圈圈�(shù)又很不方�,因�,選用時(shí)�(yīng)考慮到微�(diào)的方�。例如單層線圈可采用移開靠端�(diǎn)的數(shù)困線圈的方法,即�(yù)先在線圈的一端繞�3圈~4�,在微調(diào)�(shí),移動其位置就可以改變電感量。實(shí)踐證明,這種�(diào)節(jié)方法可以�(shí)�(xiàn)微調(diào)±2%-±3%的電感量。應(yīng)用在短波和超短波回路中的線圈,常留出半圈作為微調(diào),移開或折轉(zhuǎn)這半圈使電感量發(fā)生變�,實(shí)�(xiàn)微調(diào)。多層分段線圈的微調(diào),可以移動一�(gè)分段的相對距離來�(shí)�(xiàn),可移動分段的圈�(shù)�(yīng)為總?cè)�?shù)�20%-30%。實(shí)踐證明:這種微調(diào)范圍可達(dá)10%-15�。具有磁芯的線圈,可以通過�(diào)節(jié)磁芯在線圈管中的位置,實(shí)�(xiàn)線圈電感量的微調(diào)�

  (4)使用線圈�(yīng)注意保持原線圈的電感�

  線圈在使用中,不要隨便改變線圈的形狀。大小和線圈間的距離,否則會影響線圈原來的電感量。尤其是頻率越高,即圈數(shù)越少的線�。所�,目前在電視�(jī)中采用的高頻線圈,一般用高頻蠟或其他介質(zhì)材料�(jìn)行密封固�。另外,�(yīng)注意在維修中,不要隨意改變或�(diào)整原線圈的位置,以免�(dǎo)致失諧故障�

  (5)可調(diào)線圈的安裝應(yīng)便于�(diào)�

  可調(diào)線圈�(yīng)安裝在機(jī)器的易于�(diào)節(jié)的位�,以便于�(diào)整線圈的電感量達(dá)到的工作狀�(tài)�

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