Czy będzie to problem z równoległym używaniem cewki indukcyjnej?

Cewki indukcyjne równolegle

Mówi się, że cewki indukcyjne są połączone równolegle, gdy oba ich zaciski są odpowiednio podłączone do każdego zacisku innego cewki indukcyjnej lub cewki indukcyjnej

Spadek napięcia we wszystkich cewki indukcyjne równolegle będzie taka sama. Następnie cewki indukcyjne równolegle mają wspólne napięcie między nimi i w naszym przykładzie poniżej napięcia przez cewki indukcyjne podaje się jako:

VL1 = VL2 = VL3 = VAB ... Itp

W poniższym obwodzie cewki indukcyjne L1, L2 i L3 są połączone równolegle między dwoma punktami A i B.

Cewki indukcyjne w obwodzie równoległym

W poprzedniej serii induktorów samouczek, widzieliśmy, że całkowita indukcyjność, LT obwodu był równy sumie wszystkich poszczególnych cewki dodane razem. W przypadku cewek indukcyjnych równolegle równoważna indukcyjność obwodu LT jest obliczana inaczej.

Suma poszczególnych prądów płynących przez każdy cewnik można znaleźć za pomocą obecnej ustawy Kirchoffa (KCL), gdzie, IT = I1 + I2 + I3 i wiemy z poprzednich tutoriali na temat indukcyjności, że self-induced emf całej cewki jest podana jako: V = L di / dt

Następnie, biorąc wartości poszczególnych prądów przepływających przez każdy cewnik w naszym obwodzie powyżej, i zastępując prąd i dla i1 + i2 + i3 napięcie w całej kombinacji równoległej podaje się jako:

Zastępując di/dt w powyższym równaniu za pomocą v/L daje:

Możemy go zmniejszyć, aby dać ostateczne wyrażenie do obliczania całkowitej indukcyjności obwodu podczas równoległego łączenia cewek indukcyjnych, co jest podane jako:

Równanie równoległego cewki indukcyjnej

W tym przypadku, podobnie jak obliczenia dla rezystorów równoległych, wartość wzajemna ( 1/Ln ) poszczególnych indukcji jest sumowana zamiast samych indukcji. Ale znowu, podobnie jak w przypadku serii połączonych indukcyjności, powyższe równanie jest prawdziwe tylko wtedy, gdy istnieje "NIE" wzajemnej indukcyjności lub sprzężenia magnetycznego między dwoma lub więcej cewkami (są one magnetycznie odizolowane od siebie). W przypadku sprzężenia między cewkami, na całkowitą indukcyjność ma również wpływ ilość sprzężenia.

Ta metoda obliczania może być używana do obliczania dowolnej liczby pojedynczych indukcji połączonych ze sobą w ramach jednej sieci równoległej. Jeśli jednak istnieją tylko dwa pojedyncze cewki indukcyjne równolegle, wówczas można użyć znacznie prostszej i szybszej formuły, aby znaleźć całkowitą wartość indukcyjności, a to jest:

Jeden ważny punkt do zapamiętania o cewki indukcyjne w obwodach równoległych, całkowita indukcyjność ( LT ) dowolnych dwóch lub więcej cewki połączone ze sobą równolegle zawsze będzie mniejsza niż wartość najmniejszej indukcyjności w łańcuchu równoległym.

Cewki indukcyjne w przykładzie równoległym Nr1

Trzy cewki indukcyjne o powołów 60mH, 120mH i 75mH są połączone ze sobą w równoległym połączeniu bez wzajemnej indukcyjności między nimi. Oblicz całkowitą indukcyjność kombinacji równoległej w milihenries.

Równolegle połączone ze sobą cewki indukcyjne

Gdy cewki indukcyjne są połączone równolegle tak, że pole magnetyczne jednego łączy się z drugim, efekt wzajemnej indukcyjności zwiększa lub zmniejsza całkowitą indukcyjność w zależności od ilości sprzężenia magnetycznego, która istnieje między cewkami. Efekt tej wzajemnej indukcyjności zależy od odległości od cewek i ich orientacji względem siebie.

Wzajemnie połączone cewki indukcyjne równolegle można klasyfikować jako "wspomagające" lub "przeciwstawne" całkowitą indukcyjność z równoległym wspomaganiem połączonych cewek zwiększających całkowitą ekwiwalent indukcyjność i równoległe cewki przeciwne zmniejszające całkowitą ekwiwalent indukcyjności w porównaniu do cewek, które mają zerową wzajemną indukcyjność.

Wzajemne połączone zwojami równoległymi mogą być pokazane jako połączone w konfiguracji wspomagającej lub przeciwnej za pomocą punktów polaryzacji lub znaczników polaryzacji, jak pokazano poniżej.

Induktory wspomagające równolegle

Napięcie w dwóch równoległych cewkach wspomagających powyżej musi być równe, ponieważ są równoległe, więc dwa prądy, i1 i i2 muszą się różnić tak, aby napięcie na nich pozostawało takie samo. Następnie całkowita indukcyjność, LT dla dwóch równoległych przewodników wspomagających podaje się jako:

Gdzie: 2M reprezentuje wpływ cewki L 1 na L 2 i podobnie cewki L 2 na L 1.

Jeśli dwie indukcje są równe, a sprzęgło magnetyczne jest idealne, na przykład w obwodzie toroidalnym, równoważna indukcyjność dwóch cewek indukcyjnych równolegle wynosi L jako LT = L1 = L2 = M. Jednak jeśli wzajemnej indukcyjności między nimi wynosi zero, równoważna indukcyjność będzie L ÷ 2 taki sam jak dla dwóch induktorów indukcji indukcji samoistnych równolegle.

Gdyby jedna z dwóch zwojów została odwrócona w stosunku do drugiej, mielibyśmy wówczas dwa równoległe przeciwstawne cewki indukcyjne i wzajemną indukcyjność, M, która istnieje między tymi dwoma cewkami, będzie miała efekt anulowania dla każdej cewki zamiast efektu wspomagającego, jak pokazano poniżej.

Równoległe przeciwstawne cewki indukcyjne

Następnie całkowita indukcyjność, LT dla dwóch równoległych przeciwstawnych cewki jest podana jako:

Tym razem, jeśli dwie indukcje są równe wartości i sprzężenie magnetyczne jest idealny między nimi, równoważne indukcyjności, a także self-induced emf całej cewki indukcyjnej będzie zero, jak dwa cewki anulują się nawzajem.

Dzieje się tak dlatego, że ponieważ dwa prądy, i1 i i2 przepływają przez każdy cewnik indukcyjny z kolei całkowity strumień wzajemny generowany między nimi wynosi zero, ponieważ oba strumienie wytwarzane przez każdy cewka indukcyjne są równe wielkości, ale w przeciwnych kierunkach.

Następnie dwie cewki stają się zwarciem do przepływu prądu w obwodzie, więc równoważna indukcyjność, LT staje się równa ( L ± M ) ÷ 2.

Cewki indukcyjne w przykładzie równoległym Nr2

Dwa cewki indukcyjne, których indukcyjność jest odpowiednio 75mH i 55mH, są połączone ze sobą w sposób wspomagania równoległego. Ich wzajemna indukcyjność jest podana jako 22.5mH. Oblicz całkowitą indukcyjność kombinacji równoległej.

Cewki inductors w przykładzie równoległym No3

Obliczyć równoważną indukcyjność następującego obwodu indukcyjnego.

Oblicz pierwszą gałąź cewki indukcyjnej LA (induktor L5 równolegle z cewkami indukcyjnymi L6 i L7)

Oblicz drugą gałąź cewki indukcyjnej LB (induktor L3 równolegle z cewkami indukcyjnymi L4 i LA)

Oblicz ekwiwalent indukcyjności obwodu LEQ (Inductor L1 równolegle z cewkami indukcyjnymi L2i LB)

Następnie stwierdzono, że równoważna indukcyjność dla powyższego obwodu: 15mH.

Cewki indukcyjne w podsumowaniu równoległym

Podobnie jak w rezystorze, cewki indukcyjne połączone ze sobą równolegle mają to samo napięcie, Vacross je. Również łączenie przewodników indukcyjnych równolegle zmniejsza efektywną indukcyjność obwodu, przy czym równoważna indukcyjność cewek indukcyjnych "N" połączonych równolegle jest wzajemnością sumy wzajemności poszczególnych indukcji.

Podobnie jak w przypadku serii połączonych cewek indukcyjnych, wzajemnie połączone cewki indukcyjne równolegle są klasyfikowane jako "wspomagające" lub "przeciwne" to całkowita indukcyjność w zależności od tego, czy cewki są połączone łącznie (w tym samym kierunku) czy sprzężone w przeciwnym kierunku( w przeciwnym kierunku).

Do tej pory badaliśmy cewkę jako czysty lub idealny składnik pasywny. W następnym tutorialu na temat induktorów przyjrzymy się nieideatywnym cewkom indukcyjnym, które mają prawdziwe cewki rezystancyjne tworzące równoważny obwód cewki indukcyjnej szeregowo o rezystancji i zbadamy stałą czasową takiego obwodu.

Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z nami pod adresemsales@xfullstar.com