ผลต่างระหว่างรุ่นของ "ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า"

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
Roonie.02 (คุย | ส่วนร่วม)
ไม่มีความย่อการแก้ไข
Roonie.02 (คุย | ส่วนร่วม)
บรรทัด 59: บรรทัด 59:




==แกนแม่เหล็ก==
==หลักการทั่วไป==


ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นจำนวนมากมีแกนเป็นแม่เหล็ก, หรือชิ้นส่วนของวัสดุ ferromagnetic เช่นเหล็ก ในใจกลางของมันเพื่อเพิ่มสนามแม่เหล็ก<ref name="Laplante1">{{cite book
[[ไฟล์:Transformer-hightolow smaller.jpg|thumb|ขดลวดจะจัดแบบศูนย์กลางเพื่อลดการรั่วไหลของสนามแม่เหล็ก]]
| last = Laplante
วัสดุที่ใช้เป็นขดลวดตัวนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการนำไปประยุกต์ใช้ แต่ในทุกกรณีในแต่ละรอบที่พันจะต้องทำให้เป็นฉนวนไฟฟ้าออกจากกันเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสจะไหลในทุกรอบของขดลวด. สำหรับกำลังไฟฟ้าขนาดเล็กและการใช้ในงานสัญญาณที่ซึ่งกระแสที่ใช้มีค่าต่ำและความต่างศักย์ระหว่างรอบที่อยู่ติดกันมีขนาดเล็ก ขดลวดที่พันมักจะทำจากลวดแม่เหล็กเคลือบเช่นลวด Formvar หม้อแปลงไฟฟ้​​าขนาดใหญ่ในการทำงานที่แรงดันไฟฟ้าสูงอาจจะพันด้วยแถบตัวนำทองแดงสี่เหลี่ยมฉนวนกระดาษชุ่มน้ำมันและบล็อกของ pressboard.
| first = Phillip A.
| title = Comprehensive Dictionary of Electrical Engineering
| publisher = Springer
| year = 1999
| location =
| page = 143
| url = http://books.google.com/books?id=soSsLATmZnkC&pg=PA143&dq=core
| doi =
| id =
| isbn = 3540648356}}</ref> กระแสผ่านขดลวดจะทำให้วัสดุนั้นเป็นแม่เหล็กและสนาม แม่เหล็กที่เกิดจากวัสดุนั้นจะผสมไปกับสนามแม่เหล็กที่ผลิตโดยขดลวด ขดลวดนี้จะถูกเรียกว่า '''คอยล์แกน ferromagnetic''' หรือ '''คอยล์แกนเหล็ก'''<ref>[http://books.google.com/books?id=soSsLATmZnkC&pg=PA346&dq=iron+core Laplante 1999, p. 346]</ref> แกน ferromagnetic สามารถเพิ่มสนามแม่เหล็กของขดลวดได้หลายร้อยหรือหลายพันเท่ามากกว่าถ้ามันไม่มีแกน '''คอยล์แกนเฟอร์ไรต์'''เป็นความหลากหลายของคอยล์ที่มีแกนกลางทำจากเฟอร์ไรต์ซึ่งเป็นสารประกอบเซรามิก ferrimagnetic<ref>[http://books.google.com/books?id=soSsLATmZnkC&pg=PA243&dq=ferrite+core Laplante 1999, p. 243]</ref> ขดลวดเฟอร์ไรท์มีความสูญเสียต่ำที่ความถี่สูง

คอยล์ที่ไม่มีแกน ferromagnetic เรียกว่า'''คอยล์แกนอากาศ'''<ref>[http://books.google.com/books?id=soSsLATmZnkC&pg=PA19&dq=air+core Laplante 1999, p. 19]</ref> ซึ่งรวมถึงคอยล์ที่พันบนพลาสติกหรือรูปแบบที่ไม่ใช่สารแม่เหล็กอื่นๆ, เช่นเดียวกับคอยล์ที่จริงๆแล้วมีช่องอากาศอยู่ภายในขดลวดของมัน

==ชนิดของขดลวด==

ขดลวดสามารถถูกจำแนกตามความถี่ของกระแสไฟฟ้าที่มันถูกออกแบบมาเพื่อทำงานด้วย ได้แก่:
*ขดลวด DC ที่ทำงานด้วยกระแสตรงคงที่ในขดลวดของมัน
*ขดลวดความถี่เสียงออดิโอ (AF) ตัวเหนี่ยวนำหรือหม้อแปลงที่ทำงานกับกระแสสลับในช่วงความถี่เสียงที่น้อยกว่า 20 กิโลเฮิร์ทซ์
*ขดลวดความถี่วิทยุ (RF) ตัวเหนี่ยวนำหรือหม้อแปลงที่ทำงานกับกระแสสลับในช่วงความถี่วิทยุ ที่สูงกว่า 20 กิโลเฮิร์ทซ์

ขดลวดก็สามารถถูกจำแนกตามฟังก์ชั่นของมัน ได้แก่
[[File:Stator eines Universalmotor.JPG|thumb|ขดลวดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าบนสเตเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับ]]
===ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า===
บทความหลัก: แม่เหล็กไฟฟ้า

ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นขดลวดที่สร้างสนามแม่เหล็กสำหรับงานภายนอกบางอย่าง, มักจะใช้กับกลไกเพื่อบังคับให้ทำอะไรบางอย่าง<ref>[http://books.google.com/books?id=lROa-MpIrucC&pg=PA113&dq=electromagnet Newnes 2002, p. 113]</ref> ประเภทที่ค่อนข้างชัดเจนได้แก่
:*โซลินอยด์ - ใช้เพื่อเปิดปิดวาวล์ ที่รู้จักดีได้แก่โซลินอยด์วาวล์, นูเมติกวาวล์, ไฮโดรลิกวาวล์เป็นต้น
:*ขดลวดมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - แม่เหล็กไฟฟ้าแกนเหล็กบนโรเตอร์หรือสเตเตอร์ของ มอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ที่ทำหน้าที่หมุนเพลา(มอเตอร์) หรือสร้างกระแสไฟฟ้า(เครื่องกำเนิดไฟฟ้า)
:**ขดลวดสนาม - ขดลวดแกนเหล็กซึ่งจะสร้างสนามแม่เหล็กที่มีอย่างต่อเนื่องเพื่อจะกระทำบนขดลวดอาเมเจอร์
:**ขดลวดอาเมเจอร์ - ขดลวดแกนเหล็กที่ถูกกระทำโดยสนามแม่เหล็กของขดลวดสนามเพื่อสร้างแรงบิด (มอเตอร์) หรือเหนี่ยวนำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า(เครื่องกำเนิดไฟฟ้า)
:*ขดลวด Helmholtz, ขดลวด Maxwell - ขดลวดแกนอากาศที่ให้บริการในการหักล้างสนามแม่เหล็กภายนอกเช่นสนามแม่เหล็กโลก
:*ขดลวด degaussing - ขดลวดที่ใช้ในการล้างอำนาจแม่เหล็กในชิ้นส่วน
:*วอยซ์คอยล์ - ขดลวดที่ใช้ใน moving-coil ของลำโพง, ถูกแขวนระหว่างขั้วของแม่เหล็ก เมื่อสัญญาณเสียงถูกส่งผ่านขดลวด มันจะสั่นซึ่งเป็นการขยับกรวยลำโพงที่ติดอยู่ด้วยกันเพื่อสร้าง คลื่นเสียง

===ตัวเหนี่ยวนำ===
บทความหลัก: [[ตัวเหนี่ยวนำ]]

ตัวเหนี่ยวนำหรือ reactor มีขดลวดที่สร้างสนามแม่เหล็กซึ่งจะปฏิสัมพันธ์กับขดลวดตัวมันเองที่ เหนี่ยวนำเกิด back EMF ซึ่งต่อต้านกับการเปลี่ยนแปลงของกระแสในขดลวด ตัวเหนี่ยวนำถูกใช้เป็นส่วนหนึ่งของวงจรไฟฟ้าในการจัดเก็บพลังงานชั่วคราวหรือต่อต้านการเปลี่ยนแปลงกระแส มีไม่กี่ประเภทดังนี้
:*คอยล์ถัง - ตัวเหนี่ยวนำที่ใช้ในวงจรการจูน
:*โช๊ค - ตัวเหนี่ยวนำใช้เพื่อกั้น AC ความถี่สูงในขณะที่ยอมให้ AC ความถี่ต่ำผ่านได้
:*คอยล์โหลด - ตัวเหนี่ยวนำที่ใช้เพื่อเพิ่มการเหนี่ยวนำของเสาอากาศเพื่อให้มันเรโซแนนท์, หรือเพื่อให้กับสายเคเบิลเพื่อป้องกันการบิดเบือนของสัญญาณ
:*Variometer - ตัวเหนี่ยวนำปรับได้ ประกอบด้วยสองขดลวดต่ออนุกรมกัน, ขดลวดอยู่กับที่ด้านนอกและขดลวดที่สองอยู่ข้างในซึ่งสามารถหมุนเพื่อให้แกนหมุนแม่เหล็กของพวกมันมีทิศทางเดียวกันหรือตรงกันข้าม
:*หม้อแปลง flyback - แม้ว่าจะถูกเรียกว่าหม้อแปลง จริงๆแล้วมันเป็นตัวเหนี่ยวนำที่ทำหน้าที่ จัดเก็บพลังงานใน[[แหล่งจ่ายไฟ]]แบบสวิตชิ่งและวงจรกวาดแนวนอนของ CRT ในโทรทัศน์และจอมอนิเตอร์
[[File:Magnetic amplifier.svg|thumb|reactor แบบอิ่มตัวได้ ในหลักการ กระแส AC ผ่านหลอดไฟ L สามารถถูกควบคุมโดยการอิ่มตัวของแกนเหล็กด้วยกระแสตรงที่ถูกควบคุมโดยตัวต้านทานปรับได้ R แบตเตอรี B และ AC source G]]
:*reactor แบบอิ่มตัวได้ - ตัวเหนี่ยวนำแกนเหล็กที่ใช้ควบคุมกำลังไฟ AC โดยการปรับความอิ่มตัวของแกนด้วยการใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงในขดลวดสำรอง
:*บัลลาสต์เหนี่ยวนำ - ตัวเหนี่ยวนำที่ใช้ในวงจรหลอดไฟดีสชาร์จก๊าซ เช่นหลอดฟลูโอเรสเซนท์, เพื่อจำกัดกระแสผ่านหลอดไฟ

===หม้อแปลง===


==ผลของความถี่==
==ผลของความถี่==

รุ่นแก้ไขเมื่อ 11:10, 27 มีนาคม 2557

เส้นสนามแม่เหล็ก(สีแดง)ของขดลวดที่มีกระแส(I)ไหลผ่านจะพาดผ่านศูนย์กลางของขดลวดและหนาแน่นสะสมบริเวณนั้น

ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า หรือ (อังกฤษ: electromagnetic coil) เป็นตัวนำไฟฟ้าอย่างหนึ่งเช่น ลวดในรูปของขดลวด(อังกฤษ: coil), รูปเกลียวก้นหอยหรือเกลียวสปริง[1][2] ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าถูกใช้ในวิศวกรรมไฟฟ้า, ในการใช้งานที่กระแสไฟฟ้าจะมีปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็ก, ในอุปกรณ์เช่นตัวเหนี่ยวนำ, แม่เหล็กไฟฟ้า, หม้อแปลง, และขดลวดเซ็นเซอร์ เป็นได้ทั้งกระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านลวดของคอยล์เพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก หรือตรงกันข้าม สนามแม่เหล็กภายนอกที่แปรตามเวลาพาดผ่านด้านในของขดลวดสร้าง EMF(แรงดัน)ในตัวนำ

กระแสไหลในตัวนำใดๆจะสร้างสนามแม่เหล็กวงกลมรอบตัวนำตามกฎของแอมแปร์[3] ประโยชน์ของการใช้รูปทรงแบบขดม้วนก็คือมันจะเพิ่ม ความแรงของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแส สนามแม่เหล็กที่เกิดจากแต่ละรอบที่แยกจากกันของลวดตัวนำทั้งหมดผ่านศูนย์กลางของขดลวดและซ้อนกัน(อังกฤษ: superpose) เพื่อสร้างสนามที่แข็งแกร่งที่นั่น จำนวนรอบของขดลวดยิ่งมาก สนามที่ถูกสร้างขึ้นก็ยิ่งแรง ในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กภายนอกทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในตัวนำตามกฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์[3][4] แรงดันไฟฟ้า ที่ถูกเหนี่ยวนำสามารถทำให้เพิ่มขึ้นได้โดยพันลวดให้เป็นขดเพราะเส้นสนามจะตัดเส้นลวดหลายครั้ง[3]

ทิศทางของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไหลในขดลวดจะถูกกำหนดโดยกฎมือด้านขวา ถ้านิ้วมือของมือข้างขวาถูกกำรอบแกนแม่เหล็กของขดลวดในทิศทางของการไหลของกระแสในเส้นลวด, นิ้วหัวแม่มือจะชี้ไปในทิศทางที่เส้นสนามแม่เหล็กพาดผ่านขดลวด

มีขดลวดหลายประเภทที่ใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

ลวดและแทป

แผนภาพแสดงรูปแบบทั่วไปของคอยล์ของหม้อแปลง

ลวดหรือตัวนำที่สร้างเป็นคอยล์ถูกเรียกว่าขดลวด[5] หลุมตรงกลางของขดลวดเรียกว่าพื้นที่แกน(อังกฤษ: core)หรือแกนหมุน(อังกฤษ: axis)แม่เหล็ก[6] แต่ละวงลูปที่พันเรียกว่ารอบ[2] ในขดลวดที่ลวดสัมผัสกัน ลวดต้องถูกทำให้เป็นฉนวนโดยการเคลือบด้วยสารที่ไม่นำไฟฟ้า เช่น พลาสติกหรือสีเคลือบผิวหน้า เพื่อป้องกันกระแสไหลข้ามระหว่างรอบของลวด ขดลวดมักจะถูกห่อรอบ"คอยล์ฟอร์ม"ที่ทำจากพลาสติกหรือวัสดุอื่นเพื่อยึดให้อยู่กับที่[2] ปลายของลวดจะถูกนำออกมาและติดอยู่กับวงจรภายนอก ขดลวดอาจมีการเชื่อมต่อไฟฟ้าเพิ่มเติมตามความยาวของมัน จุดแยกเหล่านี้จะเรียกว่า "แทป"[7] ขดลวดที่มีแทปเพียงจุดเดียวตรงกลางของความยาวของมันเรียกว่า center-tap[8] คอยล์สามารถมีมากกว่าหนึ่งขดลวด, เป็นฉนวนแยกจากกัน ถ้ามีสองขดหรือมากกว่ารอบแกนหมุนแม่เหล็กทั่วไป ลวดจะกล่าวว่าเป็น"คู่เหนี่ยวนำ"หรือ"คู่แม่เหล็ก"[9] กระแสที่แปรตามเวลาที่ไหลในขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กที่แปรตามเวลาที่พาดผ่านขดลวดอื่น ซึ่ง จะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่แปรตามเวลาในขอลวดอื่นนั้น คอยล์นี้เรียกว่า "หม้อแปลง"[10]


แกนแม่เหล็ก

ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นจำนวนมากมีแกนเป็นแม่เหล็ก, หรือชิ้นส่วนของวัสดุ ferromagnetic เช่นเหล็ก ในใจกลางของมันเพื่อเพิ่มสนามแม่เหล็ก[11] กระแสผ่านขดลวดจะทำให้วัสดุนั้นเป็นแม่เหล็กและสนาม แม่เหล็กที่เกิดจากวัสดุนั้นจะผสมไปกับสนามแม่เหล็กที่ผลิตโดยขดลวด ขดลวดนี้จะถูกเรียกว่า คอยล์แกน ferromagnetic หรือ คอยล์แกนเหล็ก[12] แกน ferromagnetic สามารถเพิ่มสนามแม่เหล็กของขดลวดได้หลายร้อยหรือหลายพันเท่ามากกว่าถ้ามันไม่มีแกน คอยล์แกนเฟอร์ไรต์เป็นความหลากหลายของคอยล์ที่มีแกนกลางทำจากเฟอร์ไรต์ซึ่งเป็นสารประกอบเซรามิก ferrimagnetic[13] ขดลวดเฟอร์ไรท์มีความสูญเสียต่ำที่ความถี่สูง

คอยล์ที่ไม่มีแกน ferromagnetic เรียกว่าคอยล์แกนอากาศ[14] ซึ่งรวมถึงคอยล์ที่พันบนพลาสติกหรือรูปแบบที่ไม่ใช่สารแม่เหล็กอื่นๆ, เช่นเดียวกับคอยล์ที่จริงๆแล้วมีช่องอากาศอยู่ภายในขดลวดของมัน

ชนิดของขดลวด

ขดลวดสามารถถูกจำแนกตามความถี่ของกระแสไฟฟ้าที่มันถูกออกแบบมาเพื่อทำงานด้วย ได้แก่:

  • ขดลวด DC ที่ทำงานด้วยกระแสตรงคงที่ในขดลวดของมัน
  • ขดลวดความถี่เสียงออดิโอ (AF) ตัวเหนี่ยวนำหรือหม้อแปลงที่ทำงานกับกระแสสลับในช่วงความถี่เสียงที่น้อยกว่า 20 กิโลเฮิร์ทซ์
  • ขดลวดความถี่วิทยุ (RF) ตัวเหนี่ยวนำหรือหม้อแปลงที่ทำงานกับกระแสสลับในช่วงความถี่วิทยุ ที่สูงกว่า 20 กิโลเฮิร์ทซ์

ขดลวดก็สามารถถูกจำแนกตามฟังก์ชั่นของมัน ได้แก่

ขดลวดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าบนสเตเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับ

ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า

บทความหลัก: แม่เหล็กไฟฟ้า

ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นขดลวดที่สร้างสนามแม่เหล็กสำหรับงานภายนอกบางอย่าง, มักจะใช้กับกลไกเพื่อบังคับให้ทำอะไรบางอย่าง[15] ประเภทที่ค่อนข้างชัดเจนได้แก่

  • โซลินอยด์ - ใช้เพื่อเปิดปิดวาวล์ ที่รู้จักดีได้แก่โซลินอยด์วาวล์, นูเมติกวาวล์, ไฮโดรลิกวาวล์เป็นต้น
  • ขดลวดมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - แม่เหล็กไฟฟ้าแกนเหล็กบนโรเตอร์หรือสเตเตอร์ของ มอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ที่ทำหน้าที่หมุนเพลา(มอเตอร์) หรือสร้างกระแสไฟฟ้า(เครื่องกำเนิดไฟฟ้า)
    • ขดลวดสนาม - ขดลวดแกนเหล็กซึ่งจะสร้างสนามแม่เหล็กที่มีอย่างต่อเนื่องเพื่อจะกระทำบนขดลวดอาเมเจอร์
    • ขดลวดอาเมเจอร์ - ขดลวดแกนเหล็กที่ถูกกระทำโดยสนามแม่เหล็กของขดลวดสนามเพื่อสร้างแรงบิด (มอเตอร์) หรือเหนี่ยวนำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า(เครื่องกำเนิดไฟฟ้า)
  • ขดลวด Helmholtz, ขดลวด Maxwell - ขดลวดแกนอากาศที่ให้บริการในการหักล้างสนามแม่เหล็กภายนอกเช่นสนามแม่เหล็กโลก
  • ขดลวด degaussing - ขดลวดที่ใช้ในการล้างอำนาจแม่เหล็กในชิ้นส่วน
  • วอยซ์คอยล์ - ขดลวดที่ใช้ใน moving-coil ของลำโพง, ถูกแขวนระหว่างขั้วของแม่เหล็ก เมื่อสัญญาณเสียงถูกส่งผ่านขดลวด มันจะสั่นซึ่งเป็นการขยับกรวยลำโพงที่ติดอยู่ด้วยกันเพื่อสร้าง คลื่นเสียง

ตัวเหนี่ยวนำ

บทความหลัก: ตัวเหนี่ยวนำ

ตัวเหนี่ยวนำหรือ reactor มีขดลวดที่สร้างสนามแม่เหล็กซึ่งจะปฏิสัมพันธ์กับขดลวดตัวมันเองที่ เหนี่ยวนำเกิด back EMF ซึ่งต่อต้านกับการเปลี่ยนแปลงของกระแสในขดลวด ตัวเหนี่ยวนำถูกใช้เป็นส่วนหนึ่งของวงจรไฟฟ้าในการจัดเก็บพลังงานชั่วคราวหรือต่อต้านการเปลี่ยนแปลงกระแส มีไม่กี่ประเภทดังนี้

  • คอยล์ถัง - ตัวเหนี่ยวนำที่ใช้ในวงจรการจูน
  • โช๊ค - ตัวเหนี่ยวนำใช้เพื่อกั้น AC ความถี่สูงในขณะที่ยอมให้ AC ความถี่ต่ำผ่านได้
  • คอยล์โหลด - ตัวเหนี่ยวนำที่ใช้เพื่อเพิ่มการเหนี่ยวนำของเสาอากาศเพื่อให้มันเรโซแนนท์, หรือเพื่อให้กับสายเคเบิลเพื่อป้องกันการบิดเบือนของสัญญาณ
  • Variometer - ตัวเหนี่ยวนำปรับได้ ประกอบด้วยสองขดลวดต่ออนุกรมกัน, ขดลวดอยู่กับที่ด้านนอกและขดลวดที่สองอยู่ข้างในซึ่งสามารถหมุนเพื่อให้แกนหมุนแม่เหล็กของพวกมันมีทิศทางเดียวกันหรือตรงกันข้าม
  • หม้อแปลง flyback - แม้ว่าจะถูกเรียกว่าหม้อแปลง จริงๆแล้วมันเป็นตัวเหนี่ยวนำที่ทำหน้าที่ จัดเก็บพลังงานในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งและวงจรกวาดแนวนอนของ CRT ในโทรทัศน์และจอมอนิเตอร์
reactor แบบอิ่มตัวได้ ในหลักการ กระแส AC ผ่านหลอดไฟ L สามารถถูกควบคุมโดยการอิ่มตัวของแกนเหล็กด้วยกระแสตรงที่ถูกควบคุมโดยตัวต้านทานปรับได้ R แบตเตอรี B และ AC source G
  • reactor แบบอิ่มตัวได้ - ตัวเหนี่ยวนำแกนเหล็กที่ใช้ควบคุมกำลังไฟ AC โดยการปรับความอิ่มตัวของแกนด้วยการใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงในขดลวดสำรอง
  • บัลลาสต์เหนี่ยวนำ - ตัวเหนี่ยวนำที่ใช้ในวงจรหลอดไฟดีสชาร์จก๊าซ เช่นหลอดฟลูโอเรสเซนท์, เพื่อจำกัดกระแสผ่านหลอดไฟ

หม้อแปลง

ผลของความถี่

ขดลวดความถี่สูงทำงานที่หลายสิบหลายร้อยกิโลเฮิร์ตซ์มักจะมีลวดที่ทำจากลวดฝอยถัก Litz เพื่อลด skin effect และการสูญเสียผลใกล้ชิด. หม้อแปลงขนาดใหญ่ใช้ลวดทองแดงฝอยหลายเกลียวเช่นกันเนื่องจากแม้จะใช้ความถี่พลังงานต่ำ การกระจายไม่สม่ำเสมอของกระแสก็ยังมีอยู่ในขดลวดกระแสสูง. แต่ละเส้นของลวดฝอยเป็นฉนวนซึ่งกันและกัน และในเกลียวถักจะถูกจัดเรียงเพื่อให้บางจุดในขดลวดหรือตลอดทั้งเส้นขดลวด มีความสัมพันธ์ที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดความสมคุลย์ในการสับเปลี่ยนการไหลของกระแสในเส้นลวดฝอยแต่ละเส้น ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียกระแสไหลวนในตัวขดลวดเอง เส้นลวดฝอยตีเกลียวนี้ยังมีความยืดหยุ่นมากกว่าตัวนำที่เป็นของแข็งในขนาดที่ใกล้เคียงกันและง่ายต่อการผลิตอีกด้วย

ลวดจากขดลวดเหนี่ยวนำสัญญาณลดการรั่วไหลและความจุจรจัดในการปรับปรุงการตอบสนองความถี่สูง ขดลวดจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนและส่วนเหล่านี้ในการสลับกันระหว่างส่วนของขดลวดอื่น ๆ

ภาพหน้าตัดแสดงการพันขดลวดในหม้อแปลง. สีขาว: ฉนวน. เขียวเป็นวงก้นหอย: แกนเหล็กซิลิคอนวางตัวเป็นแนวเนื้อไม้. ดำ: ขดลวดปฐมภูมิทำด้วยทองแดงปราศจากอ๊อกซิเจน. แดง: ขดลวดทุติยภูมิ. บนซ้าย: หม้อแปลงรูปโดนัท. ขวา: C-core, และ E-core จะคล้ายกัน. ขดลวดสีดำทำด้วยฟิล์ม บนสุด: ค่า capacitance ระหว่างทุกปลายของทั้งสองขดลวดมีค่าต่ำเสมอกัน เนื่องจากแกนส่วนใหญ่เป็นตัวนำค่อนข้างน้อย แต่ก็ยังต้องการฉนวน ล่าง: ค่า capacitance ที่ปลายหนึ่งของขดทุติยภูมิต้องมีค่าที่ต่ำที่สุด สำหรับหม้อแปลงกำลังต่ำแต่แรงดันสูง ล่างซ้าย: การลดค่า inductance ที่รั่วจะเพิ่มค่า capacitance

แท็ป

คอยส์อาจมีแท็ปที่อยู่ระหว่างขั้วหัวท้ายของขดลวดสำหรับใช้เปลี่ยนจำนวนรอบของขดลวด การเปลี่ยนจำนวนรอบก็หมายถึงการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าด้วย

ในหม้อแปลง แท็ปอาจถูกเปลี่ยนด้วยมือหรือสวิทช์มือหมุนหรือสวิทช์อัตโนมัติ การเปลี่ยนแท็ปอัตโนมัติในขณะใช้งานจริงใช้ในงานสายส่งแรงสูง หรือใช้ในอุปกรณ์เช่นหม้อแปลงไฟฟ้​​าเตาหลอมหรือเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติสำหรับโหลดที่มีความสำคัญ หม้อแปลงความถี่เสียงใช้ในการกระจายของเสียงผ่านทางลำโพงที่สาธารณะจะมีแท็ปเพื่อใช้ปรับตัวความต้านทานของลำโพงแต่ละตัว หม้อแปลงที่มีแท็ปตรงกลางพอดีมักถูกใช้ในขั้นตอนการส่งเสียงออกของเครื่องขยายเสียงพลังสูงด้วยวงจร Push-Pull หม้อแปลงที่ใช้ในการทำมอดดูเลชั่นในเครื่องส่งสัญญาณ AM จะมีลักษณะคล้ายกันมาก

ยึดให้แน่น

คอยส์มักจะถูกยึดติดเพื่อป้องกันไม่ให้สายไฟเคลื่อนที่ขณะใช้งาน โดยทั่วไปจะนำคอยล์ที่ประกอบเสร็จแล้ว จุ่มลงไปในครั่งแล้วอบให้แห้ง

ระบบทำฉนวนให้ขดลวดชนิดแห้งมีแบบ'จุ่มและอบ' หรือแบบคุณภาพสูง ด้วยความดันสูญญากาศ

การสร้างหม้อแปลงแบบ oil-filled ต้องทำให้ฉนวนของขดบวดแห้งสนิทก่อนเติมน้ำมันเข้าไป การอบแห้งจะดำเนินการที่โรงงานโดยการไหลเวียนของอากาศร้อนรอบแกนหรือโดยการใช้ไอน้ำอบแห้ง (VPD) โดยที่ตัวทำละลายที่ระเหยถ่ายโอนความร้อนโดยการควบแน่นบนขดลวดและแกน สำหรับหม้อแปลงขนาดเล็ก ให้ความร้อนโดยป้อนกระแสเข้าไปในขดลวด วิธีการนี้เรียกว่าการให้ความร้อนความถี่ต่ำ (LFH) เนื่องจากกระแสที่ป้อนเข้าไปมีความถี่ต่ำกว่ากระแสของกริดที่ 50 หรือ 60 Hz ความถี่ที่ต่ำกว่าจะช่วยลดผลกระทบจากการเหนี่ยวนำในหม้อแปลงไฟฟ้​​าเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสมีปริมาณลดลง. วิธีการอบแห้ง LFH ยังใช้สำหรับการให้บริการกับหม้อแปลงเก่า.

ค่า capacitance

ขดลวด, โดยเฉพาะอย่างยิ่งขดลวดหลายชั้นสามารถมีค่า capacitance ระหว่างชั้นได้

เมื่อค่า capacitance นี้เป็นปัญหา ขดลวดที่มีหลายชั้นมักจะถูกแทนที่ด้วยขดลวดชั้นเดียว นั่นคือ ขดลวดแบบแพนเค้กหรือ solenoid ชั้นเดียว


ขดลวดเกลียวแบนของนิโคลา เทสลา

ประเภทเฉพาะ

Solenoid

ภาพของโซลินอยด์รูปแบบหนึ่ง

โซลินอยด์ (จากภาษาฝรั่งเศส solénoïde มาจากภาษากรีก Solen "ท่อหรือช่อง" + รูปแบบของกรีก Eidos "รูปแบบหรือรูปร่าง" ) เป็นขดลวดพันเป็นเกลียวแน่น เป็นคำที่คิดค้นโดย André-Marie Ampère ที่กำหนดให้เป็นขดลวดเกลียว

ทางด้านกายภาพ โซลินอยด์หมายถึงเส้นลวดที่ยาว ม้วนเป็นวงเล็กๆ มักจะพันรอบแกนโลหะซึ่ง เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านจะก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอในบริเวณของพื้นที่ (ที่จะต้องทำการทดลองต่อไป) โซลินอยด์มีความสำคัญเพราะสามารถสร้างสนามแม่เหล็กที่ควบคุมได้และสามารถนำมาใช้เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าได้

ทางด้านวิศวกรรม โซลินอยด์ยังอาจหมายถึงความหลากหลายของอุปกรณ์แปลงสัญญาณ(transducer) ที่แปลงพลังงานให้เป็นการเคลื่อนไหวเชิงเส้น คำนี้อาจถูกใช้อ้างถึงวาล์วโซลินอยด์ก็ได้ ซึ่งประกอบด้วยขดลวดกลไกแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อควบคุมการทำงานของทั้งวาล์วนิวแมติกหรือไฮโดรลิค, หรือเป็นสวิทช์โซลินอยด์ซึ่งเป็นรีเลย์ชนิดหนึ่งที่ใช้ควบคุมสวิทช์ไฟฟ้าเช่นสวิทช์สตาร์ทในรถยนต์ เป็นต้น

หม้อแปลง

หม้อแปลงไฟฟ้​​าเป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าที่มีขดลวดปฐมภูมิถ่ายเทพลังงานไปให้ขดลวดทุติยภูมิหรือในทางกลับกันโดยการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ขดลวด tickler หรือขดลวด feedback จะเป็นขดลวดที่สามที่วางอยู่ในความสัมพันธ์กับขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิ แท็ปคอยด์เป็นอีกขดลวดหนึ่งในหม้อแปลงหรือปิกอัพคอยด์บางตัว

ขดลวดเหนี่ยวนำ

ขดลวดเหนี่ยวนำโดยปกติจะเป็นขดลวดพันรอบแกนแม่เหล็ก หรือไม่มีแกน มีสองขั้วธรรมดา ใช้ทำหน้าที่กรองสัญญาณหรือเป็นตัว matching

มอเตอร์ไฟฟ้า

ขดลวดในมอเตอร์ไฟฟ้าค่อนข้างซับซ้อน มีทั้งแบบเฟสเดียวและสามเฟส แบบสามเฟสมีขดลวดสามชุด การพันขดลวดมีหลายรูปแบบแตกต่างกัน รายละเอียดดูมอเตอร์

อ้างอิง

  1. Stauffer, H. Brooke (2005). NFPA's Pocket Dictionary of Electrical Terms. Jones and Bartlett Learning. p. 36. ISBN 0877655995.
  2. 2.0 2.1 2.2 Laplante, Phillip A. (1999). Comprehensive Dictionary of Electrical Engineering. Springer. pp. 114–115. ISBN 3540648356.
  3. 3.0 3.1 3.2 Arun, P. (2006). Electronics. Alpha Sciences International Ltd. pp. 73–77. ISBN 1842652176.
  4. Newnes 2002, p. 129
  5. Stauffer 2005, p. 273
  6. Amos, S W (2002). Newnes Dictionary of Electronics. Newnes. p. 191. ISBN 0080524052. {{cite book}}: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ |coauthors= ถูกละเว้น แนะนำ (|author=) (help)
  7. Laplante 1999, p. 633
  8. Stauffer 2005, p. 29
  9. Newnes 2002, p. 167
  10. Newnes 2002, p. 326
  11. Laplante, Phillip A. (1999). Comprehensive Dictionary of Electrical Engineering. Springer. p. 143. ISBN 3540648356.
  12. Laplante 1999, p. 346
  13. Laplante 1999, p. 243
  14. Laplante 1999, p. 19
  15. Newnes 2002, p. 113