इलेक्ट्रिक थ्रॉटल - ऑपरेशन का सिद्धांत और उपयोग के उदाहरण

एक प्रारंभ करनेवाला हस्तक्षेप को दबाने के लिए, वर्तमान तरंगों को सुचारू करने के लिए, एक कुंडल या कोर के चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए, उच्च आवृत्ति पर एक सर्किट के हिस्सों को एक दूसरे से अलग करने के लिए, एक चोक या रिएक्टर कहा जाता है (जर्मन ड्रोसेलन से - तक) सीमा, कील)।

इसलिए, एक विद्युत परिपथ में चोक का मुख्य उद्देश्य एक निश्चित आवृत्ति रेंज में अपने आप में एक धारा धारण करना या एक चुंबकीय क्षेत्र में एक निश्चित अवधि के लिए ऊर्जा जमा करना है।

शारीरिक रूप से, कॉइल में करंट तुरंत नहीं बदल सकता है, इसमें एक सीमित समय लगता है - सीधे इस स्थिति का अनुसरण करता है लेंज के शासन से.

यदि कॉइल के माध्यम से करंट को तुरंत बदला जा सकता है, तो कॉइल के पार एक अनंत वोल्टेज दिखाई देगा। कॉइल का सेल्फ-इंडक्शन, जब करंट बदलता है, अपने आप वोल्टेज बनाता है - आत्म-प्रेरण का ईएमएफ... इस प्रकार चोक धारा को धीमा कर देता है।

यदि परिपथ में धारा के परिवर्तनशील घटक को दबाना आवश्यक है (और शोर या कंपन केवल एक चर घटक का उदाहरण है), तो ऐसे परिपथ में एक चोक लगाया जाता है — प्रारंभ करनेवाला, जिसमें हस्तक्षेप आवृत्ति पर वर्तमान के लिए एक महत्वपूर्ण आगमनात्मक प्रतिरोध है। अगर रास्ते में चोक लगाया जाता है तो नेटवर्क में लहर बहुत कम हो जाएगी। इसी प्रकार परिपथ में कार्यरत विभिन्न आवृत्तियों के संकेतों को एक दूसरे से अलग या पृथक किया जा सकता है।

रेडियो इंजीनियरिंग में, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, माइक्रोवेव तकनीक में, हर्ट्ज़ से गीगाहर्ट्ज़ तक की इकाइयों की उच्च-आवृत्ति धाराओं का उपयोग किया जाता है। 20 kHz के भीतर कम आवृत्तियाँ ऑडियो फ़्रीक्वेंसी को संदर्भित करती हैं, इसके बाद अल्ट्रासोनिक रेंज - 100 kHz तक और अंत में HF और माइक्रोवेव रेंज - 100 kHz, यूनिट, दसियों और सैकड़ों MHz से ऊपर।

तो यह गला घोंटना है सेल्फ इंडक्शन कॉइल, कुछ प्रत्यावर्ती धाराओं के लिए एक बड़े आगमनात्मक प्रतिरोध के रूप में उपयोग किया जाता है।

यदि चोक में कम आवृत्ति धाराओं के लिए एक बड़ा आगमनात्मक प्रतिरोध होता है, तो इसमें एक बड़ा अधिष्ठापन होता है और इस मामले में इसे स्टील कोर के साथ बनाया जाता है। एक उच्च-आवृत्ति चोक (उच्च-आवृत्ति धाराओं के लिए एक उच्च प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है) आमतौर पर कोर के बिना बनाया जाता है।

लो-फ्रीक्वेंसी चोक यह लोहे के ट्रांसफार्मर की तरह दिखता है, केवल अंतर यह है कि इसमें केवल एक कॉइल होता है। घुमावदार एक ट्रांसफॉर्मर के स्टील कोर पर लपेटा जाता है जिसकी प्लेटें एडी धाराओं को कम करने के लिए इन्सुलेट की जाती हैं।

इस तरह के कॉइल में एक उच्च अधिष्ठापन (1 एन से अधिक) होता है, इसमें विद्युत सर्किट में वर्तमान में किसी भी परिवर्तन के लिए महत्वपूर्ण प्रतिरोध होता है जहां यह स्थापित होता है: यदि वर्तमान तेजी से घटने लगता है, तो कॉइल इसका समर्थन करता है, यदि वर्तमान शुरू होता है तेजी से वृद्धि, कुंडल सीमित हो जाएगा, यह तेजी से जमा नहीं होगा।

चोक के आवेदन के व्यापक क्षेत्रों में से एक उच्च-आवृत्ति सर्किट है... मल्टी-लेयर या सिंगल-लेयर कॉइल फेराइट या स्टील कोर पर घाव होते हैं या बिना फेरोमैग्नेटिक कोर के उपयोग किए जाते हैं - केवल एक प्लास्टिक फ्रेम या केवल तार। यदि सर्किट मध्यम और लंबी दूरी की तरंगों पर काम करता है, फिर अनुभागीय घुमाव अक्सर संभव होता है।

फेरोमैग्नेटिक कोर चोक एक ही इंडक्शन के कोरलेस चोक से छोटा होता है। उच्च आवृत्तियों पर संचालन के लिए, फेराइट या मैग्नेटो-ढांकता हुआ कोर का उपयोग किया जाता है, जिसमें कम आंतरिक समाई होती है। इस तरह के चोक काफी व्यापक आवृत्ति रेंज पर काम कर सकते हैं।

जैसा कि आप जानते हैं, चोक का मुख्य पैरामीटर किसी भी कॉइल की तरह इंडक्शन है। इस पैरामीटर की इकाई हेनरी है, और पदनाम Gn है। अगला पैरामीटर विद्युत प्रतिरोध (प्रत्यक्ष धारा में) है, जिसे ओम (ओम) में मापा जाता है।

फिर स्वीकार्य वोल्टेज, रेटेड बायस करंट और निश्चित रूप से गुणवत्ता कारक जैसी विशेषताएं हैं, जो विशेष रूप से दोलन सर्किट के लिए एक अत्यंत महत्वपूर्ण पैरामीटर है। विभिन्न प्रकार की इंजीनियरिंग समस्याओं को हल करने के लिए आज विभिन्न प्रकार के चोक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

चोक के प्रकार

बिना कॉइल के चोक विद्युत सर्किट में उच्च आवृत्ति शोर को दबाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वे आम तौर पर एक खोखले सिलेंडर (या ओ-रिंग) के रूप में बने एक फेराइट कोर होते हैं जिसके माध्यम से तार गुजरता है।

कम आवृत्तियों (औद्योगिक आवृत्ति सहित) पर इस तरह के चोक की प्रतिक्रियाशीलता छोटी होती है, और उच्च आवृत्तियों (0.1 मेगाहर्ट्ज ... 2.5 गीगाहर्ट्ज) पर यह बड़ी होती है। इस प्रकार, यदि केबल में उच्च-आवृत्ति हस्तक्षेप होता है, तो ऐसा चोक इसे 10 ... 15 डीबी के सम्मिलन हानि के साथ दबा देता है।मैंगनीज-जस्ता और निकल-जस्ता फेराइट्स का उपयोग बिना मोड़ के चोक के चुंबकीय कोर बनाने के लिए किया जाता है।

एसी चोक व्यापक रूप से प्रतिरोधों (आगमनात्मक) प्रतिरोधों, एलआर- और एलसी-सर्किट के तत्वों के साथ-साथ एसी कन्वर्टर्स के आउटपुट फिल्टर में उपयोग किया जाता है। इस तरह के चोक ~ 1 mA से 10 A तक की धाराओं के लिए माइक्रोहेनरी के दसवें से लेकर सैकड़ों हेनरी तक के इंडक्शन के साथ बनाए जाते हैं। उनके पास फेरो- या फेरिमैग्नेटिक सामग्री से बने चुंबकीय कोर पर स्थित एक सिंगल कॉइल होता है।

एसी चोक को डिजाइन करते समय, निम्नलिखित मुख्य नाममात्र मापदंडों को ध्यान में रखना आवश्यक है: आवश्यक शक्ति (वर्तमान का सबसे अनुमेय मूल्य), वर्तमान की आवृत्ति, गरिमा और वजन।

गुणवत्ता कारक को विभिन्न तरीकों से बढ़ाया जा सकता है। चुंबकीय सर्किट के उत्पादन के दृष्टिकोण से, यह ध्यान रखना आवश्यक है कि योग्यता को बढ़ाया जा सकता है:

• उच्च चुंबकीय पारगम्यता और कम नुकसान के साथ चुंबकीय सामग्री का चयन;

• चुंबकीय सर्किट के क्रॉस-आंशिक क्षेत्र में वृद्धि;

• एक गैर-चुंबकीय अंतर की शुरुआत।

चौरसाई चोक - कनवर्टर के इनपुट या आउटपुट पर वोल्टेज या करंट के चर घटक को कम करने के लिए डिज़ाइन किए गए कन्वर्टर्स के तत्व। इस तरह के चोक में एक सिंगल वाइंडिंग होती है जिसमें (AC चोक के विपरीत) AC और DC दोनों घटक मौजूद होते हैं। चोक कॉइल को लोड के साथ सीरीज में जोड़ा जाता है।

चोक में एक बड़ा अधिष्ठापन होना चाहिए (आगमनात्मक प्रतिरोध). इसकी घुमावदार पर, वोल्टेज के वैकल्पिक घटक में गिरावट देखी जाती है, जबकि निरंतर घटक (घुमावदार के छोटे सक्रिय प्रतिरोध के कारण) लोड पर जारी किया जाता है।

वर्तमान घटक प्रत्यक्ष चुंबकीय प्रवाह (जो चुंबकत्व के रूप में कार्य करता है) और चोक चुंबकीय सर्किट में एक वैकल्पिक प्रवाह बनाता है, sinusoidal… वर्तमान के निरंतर घटक के कारण, चुंबकीय सर्किट में चुंबकीय प्रवाह (प्रेरण) प्रारंभिक चुंबकीयकरण वक्र के अनुसार बदलता है, जबकि चर घटक के कारण, चुंबकीयकरण उत्क्रमण इसी वर्तमान मूल्यों पर आंशिक चक्रों में होता है।

जैसे-जैसे करंट बढ़ता है, चुंबकीय प्रवाह का प्रत्यावर्ती घटक घटता जाता है (एक निरंतर प्रत्यावर्ती धारा घटक पर), जो अंतर चुंबकीय पारगम्यता में कमी की ओर जाता है और तदनुसार, चोक के अधिष्ठापन में कमी आती है। शारीरिक रूप से, बढ़ते चुंबकीयकरण के साथ अधिष्ठापन में कमी इस तथ्य के कारण है कि जैसे ही यह वर्तमान बढ़ता है, चोक का चुंबकीय सर्किट अधिक से अधिक संतृप्त हो जाता है।

संतृप्ति से घुटन एसी सर्किट में समायोज्य आगमनात्मक प्रतिक्रियाओं के रूप में उपयोग किया जाता है। इस तरह के चोक में कम से कम दो वाइंडिंग होते हैं, जिनमें से एक (काम करना) वैकल्पिक चालू सर्किट में शामिल होता है, और दूसरा (नियंत्रण) - डीसी सर्किट में। संतृप्ति चोक के संचालन का सिद्धांत वक्र बी की गैर-रेखीयता का उपयोग करना है (एच) चुंबकीय सर्किट, जब वे नियंत्रण और ऑपरेटिंग धाराओं द्वारा चुम्बकित होते हैं।

ऐसे चोक के मैग्नेटिक सर्किट में कोई नॉन-मैग्नेटिक गैप नहीं होता है। संतृप्ति चोक की मुख्य विशेषताएं (चौरसाई चोक की तुलना में) चुंबकीय सर्किट में चुंबकीय प्रवाह के चर घटक का काफी अधिक मूल्य और इसके परिवर्तन की साइनसॉइडल प्रकृति है।

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का विकास चोक पर विभिन्न आवश्यकताओं को लगाता है, विशेष रूप से, इसके आकार में कमी और उच्च घटक विधानसभा घनत्व की स्थितियों में विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के स्तर में कमी की आवश्यकता होती है। इस समस्या को हल करने के लिए विकसित किए गए थे सरफेस माउंट बोर्ड पर आधारित मल्टीलेयर फेराइट चिप फिल्टर।

ऐसे उपकरणों का निर्माण थिन-फिल्म तकनीक का उपयोग करके किया जाता है। फेराइट की पतली परतें सब्सट्रेट पर जमा होती हैं (उदाहरण के लिए, ताइवान की कंपनी चिलिसिन इलेक्ट्रॉनिक्स नी-जेडएन फेराइट का उपयोग करती है), जिसके बीच एक आधा मोड़ कुंडल संरचना बनती है।

परतों के निक्षेपण के बाद, जिनकी संख्या कई सौ तक पहुँच सकती है, सिंटरिंग होती है, जिसके दौरान फेराइट चुंबकीय कोर के साथ एक वॉल्यूम कॉइल बनता है। इस डिजाइन के लिए धन्यवाद, आवारा क्षेत्र कम से कम हो जाते हैं और तदनुसार, एक दूसरे पर तत्वों के पारस्परिक प्रभाव को व्यावहारिक रूप से बाहर रखा जाता है, क्योंकि बल की रेखाएं मुख्य रूप से चुंबकीय सर्किट के अंदर बंद होती हैं।

फेराइट चिप्स के साथ बहुपरत फिल्टर: ए — उत्पादन तकनीक; बी - 1 मिमी के चरण के साथ पैमाने से संबंधित उपस्थिति

मल्टीलेयर फेराइट चिप फिल्टर का उपयोग उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, बिजली आपूर्ति आदि के पावर और सिग्नल सर्किट में उच्च आवृत्ति के हस्तक्षेप को फ़िल्टर करने के लिए किया जाता है। चिप फिल्टर के मुख्य निर्माता चिलिसिन इलेक्ट्रॉनिक्स, टीडीके कॉर्पोरेशन (जापान), मुराता मैन्युफैक्चरिंग कं, लिमिटेड (जापान), विषय इंटरटेक्नोलॉजी (यूएसए) आदि हैं।

कार्बोनिल आयरन आधारित मैग्नेटो डाइइलेक्ट्रिक से बना मैग्नेटिक कोर चोक 0.5 … 100.0 मेगाहर्ट्ज की सीमा में संचालित रेडियो उपकरण में उपयोग किया जाता है।

चोक में, सभी ज्ञात नरम चुंबकीय सामग्रियों से बने चुंबकीय कोर का उपयोग किया जा सकता है: विद्युत स्टील्स, फेराइट्स, मैग्नेटो-डाइइलेक्ट्रिक्स, साथ ही सटीक, अनाकार और नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातु।

ट्रांसफार्मर, चुंबकीय एम्पलीफायरों और इसी तरह के उपकरणों में चोक के विपरीत, चुंबकीय सर्किट चुंबकीय नुकसान को कम करते हुए चुंबकीय प्रवाह को केंद्रित करने का काम करता है। इस मामले में, चुंबकीय सर्किट द्वारा किया जाने वाला मुख्य कार्य व्यावहारिक रूप से इसके निर्माण को मैग्नेटो-ढांकता हुआ सामग्री से बाहर करता है जिसमें कम सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता होती है।

मैग्नेटो-डाइइलेक्ट्रिक्स के समान फ़्रीक्वेंसी रेंज में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए गए विभिन्न ग्रेडों के फेराइट्स की एक विस्तृत श्रृंखला विनिर्माण के लिए मैग्नेटो-डाइलेक्ट्रिक्स की एप्लिकेशन रेंज को संकरा करती है विद्युत चुम्बकीय उपकरणों के चुंबकीय सर्किट. 

घुटन के लिए ऐप

तो, उद्देश्य से, इलेक्ट्रिक चोक को इसमें विभाजित किया गया है:

सेकेंडरी स्विचिंग सप्लाई में एसी चोक का संचालन। कॉइल प्राथमिक शक्ति स्रोत की ऊर्जा को अपने चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहीत करता है, फिर इसे लोड में स्थानांतरित करता है। इन्वर्टिंग कन्वर्टर्स, एम्पलीफायर्स - वे चोक का उपयोग करते हैं, कभी-कभी ट्रांसफॉर्मर की तरह कई वाइंडिंग के साथ। यह इसी तरह काम करता है एक फ्लोरोसेंट लैंप की चुंबकीय गिट्टी, रेटेड वर्तमान को प्रज्वलित करने और बनाए रखने के लिए उपयोग किया जाता है।

इंजन स्टार्टिंग चोक - चालू लिमिटर्स को शुरू करना और ब्रेक लगाना। यह प्रतिरोधों में ऊष्मा के रूप में शक्ति को नष्ट करने से अधिक कुशल है। 30 kW तक की शक्ति वाले इलेक्ट्रिक ड्राइव के लिए, ऐसा थ्रॉटल समान दिखता है तीन चरण ट्रांसफार्मर (तीन-चरण चोक का उपयोग तीन-चरण सर्किट में किया जाता है)।

संतृप्त चोकइसका उपयोग वोल्टेज स्टेबलाइजर्स और फेरेरेसोनेंट कन्वर्टर्स (ट्रांसफार्मर को आंशिक रूप से चोक में परिवर्तित किया जाता है) के साथ-साथ चुंबकीय एम्पलीफायरों में किया जाता है, जहां सर्किट के आगमनात्मक प्रतिरोध को बदलने के लिए कोर को चुंबकित किया जाता है।

चौरसाई चोकइसमे लागू फिल्टर संशोधित वर्तमान तरंग को हटाने के लिए। बहुत बड़े कैपेसिटर की कमी के कारण ट्यूब एम्पलीफायरों के उत्कर्ष के दौरान स्मूथिंग पावर चोक बहुत लोकप्रिय थे। रेक्टीफायर के बाद लहर को सुचारू करने के लिए, चोक को ठीक से इस्तेमाल किया जाना था।

जबकि पावर सर्किट में वैक्यूम आर्क लैंप जुड़ा हुआ थ्रॉटल बूस्टर - ये विशेष एम्पलीफायर थे जिनमें चोक लैंप के लिए एनोड लोड के रूप में कार्य करता था।

चोक डीपी पर छोड़ा गया बढ़ा हुआ एसी वोल्टेज ब्लॉकिंग कैपेसिटर सी के माध्यम से अगले लैंप के ग्रिड को खिलाया जाता है। अपेक्षाकृत संकीर्ण आवृत्ति रेंज को बढ़ाना आवश्यक है और इस बैंड में लाभ की कोई बड़ी एकरूपता आवश्यक नहीं है।