1. Stabinduktivitäten: „Helfer“ bei der Signalübertragung und Filterung
Stabinduktoren haben einen Ferritstab als Kern
, mit Drähten umwickelt. Die hohe magnetische Permeabilität von Ferrit kann den Induktivitätswert erhöhen. Ihre Funktionen konzentrieren sich auf die Signalübertragung und Filterung.
Für die Signalübertragung sind sie beispielsweise für die Antennenschaltungen von Radios von entscheidender Bedeutung. Wenn Radiowellen den Ferritstab passieren, induziert die Spule ein entsprechendes elektrisches Signal. Der Ferritstab konzentriert das Magnetfeld, verbessert die Empfangsempfindlichkeit und sorgt für eine stabile Übertragung von Audiosignalen.
Was die Filterung betrifft, können Stabinduktoren in der Stromversorgung oder in Signalschaltungen von Geräten wie elektronischem Spielzeug eine hohe Impedanz für bestimmte Störsignale erzeugen, hochfrequente Störsignale herausfiltern und anormale Gerätefunktionen verhindern.
2. Dreiphasige Gleichtaktinduktivitäten: „Wächter“ gegen Störungen
Dreiphasige Gleichtaktinduktivitäten
werden hauptsächlich in Dreiphasenschaltungen verwendet. Drei Spulensätze mit gleicher Windungszahl und gleicher Wicklungsrichtung sind auf denselben Magnetkern gewickelt, entsprechend den drei Phasenleitungen des Dreiphasenstromkreises. Ihre Hauptfunktion besteht darin, Gleichtaktstörungen zu unterdrücken, d. h. Störungen zwischen den drei Phasenleitungen und der Erde. Solche Störungen können zu instabilem Gerätebetrieb und Datenfehlern führen.
Bei Gleichtaktstörungen fließt das Störsignal durch die drei Spulensätze und erzeugt im Magnetkern ein gleichsinniges, überlagertes Magnetfeld. Dadurch weist die Induktivität eine hohe induktive Reaktanz gegenüber der Störung auf, was die Ausbreitung der Störung deutlich abschwächt. Sie werden häufig in dreiphasigen Motorsteuerungsschaltungen und Frequenzumrichtern eingesetzt. So kann beispielsweise durch den Anschluss eines Frequenzumrichters an eine dreiphasige Gleichtaktinduktivität verhindert werden, dass die von den internen Schaltkomponenten erzeugten Störungen den Frequenzumrichter selbst und andere Geräte im Stromnetz beeinträchtigen.
3. Luftspulen: „Schlüsselspieler“ in Hochfrequenzschaltungen
Luftspulen haben keinen magnetischen Kern. Sie werden durch das Aufwickeln von Drähten zu Spulen hergestellt. Ihre magnetische Permeabilität wird durch die stabile Luft bestimmt. Da es keine magnetische Kernsättigung gibt, eignen sie sich für Hochfrequenzschaltungen.
Erstens fungieren sie als Abstimminduktivitäten in Hochfrequenzschaltungen (HF). Der Induktivitätswert lässt sich durch die Anpassung von Parametern wie der Anzahl der Spulenwindungen und des Spulendurchmessers präzise steuern. In Kombination mit Kondensatoren zu einem LC-Resonanzkreis ermöglichen sie die Auswahl von Signalen mit bestimmten Frequenzen und gewährleisten die Genauigkeit der drahtlosen Kommunikation.
Zweitens werden sie verwendet für
H
Hochfrequenzfilterinduktivität
In Geräten wie Radar- und Satellitenkommunikationsgeräten können Luftspulen eine Impedanz gegen hochfrequente Störungen erzeugen. Da sie keinen Magnetkern haben, weisen sie zudem geringe Verluste auf, was die Signaldämpfung reduziert und die Qualität der Signalübertragung sicherstellt.
Drittens eignen sie sich für Hochfrequenz- und Hochstromszenarien. Beispielsweise haben Luftspulen in Hochfrequenz-Induktionsheizgeräten eine einfache Struktur und eine gute Wärmeableitungsleistung. Sie halten hohen Strömen stand, erzeugen ein magnetisches Wechselfeld zum Erhitzen von Metallen und gewährleisten einen langfristig stabilen Betrieb.
Zusammenfassung
Stabinduktivitäten gewährleisten die Signalübertragung und -filterung, dreiphasige Gleichtaktinduktivitäten unterdrücken Störungen in Drehstromkreisen und Luftspulen eignen sich für Hochfrequenzszenarien. Das Verständnis ihrer Funktionen ist hilfreich für den Schaltungsentwurf und die Wartung und legt zudem eine solide Grundlage für das Studium der Elektrotechnik.
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