Bài viết này, chúng ta cùng nhau tìm hiểu về cuộn cảm và công dụng của cuộn cảm nhé!
Cuộn cảm là gì
Cuộn cảm là một thành phần điện hai cực thụ động lưu trữ năng lượng trong từ trường khi dòng điện chạy qua nó. Thông thường, một cuộn cảm sẽ bao gồm một dây cách điện được quấn thành một cuộn dây, giống như một điện trở.
Khi dòng điện chạy qua cuộn dây thay đổi, từ trường biến thiên theo thời gian tạo ra điện áp trong dây dẫn có cực tính chống lại sự thay đổi dòng điện tạo ra nó.
Từ trường cảm ứng cũng tạo ra một tính chất điện được gọi là độ tự cảm – tỷ số giữa điện áp và tốc độ thay đổi của dòng điện. Độ tự cảm định lượng bao nhiêu năng lượng mà một cuộn cảm có khả năng lưu trữ.
Cấu tạo cuộn cảm
Cấu tạo của cuộn cảm được điều chỉnh bởi các yêu cầu về điện, cơ và nhiệt của một ứng dụng nhất định. Nói chung, nó bao gồm:
- Lựa chọn vật liệu cốt lõi
- Quyết định hình dạng và kích thước cốt lõi
- Chọn dây quấn
Vật liệu lõi là dây từ được tráng men thường được làm bằng đồng, sau đó được phủ trong nhiều lớp vật liệu polyme cách điện. Dây quấn có thể tạo thành nhiều hình dạng, bao gồm hình tròn, hình chữ nhật và mặt cắt ngang hình vuông. Một dây từ tính được chọn để hạn chế và dẫn hướng từ trường, và dây này được cách điện để ngăn ngừa các sự cố như đoản mạch và sự cố.
Các đại lượng đặc trưng của cuộn cảm
Thông thường một cuộn cảm bất kỳ sẽ bao gồm ba đại lượng đặc trưng nhất định. Đó là:
- Hệ số tự cảm
- Cảm kháng
- Điện trở thuần của cuộn dây
Mỗi đại lượng sẽ đặc trưng cho một tính chất khác nhau của cuộn cảm. Cụ thể như sau:
- Cảm kháng là đại lượng đặc trưng cho sự kháng lại hay cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn dây
- Hệ số tự cảm: đặc trưng cho sức điện động cảm ứng khi có dòng điện biến thiên chạy qua cuộn dây
- Điện trở thuần: là đại lượng đặc trưng cho sự hao tổn nhiệt trong quá trình hoạt động cùa cuộn dây. Do đó, điện trở thuần càng bé chứng tỏ rằng cuộn dây càng chất lượng.
Công dụng của cuộn cảm
Công dụng của cuộn cảm trong mạch điện là để dẫn dòng điện một chiều hoặc để tạo thành mạch cộng hưởng khi ghép cuộn cảm nối tiếp hoặc song song với tụ điện. Ngoài ra nó còn có tác dụng chặn dòng điện cao tần trong mạch điện.
Phân loại cuộn cảm
Các ứng dụng khác nhau yêu cầu các loại cuộn cảm khác nhau. Trong hầu hết các trường hợp, bạn sẽ thấy rằng một cuộn cảm trong một hệ thống được hình thành xung quanh vật liệu lõi — thường là sắt hoặc các hợp chất của sắt — để hỗ trợ việc tạo ra từ trường mạnh.
Cuộn cảm lõi sắt
Sắt là vật liệu từ tính cổ điển và dễ nhận biết nhất, làm cho nó trở thành sự lựa chọn hoàn hảo để sử dụng trong cuộn cảm. Như trên, sắt trong cuộn cảm có dạng lõi sắt. Chúng thường được sử dụng để lọc dòng tần số thấp do độ tự cảm tương đối lớn của chúng. Chúng cũng được sử dụng rất nhiều trong các thiết bị âm thanh. Tuy nhiên, không phải lúc nào cuộn cảm cũng cần có lõi sắt.
Cuộn cảm lõi không khí
Như tên cho thấy, cuộn cảm lõi không khí không có lõi – lõi là một khoảng trống. Vì không khí có độ từ thẩm thấp nên điện cảm của cuộn cảm lõi không khí rất thấp. Điều này có nghĩa là tốc độ tăng dòng là tương đối nhanh đối với điện áp đặt vào, làm cho chúng có khả năng xử lý các tần số cao được tìm thấy trong các ứng dụng như mạch RF.
Cuộn cảm lõi Ferit
Ferit là một vật liệu gốm được làm bằng cách trộn và nung sắt (III) oxit pha trộn với một lượng nhỏ của một hoặc nhiều nguyên tố kim loại bổ sung, chẳng hạn như niken và kẽm. Khi được sử dụng trong cuộn cảm, bột ferit được trộn với nhựa epoxy và được đúc để tạo thành một lõi xung quanh có thể quấn một dây từ tính. Cuộn cảm ferit là loại được sử dụng rộng rãi nhất vì có thể kiểm soát tốt độ thẩm thấu của chúng bằng cách điều chỉnh tỷ lệ ferit so với epoxy.
Tham khảo thêm:
Ứng dụng của cuộn cảm
Các cuộn cảm, do vật liệu đồng và sắt cần thiết để tạo ra chúng, có xu hướng đắt tiền. Điều này khiến phần lớn các trường hợp sử dụng của chúng chuyển sang các ứng dụng trong các lĩnh vực có thể hợp lý hóa chi phí đó, chẳng hạn như thiết bị viễn thông, radio và nguồn cung cấp điện.
Trong bộ nguồn, vai trò của cuộn cảm là ngăn dòng điện sử dụng thay đổi đột ngột. Hoạt động cùng với tụ điện, cuộn cảm ngăn chặn những thay đổi đột ngột về điện áp và dòng điện đầu ra của nguồn điện.
Tuy rằng cuộn cảm không là đại lượng liên quan trực tiếp đến máy bơm, nhưng việc hiểu biết chúng góp phần giúp chúng ta có thêm kiến thức về kỹ thuật, về linh kiện trong các thiết bị điều khiển…
Nhìn chung, chúng là những thành phần rất đơn giản nhưng đóng vai trò quan trọng trong thiết bị điện tử công suất.
Thông qua bài viết trên, các bạn cũng đã nắm được Cuộn cảm là gì? Công dụng của cuộn cảm. Bạn đang cần có nhu cầu mua các sản phẩm như bu lông inox, ốc vít inox,… để phục vụ trong sản xuất, bạn có thể tìm đến đơn vị chúng tôi. Cơ khí Việt Hàn đảm bảo sẽ mang đến cho bạn những sản phẩm chất lượng, uy tín nhất thị trường hiện nay.
Bài viết liên quan: