Indukcinė apkrova yra elektros grandinės dalis, kuri darbui gaminti naudoja magnetinę energiją. Dauguma elektros prietaisų, variklių ir kitų prietaisų gali būti klasifikuojami kaip indukciniai arba redukciniai, ir tai dažniausiai susiję su tuo, kaip jie sugeria ir apdoroja energiją. Indukcinės grandinės paprastai yra didelės ir paprastai priklauso nuo ritės ar kitos nukreipimo sistemos, skirtos energijai kaupti ir nukreipti, todėl dauguma jų yra pramoniniuose ir didelio galingumo prietaisuose. Įprasti pavyzdžiai yra transformatoriai, elektros varikliai ir elektromechaninės relės. Tokie įrankiai iš esmės kaupia energiją tol, kol jos prireikia, o kai reikia, paverčia ją daugybe magnetinių laukų; kartu šis procesas žinomas kaip „indukcija“. Tokios apkrovos dažnai turi būti panaudotos ir apsaugotos, kad energija tekėtų tik viena kryptimi, nes galios jėga gali pažeisti grandinę arba prijungtus pertraukiklius.
Elektros apkrovos pagrindai
Elektros energija matuojama atskirais vienetais, atsižvelgiant į galios poreikius, tačiau dažniausiai bendras energijos kiekis, einantis per grandinių sistemą, vadinamas „apkrova“ toje vietoje, kur prietaisas ją sugeria arba iš tikrųjų naudoja energiją. Apkrovos gali būti didelės arba mažos ir skirtingo stiprumo skirtingose srityse.
Daugeliu atvejų yra dviejų tipų apkrova, o indukciniams modeliams dažniausiai būdingas elektromagnetinių laukų naudojimas. Šių nustatymų elektromagnetizmas iš tikrųjų privers energiją perkelti iš šaltinio, pavyzdžiui, iš lizdo ar įtampos adapterio, į grandinės šerdį, kur ji gali būti naudojama maitinti bet ką, ką daro įrenginys.
Kaip veikia induktoriai
Kai ant induktoriaus laidų taikomas įtampos skirtumas, induktorius paverčia elektros energiją elektromagnetiniu lauku. Kai įtampos skirtumas pašalinamas iš laidų, induktorius bandys išlaikyti per jį tekančios elektros srovės kiekį. Jis išsikraus, kai elektromagnetinis laukas subyrės arba jei tarp dviejų induktoriaus laidų bus sukurtas elektros kelias.
Elektros variklis yra dažnas pavyzdys. Tokiais atvejais apkrova naudojama elektros energijai paversti fiziniu darbu. Paprastai norint iš pradžių pradėti sukti rotorių, reikia daugiau galios, nei reikia, kad jau besisukantis rotorius judėtų, o kai elektros variklio laidams tiekiama įtampa, variklis sukuria magnetinio srauto pokytį. Šis pokytis sukelia elektrovaros jėgą, kuri priešinasi į priekį besisukančiai jėgai, kuri pradėtų suktis varikliui; šis reiškinys vadinamas atgaline elektrovaros jėga (EMF). Po kelių sekundžių elektros variklis įveiks tam tikrą varžą, kurią sukelia galinis EML, ir veiks taip, kaip numatyta.
Efektyvumas
Atgal EMF išeikvojama dalis energijos iš maitinimo šaltinio. Dėl šios priežasties indukcinė apkrova, tokia kaip kintamos srovės (AC) elektros variklis, faktiniam darbui atlikti sunaudos tik apie 70 % elektros energijos. Tai reiškia, kad tokioms apkrovoms reikės maitinimo šaltinio, kuris galėtų tiekti pakankamai elektros energijos varikliui užvesti. Šis maitinimo šaltinis taip pat turi suteikti pakankamai galios, kad variklis pagal poreikį galėtų atlikti fizinį darbą.
Diodų svarba
Indukcinis procesas paprastai yra linkęs į vadinamąjį „atsimušimą“, o tai reiškia, kad energija nėra tikrinama ir gali sukelti grandinės perkrovas, jei ji nėra ribojama. Be to, kai kurios indukcinės apkrovos, pvz., elektromagnetas elektromechaninėje relėje, atjungus maitinimą nuo apkrovos gali grąžinti į grandinę galios bangą, o tai gali sugadinti grandinę. Dėl šios priežasties dauguma šio stiliaus įrenginių ir mašinų taip pat turi apsauginius „diodus“, kurie iš esmės veikia kaip grandinės pertraukikliai ir reikalauja, kad energija galėtų patekti, tačiau neleidžia jai tekėti atgal.
Kai maitinimas išjungiamas, diodas išsklaido galios viršįtampius, sudarydamas vienpusį elektros kelią per induktorių. Jis išsklaidys elektros energiją tol, kol elektromagnetinis laukas nesugrius arba kol maitinimo viršįtampio srovės nepakaks diodui suaktyvinti.