Устройство и виды дросселя, классификация по типу конструкции и сферы применения, зачем он нужен

Термин «дроссель» в переводе с немецкого языка означает «ограничивать» или «сглаживать» в зависимости от контекста. В технике применяют два вида этого устройства: механический и электротехнический. Термин «ограничивать» больше подходит к первому виду, а «сглаживать» — ко второму, но лучше разобраться подробнее, для чего бывает нужен дроссель и как он устроен.

• Электротехнический вид
• Особенности конструкции
• Сфера применения
• Проверка исправности
• Механический дроссель

Электротехнический вид

По своей конструкции этот вид устройства представляет собой магнитопроводящий сердечник с намотанным на него проводником. При прохождении через него переменного тока возникает магнитный поток в сердечнике, имеющий небольшое временное запаздывание по сравнению с силой тока. В период спадания прохождения электротока магнитный поток еще некоторое время находится на стадии возрастания и индуцирует ток, имеющий направление, противоположное основному.

Иначе говоря, дроссель является индукционным сопротивлением, способным сглаживать пиковые значения силы тока уменьшать амплитуду пульсации. Это свойство используется во многих бытовых и промышленных электроприборах, работающих от сети переменного тока.

Особенности конструкции

Как отмечалось, конструктивно это устройство состоит из проводника, который намотан на сердечник. По форме сердечник может быть любым:

• линейным;
• кольцеобразным;
• овальным;
• подковообразным.

Выпускаются эти элементы как открытого типа, так и с закрытым корпусом в зависимости от сферы применения и конструкции конкретного прибора.

Сфера применения

Во время включения электродвигателей переменного тока отмечается скачок напряжения. Дроссель в этом случае играет роль токоограничителя и защищает сеть от перегрузки.

В стабилизаторах напряжения такое устройство служит для уменьшения амплитуды переменного тока и сглаживания пульсаций.

В магнитных усилителях устанавливаются особые дроссельные устройства: их сердечник способен подмагничиваться постоянным током. Изменяя параметры последнего, можно изменять параметры самого дросселя, а конкретно — индуктивное сопротивление.

В лампах дневного света (ЛДС) дроссель выполняет две задачи:

• способствует зажиганию тлеющего разряда после срабатывания стартера;
• предотвращает мигание лампы из-за перепадов напряжения в сети.

В инверторах и импульсных блоках питания применяют дроссельные блоки с целью ограничения резких всплесков тока. Рассматриваемое устройство в этом случае играет роль фильтра.

При выборе сварочного аппарата возникает дилемма: отдать предпочтение качеству или цене. Второе, как правило, побеждает. Более дешевые «сварочники» отличаются тяжелым зажиганием дуги и разбрызгиванием металла во время сварки из-за пульсаций силы тока. Использование дросселя в цепи сварочного аппарата позволяет получить качественный и ровный сварочный шов, упрощает поджиг дуги и ее удержание.

Проверка исправности

Конструкция дросселя настолько простая, что он очень редко выходит из строя. Но к сожалению, иногда это случается. Самые распространенные неисправности — межвитковое замыкание и обрыв цепи, причинами которых, как правило, являются внешние воздействия (вибрация, намокание, механическое повреждение и т. п. ).

Обрыв цепи диагностировать проще всего: с помощью прозвонки или тестера проверяется цепь между контактами на входе и выходе. Если мультиметр показывает бесконечное сопротивление или на прозвонке индикатор не горит, значит, где-то есть обрыв.

Замыкание между витками определить при помощи прозвонки не получится. В этом случае необходим прибор, который точно замеряет сопротивление. Используют мультиметр в режиме омметра, замеряют показатели и сравнивают с номинальным значением. При расхождении более 20% однозначно необходима замена дросселя, так как присутствует межвитковое замыкание.

Механический дроссель

Этот класс устройства имеет два типа: с механическим и электрическим приводом. По своей конструкции они представляют собой заслонку с тем или иным приводом, регулирующую прохождение потока газа или жидкости.

Львиная доля механических дросселей установлена на двигателях внутреннего сгорания между впускным коллектором и воздушным фильтром. Нажатие на педаль акселератора поворачивает дроссельную заслонку и увеличивает поток входящего воздуха. Это приводит к увеличению подачи топливно-воздушной смеси в цилиндры и ускоряет двигатель.

Если педаль газа соединена тросиком или системой тяг с дросселем — значит, последний имеет механический привод, характеризующийся высокой надежностью и простотой ремонта. В некоторых моделях автомобилей для более точного управления оборотами двигателя используется система из датчиков положения педали газа и электропривода заслонки дросселя.

Дроссель и его параметры | HomeElectronics

Что такое электрический дроссель?

Дросселем, в общем случае, называют катушку индуктивности, чаще всего с сердечником, которая служит для устранения или уменьшения переменного (импульсного) тока, разделения или ограничения сигналов различной частоты. Исходя из этого, дроссели условно можно разделить на следующие типы:

— сглаживающие дроссели, предназначены для ослабления переменной составляющей постоянного тока или напряжения различной частоты, то есть сглаживания пульсаций, на выходе и входе силовых преобразователей или выпрямителей;

Для сборки радиоэлектронного устройства можно преобрески DIY KIT набор по ссылке.

— дроссели переменного тока, предназначены для ограничения электрического тока, при резких изменениях нагрузки, например, при пуске электродвигателей или источников питания;

— дроссели насыщения, или управляемые дроссели, предназначенные для регулирования индуктивного сопротивления за счёт изменения тока подмагничивания.

Дроссели, как и любая другая катушка индуктивности, может быть без сердечника, с замкнутым сердечником, с сердечником, имеющим малый зазор и с сердечником, имеющим большой зазор или разомкнутым сердечником. Поэтому в независимости от назначения дросселя его принцип действия основан на электромагнитных свойствах катушки индуктивности и сердечника, на котором она выполнена.

Принцип работы идеального дросселя

Дроссель, как и любой другой элемент электрической цепи, содержит ряд параметров, которые определяются его физическими и конструктивными характеристиками. В зависимости от назначения дросселя одни его характеристики стараются улучшить, а значение других уменьшить. Но, несмотря на характер работы дросселя, его основным параметром является индуктивность, поэтому рассмотрим дроссель, содержащий только один параметр – индуктивность, такой дроссель называется идеальным и он характеризуется следующими допущениями:

— обмотка дросселя не имеет активного сопротивления;

— отсутствует межвитковая ёмкость проводников дросселя;

— магнитное поле в сердечнике однородно, то есть значение индукции и напряженности в различных его точках имеет одинаковое значение.

С учётом таких допущений, представим сердечник, на который намотана катушка.

Идеальный дроссель.

Подадим на катушку переменное напряжение U, в результате по катушке потечёт переменный ток I, создающий в сердечнике переменный магнитный поток Φ. Тогда в соответствии с законом самоиндукции в витках обмотки возникнет ЭДС самоиндукции Е. Так как у нас отсутствует активное сопротивление обмотки идеального дросселя, то ЭДС самоиндукции уравновесит напряжение, вызвавшее электрический ток

В тоже время индуктивность, как коэффициент самоиндукции можно определить по следующему выражению

где ω – количество витков катушки,

S – площадь поперечного сечения сердечника,

B – магнитная индукция,

I – величина электрического тока.

Тогда выражение для ЭДС самоиндукции будет иметь вид

Данное выражение показывает, что ЭДС самоиндукции зависит от конструкции и размеров дросселя, а также от скорости изменения магнитного поля (dB/dt).

Так как в идеальном дросселе отсутствуют активные нагрузки, а только индуктивная составляющая, то активная мощность будет равняться нулю. В индуктивном элементе расходуется только реактивная мощность на создание магнитного поля.

Принцип работы реального дросселя

В реальном дросселе, в отличие от идеального, кроме индуктивности имеется ещё рад параметров, вносящих активную составляющею мощности. Рассмотрим реальный дроссель

Магнитные силовые линии реальной катушки.

Поступающий в дроссель переменный ток возбуждает вокруг катушки переменное магнитное поле, определяемое магнитным потоком Φ. В идеальном дросселе он полностью замыкается через сердечник Φ₀, но в реальности к нему добавляется магнитный поток рассеяния, охватывающий как витки по отдельности, так и группы витков провода. Он зависит от расположения витков, сечения провода, плотности укладки витков провода и так далее. Поток рассеивания достаточно трудно выразить количественно, поэтому для его характеристики вводят понятие потокосцепление рассеяния Ψ_S, который можно выразить через индуктивность рассеяния L_S обмоток дросселя

В соответствии с законом электромагнитной индукции, поток рассеяния возбуждает ЭДС рассеяния

Поток рассеяния в дросселе негативно влияет на работу устройств, так как вызывает паразитные шумы, наводки и потери мощности в целом.

Кроме потерь реактивной мощности потоками рассеяния, в реальном дросселе происходят потери активной мощности в сопротивлении витков обмотки и потерях в сердечнике, обусловленных его ферромагнитными свойствами.

Эквивалентная схема дросселя

Для анализа работы реального дросселя создадим схему замещения, которая учитывает его основные и паразитные параметры.

Эквивалентная схема дросселя с учётом паразитных параметров.

Таким образом, на характеристики дросселя кроме собственной индуктивности дросселя L, являющейся основным параметром, так сказать полезным, присутствует паразитная индуктивность L_S, обусловленная потоком рассеяния, активное сопротивление R обмоточного провода, межвитковая ёмкость С обмотки дросселя, а также проводимости g_μ. Проводимость g_μ характеризует мощность, которая затрачивается на перемагничивание сердечника, из-за наличие петли гистерезиса.

Уравнение соответствующее эквивалентной схеме будет иметь вид

Как видно на схеме ток в дросселе состоит из двух составляющих: I_μ – ток отвечающий за создание основного магнитного потока Φ₀ и I_а – ток, учитывающий потери мощности при перемагничивании и нагрев сердечника

где Р_С – мощность потерь в сердечнике.

Основной параметр дросселя – индуктивность L определяется по выражениям для индуктивностей различных типов, например, индуктивность без сердечника, индуктивности на замкнутых сердечниках, индуктивности на сердечниках с зазором и индуктивности на разомкнутых сердечниках.

Остальные параметры определить несколько сложнее. Рассмотрим определение данных параметров.

Как рассчитать межвитковую ёмкость обмотки дросселя?

В дросселе, между витками, слоями и металлическими предметами вокруг дросселя существует некоторая разность потенциалов, создающих электрическое поле. Для оценки влияния данного поля вводят понятие межвитковой ёмкости или собственной ёмкости дросселя, величина которой зависит от размеров и конструктивных особенностей дросселя.

Межвитковая ёмкость C обмотки, являясь паразитным параметром, совместно с индуктивностью рассеивания и собственной индуктивностью дросселя образуют различные виды фильтров и колебательных контуров. Хотя данный параметр имеет небольшое значение, тем не менее, в определённых условиях его приходится учитывать, однако точный расчёт затруднён в связи с большим влиянием различных конструктивных параметров, в первую очередь, взаимного расположения витков провода между собой. Так наибольшей межвитковой ёмкостью обладают катушки намотанные «внавал», а наименьшей – катушки с намоткой типа «Универсаль» или секционные катушки.

Межвитковую емкость С_общ дросселя можно представить в виде суммы емкостей между внутренним слоем обмотки и магнитопроводом С₁ и межслоевой емкости внутри обмотки С₂

Ёмкость между внутренним слоем обмотки и магнитопроводом можно определить из эмпирической формулы

где ε_а – абсолютная диэлектрическая проницаемость среды вокруг проводника, ε_а = ε₀ε_r,

ε_r – относительная диэлектрическая проницаемость,

ε₀ – электрическая постоянная, ε₀ = 8,85 * 10^-12 Ф/м,

r – радиус поперечного сечения провода,

а – расстояние между магнитопроводом и осью провода,

n – число витков в слое,

р₁ – периметр витка внутреннего слоя обмотки.

Относительная диэлектрическая проницаемость берётся для материала каркаса дросселя, если бескаркасное исполнение, то соответственно проницаемость воздуха либо изоляции проводника, в зависимости от необходимой точности.

Емкость между слоя обмотки так же вычисляется по эмпирической формуле

где р_ср – периметр среднего витка обмотки,

b – расстояние между осями витков в соседних слоях,

m – число слоёв.

В данном случае диэлектрическая проницаемость берётся для материала межслоевой изоляции.

Во всех случаях необходимо добиваться уменьшения межвитковой ёмкости обмотки. Для этого применяют различные виды намоток и материалов для каркасов и межслоевой изоляции с малым значением диэлектрической проницаемости.

Как рассчитать индуктивность рассеяния дросселя?

Индуктивность рассеяния L_S, также как и межвитковая ёмкость, является паразитным параметром и негативно влияет на индуктивные элементы, в частности на дроссель. Индуктивность рассеяния вместе с межвитковой емкостью образуют фильтр нижних частот, вызывающий уменьшение амплитуды переменного напряжения и тока на высоких частотах. Данное обстоятельство приводит к тому, что увеличиваются активные потери мощности и происходит нагрев дросселя.

Индуктивность рассеяния зависит от типа конструкции дросселя и его размеров и может быть определена по следующему выражению

где μ₀ – относительная магнитная проницаемость, μ₀ = 4π*10^-8,

р_ср – периметр среднего витка обмотки,

w – количество витков провода в дросселе,

l – длина намотки,

h – толщина намотки.

В большинстве случаев необходимо добиваться уменьшения индуктивности рассеяния, для чего стараются как можно плотнее уложить провод в намотке, уменьшения количества слоёв обмотки дросселя и увеличения длины намотки. В идеале стремятся использовать однослойные обмотки, если это возможно.

Стоит отметить, что приведённые выражения для определения паразитных параметров межвитковой ёмкости С и индуктивности рассеяния L_S являются ориентировочными и могут в различных случаях давать погрешность порядка 20 %. Поэтому при необходимости знать точное значение их определяют экспериментальным путём различными способами.

На сегодня всё, а в следующей статье я расскажу о потерях мощности и нагреве дросселей при работе.

Теория это хорошо, но необходимо отрабатывать это всё практически ПОПРОБОВАТЬ МОЖНО ЗДЕСЬ

Дроссельная заслонка Определение и значение | YourDictionary

thrŏtl

дроссель, дроссель, дроссель

существительное

дроссель

Горло или дыхательное горло.

Webster’s New World

Клапан, регулирующий поток жидкости; особенно дроссельная заслонка, контролирующая выпуск паров топлива из карбюратора, или регулирующий клапан в паропроводе.

Webster’s New World

Рычаг или педаль, управляющая этим клапаном.

Новый мир Вебстера

Синонимы:

• Синонимы:
• пистолет
• газ
• педаль газа
• педаль акселератора 90 029
• акселератор
• дроссельная заслонка
• подача газа
• подача
• стартер

глагол

душить, душить, душить

Задыхаться или задыхаться.

Webster’s New World

Для уменьшения потока (паров топлива и т. д.) с помощью дросселя.

Новый мир Вебстера

Чтобы остановить высказывание или действие; подвергать цензуре или подавлять.

Новый мир Вебстера

Задохнуться; задушить.

Webster’s New World

Уменьшить скорость (двигателя, транспортного средства и т. д.) с помощью этого или подобного средства; медленный ( вниз )

Новый мир Вебстера

Синонимы:

• Синонимы:
• задушить
• задушить
• conf ине
• связывать
• ограничивать
• трамбовать
• ограничивать
• ограничивать
• душить
• подавлять
• душить
• пушка
• удавка
• ускоритель
• задушить

Антонимы:

• Антонимы:
• выпуск
• бесплатно

Реклама

Другие формы слова дроссель

Существительное

Единственное число:

дроссель

Множественное число:

дроссель

Происхождение дроссельной заслонки

• Short for дроссельная заслонка from дроссельная заслонка to strangle, дроссель from среднеанглийский throtel en возможно из горловина горловина горловина

  От Словарь английского языка американского наследия, 5-е издание

• Из среднеанглийского * throtel , уменьшительное от throte («горло»), эквивалентное горлу +»Ž -le . Ср. нем. Drossel («дроссель»). Больше у горла.

  От Викисловарь

• От среднеанглийского throtlen («душить, душить, душить»), от существительного (см. выше). Сравните немецкий erdrosseln («душить, душить, душить»).

  От Викисловарь

Статьи по теме

Реклама

Дроссель также упоминается в

• дроссель вниз
• перо
• ножная подача
• дроссельная заслонка
• дроссельная катушка
• дроссель вниз
• дизель
• -й гниение
• дросселирование
• отдача
• удушение
• дросселирование

Найдите похожие слова

Найдите похожие слова на дроссельная заслонка с помощью кнопок ниже.

Слова рядом с дроссель в словаре

• толпа
• толпа
• трон
• троппель
• троппель
• дроссель
• дроссель
• корпус дросселя
• дроссель вниз
• дроссель
• дроссель
• дроссель вниз

Как отремонтировать газон Газонокосилка, когда двигатель работает на холостом ходу, но глохнет на полном газу

Если газонокосилка запускается и работает на холостом ходу, но затем глохнет, когда вы увеличиваете скорость, возможно, у вас проблема с карбюратором.

Карбюратор соединяет воздух и топливо и смешивает их в идеальном соотношении для сгорания. Топливо проходит через карбюратор по нескольким каналам. Все эти проходы служат разным целям, в зависимости от состояния дроссельной заслонки, например, холостого хода, частичной дроссельной заслонки и полной дроссельной заслонки. Когда двигатель работает на холостом ходу, дроссельная заслонка почти полностью закрыта, что ограничивает количество воздуха, поступающего в трубку Вентури карбюратора. В этом состоянии почти все топливо подается через контур холостого хода карбюратора. Когда дроссельная заслонка открывается, в трубку Вентури поступает больше воздуха и, следовательно, требуется больше топлива. В этот момент срабатывает переходная схема, обеспечивающая дополнительное топливо. Когда дроссельная заслонка полностью открыта, большая часть…

Если газонокосилка запускается и работает на холостом ходу, но затем глохнет, когда вы увеличиваете скорость, возможно, у вас проблема с карбюратором. Карбюратор соединяет воздух и топливо и смешивает их в идеальном соотношении для сгорания. Топливо проходит через карбюратор по нескольким каналам. Все эти проходы служат разным целям, в зависимости от состояния дроссельной заслонки, например, холостого хода, частичной дроссельной заслонки и полной дроссельной заслонки. Когда двигатель работает на холостом ходу, дроссельная заслонка почти полностью закрыта, что ограничивает количество воздуха, поступающего в трубку Вентури карбюратора. В этом состоянии почти все топливо подается через контур холостого хода карбюратора. Когда дроссельная заслонка открывается, в трубку Вентури поступает больше воздуха и, следовательно, требуется больше топлива. В этот момент срабатывает переходная схема, обеспечивающая дополнительное топливо. Когда дроссельная заслонка полностью открыта, большая часть топлива проходит через главный жиклер. Некоторое количество топлива также будет поступать в карбюратор через контуры холостого хода и переходные контуры при полностью открытой дроссельной заслонке, но недостаточно для поддержания сгорания самостоятельно. Если двигатель работает на холостом ходу, но глохнет на полном газу, возможно, главный жиклер в карбюраторе забит. Вы можете отремонтировать забитый главный жиклер, очистив его, заменив жиклер или заменив карбюратор. Если вы решите очистить или заменить главный жиклер, вам также потребуется очистить остальную часть карбюратора. Если главный жиклер был забит грязью, коррозией или старым топливом, остальная часть карбюратора также будет затронута аналогичными условиями. Чтобы почистить карбюратор, вам нужно будет снять его с двигателя. Эта часть обычно довольно прямолинейна, часто требуется открутить только пару гаек или болтов. Обратите внимание на то, как воздушная заслонка и рычаги дроссельной заслонки крепятся к карбюратору, а затем снимите их. Как только карбюратор отсоединен от двигателя, можно приступать к его разборке. Начните с того, что ослабьте винт стакана и дайте топливу стечь из стакана. Затем снимите винт, чашу и ее прокладку. Теперь снимите шарнирный штифт поплавка, поплавок и дозирующую иглу. От основания карбюратора будет отходить трубка. Удалите главный жиклер из нижней части трубы. Эмульсионная трубка находится над основным жиклером. На одних карбюраторах он съемный, на других фиксированный. Удалите его, если это возможно. В верхней части некоторых карбюраторов есть винт или пластиковая заглушка, которая закрывает пилотный жиклер. Если это так, удалите его. Если пилотный жиклер закрыт винтом, жиклер под ним, скорее всего, закрепится и не будет снят. Если это пластиковая заглушка, жиклер на самом деле является частью заглушки и выйдет вместе с ней. В этот момент можно приступать к уборке. Используйте очиститель карбюратора и сжатый воздух. Обязательно распыляйте очиститель карбюратора в каждый из маленьких проходов, пока они не будут течь свободно и чисто. Если какая-либо из жиклеров сильно забита, вы можете прочистить их с помощью лески. Никогда не вставляйте металлические предметы в какие-либо крошечные отверстия или проходы. Эти отверстия имеют очень точный размер и могут быть легко разрушены. Используйте очиститель карбюратора, чтобы очистить каждую из частей, которые вы ранее сняли с карбюратора. Другой метод, который вы можете использовать для очистки карбюратора, — это ультразвуковая очистка. Ультразвук отлично справляется с очисткой всех крошечных внутренних каналов карбюратора. Если вы делаете много ремонтных работ, возможно, стоит инвестировать в небольшой ультразвуковой очиститель. Многие модели, подходящие для чистки карбюратора, можно найти менее чем за 100 долларов. Когда все чисто, можно приступать к сборке карбюратора. Внимательно осмотрите уплотнительное кольцо бачка, прокладку винта бачка и наконечник дозирующей иглы. Если какая-либо из этих частей затвердела, треснула или изношен кончик дозирующей иглы, их следует заменить. После повторной сборки вы можете снова прикрепить соединения к карбюратору и прикрутить карбюратор к двигателю. Если очистка карбюратора кажется слишком сложной, вы всегда можете просто заменить его. Снятие карбюратора и установка нового на место — это очень простой ремонт, который быстро решит проблемы с запуском, вызванные карбюратором.