ఐరన్ కోర్ ఇండక్టర్: నిర్మాణం, ఫార్ములా, పని & దాని అప్లికేషన్లు

దాదాపు ప్రతి పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ సర్క్యూట్లో విద్యుత్ శక్తిని మార్చడానికి ఇండక్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి. ఇవి యాక్టివ్ ఎనర్జీ స్టోరేజ్ పరికరాలు, సర్క్యూట్‌లోని వివిధ ఆపరేటింగ్ మోడ్‌ల మధ్య నిల్వ చేయబడిన శక్తిని అందించడానికి ఉపయోగిస్తారు. అదనంగా, అవి ఫిల్టర్‌లుగా కూడా పని చేయగలవు, ప్రత్యేకించి స్విచ్డ్ కరెంట్ వేవ్‌ఫారమ్‌ల కోసం & స్నబ్బర్ స్విచ్‌లలో తాత్కాలిక కరెంట్ పరిమితిని కూడా అందిస్తుంది. ప్రేరకాలు ప్రతి రకమైన ఇండక్టర్‌కు కొన్ని ప్రయోజనాలు ఉన్న నిర్దిష్ట పదార్థాలు & నిర్మాణ పద్ధతులపై ఆధారపడి వివిధ రకాలుగా వర్గీకరించబడ్డాయి. కాబట్టి ఈ వ్యాసం వంటి ఇండక్టర్ల రకాల్లో ఒకదానిని చర్చిస్తుంది ఐరన్ కోర్ ఇండక్టర్ - అప్లికేషన్లతో పని చేయడం.

ఐరన్ కోర్ ఇండక్టర్ అంటే ఏమిటి?

ఇండక్టర్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ విలువను పెంచడానికి కాయిల్ లోపల ఐరన్ కోర్ ఉపయోగించబడే స్థిర విలువ ఇండక్టర్‌ను ఐరన్ కోర్ ఇండక్టర్ అంటారు. ఈ ఇండక్టర్లు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి ఇండక్టెన్స్ విలువ మరియు ఈ ఇండక్టర్ యొక్క ఐరన్ కోర్ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని బలపరిచే ప్రత్యేకమైన అయస్కాంత లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. ది ఐరన్ కోర్ ఇండక్టర్ చిహ్నం క్రింద చూపబడింది.

ఐరన్ కోర్ ఇండక్టర్ నిర్మాణం

ఐరన్ కోర్ ఇండక్టర్ ఐరన్ కోర్ చుట్టూ చుట్టడం ద్వారా కండక్టింగ్ మెటీరియల్ కాయిల్ లాంటి ఇన్సులేటెడ్ కాపర్ వైర్‌తో రూపొందించబడింది. ఈ వాహక పదార్థం అదే సంఖ్యలో మలుపులు ఉన్న ఎయిర్ కోర్ ఇండక్టర్‌తో పోలిస్తే అయస్కాంత శక్తిని నిల్వ చేయడంలో ఇండక్టర్‌ను మెరుగ్గా చేయడం ద్వారా ఇండక్టర్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని విస్తరించడంలో సహాయపడుతుంది.

సాంప్రదాయిక రూపకల్పనలో, ఒక ఇనుప కోర్ ఒక రేఖాగణిత ఆకారం చుట్టూ తీగలాగుతుంది, అది హెలికాల్‌గా నిర్మించిన కాయిల్‌ను కలుపుతుంది. వైర్లలో తరచుగా నికెల్ నికెల్-ఇనుప మిశ్రమాలు, మెగ్నీషియం మరియు కాడ్మియం వంటి పదార్థాలు ఉంటాయి. ఈ వైర్లు 0.014 నుండి 0.56mm వరకు పరిమాణ పరిధులలో ఉపయోగించబడతాయి, ఇది అప్లికేషన్‌ల ప్రస్తుత స్థాయిలు మరియు ప్రేరక భాగం ద్వారా కవర్ చేయబడిన ఫ్రీక్వెన్సీల పరిధిని బట్టి ఉంటుంది. ఇంటర్‌వైండింగ్ మలుపుల పరిమాణం వైర్ కండక్టర్ సిస్టమ్‌లోని ఎలక్ట్రికల్ ఇండక్షన్‌ను నిర్ణయిస్తుంది, ఇది కాంపోనెంట్ వైండింగ్‌లకు వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు ఉత్పత్తి అవుతుంది.

మాగ్నెటిక్ కోర్ ఇండక్టర్ యొక్క సాంప్రదాయ రూపకల్పనలో కావలసిన ఇండక్టెన్స్ అందించడానికి మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్‌లతో చుట్టబడిన ఐరన్ కోర్ మరియు ఫెర్రైట్ మెటీరియల్‌ని ఉపయోగించుకుంటుంది. ఒక సాధారణ ఐరన్-కోర్ డిజైన్ జ్యామితిని కలిగి ఉంటుంది, దీనిలో రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ సమాంతర స్థూపాకార విభజనలు మాండ్రెల్‌పై ఎక్కువగా గాయపడి, ఆపై స్థూపాకార ఖాళీల లోపల అవసరమైన అయస్కాంత అవరోధాన్ని సృష్టించడానికి ఎపాక్సి రెసిన్‌తో పూత పూయబడి ఉంటాయి. ఈ రేఖాంశ వైండింగ్ సాధారణంగా మా కోర్ మెటీరియల్ పై యొక్క పొడవుకు అనుగుణంగా క్లోజ్డ్ లూప్‌ను రూపొందించడానికి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.

పని సూత్రం

ఐరన్ కోర్ ఇండక్టర్ యొక్క పని సూత్రం అయస్కాంత ప్రేరణ అనేది సర్క్యూట్ ద్వారా మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ యొక్క మార్పు రేటుకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. కాబట్టి ఐరన్-ఆధారిత వన్-టర్న్ కాయిల్ ద్వారా ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ పంపబడినప్పుడు కాయిల్‌లోని విద్యుత్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం అక్షం దాటి నెట్టడానికి ప్రయత్నిస్తుంది, దీని ఫలితంగా లోహంలో ఏర్పడిన ఎడ్డీ ప్రవాహాలు ఏర్పడతాయి. ఈ ప్రవాహాలు ప్రాధమికానికి వ్యతిరేకంగా పనిచేసే అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తాయి, ఫలితంగా వ్యతిరేక అయస్కాంత ధ్రువణత ఏర్పడుతుంది మరియు తద్వారా వైర్లలో లీక్‌ల నుండి వోల్టేజ్‌ను రద్దు చేస్తుంది. కాయిల్‌లో ఎక్కువ మలుపులు మరియు దాని నిరోధకత ఈ రద్దు ప్రభావం మరింత శక్తివంతమైనది. అందుకే అధిక మొత్తంలో విద్యుత్ శక్తిని ఐరన్ కోర్ కండక్టర్లలో ఎటువంటి నష్టం జరగకుండా అందించవచ్చు.

అదనంగా, కోర్ వైర్ కాయిల్ లోపల మరియు వెలుపల కదిలినప్పుడు, అది ఇండక్టెన్స్‌ను మార్చగలదు. ఎయిర్ కోర్ ఇండక్టర్స్‌తో పోలిస్తే, ఈ ఇండక్టర్‌లు అయస్కాంత శక్తిని నిల్వ చేయడంలో ఉన్నతమైనవి ఎందుకంటే ఇనుప పదార్థం ఇండక్టర్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని విస్తరించడంలో సహాయపడుతుంది.

ఐరన్ కోర్ ఇండక్టర్ Vs ఎయిర్ కోర్

ఐరన్ కోర్ మరియు ఎయిర్ కోర్ ఇండక్టర్స్ మధ్య తేడాలు క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.

ఐరన్ కోర్ ఇండక్టర్ ఫార్ములా

ఇండక్టర్‌లో, ఉపయోగించిన రాడ్ ఇనుము లేదా ఫెర్రైట్ వంటి అయస్కాంతంగా ఉంటే, అది ఇండక్టర్ యొక్క ఇండక్టెన్స్‌ను పెంచుతుంది. అదేవిధంగా, ఉపయోగించిన రాడ్ రాగి లేదా ఏదైనా ఇతర పదార్థం వంటి అయస్కాంతం కానిది అయితే, అది ఇండక్టర్ యొక్క ఇండక్టెన్స్‌ను తగ్గిస్తుంది. ఇండక్టెన్స్ లెక్కింపు సూత్రం;

L = µ0 µr N^2A/l

ఎక్కడ

'N' మలుపుల సంఖ్య.
'l' పొడవు.
‘µ0’ అనేది ఖాళీ స్థలం యొక్క పారగమ్యత.
‘µr’ అనేది సాపేక్ష పారగమ్యత.
ఇనుము కోసం ‘µr’ 1 కంటే ఎక్కువ (>1)
రాగికి ‘µr’ 1 కంటే తక్కువ (<1)
'A' అనేది కాయిల్ యొక్క ప్రాంతం.

ఐరన్ కోర్ ఇండక్టర్‌ను ఎలా ఎంచుకోవాలి?

ఇండక్టర్‌లు వాటి ఆకారం, కోర్ మెటీరియల్ లేదా ఉపయోగం ఆధారంగా విభిన్న లక్షణాలు & విధులను కలిగి ఉంటాయి. కాబట్టి, ఒక నిర్దిష్ట అప్లికేషన్ కోసం సరైన ఇండక్టర్‌ని ఎంచుకోవడానికి ఈ ఫంక్షన్‌లు & లక్షణాల గురించి తెలుసుకోవాలి. అందువల్ల, ఇండక్టర్ పనితీరు, సర్క్యూట్ అవసరాలు, RF పరిగణనలు, ఇండక్టర్ యొక్క పరిమాణం మరియు షీల్డింగ్, సహనం శాతం మొదలైనవి వంటి ఐరన్ కోర్ ఇండక్టర్‌ను ఎన్నుకునేటప్పుడు పరిగణించవలసిన అనేక అంశాలు ఉన్నాయి. కాబట్టి ప్రభావితం చేసే అంశాలు ఇండక్టెన్స్ పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

ప్రభావితం చేసే కారకాలు

ఏ రకమైన ఇండక్టర్‌లోనైనా, క్రింద చర్చించబడే కాయిల్ యొక్క ఇండక్టెన్స్‌ను ప్రభావితం చేసే కొన్ని అంశాలు ఉన్నాయి.

కాయిల్ లోపల మలుపుల సంఖ్య

కాయిల్ లోపల మలుపుల సంఖ్య ఎక్కువగా ఉంటే, ఇండక్టెన్స్ పరిమాణం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

కాయిల్ పొడవు

కాయిల్ పొడవు ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఇండక్టెన్స్ పరిమాణం తక్కువగా ఉంటుంది.

కోర్ మెటీరియల్

కోర్ మెటీరియల్ యొక్క అయస్కాంత పారగమ్యత ఎక్కువగా ఉంటే, అప్పుడు ఇండక్టెన్స్ ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు

ది ఐరన్ కోర్ ఇండక్టర్స్ యొక్క ప్రయోజనాలు కింది వాటిని చేర్చండి.

• ఈ ప్రేరకాలు తక్కువ నష్టాలను కలిగి ఉంటాయి.
• దీని పరిమాణం మరియు నిర్మాణం సులభం.
• ఈ రకమైన ఇండక్టర్ అధిక Q-కారకాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
• ఈ ఇండక్టర్లు పెద్ద ఇండక్టెన్స్ విలువను కలిగి ఉంటాయి.

ది ఐరన్ కోర్ ఇండక్షన్ యొక్క ప్రతికూలతలు rs కింది వాటిని కలిగి ఉంటుంది.

• ఈ ఇండక్టర్లలో, నష్టం అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద పెరుగుతుంది.
• ఈ ఇండక్టర్ సంక్లిష్టమైన ఐసోలేషన్‌ను కలిగి ఉంది.
• ఈ ఇండక్టర్‌లు ఎక్కువ ఎడ్డీ కరెంట్ & హార్మోనిక్ కరెంట్ రేటింగ్‌ను కలిగి ఉంటాయి.

అప్లికేషన్లు/ఉపయోగాలు

ఐరన్ కోర్ ఇండక్టర్స్ యొక్క అప్లికేషన్లు క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.

• ఈ ప్రేరకాలు అలల వోల్టేజీని స్థిరీకరించడానికి ఫిల్టర్ సర్క్యూట్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి.
• ఇది AF అప్లికేషన్లు & పారిశ్రామిక విద్యుత్ సరఫరాలలో చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది.
• వీటిని ఫ్లోరోసెంట్ ట్యూబ్ లైట్లలో AF చౌక్‌గా ఉపయోగించవచ్చు.
• వీటిని ఇన్వర్టర్ సిస్టమ్స్‌లో ఉపయోగిస్తారు.
• ఇవి వేగవంతమైన రవాణా & పవర్ కండిషనింగ్‌లో ఉపయోగించబడతాయి.

అందువలన, ఇది ఐరన్ కోర్ యొక్క అవలోకనం ఇండక్టర్ - పని చేస్తుంది అప్లికేషన్లతో. సాధారణంగా, అనేక ప్రేరకాలు కాయిల్‌లో అమర్చబడిన ఇనుము లేదా ఫెర్రైట్‌తో తయారు చేయబడిన అయస్కాంత కోర్ని కలిగి ఉంటాయి. ఇండక్టర్‌లోని ఐరన్ కోర్ ప్రభావం అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని & తద్వారా ఇండక్టెన్స్‌ను పెంచుతుంది. ఈ ఇండక్టర్ల ఇండక్టెన్స్ విలువలు వాటి ఐరన్ కోర్ కారణంగా చాలా ఎక్కువగా ఉంటాయి. కాబట్టి అవి అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సామర్థ్యంలో పరిమితం చేయబడినప్పటికీ గరిష్ట శక్తిని నిర్వహించగలవు. ఇవి ఎక్కువగా ఆడియో పరికరాలు వంటి తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ-ఆధారిత అప్లికేషన్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, ఇది ఏమిటి ఎయిర్ కోర్ ఇండక్టర్ ?