مقالات

بوبین کنتاکتور چیست ؟

بوبین کنتاکتور چیست ؟

بوبین یا سیم پیچ که با نام سلف نیز شناخته می شود، یکی از ساده ترین اجزای تجهیزات و ادوات الکتریکی می باشد. بوبین از دو عنصرمجزا، یک هسته و یک هادی تشکیل می شود. هادی بوبین معمولاً از سیم مسی ساخته شده و به دور هسته پیچیده می شود. نوع چرخش و پیچیده شدن هادی می تواند یه صورت دایره و یا استوانه ای باشد. در واقع می توان گفت سیم طویلی که به طورمنظم و به صورت مارپیچ منظمی پیچیده شده است .وقتی هادی یک بار به دور هسته پیچیده می شود به آن یک دور می گویند و زمانیکه سیم یا همان هادی چندین بار پیچیده شود، به آن سیم پیچ می گویند. نقش سیم پیچ القا کردن به یک مدار الکتریکی می باشد. القا کردن یه خاصیت الکتریکی است که برای سیم پیچ های الکترومغناطیسی مخالف جریان مدار است. متداول ترین کاربرد سیم پیچ الکترومغناطیسی به عنوان سلف است که انرژی را در میدان مغناطیسی خود ذخیره می کند. سلف به عنوان یک قطعه الکتریکی منفعل در نظر گرفته می شود، زیرا هیچ فایده ای ندارد و نمی تواند جهت جریان انرژی را کنترل کند. سلف با عبور جریان الکتریکی از طریق خود انرژی را مهار می نماید.

این واکنش ناشی از قانون القایی فارادی است که بیان می کند:

نیروی الکتریکی القا شده یا EMF در یک مدار بسته برابر با سرعت زمان تغییر شار مغناطیسی در مدار است.

سیم پیچ های الکترومغناطیسی برای عملکرد در یک مدار باید دارای ترمینال های متصل به سیم مدار باشند. ترمینال ها همچنین به عنوان سیم پیچ شناخته می شوند. آن ها معمولاً به صورت وارنیش یا عایق به شکل نوار، پیچیده می شوند. هنگامی که از هر دو طرف یک بوبین استفاده شود، سیم پیچ نامیده می شود.

بوبین چگونه کار می کند؟

برای درک بهتر نحوه عملکرد سلف ها می توانیم یک نمونه فرضی از یک مدار الکتریکی داشته باشیم که لامپ رشته ای به صورت موازی به یک سلف متصل شده و جریان در حال عبور از سوئیچ است. هنگامی که سوئیچ روشن می شود، از نظر تئوری سیم پیچ به عنوان یک اتصال کوتاه عمل می کند و بدین طریق از انتشار نور لامپ جلوگیری می کند، زیرا سیم پیچ مقاومت الکتریکی کمتری دارد. در واقعیت، لامپ در ابتدا روشن خواهد بود و کم کم شدت نور را کمتر خواهد کرد. به هنگام خاموش بودن سوئیچ نیز، همین اثر نشان داده خواهد شد.

این اتفاق به دلیل اثر القایی رخ می دهد. هنگامی که جریان از طریق سیم پیچ تغذیه می شود، یک میدان مغناطیسی تولید می کند که جریان دیگری را در جهت مخالف تولید می کند، که سعی خواهد کرد جریان را از طریق سیم پیچ متوقف کند. اگرچه، هنگامی که میدان مغناطیسی برقرار شود، جریان فعلی به حالت عادی بر می گردد. در واقع از منظر دیگر، اگر جهت و جریان داشتن جریان انرژی متوقف شود، میدان مغناطیسی به منظور حفظ آن، جریان الکتریکی را از طریق سیم پیچ تولید می کند. در نتیجه نمی توان میدان مغناطیسی را پایدار نگه داشت و از بین خواهد رفت و لامپ تنها برای مدت زمان کمی روشن می شود.

چرا اندازه سیم پیچ / تعداد دورها بر قدرت میدان مغناطیسی تأثیر می گذارد؟

اگر بخواهم به تفصیل توضیح دهیم، جواب قسمت اول این سؤال می تواند مدتی طولانی شود، اما اصول آن را توضیح می دهیم. اگر قطعه ای از سیم مستقیم را برداریم و آن را به باتری وصل کنیم، جریان از طریق آن جریان می یابد و یک میدان مغناطیسی تولید می کند. قدرت میدان مغناطیسی ایجاد شده می تواند زمانی محاسبه شود که میزان جریان و طول سیم را بدانیم. یعنی می توانیم وانمود کنیم که یک آهنربای مستقیم  داریم. هنگامی که سیم به دور هسته پیچیده می شود، جهت خطوط میدان تغییر شکل می یابد و نوع آن را در اندازه کوچک تر متمرکز می کند. بهتر است بگوییم که یک دور تقریباً به طول 5 سانتی متر است. بسته به ضخامت سیم، ممکن است چندین متر سیم پیچ در یک ردیف لایه روی یک هسته که طول آن تنها چند سانتی متر است، وجود داشته باشد. بنابراین هر چرخش یا هر دور باعث می شود نیروی میدان مغناطیسی به ارزش 5 سانتی متر سیم مستقیم افزایش یابد. اگر لایه های بیشتری را در بالای قسمت اول اضافه کنید و باعث افزایش قدرت بیشتر میدان مغناطیسی می گردد. از نظر فنی این افزایش قدرت را چگالی شار مغناطیسی می نامند. با این وجود وقتی جریان را به سیم پیچ داده اید، می توانید به منظور اشباع هسته، دورها را به یک نقطه خاص اضافه کنید، که به این معنی است که میدان مغناطیسی دیگر نمی تواند افزایش یابد و تراکم شار مغناطیسی کل به حد صفر می رسد. معادله اصلی برای محاسبه قدرت یک میدان مغناطیسی برابر است با:

ɸ = N * I

ɸ به معنی قدرت میدان مغناطسی، N تعداد دور سیم پیچ و I میزان جریان عبوری از سیم پیچ می باشند.

انواع بوبین

بوبین ها را می توان بر اساس فرکانس جریان آن ها و متناسب با کاربریشان دسته بندی نمود:

  • سیم پیچ های جریان مستقیم یا DC یا الکترومغناطیس ها با یک جریان مستقیم ثابت که در سیم پیچ های خود کار می کنند.
  • فرکانس های صوتی یا بوبین های AF، سلف یا ترانسفورماتور با جریان متناوب در محدوده فرکانس صوتی، که کمتر از 20 کیلوهرتز کار می کنند.
  • فرکانس های رادیویی یا سیم کشی های رادیویی، سلف یا ترانسفورماتور با جریان متناوب در محدوده فرکانس رادیویی، بالاتر از 20 کیلوهرتز کار می کنند.

کاربرد بوبین

عبور جریان از بوبین باعث می شود بوبین شکل یک آهن ربای تیغه ای به خود بگیرد. یک سر آن قطب N خواهد شد و سر دیگر آن قطب S . حسن استفاده از چنین آهنربایی آن است که با تغییر شدت جریان، شدت میدان را می توان تغییر داد و همچنین با تغییر جهت جریان قطب های آن عوض خواهد شد، بدون آن که به ترکیب پیچه دست بخورد. ساده ترین کاری که می توان با این وسیله انجام داد ساخت آهنربا ست. تیغه فولادی را درپیچه قرارداده و جریانی را ازپیچه عبور می دهیم. پس از مدتی تیغه تبدیل به آهنربای دائمی می شود. همچنین درداخل گالوانومتر ( جریان سنج ) نیز از بوبین استفاده می شود.

بر عکس پدیده فوق نیز صادق است یعنی اگریک سیم داخل یک میدان مغناطیسی حرکت کند طوری که خطوط میدان را قطع کند، درآن جریان الکتریکی پدید می آید. پس اگر یک بوبین داخل یک میدان مغناطیسی به چرخش درآید درآن جریان الکتریسیته ایجاد می شود و اگر جهت حرکت سیم پیچ تغییر کند جهت جریان نیز عوض خواهد شد. این خاصیت در ساخت وسایل مولد جریان های ثابت و متناوب به کارگرفته می شود. از بوبین ها درترانس های تبدیل نیز استفاده می شود که این ترانس ها می توانند ولتاز بالا را به ولتاز های پایین وبرعکس تبدیل کنند و این امر درخط انتقال جریان برق از پست مرکزی برق به منازل نیزمورد استفاده قرار می گیرد.

جهت مشاهده بوبین کنتاکتور تهران برق کلیک کنید

جهت مقالات تهران برق کلیک کنید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *