Bobin nedir? Ne işe yarar? Nerelerde kullanılır? Nasıl yapılır? Tüm bu soruların cevaplarını bu makalemizde sizlerle paylaşıyoruz.
Bobin Nedir?
Bir elektrik bobini veya elektromanyetik bobin, bobin veya benzeri bir şekil şeklinde genellikle tel olan elektriksel bir iletkendir. Bu bobinlerin çoğu, demir gibi demir içeren bir malzemeden yapılmış bir çekirdek etrafına sarılır.Bu basit bileşen, sayısız uygulamada kullanılabilir, çünkü büyük ölçüde, manyetik alanlarla elektrik akımı arasındaki benzersiz etkileşimler, böyle bir konfigürasyondadır.
Elektrik bobinleri, ısıtma ünitelerinin ortak bir bileşenidir. Isıtma uygulamalarında, cihaz, endüksiyon yoluyla ısı üreten bir elektromanyetik bobin veya bobin şeklinde basit bir direnç bazlı ısıtma elemanı olabilir.Çok çeşitli uygulamalara uyacak şekilde, tel göstergeleri, tel uzunlukları, rulo çapı ve telin sarıldığı malzemeler açısından farklılaşan birçok elektrik bobini türü vardır. Elektrikli bobin çeşitlerinin tümü özel talepleri karşılamak üzere özelleştirilebilir. Ayrıca, ısı, ses veya elektrik iletilmesine ek olarak, birkaç farklı işlevi yerine getirmek için elektrik bobinleri gerekir.
Örneğin; elektronik, otomotiv, tıp, bilgisayar, cihaz ve telekomünikasyon endüstrisi, hareket üretmek, akışı düzenlemek veya elektrik akımlarını dönüştürmek için büyük ölçüde elektrik bobinlerine güveniyor. Bunlar çok farklı fonksiyonlar gibi görünseler de, tüm elektrik bobinlerinde kullanılan temel elektromekanik prensipler genellikle aynıdır: iletken metal bir tel, yalıtkanın etrafına, karton veya plastik kadar basit bir malzeme olabilir, hatta hava olabilir. Kablonun iki ucu genellikle “musluk” adı verilen ve daha sonra elektrik akımına bağlanan elektrik bağlantı terminallerine yapılır. Akım sargılı teller arasında hareket ettiğinde, sargının kendisi mıknatıslanır. Bu fenomenin yarattığı güç, diğerleri arasında solenoid valf üreticileri, elektrik motoru üreticileri ve MRI makine tedarikçileri gibi şirketler tarafından desteklenmektedir.
Bobin Nerelerde Kullanılır?
Elektrik bobinleri, çok sayıda elektrikli cihazda elektrik akımları ve manyetik alanlar arasındaki etkileşimin önemi nedeniyle, sayısız endüstri ve özel uygulamalarda elektrik mühendisliğinde kullanılmaktadır.Buna göre elektrik bobinleri hemen hemen her sektörde artmaktadır. Elektriği kullanan herhangi bir endüstri, elektrik bobinlerini kullanan en az birkaç uygulamaya sahiptir, ancak kullanıma hazır bir donanıma yerleştirilebilirler, ancak her sektördeki şirketlere özgü bir endişe duymazlar. Özel uygulamalara ve elektrik bobini sarımı veya bobin montajı üretimine benzersiz bir ihtiyaç duyulan endüstriler arasında, bunlarla sınırlı olmamak üzere, şunlar bulunur:
Güç üretimi; Herhangi bir elektrik jeneratörü veya elektrik motoru üretiminde anahtar bir bileşen.
Ağır sanayi; Çeşitli ağır iş motorları ve kontrol cihazları için ve özel elektromanyetik uygulamalarda kullanılır.
Telekomünikasyon; Antenler, röleler vb. Olarak kullanılır.
Sağlık cihazları; Çeşitli elektromanyetik görüntüleme cihazlarında ve biyo filtreler gibi özel uygulamalar için kullanılır.
Bilgisayarlar; Manyetik depolama aygıtlarında kullanılır.
Ev Aletleri; Birçok ısıtma bobini aynı elektromanyetik indüksiyon prensiplerini kullanır; ısının diğer uygulamalarda istenmeyen bir yan etki olacağı durumlarda, ısı pompaları veya endüksiyonlu elektrik serileri gibi çeşitli ev cihazlarında temel amaç budur.
Otomotiv; Çeşitli motorlar, jeneratörler için kullanılır. Özellikle bobin tertibatı, yani ateşleme bobinleri, solenoid bobin veya marş rölesi.
Güç kontrolü; Devre kesiciler, kontaktörler, röle bobin anahtarları ve diğer çeşitli güç kontrol mekanizmalarında kullanılır.
Tarihçesi
Elektrik bobininin tarihi, genel olarak elektromanyetik bilimin tarihidir, çünkü Michael Faraday’ın ilk kez elektrik akımının manyetik kuvvetlerle üretilebileceğini belirlediği bir tel bobini ve bir mıknatısla olduğu gibi. O zamandan beri, bu bilginin pratik uygulaması birçok biçimde ortaya çıktı, ancak en doğrudan erken uygulama elbette 1871’deki Gramme’nin elektrik jeneratörü oldu.
Elektromanyetik kuvvetleri anlama ve kullanmamız arttıkça, elektromanyetik bobinleri her potansiyel uygulama için, bir veya daha fazla çok sayıda özelleştirilmiş bobin icat edildi, incelendi ve sayısız zamana yükseltildi. Elektrik bobinlerinin doğası, bobin tasarımındaki yeniliğin hemen hemen her uygulamaya özgü olduğu şekildedir.
Tasarım ve mühendislik
Bir elektrik bobininin göreceli sadeliğine rağmen, uygulamanızla eşleşecek şekilde bir bobinin tasarımı ve mühendisliği, genellikle kalifiye bir elektrik teknisyenine veya benzer bir uzmana bırakılmış bir iştir; Bir meslekte olmayan, mevcut bir ana devre tasarımına uyacak en iyi ikincil bobin tasarımını belirlemek için gerekli bilgiden yoksundur.Elektrik bobininin temel yapısı, daha fazla sargının eklenmesiyle hızla karmaşık hale gelebilir. Bir sarım, musluklar ve tümü ile birlikte komple bir bobin tertibatı olarak tanımlanır. Bazı uygulamalarda tek bir sargı kullanılabilirken, diğerleri ikincil ve hatta üçüncül sargıların eklenmesini gerektirir.
Örneğin bir elektrik transformatörü, hareketsiz parçaları olmayan bir manyetik bağlantı vasıtasıyla elektrik enerjisini bir elektrik devresinden başka bir elektrik devresine transfer etmesini sağlayan birincil ve ikincil sargıdan oluşan bir elektromanyetik bileşendir. Bir elektromanyetik bileşene üçüncül bir elektrik bobini eklendiğinde, genellikle bir gıdıklama bobini olarak adlandırılır. Elektrik bobininin çalışmasını değiştiren sargı sayısına ek olarak, bobin kılavuzları bakımından da farklılıklar önemlidir. Tel bobininde açıkta bulunan iletken bir yamadan oluşan noktalar olarak tanımlanan bobin kılavuzları çoğunlukla bobinin kendi çapına benzer boyutta farklılık gösterebilir. Bir bobin büyük bir çapa sahip olduğunda, kendi kendine endüksiyon miktarı çok daha büyüktür ve akım, telin içinden dışarıdan ziyade akmaya çalışır, bu bir problem olabilir. Ek olarak, çok katmanlı elektrik bobinleri, elektrik yükünün depolandığı elektrik fenomenini ifade eden ara tabaka kapasitansı ile ilgili problemlere sahip olabilir, bu yüzden bobinin şekli değiştirilmelidir. Sonuç olarak, çok katmanlı elektrik bobinleri için, spiral şekil kullanılacak en pratik şekildir.
İletken Malzemeler
Basit direnç bazlı ısıtma elemanları dahil olmak üzere herhangi bir elektrik bobininin tabanı, bobinin içine şekillendirilmiş iletken malzemedir. En yaygın olarak, bu bakır teldir, ancak bu rol için herhangi bir iletken malzeme kullanılabilir. Alüminyum popüler bir alternatiftir.
Çekirdek Malzemeler
Çoğu elektromanyetik bobin, çekirdeğin malzemesini de dikkate almalıdır. Bu genellikle demir gibi bazı ferromanyetik bir malzemedir. Çekirdek katı bir parça, bir kablo demeti veya herhangi bir sayıda başka konfigürasyonda olabilir.
Tip veya şekli
Eldeki uygulamaya bağlı olarak, genel elektrik bobininin tarzında genellikle oldukça sınırlı olacaksınız. DC uyumlu bir stator gerektiren bir projenin AC elektrik motoru için bobine ihtiyacı yoktur; seçenekleriniz bu nedenle oldukça sınırlı olacaktır. Doğru türü seçtiğinizden emin olmak için, mevcut çeşitliliğe alışın ve konuyu mühendislerinizle tartışın. Alternatif olarak, sarma şirketinizden bir öneri istemeniz size göz önünde bulundurmanız gereken birkaç özel seçenek sunabilir.
Diğer Tasarım Yönleri
Elektrik bobinlerinde tasarımın özgüllüğü, konfigürasyonun her küçük yönünün nihai ürünün performansını büyük ölçüde etkileyebileceği anlamına gelir. Örneğin, basit bir elektromanyetik bobinin endüktif özellikleri, bu faktörler ve diğerleri tarafından doğrudan etkilenir bunlar: Bobin alanı ,Bobin uzunluğu,Çekirdeğin malzemesi,Bobin malzemesi
Bakım
Elektrik bobinlerinin yapımında temel bir temel benzerlik olsa da, her bobinin özellikle uygulaması için tasarlanabileceği birçok yol vardır. Örneğin, bazı elektrik bobinleri nem, tuz, yağ ve titreşim gibi sert çevre koşullarından korunmayı gerektirir. Kırılgan bobinleri sert elemanlardan korumak için, uzun süreli maruz kalma iletkenliği kolayca kaybolabileceğinden, elektrik bobinleri kalıplanabilir veya kapsüllenebilir. Kalıplanmış bobinler, tüm bobin ünitesini kaplayan plastik kaplamalarda kaplanırken, kapsüllenmiş bobinler, bir polimer epoksi içinde kapsüllenmiş telden yapılır. Toroid transformatör bobinleri gibi diğer elektrik bobinleri, ferrit halkaların etrafına sarılır ve çevre koruma için sızdırmazlık bandına sarılır.
En yaygın elektrik bobinlerinden biri olan solenoid bobinleri, zaman zaman basitçe solenoid olarak adlandırılmaktadır. Çoğu zaman uzak bir anahtar olarak kullanılan solenoitler, bir akım bobinden geçtiğinde manyetik hale gelen, tipik olarak bir demir çekirdeğin etrafına sarılmış akım taşıyan tel bobinleridir. Daha az bilinen diğer elektrik bobinleri arasında metal detektörlerinde kullanılan Garrett bobinleri, alternatif akımı ölçmek için kullanılan Rogowski bobinleri, (AC), yıkıcı yük bobinleri olan Oudin bobinleri ve jeomanyetik araştırmalarda kullanılan Braunbeck bobinleri bulunur.
Herhangi bir elektrikli bileşende olduğu gibi, elektromanyetik bobinleriniz ve sisteminizdeki diğer tüm bileşenler üzerinde düzenli kontroller yapmak istediğinizden emin olmalısınız. Sisteminizde yerleşik bir izleme yoksa, düzenli testler de genel bakımınızın ve bakımınızın bir parçası olmalıdır. Çoğu elektrik bobini, düzenli kullanımda, kurulum veya tasarım sırasında hataları engelleyen minimum bozulma ile karşılaşmalıdır. Yüksek gerilimli sistemlerdeki bileşenler, yani yüksek akımlar, yüksek ton ısısı veya dış çevresel faktörler, hasar veya korozyon açısından düzenli olarak kontrol edilmelidir.
Performansı Optimize Etme
Bir elektrik bobininin çalışması nihayetinde çok basit olduğundan, performansın optimize edilmesi genellikle bobin tasarımını uygulama ile mükemmel bir şekilde eşleştirmeye başlar. Bu, her şeyin eşleştiğinden, etkin bir şekilde uyduğundan ve israf, hareket, vb. Olmadan temiz bir şekilde aktığından emin olmak anlamına gelir. Özel uygulamaya bağlı olarak, performansı artırmak, daha iyi bir tasarım için bobini değiştirmek anlamına gelebilir veya bileşenlerin daha iyi eşleşmesi için parçaları değiştirmek anlamına gelebilir bobin. Ne yapmaya çalıştığınıza bağlı olarak karar vermeniz gerekecek.
Elbette, bunlardan herhangi birini yapmak, sisteminizin nasıl performans gösterdiğine dair bir fikir edinmeyi gerektirir; bu, her türlü performansı ortaya koymaya çalışanlar için analitik araçlar ve yazılımları ideal kılar. Uygun ekipman olmadan birkaç yüzey seviyesi problemi tespit edebilirsiniz, ancak en yüksek performansa yaklaşan herhangi bir şey için modern ekipmana ihtiyacınız olacaktır.
Diğer hususlar
Elektrik bobininiz için bir sarım şirketiyle konuşmadan önce göz önünde bulundurmanız gereken bir tasarıma karar vermede başka birkaç faktör var. Bunlardan herhangi biri hakkında emin değilseniz, konuştuğunuz herhangi bir sarma şirketinden tavsiye almaktan çekinmeyin – veya elektrik mühendisilerinden isteyin.
Çevre
Seçiminizi malzeme, tasarım vb. Şekillendirebilecek sayısız çevresel faktör vardır. Birçok endüstriyel uygulama, bobini yüksek stresli ortamlara yerleştirir; bu da düşük performans, ekstra yıpranma veya ani bozulma ile sonuçlanabilir. Sıcaklığı, kostik maddelerin varlığını, sürtünme potansiyelini ve ilgili olabilecek herhangi bir şeyi düşünmek için zaman ayırın.
Bobin Çeşitleri
- Hava Çekirdek Bobinleri
- Bobin Sargılı Bobinler
- Boğucu Bobinler
- Özel Bobinler
- Elektrik Bobinleri
- Kapsüllenmiş Bobinler
- Yüksek Gerilim Bobinleri
- Ateşleme Bobinleri
- Emprenyeli Bobinler
- İndüksiyon Bobinleri
- Manyetik Bobinler
- Kalıplanmış Bobinler
- Solenoid Bobinleri
- Bant Sargılı Bobinler
- Tesla Bobini
- Toroidler / toroidal bobinler
- Transformatör bobinleri
- Ses Bobini
Elektrik Bobini Terimleri
Bobin: Etrafında elektrik bobinlerinin sık sık sarıldığı plastik çekirdek
Bobin Sarımı: Bir çekirdeğin etrafındaki veya kendinden destekli bir “hava” bobini içindeki elektromanyetik telin sarılması işlemi; bobinler tek katmanlı olabilir veya birçok çoklu katmandan oluşabilir. Hassas teknik bobinler genellikle “hassas sargı” gerektirir
İletken: Serbest elektronların hareketi boyunca elektrik akımları boyunca geçen, genellikle metal (bakır gibi) bir malzemedir.
Elektrik Akımı: Elektrik yüklü bir elektronun veya iyonların, bir elektrik enerjisi alanının ortaya çıkmasından kaynaklanan pozitif bir kutba doğru akışıdır.
Elektromanyetizma: Elektrik akımı tarafından yaratılan ve şartlandırılan manyetizmadır.
Alan Bobinleri: Bir alan bobini, elektro-manyetik bir makinede, tipik olarak bir motor veya bir jeneratör gibi dönen bir elektrik makinesinde manyetik bir alan oluşturmak için kullanılan bir elektromıknatıstır. İçinde bir akımın geçtiği bir bobin telinden oluşur.
Tavuklar: Bir elektromanyetik bobinin endüktansını ölçmek için kullanılan SI birimi; tek katmanlı bobinlerin indüktansı, aşağıdaki formülü kullanarak bulunabilir: uH = mikrohenerler, R = bobin yarıçapı, N = bobin sarılma ve L sayısı = bobinin uzunluğu
Endüktans: Bobinin bir elektrik akımına maruz kalması tarafından oluşturulan elektromanyetik bir bobin elektromotor kuvveti veya gücü.
Dönüştürücü: Enerjiyi bir formdan diğerine dönüştüren elektrikli bir cihaz.
Çevirici: Bir elektromanyetik bobinin, çekirdeğinin etrafına ya da hava bobinleri durumunda, bobinin tam olarak kaç kez sarıldığının sayısı.
