Из чего состоит катушка – Основные элементы катушки и из чего она состоит. Видео

Содержание

Основные элементы катушки и из чего она состоит. Видео

Основные элементы.А так же профилактика рыболовной катушки.

Спиннинговая катушка, от любого производителя состоит из основных частей.

Корпус

Ролик  лескоукладывающего  устройства 

Ручка

Ножка

Ротор

Скоба лескоукладывателя

Шпуля 

Гайка  фрикционного торможения

Выше приведены основные элементы безынерционной катушки.

Так же катушки имеют, так называемые подшипники. Подшипники применяют не только в промышленности и механизации и т.п., а так же применимы и к катушкам. Обычное количество подшипников в механизме около пяти. Так же стоит заметить, что имея большое количество подшипников в механизме катушки, она работает мягко и ровно, без всяких шумов и скрипов, что несомненно радует рыболова.

Особенно важно, иметь качественную катушку, а именно в ролике. Катушка имеет плавный ход, если катушка оснащена качественными подшипниками, и тогда леска будет наматывается  равномерно и без “бороды”, которая так не желательна для любого рыболова, особенно в момент подсечки, а такое иногда случается, если не правильно выбрать катушку и плохого качества. Имея катушку с подшипниками, качество которых не вызывает сомнений, а так же закрытого типа, было бы хорошо, еси б они еще были взаимозаменяемые, а такие имеются и на качество не жалуются.

Имея одинаковые подшипники в ролике и ручке,а так же в шпуле катушки, то при необходимости их можно поменять, что очень удобно. До сих пор Daiwa и Shimano используют старую и добрую конструкцию механизма укладывания лески, это кривошипно-шатунный механизм, где леска по прежнему наматывается идеально. Заметьте, что не все производители могут по хвастать таким механизмом.

Так же стоит упомянуть о шестернях, то что прочнее те шестерни,которые изготовлены из желтых сплавов металла. Убедится в этом, можно при снятии шпули с катушки, где под гайкой с лёгкостью модно увидеть шестерёнку и сам край. Рынок рыболовных товаров перенасыщен. И найти качественный товар не так просто. Перед покупкой нужного вам товара, всегда читайте его характеристику, а ещё отзывы, уде тех, кто приобрёл такой же товар. Только, когда расставлены все за и против,следует совершать покупку. Оригинальный товар всегда стоит дорого, но не стоит смотреть с пренебрежением и к аналогам, а таковы имеются и проверены. А именно,в известном всем рыболовам  АлиЭкспрес.

Удачной рыбалки!

Ремонт катушки в домашних условиях.

Так же многие рыболовы сталкивались с проблемой пружинки в лескоукладывателе катушки, А проблема заключалась в поломке этой самой пружинки, как известно в рыболовном магазине подобный товар не продаётся и отчаявшись, и не найдя решение по её устранению, многие стараются от неё избавится, от катушки. И она, эта самая катушка , которая могла служить верой и правдой рыболову, оказывается в лучшем случае на полке, под стеклом.

А вот некоторые, от отслуживших  катушек на “поле боя” и не до конца исчерпав свой ресурс, просто напросто выбрасывают в мусор. Решение всегда можно найти, если хорошо поискать. Если катушка на столько дорога и со всей уверенностью можно утверждать , что она просто супер, и другой такой не найти, это диагноз( привычка). Человеку свойственно привыкать ко всему хорошему, и использование катушки для рыбной ловли не исключение.

Искать в первую очередь нужно в старых катушках, если таковы имеются, или вовсе разобрать в том месте катушку, где у неё установлена эта маленькая “бестия”, и по её ломанному силуэту довольно не сложно изготовить точно такую же пружинку, для которой отводится маленькая , но очень важная роль, во всём процессе рыбной ловли. Для изготовления понадобится калёная проволока или пружинка, конечно подходящего диаметра, от пружинки нужно только откусить полтора или два витка, но с запасом , так как в катушке , в том месте где должна стоять пружинка есть два отверстия  для её крепления.

Пружинка  заготовка.

ribakclub.ru

Устройство безынерционной катушки — строение катушек

Состав безынерционной катушки:

  1. Корпус с механизмом и лапкой для крепления к удилищу. Является литой составной формой из металла, пластмассы, или углепластика. Технически сложным устройством безынерционную катушку можно назвать из-за механизма, находящегося в корпусе катушки.
  2. Ротор с откидной дужкой механизма лесоукладывателя. Механизм создает вращательное движение ротора, который снабжен подвижной дужкой лесоукладывателя. Во время заброса дужку нужно откинуть, что обеспечивает сход лески со шпули. Во время подмотки леска укладывается на шпулю роликом, который установлен на дужке, находящейся в закрытом состоянии.
  3. В катушке для хранения лески используется неподвижная шпуля, которая обычно изготовляется из сплавов металла и полимеров.
  4. Вращательное движение всему механизму задается ручкой.

Вышеперечисленное является основными элементами безынерционной катушки. Всё остальное оснащение, представляет из себя дополнения, которые делают эксплуатацию более удобной и увеличивают функционал.

Основные характеристики рыболовных катушек:

  1. Передаточное число.
  2. Плавность и легкость хода.
  3. Тип устройства подачи шпули.
  4. Вес и материалы изготовления.
  5. Мощность.
  6. Скорость подмотки.
  7. Наличие стопора обратного хода.
  8. Фрикционный тормоз.

Чистка и смазка безынерционной катушки

Рекомендуем посмотреть обзоры/отзывы о следующих катушках:

  1. Daiwa Luvias обзор и отзывы
  2. Daiwa laguna
  3. Daiwa Sweepfire
  4. Daiwa Revros
  5. Daiwa Crossfire
  6. Daiwa Freams
  7. Daiwa Exist
  8. Daiwa Caldia
  9. Daiwa Crest
  10. Daiwa Exceler
  11. Shimano Biomaster FB

Строение безынерционных катушек

Все характеристики катушки взаимосвязаны с ее элементами, поэтому последовательно разберемся, в составных частях и их непосредственном влиянии на характеристики катушки.

Сперва пару слов о разнице безынерционных катушек для спиннинга и поплавочной удочки.

1.При ловле спиннингом приманка, с участием лески и удилища, контролируется катушкой. Из этого следует, что в данной снасти очень важной является чувствительность. При ловли же поплавочной снастью управление ведется всей оснасткой и, в конечном итоге, самой приманкой. И основную роль здесь играет именно удилище, а не катушка.

2.В спиннинге высокие скорости не нужны, потому, что высокая скорость не позволяет производить равномерную проводку на больших скоростях. Этого нельзя сказать о поплавочном способе, где передаточное число и скорость подмотки должны быть высокими для более быстрой подмотки при перезабросах.

3.Мощность или тяговое усилие. В зависимости от класса спиннинга (от хэви до ультралайта), этот параметр имеет большое значение. Чем забрасываемая приманка тяжелее, тем мощнее должен быть механизм катушки большей легкости, лучшей чувствительности и плавности ведения приманки. Для снасти на поплавок данная характеристика не так важна, что объясняется более легкими оснастками.

Еще стоит отметить и то, что поплавочная катушка не является специально разработанным устройством, а является спиннинговой катушкой, адаптированной под поплавочный вид ловли.

Для рассмотрения выберем простую бюджетную катушку Alivia от компании Shimano. Основными отличиями ее от более совершенных катушек являются количество дополнительных полезностей, к примеру, количеством и качеством подшипников, и системой торможения.

  1. корпус катушки.
  2. ножка катушкодержателя.
  3. приводной механизм.
  4. ротор.
  5. фрикцион.
  6. переключатель для обратного хода.
  7. шток для крепления шпули.
  8. дужка лесоукладывателя.
  9. ролик лесоукладывателя.
  10. шестерня-колесо.
  11. закрывающая крышка на корпус.

Корпус безынерционной катушки

Он предназначен для установки на него всего механизма, объединения всех элементов катушки и обеспечивает крепление всей катушки к удилищу. Корпус катушки должен быть прочным и легким.

Материалами изготовления корпусов катушки являются:

  1. полимерные сплавы, применяемые в основном для дешевых катушек;
  2. алюминиевые сплавы и углепластик, применяется для корпусов катушек среднего и верхнего сегмента катушек;
  3. титаномагниевые сплавы, применяющиеся для высококачественных катушек премиум-класса.

Каких-либо больших отличий в технологиях их производства найти сложно, разве что в дешевых катушках качество сплавов и точность установки механизма влияют очень негативно на работу катушку.

Эргономика ножки катушки является сугубо индивидуальным делом, но в бюджетном-классе удобство хватки итак довольно хорошее.

 Механизм вращения ротора безынерционных катушек

Состоит из устройства подачи шпули и главной пары.

 Главная пара передает вращение от ручки на ротор. Состоит он из следующих элементов:

  • ведущего колеса 
  • ведомой шестерни на главном валу.

На валу ведущего колеса есть четырехгранное отверстие, предназначенное для ручки. Вращая рукоятку, мы непосредственно вращаем ведущее колесо. Усилие от него передается ведомой шестерне основного вала, который вращает ротор. Главная пара является редуктором с определенным передаточным числом, которое у поплавочных катушек находится в диапазоне от 4,6:1 до 6,5:1.

Передаточное число катушки является прямым показателем того, сколько оборотов делает ротор катушки при одном обороте катушки.

То есть, если передаточное число 5:1, то это значит, что при одном обороте ручки ротор совершает пять оборотов.

Распространенной ошибкой, с которой рыбакам приходится сталкиваться, есть то, что многие рыбаки не разделяют такие определения как скорость подмотки и передаточное число, имея в виду под ними одно и тоже.

Скорость подмотки является показателем того, сколько лески наматывается на шпулю катушки за один оборот ручки. Скорость подмотки еще зависит от передаточного числа и самого диаметра шпули. К примеру, передаточное число 5,2:1 и диаметр шпули в сорок миллиметров. Скорость подмотки в таком случае равна 3.14×5.1×40 = 640.56 миллиметров лески за один оборот рукоятки катушки. При этом нужно учитывать еще и наполнение шпули леской, то есть, чем больше лески на ней намотано, тем больше лески в одном обороте ее вокруг самой шпули, поэтому диаметр шпули не точный, а ориентировочный, а реальный размер будет другим.

Чем больше размеры шестеренок в главной паре, тем механизм катушки мощнее. Но для простой поплавочной ловли фактор этот малозначителен, в отличии от спиннинговой ловли. Увеличенные шестерни в главной паре с несколько притертыми зубцами имеют маркировку FluiDrive Gearling, и являются плавно движущимся зубчатым механизмом. Расчет передачи может быть произведен на компьютере, а комплектующие сделаны на станках с компьютерным управлением, и катушки такого плана будут маркироваться как Digital Gear Design.

Зубцы шестеренок в катушке могут быть дополнительно механически обработаны для улучшения сцепления, уменьшения люфтов и снижения трущихся частей катушки. Такие механизмы имеют обозначение HaperGear (суперпередача).

Помимо взаимодействия штока ручки с ведущей шестеренкой четырехгранного отверстия в вале, есть еще и соединение винтом. Такое решение уменьшает люфты и имеет маркировку Direkt Drive Handsle.

Устройство подачи шпули является механизмом с возвратно-поступательными движениями. Есть два типа устройства:

  • винтовая передача;
  • кривошипный механизм шестеренка-кулиса.

Устройство с кривошипным (кулисным) механизмом состоит из малой шестерени, установленной на валу ведущего колеса, и деталей, изображенных на картинке «Кулиса»:

2 — шестеренка-паразитка;

3 — каретка на штоке;

4 — шток для крепления и подачи шпули;

5 — направляющие для каретки.

Вращение от рукоятки передается на малую шестерню, которая передает его на шестеренку-паразитку. Через цилиндрический выступ, шестеренка-паразитка двигает каретку. Каретка совершает возвратно-поступательное движение. Такое же движение повторяет и шпуля на штоке. Таким образом осуществляется равномерная укладка лески на шпулю во время намотки.

Шестеренку-паразитку могут делать круглой и квадратной формы. Квадратная шестерня предотвращает задержки в крайних точках движения каретки и обеспечивает более равномерное заполнению шпули катушки леской, и у бортиков тоже.

Существует еще один вид кривошипного механизма, в котором форма ведомой шестеренки-паразитки выполнена в виде элипса, а каретка стыкуется к ней соединением на шарнирах. Но работа устройства не меняется от этого.

Хорошее исполнение пары шестерня-каретка, высокое качество сборки и ее притертость обеспечивают хорошую равномерность возвратно-поступательного движения штока без провалов и рывков, что обеспечивает ровную и плавную намотку на шпулю. Такие системы имеют обозначение как:

  • Slow Oscillation;
  • Close Winding System;
  • Silentoscillation.

Данные системы обладают дополнительными шайбами под шпулю для регулирования намотки лески. Поэтому, увидев на коробке указанные маркировки, обязательно проверяйте наличие регулировочных шайб.

Винтовое устройство подачи шпули — имеет следующие элементы (картинка «Винт»):

2 — шестерня привода;

3 — винт;

4 — шток для подачи шпули;

5 —направляющая каретки;

6 — каретка.

Главная пара передает вращение на каретку посредством кулачкового вала шестерни привода. Во многих моделях катушек применяется бесконечный винт с разным шагом и перекрестной нарезкой. Укладка лески на шпулю в этом случае будет перекрестной. При различном шаге канавок скорость движения шпули назад и вперед отличается.

Это обеспечивает хорошую укладку тонких лесок, при которой сход со шпули более легкий, что уменьшает вероятность запутывания, связанное с тем, что верхний слой лески утопился в нижний.

И под конец пару слов о том, какая система все-таки лучше. А никакая — обе хороши, если они хорошо рассчитаны и собраны. Для рыбака-поплавочника будет достаточно и кулисного механизма, который прост и дешев. Да и сама катушка будет меньше весить.



Статьи по теме:






Оснастки для спиннинга (Техас, Каролина, дропшот)

Рыболовные узлы и поводки, прочность узлов

Как разбирать и смазывать катушку

Ловля на джеркбейты

Ловля на поверхностные приманки (глиссеры)

Ловля на пропбейт (приманка с пропеллером)

Как выбрать поппер, на что обращать внимание при выборе

Ловля на девон(уникальная блесна с пропеллером)

Cпиннербейт своими руками, (изготовление и ловля)























Рыболовные самоделки своими руками

 

Своими руками

16 тыс. просмотров

Рейтинг зимних блесен для ловли на окуня

 

Зимняя рыбалка

13 тыс. просмотров

Обзор лучших балансиров для зимней рыбалки

 

Зимняя рыбалка

1454 просмотров

Ловля на мормышки: разновидности, снасти, техника ловли

 

Зимняя рыбалка

19 тыс. просмотров

Виды рыбопоисковых эхолотов для рыбалки

 

Эхолоты

19 тыс. просмотров

Обзор алюминиевых лодок для рыбалки

 

Лодки

14 тыс. просмотров

Обзор и рейтинг эхолотов для рыбалки

 

Эхолоты

7 тыс. просмотров

Как выбрать катушку для спиннинга?

 

Катушки

10 тыс. просмотров

Электромоторы для надувных лодок(обзор)

 

Моторы

3 тыс. просмотров

Алюминиевые катера для рыбалки

 

Лодки

8 тыс. просмотров

Какую катушку выбрать для фидера — обзор характеристик

 

Фидер

19 тыс. просмотров

Характеристики и возможности фидерных удилищ

 

Фидер

6 тыс. просмотров

Рейтинг карповых катушек с байтранером

 

Карпфишинг

9 тыс. просмотров

Лодка для рыбалки: на что обращать внимание при пркупке

 

Лодки

21 тыс. просмотров

Как выбрать мотор для лодки?

 

Моторы

3 тыс. просмотров

Классификация воблеров и других приманок

 

Спиннинг

30 тыс. просмотров

Ловля на  силиконовые приманки

 

Спиннинг

15 тыс. просмотров

Лучшие воблеры на щуку: размер, цвет, проовдка

 

Спиннинг

4 тыс. просмотров

Ловля фидером на флэт-кормушки

 

Фидер

8 тыс. просмотров

Самодельная прикормка для леща своими руками

 

Фидер

21 тыс. просмотров

Ловля спиннингом на раттлины

 

Спиннинг

3 тыс. просмотров

Как выбрать карповую катушку: обзор и рейтинг

 

Карпфишинг

14 тыс. просмотров

fisher-book.ru

инструкция, как устроена безынерционная рыболовная катушка

Большинство современных рыболовов знакомы с принципами работы безынерционных катушек, а спиннингисты, как правило, владеют этой снастью в совершенстве. Однако далеко не каждый рыбак представляет себе, каково внутреннее устройство катушки для спиннинга и за счёт чего она функционирует. Необходимо более подробно изучить, из чего состоит рыболовная катушка, как функционирует и какие особенности имеет.

Элементы

Классическая инерционная катушка имеет достаточно непростое устройство, соединяющее в себе множество небольших деталей. Также необходимо учитывать, что модели разных производителей имеют различную конструкцию, поскольку при производстве каждой катушки используются собственные разработки и ноу-хау. Однако основные узлы на всех безынерционках, как правило, одинаковы и представлены следующими элементами:

  1. корпус;
  2. ножка;
  3. привод;
  4. ротор;
  5. фрикционный тормоз;
  6. стопор обратного хода;
  7. шток шпули;
  8. дужка лесоукладывателя;
  9. ролик лесоукладывателя;
  10. зубчатое колесо;
  11. крышка корпуса;
  12. шпуля.


Внутреннее устройство безынерционной спиннинговой катушки.

Очевидно, что в данном случае рассмотрены лишь основные элементы, которые можно встретить в каждой катушке. Более того, на разных моделях устройство даже этих элементов может иметь ощутимые различия. Например, существуют конструкции как с фрикционным тормозом, расположенным впереди шпули, так и с задним фрикционом, как на изображении выше.

Принцип работы

В англоязычных странах безынерционную катушку часто называют «fixed spool reel» — катушка с фиксированной шпулей. Такое название оправдано из-за того что, в отличие от мультипликаторной и инерционной конструкции, шпуля безынерционки остаётся статичной во время заброса, а леска сама соскальзывает с неё. Во время остальной ловли шпуля также остаётся неподвижной, за исключением случаев срабатывания фрикциона.

В данной конструкции наматывание лески происходит за счёт совершающего вращение вокруг шпули механизма лесоукладывателя. Шпуля в это время также совершает движения, однако не вращается, как в случае с другими конструкциями, а перемещается взад-вперёд, что способствует равномерной намотке шнура.


По состоянию намотки всегда можно определить качество и техническое состояние катушки. Хорошая исправная катушка всегда осуществляет намотку плетёнки идеально ровно, без каких-либо горбов, утолщений и впадин на шпуле. Наличие неровностей говорит либо о том, что механизм лесоукладывателя неисправен, либо об изначально низком качестве изделия. От использования таких катушек лучше отказаться.

Лесоукладыватель состоит из дужки и ролика, по которому скользит леска при наматывании. Ролику передаётся вращение за счёт движения рукояти катушки, приводящего в движение все внутренние механизмы конструкции. Откидной подпружиненный механизм позволяет открывать скобу лесоукладывателя при забросе и закрывать, когда осуществляется подмотка.

Подобное устройство безынерционки даёт ей преимущество перед мультипликатором в том, что из-за отсутствия инерции вращения не возникает сходов лески при излишне быстром движении шпули, что нередко случается на катушках инерционного типа. Далее необходимо более подробно рассмотреть отдельные элементы конструкции.

Читайте также:

Корпус

Основой любой катушки является её корпус. В случае с данной снастью он служит не столько для предания изделию необходимого внешнего вида, сколько основой для расположения внутренних механизмов – именно в ниши корпуса утапливаются все внутренние валы и шестерни. По этой причине первое требование к корпусу катушки – это прочность, и только во вторую – лёгкость и эргономика.

Изготовление корпусов современных катушек происходит из следующих материалов:

  • Пластик – для дешёвых катушек нижнего ценового сегмента, не предназначенных для серьёзных нагрузок.
  • Алюминиевые сплавы – для катушек среднего ценового сегмента, способных выдержать достаточно сильное воздействие.
  • Углепластик – более лёгкая альтернатива алюминию, не уступающая ему в своих эксплуатационных характеристиках.
  • Титановые сплавы – применяются при изготовлении снастей премиум-класса. Сочетают в себе высокую надёжность и лёгкость.


По большому счёту, материал корпуса не играет ведущей роли в работе катушки. Наиболее важным в данном случае является именно качество изготовления. Как недорогой, так и самый лучший сплав не спасёт от заводских дефектов, несносности или неправильного расположения штифтов и шестерней.

От качества изготовления корпуса зависит расположение в нём элементов механизма, поэтому к нему предъявляются высокие требования. Если зазоры в корпусе будут сделаны неточно, это негативно повлияет на качество работы всей катушки.

Роторный механизм

Данная конструкция представлена редукторным механизмом — главной парой и элементом, отвечающим за поступательное движение шпули. В роторном механизме присутствует колесо, ведущее шестерню по главному валу. Валу передаётся вращение от движения рукоятки. Рукоять посажена на четырёхгранный штифт, входящий в соответствующее отверстие механизма ротора.

Катушки классифицируются по передаточному числу, которое является фиксированным и представляет собой отношение количества оборотов катушки к числу оборотов главного вала. По данному принципу катушки обычно подразделяются на:

  1. Силовые, с передаточным числом от 3,2:1 до 4,3:1. Такого рода снасти предназначены для вываживания крупной рыбы на крупные приманки медленной проводкой, поэтому обладают большим тяговым усилием, но при этом достаточно скромной скоростью вращения. Данный вид катушек обычно применяется при ловле троллингом.
  2. Универсальные, от 4,5:1 до 6,1:1. Имеют среднюю скорость вращения и умеренные тяговые характеристики. Могут быть использованы при ловле любой рыбы, однако преимущественно средней по размеру. Скорость проводки таких катушек средняя, и используются они с различными приманками.
  3. Скоростные, передаточное число которых находится в диапазоне от 6,2:1 до 8:1. Такие катушки используются в основном для классического джига и твичинга, особенно при таких типах проводки, где требуется быстро выматывать провисание шнура.

Рукоять

Как правило, одним из преимуществ безынерционок является устройство рукояти, позволяющее менять её расположение в зависимости от руки, которой рыболов осуществляет вращение. Это становится возможным за счёт винтового механизма, при помощи которого осуществляется крепление данной детали. Также безынерционные катушки, как правило, имеют механизм, основанный на том же винте либо же на кнопке, позволяющий складывать рукоять для транспортировки. Для складывания обычно достаточно немного отпустить винт, а после затянуть его в обратное положение. Чтобы переставить рукоять на другую сторону, винт необходимо открутить полностью, после чего вынуть деталь и осуществить перестановку.


Некоторые модели скоростных катушек оснащаются двойной рукоятью для удобства захвата. В качественных изделиях рукоятки такого вида оснащают специальным компенсатором, позволяющим погасить вибрацию, создаваемую за счёт появления дисбаланса противоположных частей рукояти.

Антиреверс

Данная деталь также называется «сопор обратного вращения». Предназначен данный элемент для того, чтобы препятствовать вращению катушки в сторону, обратную направлению наматывания шнура. Это необходимо, чтобы при перемещении по берегу леска не разматывалась, а также для того, чтобы гасилось обратное сопротивление при рывках рыбы. Антиреверс выполняет ещё и защитную функцию, предохраняя катушку от критических нагрузок при подсечках, рывках и глухих зацепах. Сам механизм располагается внутри корпуса катушки, а снаружи расположен переключатель в виде кнопки или рычажка, с помощью которого включается и выключается стопор.


Некоторые рыболовы ошибочно называют рычажок переключения стопором, не подозревая, что сам стопор находится в корпусе катушки. Также нередко можно услышать придуманные рыболовами сложные, но бессмысленные обозначения данного элемента, вроде «стопора антиреверса обратного хода» и тому подобные.

Фрикционный тормоз

Один из важнейших узлов катушки, ограничивающий критическую нагрузку на снасть при рывках. Фрикцион может быть размещён как в передней части катушки, так и в задней, – расположение данного узла не является принципиальным и зависит по большей части от удобства рыболова. Исключение составляют катушки с бейтранером, то есть устройством, позволяющим моментально ослабить или затянуть фрикцион одним щелчком. Катушки без бейтранера предполагают постепенную затяжку и ослабление. Бейтранер обычно располагается в задней части катушки.

Во время натяжения лески на катушку начинает действовать сила, обратнонаправленная относительно вращения. Фрикционный тормоз в данном случае выполняет функцию фиксации шпули, не позволяя последней вращаться. Однако если фрикцион закрутить наглухо, то есть полностью зафиксировать шпулю, то при слишком сильном рывке возможен как обрыв шнура, так и поломка удилища или самой катушки. Поэтому фрикцион фиксирует шпулю до достижения некоторого критичного натяжения, после которого он отпускает её, и шпуля начинает стравливать леску, чтобы ослабить воздействие на снасть. Критический уровень натяжения определяет сам рыболов в зависимости от вида рыбы и способа ловли.


Если рыболову неизвестно, с чем придётся столкнуться на водоёме, то классическим вариантом настройки фрикциона будет его полное затягивание, а затем ослабление гайки на одну четверть или же половину оборота.

Шпуля и лесоукладыватель

Шпуля, как правило, является съёмным элементом и предназначена для накопления лески. Размер шпули, как правило, обозначается цифрами от 1000 до 10000, Однако при классической спиннинговой ловле крайне редко применяются снасти размером более 5000. Выбирается размер шпули из соображений гармоничного сочетания с удилищем. Например на ультралайтовых спиннингах обычно применяется размер 1000, на лайтовых – порядка 1500, а на более мощных спиннингах – 2000-3000. Также на шпулю в настоящее время наносятся значения её лесоёмкости, состоящие из соотношения диаметра лески к её длине, например 0,18/240. Такая маркировка означает, что шпуля предназначена для размещения на ней 240 метров лески с диаметром 0,18. Как правило, таких обозначений наносится несколько, в зависимости от диаметра лески.

Существует несколько основных способов намотки шнура на шпулю, в зависимости от назначения снасти. Наиболее популярным является цилиндрический вариант намотки. При таком размещении лески не исключён незапланированный сход шнура через бортик шпули, однако вероятность этого не слишком велика, а расстояние заброса считается средним. Катушки с обратной конусной намоткой предназначены для дальнего заброса.

Это достигается за счёт того, что большая часть лески наматывается ближе к бортику, что позволяет ей с меньшим сопротивлением спускаться со шпули при забросе. Однако за бросковые качества такие снасти платят надёжностью намотки – случайный сход лески со шпули при таком размещении шнура становится значительно вероятнее, чем при цилиндрической.

Третьим, наиболее надежным, вариантом намотки считается прямой конус. В данном случае большая часть лески располагается ближе к основанию шпули, что делает её случайный сход маловероятным, поскольку бортик обычно располагается сильно выше узкого конца конуса из лески. Однако бросковые характеристики таких катушек значительно ниже, чем у двух других схем намотки.

Цилиндрический механизм укладки получил своё распространение за счёт того, что является универсальным. При правильной работе механизма сходы с него происходят редко, но при этом во время заброса он не слишком сильно уступает в дальности гораздо менее надёжному обратному конусу.

Ролик лесоукладывателя в качественных катушках имеет подшипник, за счёт чего он сам вращается при движении лески по нему. Если же ролик не снабжен поворотным механизмом, то его материал и покрытие должны быть очень стойкими к истиранию, поскольку в фиксированном ролике шнур очень быстро протирает канавку, выводя его из строя. При использовании плетёного шнура, как правило, необходимо наличие и подшипника, и прочного напыления, поскольку при трении плетёнка создаёт экстремальную нагрузку на металл ролика, особенно при вываживании.

В настоящее время множество фирм пытается решить проблему закручивания лески при подмотке. Дело в том, что безынерционная рыболовная катушка изначально устроена так, что при наматывании леска или шнур перекручиваются за счёт параллельного расположения шпули. Наиболее эффективно данную проблему на сегодняшний день удалось решить фирме Дайва, разработавшей специальный противозакручивающий ролик. Его конструкция, имеющая особый наплыв, способна несколько ослабить естественное закручивание шнура, однако не предотвратить его полностью.

Дужка лесоукладывателя исполняет функцию захвата лески после заброса и направления её на ролик. Дужка приводится в действие пружиной, в современных моделях работающей на сжатие, что увеличивает срок её службы.

Заключение

Безынерционная катушка представляет собой сложный механизм, состоящий из множества точно подогнанных деталей. По данной причине заниматься ремонтом внутренних элементов стоит лишь вооружившись определённым опытом в этом деле либо инструкциями профессионала. Работа такого рода катушки строится на наматывании лески на шпулю за счёт вращения механизма лесоукладывателя, приводимого в действие движениями рукояти. Внутренний механизм состоит из шестерней и основного вала, а его передаточное число определяет скорость вращения катушки и её тяговое усилие.

intellifishing.ru

Катушка индуктивности | Виды катушек, практические опыты

Что такое катушка индуктивности

Что вы себе представляете под словом “катушка” ? Ну… это, наверное, какая-нибудь “фиговинка”, на которой намотаны нитки, леска, веревка, да что угодно! Катушка индуктивности представляет из себя точь-в-точь то же самое, но вместо нитки, лески или чего-нибудь еще там намотана обыкновенная медная проволока в изоляции.

Изоляция может быть из бесцветного лака, из ПВХ-изоляции и даже из матерчатой. Тут фишка такая, что хоть и провода в катушке индуктивности очень плотно прилегают к друг другу, они все равно изолированы друг от друга. Если будете мотать катушки индуктивности своими руками, ни в коем случае не вздумайте брать обычный медный голый провод!

Индуктивность

Любая катушка индуктивности обладает индуктивностью. Индуктивность катушки измеряется в Генри (Гн), обозначается буковкой L и замеряется с помощью LC – метра.

Что такое индуктивность?  Если через  провод пропустить электрический ток, то он вокруг себя создаст магнитное поле:

где

В – магнитное поле, Вб

I – сила тока, А

А давайте возьмем и намотаем в спиральку этот провод и подадим на его концы напряжение

И у нас получится вот такая картина с магнитными силовыми линиями:

Грубо говоря, чем больше линий магнитного поля пересекут площадь этого соленоида, в нашем случае площадь цилиндра, тем больше будет магнитный поток (Ф). Так как через катушку течет электрический ток, значит, через нее проходит ток с  Силой тока (I), а коэффициент между магнитным потоком и силой тока называется индуктивностью и вычисляется по формуле:

С научной же точки зрения, индуктивность – это способность извлекать энергию из источника электрического тока и сохранять ее в виде магнитного поля. Если ток в катушке увеличивается, магнитное поле вокруг катушки расширяется, а если ток уменьшается , то магнитное поле сжимается.

Самоиндукция

Катушка индуктивности обладает также очень интересным свойством. При подаче на катушку постоянного напряжения, в катушке возникает на короткий промежуток времени противоположное напряжение.

Это противоположное напряжение называется ЭДС самоиндукции. Эта ЭДС зависит от значения индуктивности катушки. Поэтому, в момент подачи напряжения на катушку сила тока в течение долей секунд плавно меняет свое значение от 0 до некоторого значения, потому что напряжение, в момент подачи электрического тока, также меняет свое значение от ноля и до установившегося значения. Согласно Закону Ома:

где

I – сила тока в катушке , А 

U – напряжение в катушке, В 

 R – сопротивление катушки, Ом

Как мы видим по формуле, напряжение меняется от нуля и до напряжения, подаваемого в катушку, следовательно и ток тоже будет меняться от нуля и до какого то значения. Сопротивление катушки для постоянного тока также постоянное.

И второй феномен в катушке индуктивности заключается в том, что если мы разомкнем цепь катушка индуктивности – источник тока, то у нас ЭДС самоиндукции будет суммироваться к напряжению, которое мы уже подали на катушку.

То есть как только мы разрываем цепь, на катушке напряжение в этот момент может быть  в разы больше, чем было до размыкания  цепи, а сила тока в цепи катушки будет тихонько падать, так как ЭДС самоиндукции будет поддерживать убывающее напряжение.

Сделаем первые выводы о работе катушки индуктивности при подаче на нее постоянного тока. При подаче на катушку электрического тока, сила тока будет плавно увеличиваться, а при снятии электрического тока с катушки, сила тока будет плавно убывать до нуля. Короче говоря, сила тока в катушке мгновенно измениться не может.

Типы катушек индуктивности

Катушки индуктивности делятся в основном на два класса: с магнитным и  немагнитным сердечником. Снизу  на фото катушка с немагнитным сердечником.

Но где у нее сердечник? Воздух – это немагнитный сердечник :-).  Такие катушки также могут быть намотаны на какой-нибудь цилиндрической бумажной трубочке. Индуктивность катушек с немагнитным  сердечником используется, когда индуктивность не превышает 5 миллигенри.

А вот катушки индуктивности с сердечником:

В основном используют сердечники из феррита и железных пластин. Сердечники повышают индуктивность катушек в разы. Сердечники в виде кольца (тороидальные) позволяют получить большую индуктивность, нежели просто сердечники из цилиндра.

Для катушек средней индуктивности используются ферритовые сердечники:

Катушки с большой индуктивностью делают как трансформатор с железным сердечником, но с одной обмоткой, в отличие от трансформатора.

Дроссели

Также есть особый вид катушек индуктивностей. Это так называемые дроссели. Дроссель – это катушка индуктивности, задача которой состоит в том, чтобы создать в цепи большое сопротивление для переменного тока, чтобы подавить токи высоких частот.

Постоянный ток через дроссель проходит без проблем. Почему это происходит, можете прочитать в этой статье. Обычно дроссели включаются в цепях питания усилительных устройств. Дроссели предназначены для защиты источников питания от попадания в них высокочастотных сигналов (ВЧ-сигналов). На низких частотах (НЧ) они используются в фильтрах цепей питания и обычно имеют металлические или ферритовые сердечники. Ниже на фото силовые дроссели:

Также существует еще один особый вид дросселей – это сдвоенный дроссель. Он представляет из себя две встречно намотанных катушки индуктивности. За счет встречной намотки и взаимной индукции он более эффективен. Сдвоенные дроссели получили широкое распространение в качестве входных фильтров блоков питания, а также в звуковой технике.

Опыты с катушкой

От каких факторов зависит индуктивность катушки? Давайте проведем несколько опытов.  Я намотал катушку с немагнитным сердечником. Ее индуктивность настолько мала, что LC – метр мне показывает ноль.

Имеется ферритовый сердечник

Начинаю вводить катушку в сердечник на самый край

LC-метр  показывает 21 микрогенри.

Ввожу катушку на середину феррита

35 микрогенри. Уже лучше.

Продолжаю вводить катушку на правый край феррита

20 микрогенри. Делаем вывод, самая большая индуктивность на цилиндрическом феррите возникает в его середине.  Поэтому, если будете мотать на цилиндрике, старайтесь мотать в середине феррита. Это свойство используется для плавного изменения индуктивности  в переменных катушках индуктивности:

где

1 – это каркас катушки

2 – это витки катушки

3 – сердечник, у которого сверху пазик под маленькую отвертку. Вкручивая или выкручивая сердечник, мы тем самым изменяем индуктивность катушки.

Экспериментируем дальше. Давайте попробуем сжимать и разжимать витки катушки. Для начала ставим ее в середину и начинаем сжимать витки

Индуктивность стала почти 50 микрогенри!

А давайте-ка попробуем расправим витки по всему ферриту

13 микрогенри. Делаем вывод: для максимальной индуктивности мотать катушку надо “виток к витку”.

Убавим витки катушки в два раза. Было 24 витка, стало 12.

Совсем маленькая индуктивность. Убавил количество витков в 2 раза, индуктивность уменьшилась в 10 раз.  Вывод: чем меньше количество витков – тем меньше индуктивность и наоборот. Индуктивность меняется не прямолинейно виткам.

Давайте поэкспериментируем с ферритовым кольцом.

Замеряем индуктивность

15 микрогенри

Отдалим витки катушки друг от друга

Замеряем снова

Хм, также 15 микрогенри. Делаем вывод: расстояние от витка до витка  не играет никакой роли в катушке индуктивности тороидального исполнения.

Мотнем побольше витков. Было 3 витка, стало 9.

Замеряем

Офигеть! Увеличил количество витков  в 3 раза, а индуктивность увеличилась в 12 раз! Вывод: индуктивность меняется не прямолинейно виткам.

Если верить формулам для расчета индуктивностей, индуктивность зависит от “витков в квадрате”. Эти формулы я здесь выкладывать не буду, потому как не вижу надобности. Скажу только, что индуктивность зависит еще от таких параметров, как сердечник (из какого материала он сделан), площадь поперечного сечения сердечника, длина катушки.

Обозначение на схемах

Последовательное и параллельное соединение катушек

При последовательном соединении индуктивностей, их общая индуктивность будет равняться сумме индуктивностей.

А при параллельном соединении получаем вот так:

При соединении индуктивностей должно выполняться правило, чтобы они были пространственно разнесены на плате. Это связано с тем, что при близком расположении друг друга их магнитные поля будут влиять с друг другом, и поэтому показания индуктивностей будут неверны. Не ставьте на одну железную ось две и более тороидальных катушек.  Это может привести к неправильным показаниям общей индуктивности.

Резюме

Катушка индуктивности играет в электронике очень большую роль, особенно в приемопередающей аппаратуре. На катушках индуктивности строятся также различные фильтры для электронной радиоаппаратуры, а в электротехнике ее используют также в качестве ограничителя скачка силы тока.

Ребята из Паяльника забабахали очень неплохой видос про катушку индуктивности. Советую посмотреть в обязательном порядке:

www.ruselectronic.com

Основные элементы катушки и из чего она состоит. Видео

Виды рыболовных катушек

Спиннинговая катушка, от любого производителя состоит из основных частей.

Корпус

Ролик  лескоукладывающего  устройства 

Скоба лескоукладывателя

Шпуля 

Гайка  фрикционного торможения

Большинство рыболовных снастей, за исключением некоторых, не обходятся без них, ставших в современном рыболовным мире, таким-же важным элементом снасти, как и само удилище. Они выполняет функцию удобного хранения и транспортировки лески, взаимодействуя с удилищем, позволяют  совершать необходимые манипуляции с ней, упрощая и облегчая процесс рыбалки.

Рыболовные катушки разделяются на инерционные и безынерционные, которые выпускаются открытого и закрытого типа (имеют открытый или закрытый барабан-«шпулю»).

Термины «инерционный» и «безынерционный» используемые в названии, говорят о том, что в одних катушках — присутствует момент инерции при вращении, в других — он исключен. Принято условно подразделять их по способу ловли на спиннинговые, проводочные, матчевые, нахлыстовые, троллинговые и некоторые другие.

Все катушки делятся на три вида: мультипликаторные, безынерционные и инерционные. Определённый вид подбирается с учётом способа ловли.

Инерционные катушки для спиннинга

Наиболее недорогими и простыми являются инерционные катушки для рыбалки, они не требуют особого ухода и просты в эксплуатации. Основная часть этих моделей не имеет механизма притормаживания, потому при забросе, для избегания лишнего сброса лески, рыбаку нужно пальцем подтормаживать барабан.

Лишь небольшая часть инерционных изделий оборудована системой автоматического торможения, основанной на том, что при забросе леска создаёт давление на специальный рычаг, соединённого с тормозным механизмом.

Более упрощённый способ торможения – это механизм постоянного подтормаживания, в этом случае рыбак сам задаёт силу притормаживания барабана с учётом веса закидываемого груза или приманки.

Подбирая инерционную катушку необходимо обратить внимание на качество материала её изготовления, на точную балансировку вращения барабана и плавность его хода. На качественных изделиях обязан находиться механизм уменьшения люфта и регулирования вращения барабана, изготовленного в виде контргайки и винта.

Галерея: инерционные и безынерционные катушки для спиннинга (25 фото)

Устройство безынерционных катушек

Это более универсальная и распространённая разновидность спиннинговых рыболовных катушек, потому их схеме и принципу работы необходимо уделить больше внимания.

Безынерционные катушки устроены так, что во время заброса леска сходит без какого-то сопротивления, за счёт этого получается наиболее дальний заброс. Безынерционные катушки очень сложно устроены, за ними необходимо все время следить и регулярно смазывать (несколько раз в сезон), чтобы на рыбалке не случилось досадного недоразумения.

Главной деталью безынерционной катушки, за счёт которой можно выполнять эти забросы, является шпуля. Это деталь, которая имеет форму цилиндра, куда происходит намотка лески.

Инерционные катушки для рыбалки.

ИК открытого типа имеют самую простую и неприхотливую конструкцию, недостатком которой является необходимость своевременного ручного притормаживания барабана (шпули) в момент заброса приманки. Преждевременное торможение приводит к отстрелу приманки (тяжелый объект, летящий с ускорением,   обрывает леску ), запоздалые действия, когда приманка уже приводнилась, а катушка продолжает вращаться по инерции, служат причиной произвольного схода большого количества лески с нее и образования «бороды» (спутанного мотка ).

При использовании катушки такого типа для дальнего заброса,  требуется определенная сноровка, позволяющая  поймать момент касания снасти  с водой и вовремя, мягко затормозить вращающийся барабан.

Несмотря на это, опытные рыболовы широко применяют их для разных видов рыбной ловли, так-как они доступны по цене, имеют простой, неприхотливый  и очень надежный механизм.

Начинающим   целесообразней использовать ИК  для ловли рыбы в  проводку и нахлыст, на зимних удилищах, со  спиннингом, служащим в качестве закидушки при ужении с лодки, для  способов рыбалки не требующих силового заброса.

Некоторые инерционные катушки дополнительно снабжены устройством торможения, не пользующимся особым спросом у рыболовов из-за «перетормажевания»(затруднения)  дальности заброса.

Мультипликатор — компактная модификация инерционной катушки, была изобретена в 1810 г. в США, в штате Кентукки часовым мастером Джорджем Снайдероми и до настоящего времени, изменяясь и совершенствуясь на протяжении двух столетий, не перестает радовать рыболовов разных стран.

Передаточное отношение  мультипликаторной катушки маркируется на ее корпусе. Например: запись «5,8:1» следует понимать как 5,8 оборота  шпули за один оборот рукояти.

Байткастинговые  мультипликаторные катушки — предназначены для способов и стилей рыбалки  требующих частых забросов оснастки, проводки приманки и ручного вываживания рыбы, т.е. катушками для спиннинга. Оптимальный вес используемых с ними приманок от 7 до 20г.

Кастинговые — рассчитаны на заброс приманок от 28г до 200 г, имеют более значительный вес и размеры по сравнению с байткастинговыми. Для них необходим специальный мощный спиннинг с особым катушкодержателем и пропускными кольцами с обратно стороны спиннинга, т.

е сверху удилища. На такие веса приманок ловят крупную рыбу, соответственно вываживать ее очень трудно, для этого был разработан специальный спиннинг под кастинговые мультипликторные катушку.

Донные — имеют мощную конструкцию (стальные или бронзовые шестерни, увеличенного профиля) передаточного механизма, способного выдерживать сильные нагрузки. У большинства из них отсутствует лесоукладыватель, не приспособленный к критическим режимам работы.

Применяются для ловли крупной рыбы донными снастями не требующих частых забросов оснастки или вообще обходящиеся без них. Обычно это ловля в отвес  или приманки завозятся на лодках.

Защита лески и механизма ее укладки на шпулю от воздействия внешней среды; воды, грязи, ветра, солнечных лучей, а так же от случайных посторонних контактов в процессе работы, часто служивших причиной ее сбоя, побудили производителей безынерционной катушки снабдить ее защитным кожухом.


Расположение  пропускного отверстия в центре защитного кожуха, замыкающего и удерживающего леску со всех сторон, позволило сохранять постоянным угол ее подачи, облегчив беспрепятственную укладку на барабан. Чего не скажешь о БК  открытого типа, в которых любая неточность в направлении подачи мононити  на ролик лесоукладывателя, приводит к неприятным последствиям.

ribaulov.ru

Катушка индуктивности: история, конструкция, параметры

Катушка индуктивности – элемент электрических цепей, способствующий накоплению энергии магнитного поля. С использованием изделий изготавливаются колебательные резонансные контуры. Катушка называется потому, что вокруг бобины-сердечника обматывается нить проволоки. Часто в радиотехнике элементы именуют индуктивностями. Подходит случаю, конструкции иной раз мало напоминают катушку.

История создания катушки индуктивности

Катушки индуктивности наматываются фиксированным числом проводов. Этот факт  скрывают на уроках физики, избегая забивать ученикам мозги. Потом догадываются бедняги, пытаясь уловить смысл термина бифилярная обмотка двигателя. Нитей бывает больше, выделяют катушки индуктивности:

  • трифилярные;
  • тетрафилярные;
  • пентафилярные.

Обычные катушки индуктивности называют унифилярными – нить проволоки одна. Сразу возникает справедливый вопрос – зачем конструкции? Изобретатель катушку индуктивности неизвестен. Ответы дают, виноват Тесла… Далеко от истины.

Дроссель

Один знаток Майл.ру – не исключено, админ ресурса – ответил: отцом катушек индуктивности является Майкл Фарадей, якобы, открыл магнитную индукцию (согласно англоязычной страничке Википедии). Напрашивается вывод, историковед не владеет вопросом. Главная причина критики «Ответов» Майл — некомпетентность. Фарадей открыл индукцию, применив тороидальный трансформатор с двумя изолированными обмотками. Намного сложнее конструкция, нежели катушка, явление заключалось сопровождалось выходом скачка тока при изменении магнитного поля сердечника.

Произошло описанное в 1831 году, первый электромагнит сконструирован малоизвестным в России Уильямом Стердженом. Знаете, как выглядел прибор? Правильно – катушка индуктивности из 18 витков оголенной медной проволоки с хорошим лакированным ферромагнитным сердечником формы лошадиной подковы. При пропускании по обмотке тока железо в округе притягивалось устройством. Годом выхода первого электромагнита в свет историки считают 1824. Раньше, нежели Фарадей начал эксперименты.

Наставник Хампфри Дэви счел работу плагиатом. Ученик не решался продолжить, конфликтовать открыто. Получилось, в 1829 году безвременно Хампфри Дэви ушел из жизни, благодаря чему Майкл Фарадей возобновил работу. Не потому считаем неверными скудные сведения рунета по рассматриваемому вопросу. Вторая причина кроется в гальванометрах: первый сконструирован 16 сентября 1820 года Иоганном Швейггером. Годом позже великий Ампер усовершенствовал прибор, угадайте, что входило в состав новинки? Правильно – катушка индуктивности, составленная несколькими витками проволоки.

В 1826 году Феликс Савари разряжал лейденскую банку через несколько витков проволоки, обмотанной вокруг стальной иглы. Наблюдая остаточную намагниченность металла. Фактически Савари создал первый колебательный контур, правильно сделав выводы о происходящих процессах.

Майкл Фарадей бессилен стать изобретателем индуктивности. Скорее ученый работал в этом направлении, вел некоторые исследования, получил новый закон касательно электромагнетизма. В результате вопрос об изобретателе катушки индуктивности оставляем открытым. Рискнем предположить, у субъекта темы два отца:

Лаплас и Швейггер

  1. Лаплас на основе доклада Эрстеда высказал предположение: действие тока на магнитную стрелку можно усилить, изогнув провод.
  2. Швейггер реализовал услышанное на практике, создав первый в мире гальванометр, использовав доклады Ампера о зависимости угла отклонения стрелки от силы тока.

Конструкция катушки индуктивности

Вокруг прямолинейного проводника с постоянным током создается круговое магнитное поле. Линии напряженности напоминают спираль. Некто догадался свернуть провод кольцом, чтобы вклад элементарных сегментов сложился в центре. В результате внутри конструкции магнитное поле намного выше, нежели снаружи. Линии визуально наблюдаем на железных опилках. На Ютуб множество роликов, где через индуктивность пропускают ток, демонстрируя упорядоченную ориентацию металлической пыли в момент замыкания контактов. Конструкция способна запасать впрок магнитное поле подобно конденсатору, накапливающему заряд. Катушками называют только индуктивности, содержащие намотку лакированного провода. В микрополосковой технологии напыляемые для запасания магнитного поля элементы логично именовать индуктивностями.

Если в катушке, совсем как в той, что используют швеи, несколько витков провода расположить один за другим бок о бок так, чтобы ось была общей, линии напряженности магнитного поля суммируются. Простейшая индуктивность, способная накапливать энергию магнитного поля. При резком пропадании напряжения образуется явление обратной-ЭДС широко известное технике. Выступает причиной искрения коллекторных двигателей. Используется лакированный (с лаковой изоляцией) медный провод нужного сечения. Количество витков, форма сердечника определяются предварительно расчетами или по имеющемуся образцу.

Противо-ЭДС является паразитной, для гашения последовательно с катушкой включают емкость размером побольше, пытаясь занизить суммарное реактивное сопротивление. В импеданс индуктивности входят с положительным знаком, емкости – с отрицательным. Тесла изобрел катушку, взял патент. Но конструкция представляла собой плоскую спираль (лабиринт) с двойной намоткой. Ученый показал, индуктивность одновременно характеризуется значительным емкостным сопротивлением, при исчезновении напряжения явления обратной ЭДС никак не проявляет себя.

Бифилярные катушки сегодня широко используются. Что касается обратной ЭДС, служит причиной розжига разрядных ламп (дневного света). Вернемся к конструкции. В первом электромагните проволока оголенная, современные катушки индуктивности наматываются лакированным. Тонкая изоляция при необходимости может быть легко снята (например, токсичной муравьиной кислотой), в исходном состоянии надежно защищает конструкцию против короткого замыкания.

Внутри катушки находится сердечник из ферромагнитного материала. Форма не важна, сечение лучше брать круглым. На высоких частотах магнитный поток (см. Преобразователь напряжения) выходит на поверхность сердечника, смысл применения ферромагнитных сплавов пропадает, иногда используется латунь (даже композитные материалы, диэлектрики). Снижает индуктивность, на высоких частотах запасаемая за период мощность невелика. Трюк проходит. У многих возникает вопрос – зачем нужен сердечник?

Сердечник катушки индуктивности выступает опорой, долговечным каркасом, усиливая магнитное поле. Индукция связана с напряженностью поля через постоянную магнитной проницаемости среды. У ферромагнитных материалов параметр поистине велик. В тысячи раз больше, нежели воздуха, большинства металлов. С ростом частоты необходимость в сердечнике снижается, возникают некоторые негативные эффекты, два из которых особенно важны:

Линии магнитного поля, сформированные опилками

  1. Переменное магнитное поле наводит вихревые токи, посредством которых функционируют индукционные плитки. Результат представите сами: какой нагрев сердечника вызовет. Сердечники силовых трансформаторов собираются из специальной электротехнической стали с высоким сопротивлением, разбиваются тонкими листами, изолированными взаимно слоем лака. Шихтование позволит сильно снизить влияние вихревых токов.
  2. Второй эффект называется перемагничиванием. Отнимает энергию поля, вызывает нагрев материала. Явление характерно для ферромагнитных материалов, устраняется использованием латуни.

В микрополосковой технологии предусмотрено исполнение индуктивностей в виде плоских спиралей: проводящий материал через трафарет напыляется на подложку (возможный метод). Напоминает конструкцию Николы Тесла. Номинал  катушка индуктивности имеет весьма малый, иного не надо на частотах СВЧ. Расчет ведется по специальным справочникам, хотя пользуются преимущественно инженеры-конструкторы.

Для намотки индуктивности изготавливают специальные приспособления, напоминающие катушку спиннинга. На ось одевается сердечник с ограничителем по бокам, вращая ручку, мастер внимательно считает количество оборотов, отмеряет нужную длину. Медленно, по способу челнока рука двигается влево-вправо, витки ровно ложатся последовательно.

Зачем нужны бифилярные катушки индуктивности

Иногда катушка наматывается в две и более проволочных нитей. Тесла конструкцию применял для увеличения емкостных качеств. В результате становилось возможным экономить материалы – говорили выше. Что касается состояния на современном этапе развития технологий, причиной создания бифилярных катушек может быть следующее:

Бифилярные катушки индуктивности

  1. Одна обмотка заземляется. Устраняет паразитную противо-ЭДС, вызывающую искрение, некоторые другие негативные эффекты. Когда резко пропадает напряжение, магнитное поле по большей части наводит тока в заземленной обмотке, поскольку активное сопротивление цепи наименьшее. Эффект противо-ЭДС гасится. В импульсных реле вспомогательная обмотка закорачивается. Энергия поля невелика, рассеивается активным сопротивлении меди в виде тепла.
  2. Идеи Тесла не забыты. Часто в виде бифилярных катушек изготавливаются резисторы малого номинала. Сопротивления часто имеют схожее строение. Например, известные МЛТ, лента навивается на керамическое основание. Суть затеи повысить емкостное сопротивление, компенсируя индуктивность. Импеданс резистора обращается в чисто активный. Смысл мероприятия велик при работе на переменном токе. В цепях постоянного мнимая часть импеданса (реактивное сопротивление) роли не играет.
  3. В импульсных блоках питания напряжение одной полярности, меняется по амплитуде. Позволит бифилярный трансформатор защитить от явления паразитной противо-ЭДС, спасает ключевой транзистор от пробоя. Дополнительная обмотка заземляется через диод, в обычном режиме не влияет на работу устройства. Противо-ЭДС имеет обратное направление. В результате p-n-переход открывается, разница потенциалов ограничивается прямым падением напряжения. Для кремниевых полупроводниковых диодов значение составляет 0,5 В. Понятно, напряжение не может пробить ключевой транзистор практически любого типа.
  4. Идеи Тесла используются при создании вечных двигателей (в литературе: СЕ – сверхъединичных устройств, с КПД выше 1). Используется возможность устранения реактивного сопротивления для идеализации процесса работы.

Параметры катушек индуктивности

Главной характеристикой катушек называют индуктивность. Физическая величина, в СИ измеряемая Гн (генри), характеризующая величину мнимой составляющей сопротивления конструкции. Параметр показывает, как много магнитного поля запасет катушка. Для простоты энергию за период считают пропорциональной произведению LI2, где L — индуктивность, I – протекающий в системе ток.

Формула расчета индуктивности

Теоретический расчет главного параметра катушек сильно определен конструкцией. Выпускаются специальные методические пособия, формула (см. рисунок: S – площадь сечения намотки, l – длина катушки, N – количество витков проволоки, в формуле — магнитная постоянная и магнитная проницаемость сердечника), приведенная на картинке, частный вариант. Когда индуктивность напоминает катушку. Имеются специальные программы для персонального компьютера, упрощающие процесс.

К вторичным параметрам катушек индуктивности относят:

  • Добротность. Характеризует потери на активном сопротивлении.
  • Собственная индуктивность (см. выше).
  • Температурная стабильность параметров.

vashtehnik.ru

Катушка индуктивности: устройство, принцип работы, назначение

Катушки индуктивности нашли широкое применение в электротехнике в качестве накопителей энергии, колебательных контуров, ограничения тока. Поэтому их можно встретить везде, начиная от портативной электроники, заканчивая подстанциями в виде гигантских реакторов. В этой статье мы расскажем, что это такое катушка индуктивности, а также какой у нее принцип работы и многое другое.

Определение и принцип действия

Катушка индуктивности — это катушка смотанного в спираль или другую форму изолированного проводника. Основные особенности и свойства: высокая индуктивность при низкой ёмкости и активном сопротивлении.

Она накапливает энергию в магнитном поле. На рисунке ниже вы видите её условное графическое обозначение на схеме (УГО) в разных видах и функциональных назначениях.

Она может быть с сердечником и без него. При этом с сердечником индуктивность будет в разы больше, чем если его нет. От материала, из которого изготовлен сердечник, также зависит величина индуктивности. Сердечник может быть сплошным или разомкнутым (с зазором).

Напомним один из законов коммутации:

Ток в индуктивности не может измениться мгновенно.

Это значит, что катушка индуктивности — это своего рода инерционный элемент в электрической цепи (реактивное сопротивление).

Давайте поговорим, как работает это устройство? Чем больше индуктивность, тем больше изменение тока будет отставать от изменения напряжения, а в цепях переменного тока — фаза тока отставать от фазы напряжения.

В этом и заключается принцип работы катушек индуктивности – накопление энергии и задерживание фронта нарастания тока в цепи.

Из этого же вытекает и следующий факт: при разрыве в цепи с высокой индуктивностью напряжение на ключе повышается и образуется дуга, если ключ полупроводниковый — происходит его пробой. Для борьбы с этим используются снабберные цепи, чаще всего из резистора и конденсатора, установленного параллельно ключу.

Виды и типы катушек

В зависимости от сферы применения и частоты цепи может отличаться конструкция катушки.

По частоте можно условно разделить на:

  • Низкочастотные. Пример — дроссель люминесцентной лампы, трансформатор (каждая обмотка представляет собой катушку индуктивности), реактор, фильтры электромагнитных помех. Сердечники чаще всего выполняются из электротехнической стали, для цепей переменного тока из листов (шихтованный сердечник).
  • Высокочастотные. Например, контурные катушки радиоприемников, катушки связи усилителей сигнала, накопительные и сглаживающие дроссели импульсных блоков питания. Их сердечник изготавливают обычно из феррита.

Конструкция отличается в зависимости от характеристик катушки, например, намотка может быть однослойной и многослойной, намотанной виток к витку или с шагом. Шаг между витками может быть постоянным или прогрессивным (изменяющимся по длине катушки). Способ намотки и конструкция влияют на конечные размеры изделия.

Отдельно стоит рассказать о том, как устроена катушка с переменной индуктивностью, их еще называют вариометры. На практике можно встретить разные решения:

  • Сердечник может двигаться относительно обмотки.
  • Две обмотки расположены на одном сердечнике и соединены последовательно, при их перемещении изменяется взаимоиндукция и индуктивная связь.
  • Сами витки для настройки контура могут раздвигаться или сужаться приближаясь друг к другу (чем плотнее намотка — тем больше индуктивность).

И так далее. При этом подвижная часть называется ротором, а неподвижная — статором.

По способу намотки бывают также различными, например, фильтры со встречной намоткой подавляют помехи из сети, а намотанные в одну сторону (согласованная намотка) подавляют дифференциальные помехи.

Для чего нужны и какие бывают

В зависимости от того, где применяется катушка индуктивности и её функциональных особенностей, она может называться по-разному: дроссели, соленоиды и прочее. Давайте рассмотрим, какие бывают катушки индуктивности и их сферу применения.

Дроссели. Обычно так называются устройства для ограничения тока, область применения:

  • В пускорегулирующей аппаратуре для розжига и питания газоразрядных ламп.
  • Для фильтрации помех. В блоках питания — фильтр электромагнитных помех со сдвоенным дросселем на входе компьютерного БП, изображен на фото ниже. Также используется в акустической аппаратуре и прочем.
  • Для фильтрации определенных частот или полосы частот, например, в акустических системах (для разделения частот по соответствующим динамикам).
  • Основа в импульсных преобразователях — накопитель энергии.

Токоограничивающие реакторы — используются для ограничения токов короткого замыкания на ЛЭП.

Примечание: у дросселей и реакторов должно быть низкое активное сопротивление для уменьшения их нагрева и потерь.

Контурные катушки индуктивности. Используются в паре с конденсатором в колебательном контуре. Резонансная частота подбирается под частоту приема или передачи в радиосвязи. У них должна быть высокая добротность.

Вариометры. Как было сказано — это настраиваемые или переменные катушки индуктивности. Чаще всего используются в тех же колебательных контурах для точной настройки частоты резонанса.

Соленоид — так называется катушка, длина которой значительно больше диаметра. Таким образом внутри соленоида образуется равномерное магнитное поле. Чаще всего соленоиды используются для совершения механической работы — поступательного движения. Такие изделия называют еще электромагнитами.

Рассмотрим, где используются соленоиды.

Это может быть активатор замка в автомобиле, шток которого втягивается после подачи на соленоид напряжения, и звонок, и различные исполнительные электромеханические устройства типа клапанов, грузоподъёмные магниты на металлургических производствах.

В реле, контакторах и пускателях соленоид также выполняет функцию электромагнита для привода силовых контактов. Но в этом случае его чаще называют просто катушка или обмотка реле (пускателя, контактора соответственно), как выглядит, на примере малогабаритного реле вы видите ниже.

Рамочные и кольцевые антенны. Их назначение — передача радиосигнала. Используются в иммобилайзерах автомобилей, металлодетекторах и для беспроводной связи.

Индукционные нагреватели, тогда она называется индуктором, вместо сердечника помещают нагреваемое тело (обычно металл).

Основные параметры

К основным характеристикам катушки индуктивности можно отнести:

  1. Индуктивность.
  2. Силу тока (для подбора подходящего элемента при ремонте и проектировании это нужно учитывать).
  3. Сопротивление потерь (в проводах, в сердечнике, в диэлектрике).
  4. Добротность — отношение реактивного сопротивления к активному.
  5. Паразитная емкость (емкость между витками, говоря простым языком).
  6. Температурный коэффициент индуктивности — изменение индуктивности при нагреве или охлаждении элемента.
  7. Температурный коэффициент добротности.

Маркировка

Для обозначения номинала катушки индуктивности используют буквенную или цветовую маркировку. Есть два вида буквенной маркировки.

  1. Обозначение в микрогенри.
  2. Обозначение набором букв и цифр. Буква r – используется вместо десятичной запятой, буква в конце обозначения обозначает допуск: D = ±0.3 нГн; J = ±5%; К = ±10%; М = ±20%.

Цветовую маркировку можно распознать аналогично таковой на резисторах. Воспользуйтесь таблицей, чтобы расшифровать цветные полосы или кольца на элементе. Первое кольце иногда делают шире остальных.

На это мы и заканчиваем рассматривать, что собой представляет катушка индуктивности, из чего она состоит и зачем нужна. Напоследок рекомендуем посмотреть полезное видео по теме статьи:

Материалы по теме:

Автор: Алексей Бартош

samelectrik.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о