03.06 線圈可以直接接220v的交流電嗎?為什麼?

DIY電子電路


從圖片來看,這像是一個小型變壓器的線圈。由於沒有該線圈的具體參數,所以很難量化。這裡就大概介紹一下相關知識吧。

交流變壓器

1. 如果該變壓器的額定輸入電壓本身就低於220V(比如36V等),那麼把該變壓器線圈接入220V以後必燒無疑。這個很簡單,沒什麼可解釋的。

2. 如果該變壓器的額定輸入電壓等於220V,如果現在把它通入220V,會怎麼樣呢?我可以肯定的告訴大家,它也是會燒掉的!

為什麼呢?因為變壓器本身是有鐵心的,現在這個線圈沒有鐵心了。雖然輸入電壓依然等於額定電壓,但是線圈的實際電流卻會超過額定值。

交流磁路的特點:

其中:U表示線圈電壓;f表示電源頻率;N表示線圈匝數;
Ф表示磁通量;I表示線圈電流;Rm表示磁阻。

從該公式1可以看出,當外加電壓、頻率、線圈匝數一定時,磁通量是一定的;

從該公式2可以看出,當磁通量一定時,磁動勢F的大小和磁阻成正比。

磁路磁阻Rm的大小和鐵心的導磁率μ相關,導磁率μ越大,磁阻Rm越小。當變壓器線圈有鐵心時,鐵心的磁導率很大(導磁能力好),那麼磁阻很小;當變壓器線圈空心時,空氣的磁導率很大(導磁能力差),那麼磁阻非常大。而外加電壓、頻率、線圈匝數一定時磁通量一定,所以變壓器有鐵心時的磁動勢比沒有鐵心時要小。

根據上述公式2可以得出,在匝數不變的前提下,磁動勢越小,線圈電流越小。故變壓器有鐵心時比空心時電流要小的多。當空心時電流遠大於額定電流,線圈必然會燒燬。

直流鐵心線圈

直流鐵心線圈比交流要簡單的多。我們來看個例子

直流電磁鐵如上圖所示,試分析銜鐵在吸合前後的電流、磁通、電磁吸力變化情況?

直流磁路特點:

式3,由於直流線圈無感應電動勢,所以勵磁電流I的大小隻和線圈電壓和線圈電阻有關。當線圈電壓不變時,不管磁阻怎麼變化,線圈電流在吸合前後始終一定。

因為線圈電流不變、匝數固定,所以直流鐵心線圈在吸合前後磁動勢不變。因磁動勢F=NI一定,

  • 吸合前磁路中的空氣間隙大、磁阻大,所以磁通量小、電磁吸力小。

  • 吸合後磁路中的空氣間隙小、磁阻小,所以磁通量大、電磁吸力大。

總結

交流線圈在吸合前後,電磁吸力一直不變,但是電流是變化的。吸合前空氣間隙大,線圈電流大;吸合後空氣間隙小,電流小。由於交流線圈在吸合前電流大,如果鐵心一旦被卡住,線圈就會因為電流過大而燒燬。

直流線圈在吸合前後,電流一直不變,但是電磁吸力是變化的。吸合前空氣間隙大,電磁吸力小;吸合後空氣間隙小,電磁吸力大。所以很多需要頻繁工作的電磁鐵都會採用直流線圈。


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一個線圈能否直接接在220V交流電路中,要看這個線圈的直流電阻及其感抗是否足夠大,若線圈的直流電阻及感抗都很小,那麼直接接於220V交流電路中,該線圈會很快被燒壞。

一個線圈接於交流電路中後,流過該線圈的電流的大小由線圈的直流電阻及其感抗決定,其中線圈直流電阻的大小與線圈的匝數及其線徑有關,線圈匝數越多,線徑越細,那麼其直流電阻就大;而線圈感抗的大小與交流電的頻率及線圈的電感量(線圈的匝數越多,並且帶有鐵芯或磁芯,那麼其電感量就大)有關。

假設上圖電路中的線圈L的電感量為5H,若將其接於220V/50Hz交流電中,那麼該線圈的感抗XL=2πfL=2π·50Hz·5H=1.57KΩ,流過該線圈的電流為220V/1.57KΩ=140.1mA。若該線圈線徑合適,那麼將其直接接於220V交流電路中是不會損壞的。

像工作電壓為交流220V的電磁鐵、交流繼電器,由於它們的線圈的電感量足夠大,在220V交流電路中的感抗也較大,故這類線圈直接接在220V交流電路中不會被燒壞,而對那些電感量在毫亨級及以下的線圈,若直接將其接在220V/50Hz的交流電路中,這類線圈將因流過的電流過大而燒壞。


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從下圖的線圈實物圖來看,絕對不能接220V的電源中。因為線圈中沒有鐵芯,此時線圈的“磁阻”太小,而線圈的感應係數接近無窮大∞,那麼接220V的線圈會馬上發熱冒煙燒燬,請關注:容濟點火器

下面從磁路歐姆定律來說說相關問題,下圖是一個電流磁效應示意圖。

如果一個線圈導通在電流流過時,就會在線圈導通周圍空間產生磁場,在就叫做電流的磁效應。載流導體周圍的磁力線的方向可以用單手右手螺旋定則來判斷,如上圖1-1(a)所示。讓大拇指指向電流方向,其餘四指所指的方向為磁力線方向。

對於載流螺旋線圈,如圖1-1(b)所示,讓四指指向螺旋管的電流方向,則大拇指所指方向即為磁力線方向。 那麼這裡又涉及到“什麼是磁感應強度”和“什麼是磁通”的問題。

當一個長度為L、流過的電流為I的載流直導線,放在勻強磁場中與磁力線方向相垂直時,所受到的電磁力為F。人們把比值F/IL叫做磁感應強度或者說是磁通密度。它是一個表示磁場強弱和方向的物理量,以符合B表示,即B=F/IL。式中的換算單位為;F的單位用牛頓,I的單位用安倍,L單位用米,那麼磁感應強度B的單位就是韋伯/米²(Wb/m²)。在人們實際應用中採用這個換算單位嫌太大,一般採用高斯(Gs)作為計算單位。

1韋伯/米²(Wb/m²)=10∧4高斯(Gs)。

磁感應強度B和垂直於磁場方向的面積S的乘積,叫做通過這塊面積的磁通,用符合φ來表示,即;φ=BS,式中的B的單位用韋伯/米²,S用的單位用平方米,那麼φ的單位就是韋伯,簡稱韋,用符合Wb表示如果B的單位用高斯,S的單位用平方釐米,那麼磁通的單位就是馬克斯威爾,簡稱馬,用符合Mx表示。

韋和馬的換算關係為;1韋(Wb)=10∧8馬(Mx)。

說到這裡,對於高中學習過物理的人來說,很好理解。下面簡單地說明一下,在交流電路中,兩個或兩個以上的線圈,通過電磁感應的原理進行升壓或降壓,它們稱為“互感”。說到這裡又要出來個物理上的名稱“安匝”;即一個匝數為N的線圈通過電流I,則線圈的匝數與電流的乘積NI稱為磁勢,這裡用符號F表示,其計算結果就是安匝。

下面用一個求磁路產生磁通的示意圖來說明題目所說到的問題。

例如上圖所示,已知道導通的截面積為S,導磁率為u,試求磁路中產生的磁通φ;這裡首先得計算磁路的磁阻(用Rm1表示)和空氣隙的磁阻(用Rm2表示),則 Rm1=L1/uS Rm2=L0/u0S,因為Rm1和Rm2串聯,所以磁路的總磁阻為;Rm=Rm1+Rm2=L1/uS+L0/u0S。其次,根據磁路歐姆定律,磁通等於磁勢除以磁阻,所以要求的磁通;

φ=F/Rm=NI/(L1/uS+L0/u0S)。

最後給大家解釋一下,為什麼電動機、變壓器、電器線圈等等都採用鐵磁物質作為導磁材料;這是因為鐵磁物質內部,由分子電流所產生的磁場,就好像一塊塊小磁鐵,但是平時這些小磁鐵的內部排列是雜亂無章,其磁性相互抵消。當繞在鐵磁材料上的線圈內通過電流時,則通電線圈產生的外磁場將使磁鐵材料內部的小磁鐵沿著外磁場方向重新整齊地排列,從而產生與外磁場同方向而且很強的附加磁場。所以,在同樣的磁動勢的作用下,利用鐵磁物質作為導磁材料所產生的磁場遠遠比用非鐵磁物質產生的磁場強。因此,電動機、變壓器、電器線圈都採用鐵磁物質作為導磁材料。


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可以。線圈也就是電感,是電路中三大負載之一,其他的是電阻和電容。線圈可以直接通直流電,也可以通交流電。

1:線圈即電感在電路中是起阻流作用。線圈中的自感電動勢總是阻礙線圈電流變化,所以,它對交流電有阻力,阻力的大小用感抗表示XL。感抗的大小於交流電的頻率和電感量有關,其關係是XL=2πfl,f是交流電的頻率,l是電感的電感量。

2:在直流時,f為零,感抗XL就為零,線圈只有直流電阻起作用,直流電阻很小,在直接接入直流電時可能會短路。如何避免呢?如果線圈線徑很小,線圈圈數足夠即線足夠長,這樣,直流電阻增大的話,就可以保證不會造成短路。

當在交流電時,由於,交流電的f較大 所以,感抗較大,所以,

交流線圈的線徑比直流線圈的線徑要粗很多,線圈長度也短很多。

3:線圈如果直接通220v交流電,就要計算好線圈的線徑和圈數,避免阻抗過小,產生大電流 ,造成線路過流。





63雁


不建議線圈直接接入220V交流電中,因為220V可能會把線圈燒壞。線圈在大多數情況下都呈現感性特性,雖然電感具有通直流阻交流的特性,但是這裡的阻並非完全不通,而是具有阻礙作用。

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線圈對交流電的阻礙特性

在交流電路中,線圈會產生感抗,感抗的大小與線圈的電感量和交流電的頻率都有直接的關係,感抗用XL來表示,則感抗的計算公式如下:

XL=2ΠfL。

其中f為交流電的頻率,L為電感量。從中可以看出頻率越大、電感量越大則感抗越大。所以,在220V50Hz的交流電路中,感抗只取決於電感量,如果電感量夠大的話,也可以接入220V中,下圖是電感和電阻接220V的電路。

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鐵芯對線圈電感量的影響

對電感選過型的朋友,應該有這樣的經歷:電感量如果較大的話,一般都是有鐵芯的;而如果沒有鐵芯的話,電感量一般都比較小。所以,如果線圈帶有鐵芯,則電感量相對較大。下圖是兩種線圈的實物圖。

線圈的感抗越大,接在電路中電流就越小,線圈越不容易被燒。所以,電路中如果要直接接入線圈的話,必須要考慮線圈的感抗,並計算過流能力。

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玩轉嵌入式


線圈不但可以直接並接220V,還可以直接並接380V,的線路中,這就要看線圈的電感量大小 ,增加電感量的大小有兩個途徑,一是增加線圈扎數,二是加大導磁率,在線圈內插入鐵芯,就可以大大增加線圈的電感量,因為電感不具有阻抗,所以根據歐姆定律不產生熱效應,線路就安全。


快活林175317480


如果設計是閉合鐵心線圈,取掉鐵芯後只給線圈通額定電壓,會因為電流過大而燒燬。因為沒有鐵芯自感電動勢、感抗會小很多。不要說無鐵芯,就算鐵芯閉合不好,也會燒燬線圈。


老槐樹60456636


這個問題比較籠統,以接觸器為例,試著答一下吧😄。接觸器的線圈分為380V與220V兩種,若380V線圈接觸器只能接在380V的電路中,才能正常工作。接在220V的電路中,就會不吸合或吸合不緊,不能工作。反之若220V的接觸器接在380V的電路中,就會燒燬。


laoniu650925


如果銅管裡面有水循環是可以通220的,只是費電了,燒不了


美如不見


可以的只是你沒看見,220V低了380伏660伏都接比如工業電磁鐵,兆瓦級工頻爐。


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