ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้า

ตัวเหนี่ยวนำ (Inductor) เป็นอุปกรณ์ที่ถูกนำไปใช้งานทางด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์อย่างแพร่หลายในหลายงานและหลายหน้าที่ คุณสมบัติของตัวเหนี่ยวนำมี 2 สภาวะ คือ จะให้กำเนิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า และจะให้กำเนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยมนำ

ตัวเหนี่ยวนำแบบต่างๆ

1. คุณสมบัติของตัวเหนี่ยวนำ

ความเข้มของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวดขึ้นอยู่กับส่วนประกอบต่างๆดังนี้

1. จำนวนรอบของการพันเส้นลวดตัวนำ พันรอบน้อยเกิดสนามแม่เหล็กน้อย พันรอบมากเกิดสนามแม่เหล็กมาก
2. ปริมาณการไหลของกระแสผ่านเส้นลวดตัวนำ กระแสไหลน้อยสนามแม่เหล็กเกิดน้อยกระแสไหลมากสนามแม่เหล็กเกิดมาก
3. ชนิดของวัสดุที่ใช้ทำแกนแม่เหล็กไฟฟ้า แกนอากาศให้ความเข้มสนามแม่เหล็กน้อยแกนที่ทำมาจากโลหะให้ความเข้มของสนามแม่เหล็กมาก
4. ขนาดของแกนที่นำมาใช้งาน แกนขนาดเล็กเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นน้อย แกนขนาดใหญ่เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นมาก

การเกิดสนามแม่เหล็กเสริมแรงในตัวเหนี่ยวนำ

ตัวเหนี่ยวนำชนิดแกนอากาศ

ตัวเหนี่ยวนำแกนเฟอร์ไรต์

2. ตัวเหนี่ยวนำแบบขดเดียว

2.1 ตัวเหนี่ยวนำชนิดแกนอากาศ (Air Core Inductor)

2.2 ตัวเหนี่ยวนำชนิดแกนสารเฟอร์โรแมกเนติก (Ferromagnetic Core Inductor)

1. ตัวเหนี่ยวนำแกนเฟอร์ไรต์ (Ferrite Core Inductor)

2. ตัวเหนี่ยวนำแกนผงเหล็กอัด (Iron Power Core Inductor)

3. ตัวเหนี่ยวนำแกนแกนทอรอยด์ (Toroidal Core Inductor)

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

ตัวเหนี่ยวนำแกนผงเหล็กอัด

​

ตัวเหนี่ยวนำแกนทอรอยด์

​

4. ตัวเหนี่ยวนำแกนเหล็กแผ่นบาง (Laminated Iron Core Inductor)

ตัวเหนี่ยวนำแกนเหล็กแผ่นบาง

2.3 ตัวเหนี่ยวนำชนิดแกนปรับเปลี่ยนค่าได้ (Variable Core Inductor)

ตัวเหนี่ยวนำแกนปรับค่าได้

3.1 หม้อแปลงชนิดแกนอากาศ (Air Core Transformer)

3.2 หม้อแปลงชนิดแกนเฟอร์ไรต์ (Ferrite Core Transformer)

หม้อแปลงชนิดแกนอากาศ

หม้อแปลงแกนเฟอร์ไรต์

3. ตัวเหนี่ยวนำแบบหลายขด

3.3 หม้อแปลงชนิดแกนเหล็กแผ่นบาง (Laminated Iron Core Transformer)

3.4 หม้อแปลงชนิดแกนแกนทอรอยด์ (Toroidal Core Transformer)

หม้อแปลงแกนเหล็กแผ่นบาง

หม้อแปลงแกนทอรอยด์

4.1 หม้อแปลงกำลังชนิดลดแรงดัน (Step Down Transformer)

4.2 หม้อแปลงกำลังชนิดเพิ่มแรงดัน (Step Up Transformer)

หม้อแปลงกำลังชนิดลดแรงดัน

หม้อแปลงกำลังชนิดเพิ่มแรงดัน

4. หม้อแปลงกำลัง

4.3 หม้อแปลงกำลังชนิดเพิ่ม – ลด แรงดัน (Step Up - Step Down Transformer)

4.4 หม้อแปลงกำลังชนิดออโต (Auto Transformer)

หม้อแปลงกำลังชนิดออโต

หม้อแปลงกำลังชนิดเพิ่ม-ลด แรงดัน

1 เฮนรี่ (H) = 1,000 มิลลิเฮนรี่ (mH) = 1 x 10³ mH

= 1,000,000 ไมโครเฮนรี่ (µH) = 1 x 10⁶ µH

1 มิลลิเฮนรี (mH) = 1,000 ไมโครเฮนรี่ (µH) = 1 x 10³ µH

= 1 เฮนรี(µH) = 1 x 10^-3 H

1 ไมโครเฮนรี่ (µH) = 1 มิลลิเฮนรี่ (mH) = 1 x 10^-3 mH

= 1 เฮนรี่ (H) = 1 x 10^-6 H

​

​

​

​

4.5 หม้อแปลงกำลังชนิดปรับเปลี่ยนค่าได้ (Variable Transformer)

หม้อแปลงกำลังชนิดปรับเปลี่ยนค่าได้

5. หน่วยความเหนี่ยวนำ

ตัวเหนี่ยวนำผลิตจากเส้นลวดทองแดงขดเป็นวงเรียงกันหลายรอบ จำนวนรอบของการพันขดลวดตัวเหนี่ยวนำมีผลทำให้ค่าความเหนี่ยวนำแตกต่างกันไป แต่มีคุณสมบัติเหมือนกัน

ความเข้มสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นอยู่กับ จำนวนรอบของการพันเส้นลวดตัวนำ ปริมาณการไหลของกระแส ขนาดของแกนที่ใช้ทำแม่เหล็กไฟฟ้า และชนิดของวัสดุที่ใช้ทำแกนแม่เหล็กไฟฟ้า

ตัวเหนี่ยวนำแบบขดเดียว เป็นตัวเหนี่ยวนำที่มีขดลวดพันไว้เพียงขดเดียว ทำงานโดยการเหนี่ยวนำตัวเอง โครงสร้างประกอบด้วยเส้นลวดทองแดงอาบน้ำยาฉนวน พันเป็นขดลวดอยู่บนแกน การเรียกชื่อตัวเหนี่ยวนำประเภทนี้เรียกชื่อตามแกนที่ทำเป็นฐานรอง

ตัวเหนี่ยวนำแบบหลายขด เป็นตัวเหนี่ยวนำที่มีขดลวดพันไว้รวมกันมากกว่าหนึ่งขดขึ้นไป การเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นเป็นการเหนี่ยวนำแบบข้ามขด ขดลวดแบ่งเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนทางเข้า เรียกว่า ขดปฐมภูมิ และส่วนทางออกเรียกว่าขดทุติยภูมิ การส่งผ่านแรงดันออกมาที่ขดทุติยภูมิต้องอาศัยการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กจากขดปฐมภูมิ ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (EMF) ขึ้นมาเกิดเป็นแรงดันขึ้นมา การเรียกชื่อหม้อแปลงเรียกตามชื่อแกนที่เป็นฐานรองขดลวด

หม้อแปลงไฟฟ้า เป็นหม้อแปลงชนิดที่สามารถจ่ายแรงดันและกระแสออกมาได้มากขึ้น นำไปใช้งานอย่างแพร่หลาย ทั้งงานในด้านอิเล็กทรอนิกส์ ด้านไฟฟ้ากำลัง และด้านอุตสาหกรรม หม้อแปลงกำลังมีหลายลักษณะ หลายคุณสมบัติ และหลายหน้าที่การทำงาน แต่สิ่งที่เหมือนกันคือสามารถจ่ายแรงดันและกระแสมีค่ามากหรือน้อยได้ตามความต้องการของภาระ

จัวเหนี่ยวนำที่ผลิตออกมาใช้งาน มีหลายค่าความเหนี่ยวนำ แบ่งหน่วยบอกค่าใช้งานเป็นเฮนรี (H) มิลลิเฮนรี (mH) และไมโครเฮนรี (µH)

​

6. บทสรุป