Bifilaire spoel en het gebruik ervan

Een bifilaire spoel is een spoel met twee parallelle draden die naast elkaar op een gemeenschappelijk frame zijn geplaatst en door de spoel van elkaar zijn geïsoleerd.

Hetzelfde woord "bifilair" kan vanuit het Engels worden vertaald als tweedraads of tweedraads, daarom wordt een bifilaire draad meestal een draad genoemd die is gemaakt in de vorm van twee van elkaar geïsoleerde draden - gewone tweedraadsdraden kunnen in principe , worden toegeschreven aan bifilaire draden. Dat wil zeggen, de term "bifilaire wikkeling" verwijst naar wikkelingen gemaakt met bifilaire draad.

Dus, afhankelijk van de wikkelrichting van twee draden en het type verbinding met elkaar in een bifilaire wikkeling, kunt u vier mogelijke opties krijgen voor de implementatie van dergelijke wikkelingen:

• Parallelle spoel, serieschakeling;

• Parallelle wikkeling, parallelle aansluiting;

• De spoel is een teller, de aansluiting is in serie;

• Tegenwikkeling, parallelschakeling.

En ongeacht hoe de bifilaire wikkeling is gewonden, wanneer deze is aangesloten op het circuit, zal een van de twee opties voor de interactie van de stromen van de twee draden die het vormen, worden gerealiseerd.

De eerste optie is wanneer de stromen in één richting worden gericht, in dit geval worden de magnetische velden van de stromen van de twee aders opgeteld, wat resulteert in een totaal magnetisch veld dat groter zal zijn dan het magnetische veld van elk van de bifilaire aders afzonderlijk .

De tweede optie is wanneer de stromen in tegengestelde richtingen worden gericht, in dit geval zullen de magnetische velden van de stromen van de twee kernen elkaar opheffen, waardoor het totale magnetische veld nul zal zijn, d.w.z. inductie van de spoel zal bijna nul zijn.

In moderne technologie worden bifilaire wikkelingen met parallelle wikkeling van een serieschakeling (stromen zijn gelijk en in tegengestelde richtingen gericht) gebruikt om draadweerstanden te creëren om de parasitaire inductantie van het element tot een minimum te beperken (het totale magnetische veld is bijna nul) .

In de wikkelingen van sommige transformatoren en dubbele smoorspoelen van schakelende voedingen, evenals in de wikkelingen van sommige relais, worden bifilaire wikkelingen gebruikt om gevaarlijke schakelemissies van zelfopgewekte EMF te onderdrukken.

De tweedraads spoel heeft een dubbele functie. De eerste draad dient als de primaire wikkeling van een transformator of inductor, en de tweede is een beschermende, beperkende wikkeling waarvan de functie is om de commutatieschok van de EMF te berekenen. Bij sommige relais is de tweede draad met zichzelf kortgesloten en voert de terugspoeling naar zichzelf af wanneer het relais opent.

Wanneer de stroom wordt geschakeld, wordt de beschermende spoel niet kortgesloten, maar beperkt deze alleen de schakelstoot van de EMF, waardoor de energie door de diode terug naar de stroombron of naar de snubber wordt geleid, en dus wordt het primaire wikkelcircuit beschermd, de schakelspanning springt niet boven de kluis uit en de schakelaar (transistor) brandt niet door.

Het verdient speciale aandacht Tesla bifilaire spoel, waarop de wetenschapper patenteerde in 1894, is Amerikaans octrooi nr. 512340. Tesla merkte zelf in het patent op dat om de spoel een grotere zelfcapaciteit te geven, het nodig is om twee bifilaire draden in serie te verbinden zodat de stromen worden gericht in één richting, dan zal, hoewel de inductantie gelijk blijft, de zelfcapaciteit van zo'n spoel toenemen. En hoe hoger de spanning, des te sterker zal het effect zijn van deze onderling roterende capaciteit.

De conclusie is dat in een bifilaire Tesla-spoel de spanning tussen twee aangrenzende windingen groter is dan in een conventionele enkeldraads spoel met de helft van de spanning op de spoel.

Nikola Tesla gebruikt bifilaire wikkelingen om circuits een grotere interne capaciteit te geven en vermijdt zo het gebruik van dure condensatoren. In zijn lezingen noemt de wetenschapper bifilaire wikkelingen precies als een hulpmiddel om de inherente capaciteit van de laad- en werkcircuits van verschillende hoogfrequente hoogspanningsapparatuur te vergroten, die hij ontwikkelde voor zowel het aandrijven van efficiënte lichtbronnen als voor het overbrengen van energie over een afstand zonder draden.