Bifilarspule und ihre Verwendung

Eine bifilare Spule ist eine Spule mit zwei parallelen Drähten, die nebeneinander auf einem gemeinsamen Rahmen angeordnet und in der gesamten Spule voneinander isoliert sind.

Das gleiche Wort „bifilar“ kann aus dem Englischen als zweidrahtig oder zweidrahtig übersetzt werden, daher wird ein bifilarer Draht normalerweise als ein Draht bezeichnet, der aus zwei voneinander isolierten Drähten besteht – gewöhnliche Zweidrahtdrähte können dies im Prinzip , werden auf bifilare Drähte zurückgeführt. Das heißt, der Begriff „bifilare Wicklung“ bezieht sich auf Wicklungen aus bifilarem Draht.

Abhängig von der Wicklungsrichtung zweier Drähte und der Art ihrer Verbindung miteinander in einer bifilaren Wicklung ergeben sich also vier mögliche Optionen für die Umsetzung solcher Wicklungen:

• Parallelspule, Reihenschaltung;

• Parallelwicklung, Parallelschaltung;

• Die Spule ist ein Zähler, die Verbindung erfolgt in Reihe;

• Gegenwicklung, Parallelschaltung.

Und egal wie die bifilare Wicklung gewickelt ist, wenn sie an den Stromkreis angeschlossen wird, wird eine von zwei Möglichkeiten für die Wechselwirkung der Ströme der beiden sie bildenden Drähte realisiert.

Die erste Option besteht darin, dass die Ströme in eine Richtung gerichtet sind. In diesem Fall addieren sich die Magnetfelder der Ströme der beiden Venen, was zu einem Gesamtmagnetfeld führt, das größer ist als das Magnetfeld jeder einzelnen bifilaren Vene .

Die zweite Möglichkeit besteht darin, dass die Ströme in entgegengesetzte Richtungen gerichtet sind. In diesem Fall heben sich die Magnetfelder der Ströme der beiden Kerne gegenseitig auf, wodurch das gesamte Magnetfeld Null ist, d. h. Induktivität der Spule wird nahe Null sein.

In der modernen Technologie werden bifilare Wicklungen mit paralleler Wicklung einer Reihenschaltung (Ströme sind gleich und in entgegengesetzte Richtungen gerichtet) verwendet, um Drahtwiderstände zu erzeugen, um die parasitäre Induktivität des Elements auf ein Minimum zu reduzieren (das gesamte Magnetfeld ist nahe Null). .

In den Wicklungen einiger Transformatoren und Doppeldrosseln von Schaltnetzteilen sowie in den Wicklungen einiger Relais werden bifilare Wicklungen verwendet, um gefährliche Schaltemissionen selbstinduzierter EMF zu unterdrücken.

Die Zweidrahtspule hat eine Doppelfunktion. Der erste Draht dient als Primärwicklung eines Transformators oder Induktors und der zweite ist eine schützende Begrenzungswicklung, deren Funktion darin besteht, den Kommutierungsstoß der EMF zu berechnen. Bei einigen Relais ist der zweite Draht mit sich selbst kurzgeschlossen und leitet die Rückströmung auf sich selbst ab, wenn das Relais öffnet.

Beim Schalten des Stroms wird die Schutzspule nicht kurzgeschlossen, sie begrenzt lediglich den Schaltstoß der EMF und leitet die Energie durch die Diode zurück zur Stromquelle oder zum Überspannungsschutz, wodurch der Primärwicklungskreis geschützt wird. Die Schalterspannung springt nicht über den Tresor und der Schalter (Transistor) brennt nicht.

Es verdient besondere Aufmerksamkeit Tesla-Bifilarspule, das der Wissenschaftler 1894 patentieren ließ, ist das US-Patent Nr. 512340. Tesla selbst bemerkte in dem Patent, dass es notwendig sei, zwei bifilare Drähte in Reihe zu schalten, um der Spule eine größere Eigenkapazität zu verleihen, damit die Ströme gerichtet seien In einer Richtung erhöht sich dann die Eigenkapazität einer solchen Spule, obwohl die Induktivität gleich bleibt. Und je höher die Spannung, desto stärker ist der Effekt dieser rotierenden Kapazität.

Die Schlussfolgerung ist, dass in einer bifilaren Tesla-Spule die Spannung zwischen zwei benachbarten Windungen größer ist als in einer herkömmlichen Eindrahtspule, wenn die halbe Spannung an die Spule angelegt wird.

Nikola Tesla verwendet bifilare Wicklungen, um Schaltkreisen eine größere interne Kapazität zu verleihen und so den Einsatz teurer Kondensatoren zu vermeiden. In seinen Vorträgen erwähnt der Wissenschaftler bifilare Wicklungen gerade als Werkzeug zur Erhöhung der Eigenkapazität der Lade- und Arbeitskreise verschiedener Hochfrequenz-Hochspannungsgeräte, die er sowohl zur Stromversorgung effizienter Lichtquellen als auch zur Energieübertragung über eine Distanz entwickelt hat ohne Kabel.