İndüksiyon Bobini

İndüksiyon makinelerinin önemli parçalarından birisi olan indüksiyon bobinleri son derece basit bir yapıya sahip olmalarına rağmen üretim sektörü için bir devrim niteliği taşımaktadır.

İndüksiyon Bobininin Yapısı

İndüksiyon bobini karmaşık bir yapıya sahip olmamakla birlikte yapılabilmesi için uzmanlığın bulunması gerekmektedir. Temel olarak bir çekirdek etrafına sarılmış olan yalıtılmış tellerden oluşan indüksiyon bobini hava çekirdeği ya da manyetik malzemelerden üretilebilmektedir. İndüksiyon bobinlerinde en önemli nokta çekirdeğin etrafında yer alan tellerin yalıtımının iyi bir şekilde yapılmış olmasıdır. Bu sebeple de yalıtılmış tel kullanımının yanı sıra gümüş, çelik gibi tel seçenekleri kullanılarak hava boşlu bırakılacak şekilde sarılır. Yalıtılmamış tellerin bireysel dönüşleri arasındaki ayrımlar istenmeyen kısa devrelerin önlenmesini sağlamaktadır.

İndüksiyon Bobini Nedir?

İndüksiyon bobini temel tanımı enerjiyi çekirdekte manyetik alan olarak depolamasıdır. Bu özelliğinden dolayı da elektrik enerjisi manyetik alan enerjisine dönüşür. Bu dönüşümün tam tersinin olması da mümkün olmaktadır. Çekirdek üzerinde yer alan sargılardaki akımın değişimi, bu değişime karşı koyan yönde bir elektromotor kuvvetinin oluşmasına neden olmaktadır. Bu durum da çekirdeğe nüfus eder ve manyetik alan ve voltajın yükselmesine neden olur. Bu sebeple de elektromotor kuvveti ile akım akışına neden olan voltaj zıt yönlerde olmaktadır.

Temel Parametreler

İndüksiyon bobini söz konusu olduğunda temel parametreler içerisinde endüktans ve rezonans frekansları olmaktadır. Endüktans bobindeki akım sebebiyle oluşan manyetik alanın depolanma yeteneğidir. Endüktans henries cinsinden ölçülür. Henries ise geçici voltajın zaman içindeki akım değişimi olmaktadır.

Bobine güç sağlandıktan sonra akım, Ohm yasası tarafından belirlenen tepe değerine kadar artar. Bu değer terminallerdeki voltajın bobin direnci olmaktadır. Endüksiyon voltajının terminale uygulanan voltaj ile ters yönde olması ise daha öncesinde açıkladığımız nedene dayanmaktadır.

Çekirdek Malzeme ve Bağıl Manyetik Geçirgenlik

Endüksiyon bobini önemli parçalarından birisi de çekirdek kısımlarıdır. Çekirdek kısımlarından kullanılan malzemelerin türü ve çekirdekle bağlantılı nispi manyetik geçirgenlik ile karakterize edilmektedir. Vakumun geçirgenliği ile ilişkili olarak belirlenmesinden dolayı da göreceli olarak isimlendirilmektedir. Bu sebeple de tanım olarak belirli bir ortamın manyetik geçirgenliğinin vakumun geçirgenliğine oranı olmaktadır. Bu tanıma göre de manyetik geçirgenlik, belirli bir malzemenin ya da ortamın manyetik alandaki değişiklik ile manyetik indüksiyonu da değiştirme yeteneği olmaktadır. Diğer bir değişle geçirgenlik, bir ortamın ya da malzemenin manyetik alan çizgilerinin yoğunlaştırma yeteneğini tanımlayan bir özelliktir.

Malzemeler manyetik özellikler açısından çeşitlenmektedir. Bu çeşitlerin içerisinde manyetik alana yerleştirildikten sonra mıknatısa dönüşen malzemeler, diyamanyetik malzemeler ve ferromanyetik malzemeler olmaktadır. Çekirdek malzemesinin çeşitlenmesinin temel sebebi ise bu malzemelerin indüksiyon bobinin parametrelerini ciddi şekilde etkilemesidir. Mükemmel bir vakumun sağlanması durumunda manyetik alanın gücü ile endüktans arasındaki ilişkiyi etkileyebilecek herhangi bir parçacık bulunmamaktadır. Diğer bir yandan kullanılan malzemenin türü endüktans formülünün değişmesine neden olacaktır. Çünkü kullanılan malzemeler ortamın geçirgenliğinin değişmesine neden olacaktır.

Endüktans üzerinde önemli etkisi bulunan bobin parametreleri ise şunlar olmaktadır.

• Bubinin uzunluğunun azalması
• Bobinin yüzey alanı
• Çekirdek malzemenin nispi geçirgenliği
• Tel dönüş sayısı

Bu parametreler endüktans değerinin artmasını sağlayan etkenlerdir. Endüktans değerinin azalmasını neden olan etmenler ise şunlar olmaktadır.

• Bobin uzunluğunun artması
• Yüzey alanın azalması,
• Çekirdek malzemenin nispi geçirgenliğinin azalması,
• Tel sarım sayısının azalması

İndüksiyon bobini çekirdek kullanılmasının temel sebepleri içerisinde ilk sırada hava çekirdeğinin eşdeğerine göre daha az dönüşle daha fazla enerji depolamasının mümkün olmasıdır. Bir diğer nedeni ise bobinin mekanik yapısının sağlanmasıdır. Son önemli sebep ise manyetik alanın konsantrasyonu ve iletiminin sağlanmasıdır.

Kusursuz Bir Bobin Oluşturmak İçin Önemli Olan Noktalar

Şimdiye kadar mükemmel bir indüksiyon bobini oluşturmak için önemli olan parametreler üzerinde durduk. Ancak uygulama söz konusu olduğunda gerçek parametreleri etkileyecek bazı etmenler ortaya çıkacaktır. Bu sebeple de indüksiyon bobini üretimi söz konusu olduğunda akademik bilgi ve uzmanlığın yanı sıra uygulama ve deneyimin de önemli olduğu unutulmamalıdır. Bu iki kavramı profesyonel bir şekilde birleştiren İzomsa İndüksiyon ise başta indüksiyon bobinleri olmak üzere indüksiyon teknolojisini en yüksek kalitede sunmaktadır.

İndüksiyon bobini uygulamalarında bobinden geçen akım sadece gerilim düşmesine değil aynı zamanda ısı şeklinde güç kaybına da neden olmaktadır. Bu durum da bobinin aşırı ısınmasına ve doğal olarak çekirdek parametrelerinin değişmesine neden olmaktadır. Bu durum da tüm cihazın elektriksel veriminin düşmesine neden olmaktadır.

Alternatif akımın analiz edilmesi durumunda ise iletkenin yalıtılmamış katmalarının üretmiş olduğu parazittik kapasitansın da dikkate alınması gerekmektedir. Bu sebeple de eşdeğer diyagram, dirence ek olarak bobin terminallerine paralel bağlanmış bir kapasitör de içermektedir. Bu sayede RLC devresinin oluşumu sağlanır. Bu özelliklerinden dolayı da bobinin empedansı rezonans frekansı ile paralel bir şekilde artarak rezonanstaki maksimum değerine ulaşmaktadır. Frekansın aşılmasından sonra ise değer azalmaya başlar.

İndüksiyon Bobinlerinde Bulunan Güç Kayıp Türleri

İndüksiyon bobini uygulamaları söz konusu olduğunda güç kayıplarının da olması son derece normaldir. Farklı türleri bulunan güç kayıplarının en aza inmesi için ise deneyim ve bilgi ön plana çıkmaktadır. Bu sebeple de İzomsa İndüksiyon tarafından üretilen indüksiyon bobini çeşitleri en az kayba sahip olan bobinler olmaktadır.

İndüksiyon bobini güç kayıp türlerinin başında bobinden geçen akımın amper değerinin yüksek olmasıdır. Bunun yanında çekirdekte gelen kayıplar da söz konusu olmaktadır. Son olarak bobinin üretimi sırasında oluşan montaj elemanlarının aralarındaki boşluk sebebiyle oluşan manyetik akım kayıpları da güç kayıp türlerinin içerisinde yer almaktadır.