NộI Dung
- Máy cuộn dây và phương pháp
- Cuộn dây chỉnh hình
- Dây dày đặc
- Sản xuất cuộn dây chỉnh hình
- Dịch vụ cuộn dây chỉnh hình
- Tua lại cuộn xe đạp
- Quy trình quanh co khác nhau
Các kỹ sư điện thực hiện cuộn dây để sử dụng cuộn dây làm các bộ phận của mạch điện và để sử dụng trong các thiết bị như lõi hình xuyến có liên quan đến từ trường và lực từ. Hình dạng và phương pháp được sử dụng cho cuộn dây gió có thể cho phép chúng được sử dụng cho các mục đích khác nhau.
Các cách khác nhau của cuộn dây có nghĩa là bạn có thể cuộn dây cho các mục đích sử dụng cụ thể bằng cách tính đến điện áp của dòng điện được truyền qua cuộn dây và các đặc tính cách nhiệt của chính các thiết bị.
Đối với nam châm điện, các vật liệu trở thành từ tính khi có dòng điện chạy qua dây dẫn, cuộn dây phải được quấn sao cho các cuộn dây nằm cạnh nhau đi ngược chiều nhau. Điều này ngăn dòng điện chạy qua chúng tự hủy giữa các lớp cuộn dây.
Cách các kỹ sư chọn cấu trúc cuộn dây và phương pháp cuộn dây phụ thuộc vào các lựa chọn thiết kế như không gian có sẵn để cuộn dây khi thiết kế cuộn dây hoặc vị trí của phần cuối cùng của cuộn dây có nghĩa là vết thương.
Máy cuộn dây và phương pháp
Nếu bạn muốn cuộn một cuộn dây bằng tay hoặc làm điều đó một cách ngớ ngẩn nhất có thể mà không liên quan đến vật lý và toán học tối ưu bên dưới, phương pháp này được gọi là quanh co hoang dã hoặc là lộn xộn.
Cuộn dây lộn xộn liên quan đến cuộn dây ngẫu nhiên mà không có ý thức của lớp hoặc điền vào độ sâu một cách thích hợp. Nó nhanh chóng, dễ dàng và hoàn thành công việc, nhưng nó không thay đổi độ tự cảm của thiết lập dây vết thương để tạo ra một điện áp tối ưu. Nó được sử dụng trong các máy biến áp nhỏ, cuộn dây đánh lửa, động cơ điện nhỏ và các thiết bị có đồng hồ đo dây nhỏ.
Khi cuộn dây qua cuộn dây lộn xộn, các kỹ sư cũng tính đến chiều cao quanh co được đo bằng h = d2n / b với:
Máy chọn cuộn dây xoắn ốc (xoắn ốc) trong mỗi lớp là máy cuộn xoắn ốc. Khi các máy này tạo ra các lớp và các lớp của cuộn dây, chúng chuyển đổi giữa các hướng, di chuyển tiến và lùi (hoặc thuận tay trái và tay phải, như các kỹ sư sử dụng để chỉ các hướng đó). Điều này chỉ hoạt động đối với một số lượng nhỏ các lớp vì khi nó đạt đến một giới hạn nhất định, cấu trúc trở nên quá chặt để chứa và cuộn dây lộn xộn có thể dẫn đến.
Cuộn dây chỉnh hình là phương pháp tối ưu nhất để cuộn các cuộn dây có tiết diện tròn bằng cách đặt dây ở các lớp trên trong các rãnh của dây ở các lớp dưới. Những cuộn dây này có khả năng dẫn nhiệt tốt và thường xuyên phân phối cường độ trường tốt cho nhau.
Cuộn dây chỉnh hình
Các kỹ sư tính đến hiệu quả của các quy trình cuộn dây của họ bằng cách giảm thiểu các vật liệu và không gian cần thiết cho cuộn dây. Họ làm điều này để đảm bảo họ tiêu tốn năng lượng một cách tối ưu. Các dây dẫn điện được sử dụng trong cuộn dây cuộn chiếm một diện tích, và cuộn dây được sử dụng trong quá trình này. Các hệ số điền là tỷ lệ của hai lĩnh vực này và có thể được tính là F = d2 nπbh / 4 với:
Các kỹ sư cố gắng đạt được các yếu tố lấp đầy càng cao càng tốt để làm cho quá trình cuộn dây hiệu quả nhất có thể. Mặc dù các kỹ sư thường tính toán một yếu tố điền lý thuyết 0,91 cho cuộn dây chỉnh hình, cách điện dây có nghĩa là, trong thực tế, hệ số lấp đầy thấp hơn.
Khi cuộn dây qua cuộn dây chỉnh hình, các kỹ sư đo chiều cao quanh co như h = d với:
Điều này chiếm các góc của khoảng cách giữa các dây và các lớp dây theo quan điểm cắt ngang.
Dây dày đặc
Dây càng dày thì hệ số lấp đầy càng cao, vì máy cuộn dây có thể sử dụng tính dẫn nhiệt của cuộn dây để tránh mất nhiệt. Cuộn dây chỉnh hình, phương pháp tối ưu để sắp xếp các cuộn dây cắt ngang hình tròn, cho phép các kỹ sư đạt được hệ số lấp đầy khoảng 90% theo cách này.
Thông qua phương pháp này, các dây tròn ở lớp trên của máy cuộn dây phải được đóng gói sao cho chúng nằm trong các rãnh của dây ở lớp dưới để đảm bảo bao bì có thể bao quanh càng nhiều dây càng tốt. Mặt bên của các cuộn được sắp xếp theo cách này cho thấy các lớp khác nhau tự sắp xếp theo cách hiệu quả nhất có thể.
Quanh co nên chạy song song với mặt bích uốn lượn, các hỗ trợ được sử dụng để đảm bảo cuộn dây cuộn chặt và hiệu quả nhất có thể. Các kỹ sư nên điều chỉnh độ rộng của cuộn dây với số vòng trên mỗi lớp của cuộn dây. Nếu các khu vực cắt ngang của các dây này không phải là hình tròn, thì khu vực chéo giữa các dây cần phải nằm ở phía nhỏ của thân cuộn dây.
Các kỹ sư quyết định cấu trúc cuộn dây dựa trên nhu cầu và mục đích của chính cuộn dây. Cuối cùng, dây cuộn có thể được định hình thành hình dạng mặt cắt ngang hình chữ nhật hoặc phẳng sao cho không có khe hở không khí giữa chúng như một phương pháp cuộn dây tối ưu hơn cho hệ số lấp đầy thậm chí còn lớn hơn.
Sản xuất cuộn dây chỉnh hình
Để tạo ra và vận hành các máy móc có thể sản xuất cuộn dây chỉnh hình với độ chính xác và cẩn thận như vậy có nghĩa là các kỹ sư phải giải quyết một số vấn đề. Thông thường, các kỹ sư và nhà nghiên cứu có thể gặp vấn đề với việc làm thế nào các máy cuộn dây cuộn với tốc độ cao như vậy.
Các dây trong thực tế cũng không thẳng như trong các tính toán và mô hình lý thuyết và thay vào đó, khối lượng và khối lượng của chính dây làm cho quá trình cuộn dây trở nên khó khăn hơn. Bất kỳ loại uốn cong, bất thường về tính đồng nhất hoặc hình dạng hoặc bất kỳ tính năng nào khác mà các phương trình của các cấu trúc cuộn dây tối ưu không tính đến sẽ bù đắp cho việc sản xuất toàn bộ cuộn dây.
Khi một cuộn dây được quấn qua các cuộn dây của máy cuộn dây, ngay cả vật liệu được sử dụng trên bề mặt của cuộn dây cũng tự thêm độ dày cho đường kính của các mặt cắt ngang hình tròn của cuộn dây và vật liệu trên bề mặt của các cuộn dây này ảnh hưởng đến quá trình cuộn dây.
Lớp phủ có thể làm cho các dây trượt với nhau, giãn nở hoặc co lại do thay đổi nhiệt độ, thay đổi độ cứng hoặc độ bền và thậm chí kéo dài một lượng nhất định do tất cả các lực này. Điều này khiến các kỹ sư khó xác định độ dốc dây thích hợp hơn và cách thay đổi đối với đường kính dây.
Dịch vụ cuộn dây chỉnh hình
Mặc dù cuộn dây chỉnh hình có vẻ như là phương pháp tối ưu, các kỹ sư cần giải quyết các vấn đề khi đưa ý tưởng vào thực tế. Với các thông số được chỉ định để kiểm soát số lượng và thiết kế của cuộn dây, máy cuộn cuộn sử dụng phương pháp lặp để ước tính tiết diện và không gian có sẵn cho cuộn dây cách điện. Cách tiếp cận lặp lại chiếm các biến dạng và thay đổi hình dạng ở mỗi bước sau khi thêm từng lớp, từng lớp một.
Các kỹ sư có thể giải quyết các vấn đề này bằng cách đảm bảo rằng mọi bộ phận của dây quấn của lớp đầu tiên phù hợp với một vị trí nhất định mà máy đã tính toán. Các máy cuộn dây có thể sử dụng hình học rãnh để xác định làm thế nào các lớp tiếp theo phù hợp với không gian có sẵn thông qua các xấp xỉ. Máy đo các vị trí để đặt từng lớp dây một cách thích hợp bằng cách tính toán sự thay đổi hình dạng của cuộn dây bằng cách tính đến các lực mà các vấn đề nêu ra.
Quá trình lặp này tạo ra các dây có tải trọng đặc biệt cho các mục đích sử dụng nhất định như ròng rọc. Họ có thể áp dụng các rãnh thích hợp cho cuộn dây để phù hợp với hình dạng của thiết bị, đặc biệt trong trường hợp biến dạng của dây là không thể tránh khỏi.
Tua lại cuộn xe đạp
Tương tự như máy cuộn dây, bạn có thể tua lại stator của một chiếc xe đạp thông qua một loạt các bước. Xe đạp sử dụng stato như trống thép để bảo vệ hoạt động bên trong của động cơ điện. Họ sử dụng từ tính của dây để cung cấp năng lượng cho các quy trình của họ.
Bạn sẽ cần một con dao, tuốc nơ vít, len thép, vải, dây đồng, dây dẫn đầu cuối, đồng hồ vạn năng hoặc ohmmeter và cao su lỏng.
Quy trình quanh co khác nhau
Phương pháp cuộn dây tuyến tính
Phương pháp cuộn dây tuyến tính của cuộn dây tạo ra cuộn dây trên thân cuộn dây hoặc thiết bị mang cuộn. Bằng cách buộc dây qua ống dẫn, các kỹ sư có thể gắn dây vào cột hoặc thiết bị kẹp để giữ an toàn.
Sau đó, ống dẫn dây đặt xuống từng lớp của dây sao cho vết thương của nó sao cho dây tự phân phối qua không gian cuộn dây của thân cuộn dây. Ống dẫn hướng di chuyển cuộn dây để giải thích sự khác biệt về đường kính dây đôi khi với tần số tốc độ quay lên tới 500 giây-1 với tốc độ 30 m / s.
Phương pháp cuộn dây
Cuộn dây flyer hoặc cuộn trục chính sử dụng một vòi gắn dây vào flyer, một thiết bị quay ở khoảng cách từ cuộn dây. Trục flyer cố định thành phần cuộn dây trong khu vực cuộn dây để dây tự cố định bên ngoài flyer. Các kẹp dây hoặc độ võng kéo dọc và cố định dây sao cho các bộ phận thay đổi nhanh chóng giữa nhau. Các thiết bị này cho phép các thành phần khác nhau của dây với các clip cố định vào máy.
Với cuộn dây quay cố định, các dây được quay và xếp lớp xung quanh nó bằng cách sử dụng các cánh quạt công suất cao. Các cánh quạt được tạo thành từ các tấm kim loại để tờ rơi không được dẫn hướng trực tiếp, nhưng, thay vào đó, dây được dẫn qua các khối dẫn hướng cho các rãnh hoặc khe của vị trí mà nó có nghĩa.
Phương pháp cuộn kim
Máy sử dụng cuộn dây kim quấn dây bằng cách sử dụng kim có vòi phun theo góc vuông với hướng chuyển động của dây. Vòi phun sau đó tự nâng cho mỗi rãnh trong lớp của cuộn dây. Quá trình sau đó tự đảo ngược để thêm cuộn dây theo hướng khác. Điều này cho phép các kỹ sư đạt được các cấu trúc lớp chính xác.
Phương pháp cuộn dây hình xuyến
Để tạo ra một hình xuyến của dây xung quanh một vòng tròn, phương pháp cuộn hình xuyến gắn lõi hình xuyến xung quanh mà dây được cuộn. Khi hình xuyến quay, máy cuộn dây xung quanh. Cơ chế cuộn dây phân phối dây xung quanh cho đến khi hình xuyến được nối hoàn toàn. Mặc dù phương pháp này có chi phí sản xuất cao, nhưng chúng có xu hướng giảm tổn thất cường độ thấp do từ thông và dẫn đến mật độ năng lượng thuận lợi.