Ljudi me često traže da provjerim njihove proračune za "Magnabend" dizajn zavojnica.To me je potaknulo da osmislim ovu web stranicu koja omogućava izvođenje automatskih proračuna nakon što se unesu neki osnovni podaci o zavojnici.
Veliko hvala mom kolegi, Tonyju Graingeru, za JavaScript program koji izvodi proračune na ovoj stranici.
PROGRAM KALKULATORA KALUTA
Tablica za proračun ispod je dizajnirana za "Magnabend" zavojnice, ali će raditi za svaki magnetni kalem koji radi od ispravljenog (DC) napona.
Da biste koristili proračunski list, jednostavno kliknite na polja za unos podataka zavojnice i unesite svoje dimenzije zavojnice i veličine žice.
Program ažurira odjeljak Calculated Results svaki put kada pritisnete ENTER ili kliknete na drugo polje za unos.
Ovo čini vrlo brzim i lakim provjeru dizajna zavojnice ili eksperimentiranje s novim dizajnom zavojnice.
Prethodno popunjeni brojevi u poljima za unos podataka su samo primjer i tipični su brojevi za fasciklu 1250E Magnabend.
Zamijenite brojeve primjera svojim podacima o zavojnicama.Primjeri brojeva će se vratiti na list ako osvježite stranicu.
(Ako želite da sačuvate svoje podatke, sačuvajte ili odštampajte stranicu pre nego što je osvežite).
Predloženi postupak dizajna zavojnice:
Unesite dimenzije za predloženi kalem i željeni napon napajanja.(Npr. 110, 220, 240, 380, 415 V AC)
Postavite Wire 2, 3 i 4 na nulu, a zatim pogodite vrijednost za promjer žice 1 i zabilježite koliko je rezultat amperoturna.
Podesite prečnik Wire1 dok se ne postigne vaš cilj Amperoturns, recimo oko 3,500 do 4,000 AmpereTurns.
Alternativno, možete postaviti Wire1 na željenu veličinu, a zatim prilagoditi Wire2 da postignete svoj cilj, ili postaviti i Wire1 i Wire2 na željene veličine, a zatim prilagoditi Wire3 da postignete svoj cilj itd.
Sada pogledajte grijanje namotaja (rasipanje snage)*.Ako je previsoka (recimo više od 2 kW po metru dužine zavojnice), tada će se AmpereTurns morati smanjiti.Alternativno, više zavoja se može dodati zavojnici da se smanji struja.Program će automatski dodati više zavoja ako povećate širinu ili dubinu zavojnice, ili ako povećate frakciju pakiranja.
Na kraju pogledajte tablicu standardnih mjerača žice i odaberite žicu ili žice koje imaju kombiniranu površinu poprečnog presjeka jednaku vrijednosti izračunatoj u koraku 3.
* Imajte na umu da je disipacija snage vrlo osjetljiva na Ampereturns.To je efekat kvadratnog zakona.Na primjer, ako udvostručite AmpereTurns (bez povećanja prostora namotaja) onda bi se rasipanje snage povećalo za 4 puta!
Više AmpereTurns-a diktira deblju žicu (ili žice), a deblja žica znači veću struju i veću disipaciju snage osim ako se broj zavoja ne može povećati radi kompenzacije.A više okreta znači veću zavojnicu i/ili bolju frakciju pakiranja.
Ovaj program za izračunavanje zavojnice vam omogućava da lako eksperimentišete sa svim tim faktorima.
NAPOMENE:
(1) Veličine žice
Program predviđa do 4 žice u zavojnici.Ako unesete promjer za više od jedne žice onda će program pretpostaviti da će sve žice biti namotane zajedno kao da su jedna žica i da su spojene zajedno na početku i na kraju namotaja.(To jest, žice su električno paralelne).
(Za 2 žice ovo se zove bifilarni namotaj, ili za 3 žice trifilarni namotaj).
(2) Frakcija pakovanja, koja se ponekad naziva faktor punjenja, izražava procenat prostora za namotaje koji zauzima bakarna žica.Na njega utječe oblik žice (obično okrugle), debljina izolacije na žici, debljina vanjskog izolacijskog sloja zavojnice (obično električni papir) i način namotavanja.Metoda namotavanja može uključivati neuredno namotavanje (koji se naziva i divlje namotavanje) i slojevito namotavanje.
Za zbrkano namotanu zavojnicu frakcija pakovanja će obično biti u rasponu od 55% do 60%.
(3) Snaga zavojnice koja proizlazi iz prethodno popunjenih primjera brojeva (vidi gore) je 2,6 kW.Ova brojka može izgledati prilično visoka, ali Magnabend mašina je ocijenjena za radni ciklus od samo oko 25%.Stoga je u mnogim aspektima realnije razmišljati o prosječnoj disipaciji snage koja će, ovisno o tome kako se mašina koristi, biti samo četvrtina te brojke, obično čak i manje.
Ako dizajnirate od nule, onda je ukupna disipacija snage vrlo važan parametar koji treba uzeti u obzir;ako je previsok onda će se zavojnica pregrijati i može se oštetiti.
Magnabend mašine su dizajnirane sa disipacijom snage od oko 2kW po metru dužine.Uz radni ciklus od 25% to znači oko 500W po metru dužine.
Koliko će se magnet zagrijati ovisi o mnogim faktorima pored radnog ciklusa.Prvo, toplotna inercija magneta i sa čime god da je u kontaktu (na primjer postolja) znači da će samozagrijavanje biti relativno sporo.U dužem vremenskom periodu na temperaturu magneta će uticati temperatura okoline, površina magneta, pa čak i boja koje je obojen!(Na primjer, crna boja zrači toplinom bolje od srebrne boje).
Takođe, pod pretpostavkom da je magnet dio "Magnabend" mašine, tada će radni komadi koji se savijaju apsorbirati toplinu dok su stegnuti u magnet i tako će odnijeti nešto topline.U svakom slučaju magnet bi trebao biti zaštićen termičkim okidačem.
(4) Imajte na umu da vam program omogućava da unesete temperaturu za kalem i tako možete vidjeti njegov utjecaj na otpor zavojnice i struju zavojnice.Budući da vruća žica ima veći otpor, to rezultira smanjenom strujom zavojnice i posljedično smanjenom silom magnetiziranja (Amperoturns).Efekat je prilično značajan.
(5) Program pretpostavlja da je zavojnica namotana bakarnom žicom, što je najpraktičnija vrsta žice za magnetni kalem.
Aluminijska žica je također moguća, ali aluminijum ima veću otpornost od bakra (2,65 oma metar u poređenju sa 1,72 za bakar) što dovodi do manje efikasnog dizajna.Ako trebate proračune za aluminijsku žicu, kontaktirajte me.
(6) Ako dizajnirate zavojnicu za "Magnabend" mapu od lima, i ako je tijelo magneta razumno standardne veličine poprečnog presjeka (recimo 100 x 50 mm) onda biste vjerojatno trebali težiti sili magnetiziranja (AmpereTurns) od oko 3.500 do 4.000 ampera okreta.Ova brojka je nezavisna od stvarne dužine mašine.Duže mašine će morati da koriste deblju žicu (ili više žica) da postignu istu vrednost za AmpereTurns.
Bilo bi bolje čak i više amperskih zavoja, posebno ako želite da stegnete nemagnetne materijale kao što je aluminij.
Međutim, za datu ukupnu veličinu magneta i debljinu polova, više amperskih zavoja može se dobiti samo na račun veće struje, a time i veće disipacije snage i posljedično povećanog zagrijavanja u magnetu.To može biti u redu ako je niži radni ciklus prihvatljiv, inače je potreban veći prostor za namotaje da bi se primilo više zavoja, a to znači veći magnet (ili tanje polove).
(7) Ako dizajnirate, recimo, magnetnu steznu glavu, tada će biti potreban mnogo veći radni ciklus.(U zavisnosti od primjene, možda će biti potreban 100% radni ciklus).U tom slučaju koristite tanju žicu i možda dizajn za silu magnetiziranja od recimo 1.000 ampera navoja.
Gore navedene napomene služe samo da daju ideju o tome šta se može učiniti s ovim vrlo svestranim programom za kalkulator zavojnica.
Standardni mjerači žice:
Istorijski su veličine žica mjerene u jednom od dva sistema:
Standardni mjerač žice (SWG) ili američki mjerač žice (AWG)
Nažalost, brojevi mjerača za ova dva standarda se ne poklapaju sasvim jedni s drugima i to je dovelo do zabune.
Danas je najbolje zanemariti te stare standarde i samo se pozivati na žicu po prečniku u milimetrima.
Ovdje je tablica veličina koja će obuhvatiti svaku žicu koja će vjerojatno biti potrebna za magnetnu zavojnicu.
Podebljane veličine žice su najčešće dostupne veličine pa je poželjno odabrati jednu od njih.
Na primjer, Badger Wire, NSW, Australija ima sljedeće veličine žarene bakarne žice:
0,56, 0,71, 0,91, 1,22, 1,63, 2,03, 2,6, 3,2 mm.
Kontaktirajte me sa bilo kakvim pitanjima ili komentarima.
Vrijeme objave: Okt-12-2022