Ljudi me često traže da provjerim njihove izračune za dizajn svitka "Magnabend".To me potaknulo da osmislim ovu web stranicu koja omogućuje izvođenje automatskih izračuna nakon što se unesu neki osnovni podaci o zavojnici.
Veliko hvala mom kolegi, Tonyju Graingeru, za JavaScript program koji izvodi izračune na ovoj stranici.
PROGRAM ZA KALKULATOR ZAVOJNICA
Tablica za izračun u nastavku dizajnirana je za "Magnabend" zavojnice, ali će raditi za sve magnetske zavojnice koje rade od ispravljenog (DC) napona.
Da biste koristili tablicu za izračun, jednostavno kliknite u polja podataka za unos zavojnice i upišite dimenzije zavojnice i veličine žice.
Program ažurira odjeljak Izračunati rezultati svaki put kada pritisnete ENTER ili kliknete neko drugo polje za unos.
Zbog toga je vrlo brzo i jednostavno provjeriti dizajn zavojnice ili eksperimentirati s novim dizajnom zavojnice.
Unaprijed ispunjeni brojevi u poljima za unos samo su primjer i tipični su brojevi za mapu 1250E Magnabend.
Zamijenite brojeve primjera svojim podacima o zavojnici.Primjeri brojeva vratit će se na list ako osvježite stranicu.
(Ako želite sačuvati vlastite podatke, spremite ili ispišite stranicu prije nego što je osvježite).
Predloženi postupak dizajna zavojnice:
Unesite dimenzije predložene zavojnice i predviđeni napon napajanja.(Npr. 110, 220, 240, 380, 415 volti izmjenične struje)
Postavite žice 2, 3 i 4 na nulu, a zatim pogodite vrijednost za promjer žice 1 i zabilježite koliko Ampereturna rezultira.
Podesite promjer Wire1 dok se ne postignu vaši ciljni AmpereTurns, recimo oko 3500 do 4000 AmpereTurns.
Alternativno, možete postaviti Wire1 na željenu veličinu, a zatim prilagoditi Wire2 kako biste postigli svoj cilj ili postaviti i Wire1 i Wire2 na željene veličine, a zatim prilagoditi Wire3 kako biste postigli svoj cilj itd.
Sada pogledajte grijanje zavojnice (rasipanje snage)*.Ako je previsok (recimo više od 2 kW po metru duljine zavojnice), tada će se AmpereTurns morati smanjiti.Alternativno se zavojnici može dodati više zavoja kako bi se smanjila struja.Program će automatski dodati više zavoja ako povećate širinu ili dubinu zavojnice ili ako povećate udio pakiranja.
Na kraju pogledajte tablicu standardnih promjera 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 učinak kvadratnog zakona.Na primjer, ako ste udvostručili AmpereTurns (bez povećanja prostora namota) tada bi se disipacija snage povećala 4 puta!
Više amperskih zavoja diktira deblju žicu (ili žice), a deblja žica znači veću struju i veće rasipanje snage osim ako se broj zavoja ne može povećati kako bi se to kompenziralo.A više zavoja znači veću zavojnicu i/ili bolju frakciju pakiranja.
Ovaj program za izračun zavojnice omogućuje vam jednostavno eksperimentiranje sa svim tim čimbenicima.
BILJEŠKE:
(1) Veličine žice
Program predviđa do 4 žice u zavojnici.Ako unesete promjer za više od jedne žice, program će pretpostaviti da će sve žice biti zajedno namotane kao da su jedna žica i da su spojene na početku i na kraju namotaja.(To znači da su žice električki paralelne).
(Za 2 žice to se naziva bifilarnim namotajem, ili za 3 žice trifilarnim namotajem).
(2) Udio pakiranja, koji se ponekad naziva i faktorom punjenja, izražava postotak prostora za namotavanje koji zauzima bakrena žica.Na njega utječe oblik žice (obično okrugla), debljina izolacije na žici, debljina vanjskog izolacijskog sloja zavojnice (obično električni papir) i način namotavanja.Metoda namotavanja može uključivati miješano namotavanje (također nazvano divlje namotavanje) i slojevito namotavanje.
Za zbrkano namotanu zavojnicu udio pakiranja obično će biti u rasponu od 55% do 60%.
(3) Snaga zavojnice koja proizlazi iz unaprijed ispunjenih primjera brojeva (vidi gore) je 2,6 kW.Ova se brojka može činiti prilično visokom, ali Magnabend stroj je ocijenjen 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 stroj koristi, biti samo četvrtina te brojke, obično čak i manje.
Ako projektirate od nule, tada je ukupna disipacija snage vrlo važan parametar koji treba uzeti u obzir;ako je previsok tada će se zavojnica pregrijati i može se oštetiti.
Magnabend strojevi dizajnirani su s disipacijom snage od oko 2kW po metru duljine.S radnim ciklusom od 25% to znači oko 500 W po metru duljine.
Koliko će se magnet zagrijati ovisi o mnogim čimbenicima uz radni ciklus.Prvo, toplinska inercija magneta i onoga s čim je u kontaktu (na primjer postolje) znači da će samozagrijavanje biti relativno sporo.Tijekom duljeg razdoblja na temperaturu magneta će utjecati temperatura okoline, površina magneta pa čak i boja!(Na primjer, crna boja zrači toplinu bolje od srebrne boje).
Također, pod pretpostavkom da je magnet dio "Magnabend" stroja, tada će radni komadi koji se savijaju apsorbirati toplinu dok su stegnuti u magnetu i tako će odvesti dio topline.U svakom slučaju, magnet treba zaštititi toplinskim okidačem.
(4) Imajte na umu da vam program omogućuje unos temperature za zavojnicu i tako možete vidjeti njezin učinak na otpor zavojnice i struju zavojnice.Budući da vruća žica ima veći otpor, to rezultira smanjenom strujom zavojnice i posljedično smanjenom silom magnetiziranja (AmpereTurns).Učinak je prilično značajan.
(5) Program pretpostavlja da je zavojnica namotana bakrenom žicom, koja je najpraktičnija vrsta žice za zavojnicu magneta.
Aluminijska žica također je moguća, ali aluminij ima veći otpor od bakra (2,65 ohma u usporedbi s 1,72 za bakar) što dovodi do manje učinkovitog dizajna.Ako trebate izračune za aluminijsku žicu, kontaktirajte me.
(6) Ako dizajnirate zavojnicu za "Magnabend" savijaču od metalnog lima i ako je tijelo magneta razumno standardne veličine poprečnog presjeka (recimo 100 x 50 mm), tada biste vjerojatno trebali ciljati na silu magnetiziranja (AmpereTurns) od oko 3500 do 4000 ampera.Ova brojka ne ovisi o stvarnoj duljini stroja.Dulji strojevi morat će koristiti deblju žicu (ili više užeta žice) kako bi postigli istu vrijednost za AmpereTurns.
Čak i više amperskih zavoja bilo bi bolje, posebno ako želite stegnuti nemagnetske materijale poput aluminija.
Međutim, za danu ukupnu veličinu magneta i debljinu polova, više amper zavoja može se dobiti samo na račun veće struje i time većeg rasipanja snage i posljedičnog povećanog zagrijavanja u magnetu.To može biti u redu ako je niži radni ciklus prihvatljiv, inače je potreban veći prostor za namotavanje za više zavoja, a to znači veći magnet (ili tanje polove).
(7) Ako projektirate, recimo, magnetsku steznu glavu, tada će biti potreban mnogo veći radni ciklus.(Ovisno o primjeni, možda će biti potreban 100% radni ciklus).U tom slučaju biste upotrijebili tanju žicu i možda dizajnirali silu magnetiziranja od recimo 1000 ampera.
Gornje bilješke samo daju ideju o tome što se može učiniti s ovim vrlo svestranim programom kalkulatora zavojnice.
Standardni promjeri žice:
Povijesno gledano, veličine žica mjerene su u jednom od dva sustava:
Standardni promjer žice (SWG) ili američki promjer žice (AWG)
Nažalost, mjerni brojevi za ova dva standarda ne poklapaju se sasvim jedan s drugim i to je dovelo do zabune.
Danas je najbolje ignorirati te stare standarde i žicu nazivati njezinim promjerom u milimetrima.
Ovdje je tablica veličina koja će obuhvatiti svaku žicu koja će vjerojatno biti potrebna za magnetsku zavojnicu.
Veličine žice označene podebljanim slovima najčešće su veličine na zalihama pa je bolje da odaberete jednu od njih.
Na primjer, Badger Wire, NSW, Australija ima sljedeće veličine u žarenoj bakrenoj žici:
0,56, 0,71, 0,91, 1,22, 1,63, 2,03, 2,6, 3,2 mm.
Molimo kontaktirajte me sa svim pitanjima ili komentarima.
Vrijeme objave: 12. listopada 2022