Grunnleggende om spiralvikling

Innhold

• Spolevindemaskiner og metoder
• Ortosyklisk vikling
• Tettpakket ledning
• Produksjon av ortosykliske viklinger
• Orthocyclic Coil Rewinding Service
• Sykkelspolen spoler tilbake
• Ulike viklingsprosesser

Elektriske ingeniører utfører spolevikling for å bruke spoler som deler av elektriske kretser og for bruk i enheter som toroidale kjerner som er involvert i magnetiske felt og magnetisk kraft. Formen og metodene som brukes til å vikle spoler kan la dem brukes til forskjellige formål.

De forskjellige måtene å vikle spole på, betyr at du kan spole spoler for spesifikk bruk ved å ta hensyn til spenning for den elektriske strømmen som drives gjennom spolene og varmeisolasjonsegenskapene til selve enhetene.

For elektromagneter, materialer som blir magnetiske i nærvær av elektrisk strøm som strømmer gjennom ledninger, bør spoler vikles slik at viklinger som ligger ved siden av hverandre beveger seg i motsatte retninger. Dette forhindrer strømmen som strømmer gjennom dem i å kansellere seg selv ut mellom lagene av spoler.

Måtene ingeniører velger viklingsstruktur og viklingsmetoder på, avhenger av designvalgene, slik som plassen som er tilgjengelig for vikling ved utforming av spoler eller plasseringen av den endelige delen av spolen som er ment å vikles.

Spolevindemaskiner og metoder

Hvis du ville vikle en spole for hånd eller gjøre det så tilfeldig som mulig uten respekt for den optimale fysikk og matematikk under, kalles denne metoden vill svingete eller virvlende svingete.

Jumble vikling innebærer vikling tilfeldig uten å være samvittighetsfull av lag eller fylle dybder på riktig måte. Det er raskt, enkelt og får jobben gjort, men den endrer ikke induktansen til sårtrådoppsettet for å produsere en optimal spenning. Den brukes i små transformatorer, tenningsspoler, små elektriske motorer og enheter med små trådmålere.

Når vikling av spiraler gjennom virvlende vikling, tar ingeniører også hensyn til svingete høyde som målt av h = d²n / b med:

Maskiner som velger å spole spiralformet (spiral) i hvert lag er spiralformede viklingsmaskiner. Når disse maskinene lager lag og lag med spole, bytter de mellom retninger, beveger seg fremover og bakover (eller venstrehendt og høyrehendt, som ingeniører bruker for å referere til disse retningene). Dette fungerer bare for et lite antall lag, fordi når den når en viss grense, blir strukturen for tett til å inneholde og det kan føre til virvling.

Ortosyklisk vikling er den mest optimale metoden for å vikle sirkulære tverrsnittsspoler ved å plassere ledningene i de øvre lagene i sporene til ledninger i de nedre lag. Disse spolene har god varmeledning og fordeler feltstyrken jevnlig godt imellom.

Ortosyklisk vikling

Ingeniører tar hensyn til effektiviteten av sine viklingsprosesser ved å minimere materialene og plassen som kreves for spiralvikling. De gjør dette for å sikre at de bruker energi på en optimal måte. De elektriske lederne som brukes i spiralvikling opptar et område, og det samme gjør viklingen som brukes i prosessen. De fyllfaktor er forholdet mellom disse to områdene og kan beregnes som F = d² nπbh / 4 med:

Ingeniører prøver å oppnå så høye fyllfaktorer som mulig for å gjøre spiralviklingsprosessen så effektiv som den kan være. Selv om ingeniører generelt beregner a teoretisk fyllingsfaktor av 0,91 for ortosyklisk vikling, betyr ledningsisolasjonen at i praksis er fyllfaktoren lavere.

Når vikling av spiraler gjennom ortosyklisk vikling måler ingeniører svingete høyde som h = d med:

Dette gjør rede for vinklene på mellomrommene mellom ledningene og trådlagene fra tverrsnittet.

Tettpakket ledning

Jo tettere pakket ledninger er, desto høyere er fyllingsfaktoren, ettersom spiralviklingsmaskinen kan bruke viklingens varmeledningsevne for å forhindre varmetap. Ortosyklisk vikling, den optimale metoden for å arrangere sirkulære tverrsnittsspoler, lar ingeniører oppnå en fyllingsfaktor på omtrent 90% på denne måten.

Gjennom denne metoden bør runde ledninger i det øvre laget av en spiralviklingsmaskin pakkes slik at de ligger i sporene til ledningene i det nedre laget for å sikre at emballasjen kan omfatte så mange ledninger som mulig. Sidevisningen av spolene anordnet på denne måten viser hvordan forskjellige lag anordner seg på en mest mulig effektiv måte.

Svingningen skal løpe parallelt med de svingete flensene, støttene som brukes for å sikre at spiralene vikler så tett og effektivt som mulig. Ingeniører bør justere viklingsbredden til antall svinger per lag med viklingen. Hvis tverrsnittsarealene til disse ledningene er ikke-sirkulære, trenger tverrområdet mellom ledningene å være på den lille siden av spirallegemet.

Ingeniører bestemmer viklingsstrukturen basert på behovene og formålene med selve spolen. Endelig kan spiraltråder formes til rektangulære eller flate tverrsnittsformer slik at det ikke er luftespalte mellom dem som en enda mer optimal viklingsmetode for en enda større fyllingsfaktor.

Produksjon av ortosykliske viklinger

Å lage og betjene maskiner som kan produsere ortosykliske viklinger med så presisjon og pleie betyr at ingeniører må løse noen problemer. Ofte kan ingeniører og forskere få problemer med hvordan spiralslyngemaskinene slynger seg i så høye hastigheter.

Ledninger i praksis er heller ikke like rette som i teoretiske beregninger og modeller, og i stedet gjør selve volumet og massen på selve ledningen viklingsprosessen enda vanskeligere. Enhver form for bøyning, anomali i ensartethet eller form eller noe annet trekk som likningene av optimale spiralviklingsstrukturer ikke gjør noe for, vil oppveie produksjonen av en hel spole.

Når en spole vikles opp gjennom viklingene til spolemaskinen, til og med materialet som brukes på overflaten av selve spolene, tilfører en tykkelse på diameteren til de sirkulære tverrsnittsarene til spolene, og materialet på overflaten av disse spolene påvirker viklingsprosessen.

Belegget kan føre til at ledninger sklir mot hverandre, utvides eller trekker seg sammen på grunn av temperaturendringer, endring i stivhet eller holdbarhet og til og med forlenge en viss mengde som et resultat av alle disse kreftene. Dette gjør det vanskeligere for ingeniører å bestemme passende trådgradient og hvordan det endres med hensyn til tråddiameteren.

Orthocyclic Coil Rewinding Service

Selv om ortosyklisk vikling kan virke som den optimale metoden, trenger ingeniører å ta opp problemer når de implementerer ideer. Med parametrene som er spesifisert for å kontrollere antall og utforming av spiralviklingene, bruker spolevikningsmaskiner en iterativ tilnærming for å estimere tverrsnittet og tilgjengelig plass for isolert spole. Den iterative tilnærmingen gjør rede for deformiteter og endringer i form på hvert trinn etter å ha lagt hvert lag, ett etter ett.

Ingeniører kan løse disse problemene ved å sørge for at hver eneste del av en viklingstråd i det første laget passer inn i en bestemt posisjon som maskinen allerede har beregnet. Spolevikningsmaskinene kan bruke spor geometri for å bestemme hvordan de påfølgende lagene passer inn i den tilgjengelige plassen gjennom tilnærminger. Maskinen måler plasseringene for å plassere hvert trådlag riktig ved å redegjøre for endringene i form av spolen ved å ta hensyn til kreftene problemene reiser.

Denne iterative prosessen skaper ledninger som har eksepsjonell belastning for visse bruksområder, for eksempel remskiver. De kan bruke passende spor på viklingen for å passe til formen på anordningen, spesielt i tilfeller der deformasjonen av ledningen er uunngåelig.

Sykkelspolen spoler tilbake

I likhet med viklingsmaskiner kan du spole tilbake stator av en sykkel gjennom en serie trinn. Sykler bruker statorer som ståltrommer for å beskytte den indre virkningen av en elektrisk motor. De bruker magnetismen til ledninger for å drive prosessene sine.

Du trenger en kniv, en skrutrekker, stålull, en klut, kobbertråd, terminalledninger, en multimeter eller en ohmmeter og flytende gummi.

Ulike viklingsprosesser

Lineær viklingsmetode
Den lineære viklingsmetoden for spolevikling skaper viklinger på roterende spirallegemer eller spiralbærende innretninger. Ved å tvinge ledningen gjennom et styrerør, kan ingeniører montere ledningen på en stolpe eller en klemmeinnretning for å forbli sikker.

Ledningsrøret legger deretter hvert lag av tråden slik at det blir såret slik at ledningen fordeler seg gjennom viklingsrommet til spirallegemet. Føringsrøret flytter spolen inn for å gjøre rede for forskjellene i tråddiametre noen ganger med rotasjonshastighetsfrekvenser på opptil 500 s^-1 med hastigheter på 30 m / s.

Flyer viklingsmetode
Flyervikling eller spindlingsvikling bruker et dyse som fester ledninger til en flyer, en roterende enhet i avstand fra spolen. Flyerakselen fester viklingskomponenten i viklingsområdet slik at ledningen fikser seg utenfor flygeren. Trådklemmer eller avbøyninger trekker langs og fikserer ledningen slik at komponentene raskt skiftes mellom hverandre. Disse enhetene lar de forskjellige komponentene på ledningen med klips som festes til maskinen.

Med rotasjonsspolen stille, roteres og lagvises ledningene rundt den ved hjelp av høydrevne rotorer. Rotorene er sammensatt av metallplater slik at løpesedlen ikke blir ført direkte, men i stedet føres ledningen over føringsblokker for spor eller spor på stedet det er ment å være.

Nåleviklingsmetode
Maskiner som bruker nål vikling vikler ledningene ved hjelp av en nål med en dyse i rett vinkel mot retningen på ledningenes bevegelse. Dysen løfter seg deretter for hver rille i laget av spolen. Prosessen reverserer seg deretter for å legge spoler i den andre retningen. Dette lar ingeniører oppnå de nøyaktige lagstrukturen.

Toroidal viklingsmetode
For å lage en toroid av ledninger rundt en sirkulær ring, monterer den toroidale viklingsmetoden den toroidale kjernen som en ledninger er viklet rundt. Når toroiden roterer, slynger maskinen ledningene rundt. Trådoppviklingsmekanismen fordeler ledningen rundt til toroiden er helt kablet. Selv om denne metoden har høye produksjonskostnader, har de en tendens til å gi et lavt styrketap på grunn av magnetisk fluks og resultere i gunstige effekttettheter.