Луѓето честопати ме прашуваат да ги проверам нивните пресметки за дизајни на калеми „Магнабенд“.Ова ме поттикна да дојдам до оваа веб-страница која овозможува да се извршат автоматски пресметки откако ќе се внесат некои основни податоци за серпентина.
Голема благодарност до мојот колега, Тони Граингер, за програмата JavaScript која ги врши пресметките на оваа страница.
ПРОГРАМА ЗА КАЛКУЛАТОР НА КАЛЕМИ
Пресметковниот лист подолу е дизајниран за калеми „Magnabend“, но ќе работи за секоја магнетна калем која работи од исправен (DC) напон.
За да го користите пресметковниот лист, едноставно кликнете на полињата за внесување податоци за калем и напишете ги димензиите на вашата намотка и големината на жиците.
Програмата го ажурира делот Пресметани резултати секогаш кога ќе притиснете ENTER или ќе кликнете во друго поле за внесување.
Ова го прави многу брзо и лесно да се провери дизајнот на серпентина или да се експериментира со нов дизајн на калем.
Претходно пополнетите броеви во полињата за влезни податоци се само пример и се типични броеви за папката 1250E Magnabend.
Заменете ги броевите на примерите со вашите сопствени податоци за серпентина.Броевите на примерите ќе се вратат во листот ако ја освежите страницата.
(Ако сакате да ги зачувате вашите сопствени податоци, тогаш зачувајте ја или отпечатете ја страницата пред да ја освежите).
Предложена постапка за дизајнирање намотка:
Внесете ги димензиите за предложената намотка и наменетиот напон на напојување.(на пр. 110, 220, 240, 380, 415 волти наизменична струја)
Поставете Wire 2, 3 и 4 на нула и потоа погодете ја вредноста за дијаметарот на Wire1 и забележете колку AmpereTurns резултираат.
Приспособете го дијаметарот на Wire1 додека не се постигне целта AmpereTurns, да речеме околу 3.500 до 4.000 Ampere Turns.
Алтернативно, можете да го поставите Wire1 на претпочитана големина и потоа да го прилагодите Wire2 за да ја постигнете вашата цел, или да ги поставите Wire1 и Wire2 на претпочитани големини и потоа да го прилагодите Wire3 за да ја постигнете целта итн.
Сега погледнете го Греењето на серпентина (дисипација на енергија)*.Ако е премногу висока (да речеме повеќе од 2 kW на метар должина на серпентина), тогаш AmpereTurns ќе треба да се намали.Алтернативно, повеќе вртења може да се додадат на серпентина за да се намали струјата.Програмата автоматски ќе додаде повеќе вртења ако ја зголемите ширината или длабочината на серпентина или ако ја зголемите фракцијата на пакување.
На крајот, консултирајте се со табела со стандардни мерачи на жици и изберете жица или жици кои имаат комбинирана површина на пресек еднаква на вредноста пресметана во чекор 3.
* Забележете дека дисипацијата на енергија е многу чувствителна на AmpereTurns.Тоа е ефект на квадратен закон.На пример, ако ги удвоите AmpereTurns (без зголемување на просторот за намотување), тогаш дисипацијата на енергија ќе се зголеми за 4 пати!
Повеќе AmpereTurns диктираат подебела жица (или жици), а подебелата жица значи поголема струја и поголема дисипација на енергија, освен ако бројот на вртења може да се зголеми за да се компензира.И повеќе вртења значи поголема калем и/или подобра фракција на пакување.
Оваа програма за пресметување на намотки ви овозможува лесно да експериментирате со сите тие фактори.
БЕЛЕШКИ:
(1) Големини на жици
Програмата предвидува до 4 жици во серпентина.Ако внесете дијаметар за повеќе од една жица, тогаш програмата ќе претпостави дека сите жици ќе бидат намотани заедно како да се една жица и дека се споени заедно на почетокот и на крајот на намотувањето.(Тоа е дека жиците се електрични паралелно).
(За 2 жици ова се нарекува бифиларно намотување, или за 3 жици трифиларно намотување).
(2) Пакување фракција, понекогаш наречена фактор на полнење, го изразува процентот на просторот за намотување што е окупиран од бакарната жица.На него влијаат обликот на жицата (обично тркалезна), дебелината на изолацијата на жицата, дебелината на надворешниот изолационен слој на намотката (обично електрична хартија) и начинот на намотување.Методот на намотување може да вклучува мешано намотување (исто така наречено диво намотување) и намотување на слој.
За калем со мешано намотан фракцијата на пакување обично ќе биде во опсег од 55% до 60%.
(3) Моќта на намотката што произлегува од претходно пополнетите примероци на броеви (види погоре) е 2,6 kW.Оваа бројка може да изгледа прилично висока, но машината Magnabend е оценета за работен циклус од само околу 25%.Така, во многу аспекти, пореално е да се мисли на просечната дисипација на енергија која, во зависност од тоа како се користи машината, ќе биде само една четвртина од таа бројка, обично дури и помалку.
Ако сакате од нула, тогаш целокупната дисипација на енергија е многу увозен параметар што треба да се земе предвид;ако е премногу висока, тогаш серпентина ќе се прегрее и може да се оштети.
Машините Magnabend беа дизајнирани со дисипација на моќност од околу 2 kW на метар должина.Со работен циклус од 25%, ова се преведува на околу 500 W на метар должина.
Колку ќе се загрее магнетот зависи од многу фактори покрај работниот циклус.Прво, топлинската инерција на магнетот, и со што и да е во контакт, (на пример, држачот) значи дека самозагревањето ќе биде релативно бавно.Во текот на подолг период, температурата на магнетот ќе биде под влијание на температурата на околината, површината на магнетот, па дури и од тоа каква боја е обоен!(На пример, црната боја зрачи со топлина подобро од сребрената боја).
Исто така, ако се претпостави дека магнетот е дел од машината „Магнабенд“, тогаш работните парчиња што се свиткуваат ќе ја апсорбираат топлината додека се прицврстени во магнетот и на тој начин ќе однесат малку топлина.Во секој случај, магнетот треба да биде заштитен со термички уред.
(4) Забележете дека програмата ви овозможува да внесете температура за серпентина и на тој начин можете да го видите нејзиниот ефект врз отпорноста на серпентина и струјата на серпентина.Бидејќи жешката жица има поголем отпор, тоа резултира со намалена струја на серпентина и следствено, намалена сила на магнетизирање (AmpereTurns).Ефектот е доста значаен.
(5) Програмата претпоставува дека серпентина е намотана со бакарна жица, што е најпрактичниот тип на жица за магнетна калем.
Алуминиумската жица е исто така можност, но алуминиумот има поголема отпорност од бакар (2,65 оми метар во споредба со 1,72 за бакар) што доведува до помалку ефикасен дизајн.Ако ви требаат пресметки за алуминиумска жица, тогаш ве молиме контактирајте ме.
(6) Ако дизајнирате калем за папка од лим „Magnabend“ и ако телото на магнетот е со разумно стандардна големина на пресек (да речеме 100 x 50 mm), тогаш веројатно треба да се стремите кон магнетизирачка сила (AmpereTurns) од околу Вртења од 3.500 до 4.000 ампери.Оваа бројка е независна од вистинската должина на машината.Подолгите машини ќе треба да користат подебела жица (или повеќе жици жица) за да ја постигнат истата вредност за AmpereTurns.
Уште повеќе вртења со ампер би било подобро, особено ако сакате да стегате немагнетни материјали како алуминиум.
Меѓутоа, за дадена вкупна големина на магнет и дебелина на половите, повеќе амперски вртења може да се добијат само на сметка на поголема струја и на тој начин поголема дисипација на моќност и последователно зголемено загревање во магнетот.Тоа може да биде во ред ако е прифатлив помал циклус на работа, инаку потребен е поголем простор за намотување за да се сместат повеќе вртења, а тоа значи поголем магнет (или потенки столбови).
(7) Ако дизајнирате, да речеме, магнетна чак, тогаш ќе биде потребен многу поголем циклус на работа.(Во зависност од апликацијата, тогаш можеби ќе биде потребен 100% работен циклус).Во тој случај би користеле потенка жица и можеби дизајн за магнетизирачка сила од да речеме 1.000 амперски вртења.
Горенаведените белешки се само за да дадат идеја за тоа што може да се направи со оваа многу разновидна програма за калкулатор за намотки.
Стандардни мерачи на жица:
Историски големини на жици беа мерени во еден од двата системи:
Стандарден мерач на жици (SWG) или американски мерач на жици (AWG)
За жал, бројките на мерачот за овие два стандарди не се совпаѓаат еден со друг и тоа доведе до конфузија.
Во денешно време најдобро е да ги игнорирате тие стари стандарди и само да се повикате на жицата според неговиот дијаметар во милиметри.
Еве табела со големини што ќе ја опфати секоја жица што веројатно ќе биде потребна за магнетна калем.
Големините на жиците со задебелени букви се најчестите големини, затоа по можност изберете една од нив.
На пример Badger Wire, Нов Јужен Велс, Австралија ги складира следните големини во жарена бакарна жица:
0,56, 0,71, 0,91, 1,22, 1,63, 2,03, 2,6, 3,2 мм.
Ве молиме контактирајте ме со какви било прашања или коментари.
Време на објавување: Октомври-12-2022 година