Ljudje me pogosto prosijo, da preverim njihove izračune za modele tuljav "Magnabend".To me je spodbudilo, da sem pripravil to spletno stran, ki omogoča avtomatske izračune po vnosu nekaterih osnovnih podatkov o tuljavah.
Najlepša hvala mojemu kolegu Tonyju Graingerju za program JavaScript, ki izvaja izračune na tej strani.
PROGRAM ZA IZRAČUNANJE TULJAV
Spodnja tabela za izračun je bila zasnovana za tuljave "Magnabend", vendar bo delovala za vse magnetne tuljave, ki delujejo iz popravljene (DC) napetosti.
Če želite uporabiti list za izračun, preprosto kliknite v polja za vnos podatkov o tuljavi in vnesite dimenzije vaše tuljave in velikosti žice.
Program posodobi razdelek Izračunani rezultati vsakič, ko pritisnete ENTER ali kliknete drugo vnosno polje.
Tako je zelo hitro in enostavno preveriti zasnovo tuljave ali eksperimentirati z novo zasnovo tuljave.
Vnaprej izpolnjene številke v poljih za vnos podatkov so samo primer in so tipične številke za mapo 1250E Magnabend.
Zamenjajte vzorčne številke z lastnimi podatki o tuljavah.Primeri številk se bodo vrnili na list, če osvežite stran.
(Če želite ohraniti svoje podatke, shranite ali natisnite stran, preden jo osvežite).
Predlagani postopek oblikovanja tuljave:
Vnesite dimenzije predlagane tuljave in predvideno napajalno napetost.(Npr. 110, 220, 240, 380, 415 V AC)
Nastavite Wire 2, 3 in 4 na nič in nato uganite vrednost za premer Wire1 in zabeležite, koliko amperskih obratov je rezultat.
Prilagodite premer Wire1, dokler ne dosežete ciljnih amperskih obratov, recimo približno 3500 do 4000 amperskih obratov.
Druga možnost je, da Wire1 nastavite na želeno velikost in nato prilagodite Wire2, da dosežete svoj cilj, ali pa nastavite tako Wire1 kot Wire2 na želene velikosti in nato prilagodite Wire3, da dosežete svoj cilj itd.
Poglejte zdaj ogrevanje tuljave (odvajanje moči)*.Če je previsok (recimo več kot 2 kW na meter dolžine tuljave), bo treba AmpereTurns zmanjšati.Druga možnost je, da tuljavi dodate več ovojev, da zmanjšate tok.Program bo samodejno dodal več zavojev, če povečate širino ali globino tuljave ali če povečate Packing Fraction.
Nazadnje si oglejte tabelo standardnih premerov žice in izberite žico ali žice, katerih skupna površina prečnega prereza je enaka vrednosti, izračunani v koraku 3.
* Upoštevajte, da je disipacija moči zelo občutljiva na AmpereTurns.Gre za učinek kvadratnega zakona.Če bi na primer podvojili AmpereTurns (brez povečanja prostora za navijanje), bi se disipacija moči povečala za 4-krat!
Več amperskih tokov narekuje debelejšo žico (ali žice), debelejša žica pa pomeni več toka in višjo disipacijo moči, razen če je mogoče povečati število ovojev za kompenzacijo.In več obratov pomeni večjo tuljavo in/ali boljšo frakcijo pakiranja.
Ta program za izračun tuljave vam omogoča preprosto eksperimentiranje z vsemi temi dejavniki.
OPOMBE:
(1) Velikosti žice
Program predvideva do 4 žice v tuljavi.Če vnesete premer za več kot eno žico, bo program predvideval, da bodo vse žice zvite skupaj, kot da bi bile ena sama žica, in da so spojene skupaj na začetku in na koncu navitja.(To pomeni, da so žice električno vzporedne).
(Za 2 žice se to imenuje bifilarno navijanje ali za 3 žice trifilarno navijanje).
(2) Frakcija pakiranja, včasih imenovana faktor polnjenja, izraža odstotek prostora za navijanje, ki ga zaseda bakrena žica.Nanj vpliva oblika žice (običajno okrogla), debelina izolacije na žici, debelina zunanjega izolacijskega sloja tuljave (običajno električni papir) in način navijanja.Metoda navijanja lahko vključuje mešano navijanje (imenovano tudi divje navijanje) in plastno navijanje.
Za mešano navito tuljavo bo frakcija pakiranja običajno v območju od 55 % do 60 %.
(3) Moč tuljave, ki izhaja iz vnaprej izpolnjenih primerov številk (glejte zgoraj), je 2,6 kW.Ta številka se morda zdi precej visoka, vendar je stroj Magnabend ocenjen za delovni cikel le približno 25 %.Tako je v mnogih pogledih bolj realistično razmišljati o povprečni disipaciji moči, ki bo glede na to, kako se stroj uporablja, le četrtina te številke, običajno celo manj.
Če načrtujete iz nič, je celotna disipacija moči zelo pomemben parameter, ki ga je treba upoštevati;če je previsok, se bo tuljava pregrela in se lahko poškoduje.
Stroji Magnabend so bili zasnovani z disipacijo moči okoli 2kW na dolžinski meter.S 25-odstotnim delovnim ciklom to pomeni približno 500 W na dolžinski meter.
Kako segret bo magnet, je odvisno od številnih dejavnikov poleg delovnega cikla.Prvič, toplotna vztrajnost magneta in ne glede na to, s čimer je v stiku (na primer stojalo), pomeni, da bo samosegrevanje relativno počasno.V daljšem obdobju bo na temperaturo magneta vplivala temperatura okolice, površina magneta in celo barva, ki jo je pobarval!(Črna barva na primer bolje seva toploto kot srebrna barva).
Ob predpostavki, da je magnet del stroja "Magnabend", bodo obdelovanci, ki jih ukrivljamo, absorbirali toploto, medtem ko so vpeti v magnet, in tako odnesli nekaj toplote.V vsakem primeru mora biti magnet zaščiten s termično sprožilno napravo.
(4) Upoštevajte, da program omogoča vnos temperature za tuljavo in tako lahko vidite njen učinek na upor tuljave in tok tuljave.Ker ima vroča žica večji upor, ima za posledico zmanjšan tok tuljave in posledično tudi zmanjšano silo magnetiziranja (AmpereTurns).Učinek je precej pomemben.
(5) Program predvideva, da je tuljava navita z bakreno žico, ki je najbolj praktična vrsta žice za magnetno tuljavo.
Možna je tudi aluminijasta žica, vendar ima aluminij višjo upornost kot baker (2,65 ohmskega metra v primerjavi z 1,72 za baker), kar vodi do manj učinkovite zasnove.Če potrebujete izračune za aluminijasto žico, me kontaktirajte.
(6) Če načrtujete tuljavo za mapo s pločevino "Magnabend" in če je telo magneta razumno standardne velikosti preseka (recimo 100 x 50 mm), potem morate verjetno ciljati na magnetno silo (AmpereTurns) približno 3500 do 4000 amperskih tokov.Ta številka ni odvisna od dejanske dolžine stroja.Daljši stroji bodo morali uporabiti debelejšo žico (ali več pramenov žice), da bodo dosegli isto vrednost za AmpereTurns.
Še več amperskih tokov bi bilo bolje, še posebej, če želite vpenjati nemagnetne materiale, kot je aluminij.
Vendar pa je za določeno celotno velikost magneta in debelino polov mogoče pridobiti več amperskih ovojev samo na račun večjega toka in s tem večje disipacije moči ter posledično povečanega segrevanja v magnetu.To je lahko v redu, če je nižji delovni cikel sprejemljiv, sicer je potreben večji prostor za navijanje za več obratov, kar pomeni večji magnet (ali tanjše poli).
(7) Če načrtujete, recimo, magnetno vpenjalno glavo, potem bo potreben veliko višji delovni cikel.(Odvisno od aplikacije bo morda potreben 100-odstotni delovni cikel).V tem primeru bi uporabili tanjšo žico in morda načrtovali silo magnetiziranja na primer 1000 amperskih ovojev.
Zgornje opombe služijo samo za predstavo o tem, kaj je mogoče narediti s tem zelo vsestranskim programom za izračun tuljav.
Standardni premer žice:
V preteklosti so bile velikosti žice izmerjene v enem od dveh sistemov:
Standardni profil žice (SWG) ali ameriški profil žice (AWG)
Na žalost se merilne številke za ta dva standarda med seboj ne ujemajo povsem, kar je povzročilo zmedo.
Dandanes je najbolje zanemariti te stare standarde in žico označevati le z njenim premerom v milimetrih.
Tukaj je tabela velikosti, ki bo zajemala vse žice, ki bodo verjetno potrebne za magnetno tuljavo.
Velikosti žice v krepkem tisku so najpogosteje na zalogi, zato raje izberite eno od teh.
Na primer Badger Wire, NSW, Avstralija ima zalogo žarjene bakrene žice naslednjih velikosti:
0,56, 0,71, 0,91, 1,22, 1,63, 2,03, 2,6, 3,2 mm.
Za vsa vprašanja ali komentarje me kontaktirajte.
Čas objave: 12. oktober 2022