Как определить количество витков в катушке: Расчет количества витков в катушке | Микросхема

Как произвести расчет катушек индуктивности (однослойных, цилиндрических без сердечника)

Индуктивность катушки зависит от ее геометрических размеров, числа витков и способа намотки катушки. Чем больше диаметр, длина намотки и число витков катушки, тем больше ее индуктивность.

Если катушка наматывается плотно виток к витку, то индуктивность ее будет больше по сравнению с катушкой, намотанной неплотно, с промежутками между витками. Когда требуется намотать катушку по заданным размерам и нет провода нужного диаметра, то при намотке ее более толстым проводом надо несколько увеличить, а тонким — уменьшить число витков катушки, чтобы получить необходимую индуктивность.

Все приведенные выше соображения справедливы при намотке катушек без ферритовых сердечников.

Расчет однослойных цилиндрических катушек производится по формуле

где L — индуктивность катушки, мкГн; D — диаметр катушки, см; l — длина намотки катушки, см; n—число витков катушки.

При расчете катушки могут встретиться два случая:

а) по заданным геометрическим размерам необходимо определить индуктивность катушки;

б) при известной индуктивности определить число витков и диаметр провода катушки.

В первом случае все исходные данные, входящие в формулу, известны, и расчет не представляет затруднений.

Пример. Определим индуктивность катушки, изображенной на рис. 97; для этого подставим в формулу все необходимые величины:

Во втором случае известны диаметр катушки и длина намотки, которая, в свою очередь, зависит от числа витков и диаметра провода. Поэтому расчет рекомендуется вести в следующей последовательности. Исходя из конструктивных соображений определяют размеры катушки, диаметр и

длину намотки, а затем рассчитывают число витков по формуле

После того как будет найдено число витков, определяют диаметр провода с изоляцией по формуле

где d— диаметр провода, мм, l — длина обмотки, мм, п — число витков.

Пример. Нужно изготовить катушку диаметром 1 см при длине намотки 2 см, имеющую индуктивность 0,8 мкГн. Намотка рядовая виток к витку.

Подставив в последнюю формулу заданные величины,

получим:

Диаметр провода

Если эту катушку наматывать проводом меньшего диаметра, то нужно полученные расчетным путем 14 витков разместить по всей длине катушки (20 мм) с равными промежутками между витками, т. е. с шагом намотки. Индуктивность данной катушки будет на 1—2% меньше номинальной, что следует учитывать при изготовлении таких катушек. При намотке в случае необходимости более толстым проводом, чем 1,43 мм, следует сделать новый расчет, увеличив диаметр или длину намотки катушки.

Следует заметить, что по приведенным выше формулам рекомендуется рассчитывать такие катушки, у которых длина намотки l равна или больше половины диаметра. Если же длина намотки меньше половины диаметра D/2 , то более точные результаты можно получить по формулам

В.Г.Бастанов, “300 практических советов”

Расчет генератора Амперы/вольты толщина провода

Напряжение генератора переменного тока прямо пропорционально скорости движения магнитов, и соответственно оборотом генератора. То-есть если обороты увеличились в два раза, то и напряжение соответственно увеличится в два раза.

Чтобы вычислить напряжение генератора на определенных оборотах нужно магнитную индукцию магнитов (Тл) умножить на активную длину проводника (м), и умножить на скорость движения магнитов (м/с). Формула расчета выглядит так.

>

Формула очень простая, скорость магнитов вычислить легко, достаточно вычислить длину окружности и умножить на количество оборотов генератора. Активная длинна проводника это та часть которую перекрывают магниты. А вот индукцию магнитов можно только измерить или вычислить путем прокрутки готового генератора. Если индукция магнитов не известна то ее можно брать равной 0,8Тл.

Пример расчета генератора

Так-как высота магнитов 40мм, то значит и активная длинна в катушках 40мм или 0,04м. За один оборот генератора магниты продавливают расстояние (L=2πr) 27/2*3,14=84,78см. Получается за один оборот магниты преодолеют 0,84м. Возьмем формулу выше E=B·V·L и подставим значения.

0,8*0,84*0,04=0,02V, это означает что при скорости вращения 1об/с или 60об/м напряжение одного витка катушки составит 0,02 вольта.

Чтобы узнать напряжение фазы генератора нужно посчитать количество витков. Из информации выше известно что в генераторе 18 катушек по 70 витков, значит в фазе 6 катушек. 6*70=420витков. теперь 420*0,02=8,4вольта. Таким образом мы знаем что напряжение фазы при 60об/м равно 8,4вольта. Если фазы генератора соединить в звезду то напряжение поднимется в 1,7раза, это значит 8,4*1,7=12,28вольта. Вот так вычисляется напряжение генератора. Так-как напряжение генератора пропорционально скорости движения магнитов, то при 60об/м=12,2вольта, при 120об/м=24,4вольта, при 180об/м=36,6вольта, и так далее.

Еще момент: Но если на бумаге начертить схему расположения магнитов и катушек в этом генераторе, то будет видно что магниты перекрывают лишь половину катушек фазы, это значит что не все сразу витки катушек фаз участвуют в выработке энергии. И это надо учитывать, выше написано что в фазе 420 витков, но только половина из них перекрывается магнитами значит всего 210витков будет вырабатывать напряжение. А это получается 420/2=210*0,02=4,2вольта при 60об/м с фазы, если фазы соединить в звезду, то 4,2*1,7=7,14 вольта. Площадь магнитов тоже не маловажный фактор.

Как вычислить силу тока генератора.

Можно посчитать какой ток выдаст генератор на аккумулятор, но не известно сопротивление фазы. Тогда можно сопротивление вычислить. Если в генераторе катушки намотаны проводом 1мм, а средняя длинна витка в катушке 0,08м, а витков в катушках по 70. Получается 420*0,08=33,6метра. Сопротивление 1м провода толщиной 1мм равно 0,0224Ом значит 33,6*0,0224=0,75Ом. Сопротивление фазы равно 0,75Ом, чтобы узнать сопротивление всего генератора при соединении звезду нужно сопротивление умножить на 1,7 получится 0,75*1,7=1,27Ом. Теперь когда известно сопротивление можно посчитать ток генератора.

>

Например нам надо узнать какой ток генератор выдаст на аккумулятор 14 вольт при 300об/м. Тогда от напряжения генератора 44,4вольта (7,4*6) нужно отнять напряжение аккумулятора 14 вольт и разделить на сопротивление генератора 44,4-14=30.4/1,27=23А. Получается что ток на аккумулятор составит 23А.

Но в реальности ток будет меньше потому что не учтено сопротивление аккумулятора, оно хоть и небольшое, но присутствует. Так-же сопротивление соединяющих проводов, например если провода 20 метров и он тонкий то это существенное сопротивление. Так-же есть еще активное и реактивное сопротивление генератора, которое может быть достаточно большим и значимым.

Из-за активного и реактивного генератора падает общий КПД самого генератора, так-как на внутреннем сопротивлении теряется мощность ( нагрев катушек и т.п.). Поэтому в реальности сила тока будет меньше. На малых оборотах и при небольшом токе можно КПД генератора брать около 0,8мм, тогда 23*0,8=18,4Ампер.В среднем из-за разных других потерь рекомендуют брать средний КПД около 0,5, тогда в реальности будет 23*0,5=11,5Ампер, но все же основной показатель это сопротивление генератора.

В общем для примерного расчета генератора нужны всего две основные формулы, это формула расчета напряжения генератора, и формула расчета силы тока генератора.

>

Конечно, как я уже упоминал здесь учитывается не все моменты от которых зависит напряжение и ток генератора, но основные моменты, от которых координатно зависят характеристики генератора здесь учтены. Если вооружиться этими двумя формулами и проверить готовые генераторы, все параметры которых известны, то результаты будут очень близки к реальным генераторам.

Если возникли вопросы, или вы заметили неточности, то оставляйте комментарии под этой статьей.

Нужно перемотать катушку. – Электроника

Ай не скажите,бывает очень даже критично. Смотря на какое давление расчитывается клапан. Количество витков тут очень важно.

Количество витков при постоянном токе на магнитные свойства не влияет.

Намагничивающая сила – ампер умноженный на виток Ав. А дальше закон дедушки Ома.

1 вит Х 100А = 100Ав. 100в Х 1А =100Ав А от чего зависит ток при указанном напряжении? Правильно от сопротивления витка. А от чего зависит сопротвление витка? Правильно от сечения провода.

Имеется некая катушка: 200витков и сопротивление 10Ом, при питании ее от 24В ток будет = 2,4А, а ампервитков будет = 480Ав При пересчете на 12В нам нужно сохранить эти 480Ав.

Если мы возьмем провод сечением вдвое больше, то сопротивление получим вдвое меньше. Получается 5Ом. 12В : на 5Ом = 2,4А. Если оставим те же 200витков, то получим: 2,4А Х 200 = 480Ав и катушка работала бы в легких условиях. Но в таком случае провод в катушку не уберется. Поэтому берем половину провода 100витк, сопротивление его будет 2,5Ом. 12В : 2,5Ом = 4,8А. 100вит Х 4,8А = 480Ав. Как видим от количества витков зависит только ток, а намагничивающая сила Н – Ав не зависит. А вот сечение провода зависит напрямую ибо оно определяет сопротивление.

Так, что от того сколько уберется провода в катушку зависит ток и чем он меньше, тем лучше со всех сторон и нагрев меньше и расход энергии меньше. Довелось перематывать туеву хучу катушек от автокондиционеров, заводская намотка там занимает не больше половины и ток в таких до 10А. Я наматывал, сколько уберется и ток становился 3 – 5А, катушка переставала греться и стало быть сгорать. Перестали выгорать контакты реле. Самые экономные в проводе конечно же китайсы, даже алюминием мотают до двух третей заполнения. Такая катушка намотанная медью до заполнения, берет 1 – 1,5А и больше никаких проблем не создает.

Причина проста, как подсказывает мое невежество, что надо сохранять не просто ток в обмотке, а произведение ампер на витки. Т.е. если витков сделали в два раза меньше, то ток надо увеличить в два раза.

Правильное “невежество”!

МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ: О КАТУШКАХ

Изготовление хорошей катушки

   Обычно катушки металлоискателей мотают «внавал» на какой-либо оправке – кастрюле, банке и т.д. подходящего диаметра. Затем обматывают изолентой, экранирующей фольгой и снова изолентой. Такие катушки не обладают необходимой жесткостью конструкции и стабильностью, очень чувствительны к малейшей деформации и сильно меняют частоту даже при простом сдавливании пальцами! Металлоискатель с такой катушкой придется то и дело подстраивать и от ручки-регулятора ваши пальцы будут постоянно в больших болючих мозолях:). Часто рекомендуют такую катушку «залить эпоксидкой», но куда ее, эпоксидку, заливать, если катушка бескаркасная?.. Могу предложить простой и легкий способ изготовления качественной катушки, герметичной и стойкой ко всякого рода внешним воздействиям, обладающей достаточной жесткостью конструкции и, к тому же, обеспечивающей простое крепление к палке-штанге без всяких кронштейнов. 

   Сверху каркас с проводом закрывается крышкой каб.-канала. Если бортики этой крышки невысокие (это зависит от размера и типа короба), то боковые надрезы на ней можно не делать, потому что она итак достаточно хорошо гнется. Выходные концы катушки выводятся наружу рядом друг с другом.

   После проверки катушки на работоспособность (это можно сделать, подключив катушку даже без экрана к вашему металлоискателю по наличию генерации), заливки ее клеем или герметиком и механической обработки неровностей, следует сделать экран. Для этого берется фольга от электролитических конденсаторов или пищевая фольга из магазина, которая нарезается на полосы шириной 1,5 … 2 см. Фольга наматывается вокруг катушки плотно, без зазоров, внахлест. Между концами фольги в месте выводов катушки нужно оставить зазор 1 … 1,5 см, иначе образуется короткозамкнутый виток и катушка работать не будет. Концы фольги следует закрепить клеем. Затем сверху фольга обматывается по всей длине любым луженым проводом (без изоляции) по спирали, с шагом около 1 см. Провод обязательно должен быть луженым, иначе может иметь место несовместимый контакт металлов (алюминий-медь). Один из концов этого провода будет являться общим проводом катушки (GND).

   Потом вся катушка обматывается двумя-тремя слоями изоленты для защиты фольги-экрана от механических повреждений.

Настройка катушки металлоискателя

   Настройка катушки на нужную частоту заключается в подборе конденсаторов, которые вместе с катушкой образуют колебательный контур:

   Реальная индуктивность катушки, как правило, не соответствует ее расчетному значению, поэтому добиться нужной частоты контура можно подбором соответствующих конденсаторов. Для облегчения подбора этих конденсаторов удобно сделать так называемый «магазин емкостей». Для этого можно взять подходящий переключатель, например типа П2К на 5 … 10 кнопок (или несколько таких переключателей с меньшим количеством кнопок), с зависимой или независимой фиксацией (все равно, главное, чтобы была возможность включать несколько кнопок одновременно). Чем больше будет кнопок на вашем переключателе, тем, соответственно, большее количество емкостей можно включить в «магазин». Схема простая и приведена ниже. Весь монтаж навесной, конденсаторы паяются прямо к выводам кнопок.

   Здесь приведен пример для подбора конденсаторов последовательного колебательного контура (два конденсатора + катушка) с емкостями около 5600 пФ. Переключая кнопки можно задействовать разные емкости, указанные на соответствующей кнопке. Кроме того, включая одновременно несколько кнопок, можно получить суммарные емкости. Например если одновременном нажать кнопки 3 и 4 получим суммарные емкости 5610 пФ (5100 + 510), а при нажатии 3 и 5 – 5950 пФ (5100 + 850). Таким образом можно создать необходимый набор емкостей для точного подбора нужной частоты настройки контура. Выбирать емкости конденсаторов в «магазине емкостей» нужно исходя из тех значений, которые даны в вашей схеме металлоискателя. На примере, который здесь дан, емкости конденсаторов по схеме указаны 5600пФ. Поэтому в «магазин» первым делом включены, конечно, эти емкости. Ну а далее берите емкости с меньшими номиналами ( 4700, 4300, 3900 пФ например), и совсем небольшими (100, 300, 470, 1000 пФ) для более точного подбора. Таким образом вы сможете простым переключением кнопок и их комбинацией получить очень широкий диапазон емкостей и настроить катушку на требуемую частоту. Ну а затем останется только подобрать конденсаторы с емкостью, равной той, какая получилась у вас в результате на «магазине емкостей». Конденсаторы с такой емкостью и следует ставить в рабочую схему. Следует иметь в виду, что при подборе емкостей сам «магазин» нужно подключать к металлоискателю именно тем проводом/кабелем, который и будет в дальнейшем использоваться, а провода подключения «магазина» к катушке нужно сделать как можно короче! Потому что все провода имеют еще и свою емкость.

   В следующей статье мы рассмотрим методы улучшения стабильности питания и повышении громкости сигнала в наушниках. Автор – В. Барышев

   Форум по металлоискателям

   Форум по обсуждению материала МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ: О КАТУШКАХ

советов по дизайну: количество витков – нестандартные пружины | Пружины сжатия | Пружины растяжения | Торсионные пружины

Это может быть самый простой элемент для измерения, но количество катушек составляет поразительное количество ошибок в чертежах и при разработке новых продуктов. Подсчитать их достаточно просто – каждое вращение на 360 градусов соответствует одной катушке (90 градусов = катушки, 180 градусов = ½ катушки). Однако количество витков может иметь решающее значение и влиять на все функциональные аспекты пружины.

Если указан коэффициент или нагрузка, количество катушек должно быть только справочным

Жесткость пружины и, соответственно, все силы пружины регулируются 4-мя переменными: количеством витков, диаметром пружины, диаметром проволоки и материалом.В большинстве случаев количество витков – единственная переменная, которую может контролировать производитель пружины. Предел прочности на разрыв в проволоке может варьироваться до 10%. По этой причине две одинаковые пружины могут иметь две разные жесткости пружины. Для достижения указанной жесткости пружины производитель должен иметь возможность изменять количество витков. Установка допуска как для жесткости пружины, так и для количества витков – это то, что производитель пружин эквивалентен помещению квадратного штифта в круглое отверстие.

Пружины сжатия и активные витки

Число витков пружины сжатия делится на две категории: активные и неактивные.Активные катушки выполняют всю работу и справляются со всеми напряжениями. Используйте активные катушки при выполнении любых расчетов напряжений или нагрузок.

Неактивные или мертвые катушки, чтобы не поддерживать какую-либо нагрузку. Обычно это катушки с закрытой намоткой, используемые для прямоугольной формы концов пружины. Дополнительные мертвые витки обычно могут быть добавлены для увеличения высоты сплошного материала, для сборки пружинного крепления или для уменьшения запутывания.

Пружины кручения

Торсионные пружины также имеют количество активных витков, которое может отличаться от общего числа витков.Когда торсионные опоры длинные и момент приложен на значительном расстоянии от центральной линии пружины, проволока в торсионных опорах также должна рассматриваться как активные витки. Используйте приведенную ниже формулу, чтобы приблизительно оценить влияние торсионных стоек на активные катушки.

Активные катушки = общее количество витков + длина ветвей / (Pi x D _{, среднее значение} )

Торсионные пружины представляют собой еще одну проблему, поскольку количество витков также определяет свободное положение пружины. Если вы хотите, чтобы ножки были под углом 90 градусов, вам понадобится катушки.Это ограничивает возможности производителя в отношении управления крутящим моментом и жесткостью пружины. В большинстве случаев невозможно установить допуск на жесткость пружины кручения.

Пружины растяжения

Количество активных витков на пружине растяжения почти всегда равно общему количеству витков. Но, помимо жесткости пружины, количество витков напрямую влияет на свободную длину пружины растяжения. Для нормальных петель свободная длина определяется по следующей формуле;

Свободная длина = (диаметр проволоки x количество катушек) + (2 x внутренний диаметр)

Эту формулу можно обмануть. Можно сформировать более короткие полупетли, чтобы несколько уменьшить свободную длину, и можно добавить удлиненные крючки для ее удлинения.

Сеймур Дункан Как определить количество витков на слой в катушке? Джек неф-бриджтон, нью-джерси

Как определить количество витков на слой в катушке? Джек неф-бриджтон, нью-джерси

Когда я наматываю катушки на машине с переменным «шагом», я могу изменять количество витков в зависимости от диаметра магнитной проволоки.При ручной намотке или «рассеянной» намотке, как я ее называю, у вас будет катушка с различным количеством витков на слой. Чтобы катушки в производственном цикле были последовательными, лучше всего наматывать их с помощью машины, которая поддерживает внешний вид и звучание катушек одинаково. Намоточные машины можно использовать с шестернями, которые необходимо менять для каждого используемого калибра проволоки, или с регулируемым кулачком, который изменяет скорость шага. Шаг – это скорость или скорость, с которой магнитный провод направляется вперед и назад через катушку.

При намотке вручную вы должны контролировать натяжение, и если оно будет слишком сильным при намотке вручную, оно может растянуться, изменить диаметр и D.C. сопротивление катушки. Отсутствие контроля над натяжением магнитного провода при намотке может вызвать несколько проблем с катушкой. Вы можете выпучить концы шпульки, что может привести к отрыву верхних частей от некоторых звукоснимателей с одной катушкой, и я видел, как формованные шпульки трескаются на концах при неправильной намотке. При использовании недостаточного натяжения катушки могут стать пористыми, увеличится сопротивление постоянному току и катушка будет визжать или давать обратную связь. В приведенной ниже таблице вам будет дано максимальное натяжение на один калибр магнитного провода и среднее количество витков на дюйм.

* Магнитный провод (AWG): это фактическое число, присвоенное магнитному проводу определенного диаметра перед установкой какой-либо изоляции.

** Диаметр магнитного провода: это числовой размер, измеренный с помощью шкалы или цифрового микрометра.

*** Максимальное натяжение: максимальное натяжение, измеренное с помощью специального измерительного устройства в фунтах или граммах. Также область, в которой растягивается магнитный провод, или изменение определенного диаметра провода и сопротивления постоянного тока.

**** Число витков, намотанных бок о бок, которые подходят для шпульки с поперечной или намотанной площадью 1 дюйм.

Магнитный провод Магнитный провод Максимальное натяжение витков на дюйм

(AWG) * Диаметр ** (фунты и граммы) *** (одиночная сборка) ****
30 awg .0109 ″ 1,6 фунта 91,7 оборота
31 awg .0097 ″ 1,3 фунта 103,0
32 awg .0088 ″ 1,0 фунт 113,6
33 awg .0078 ″ 360 грамм 128.2
34 awg .0070 ″ 280 грамм 142,8
35 awg .0062 ″ 220 грамм 161.2
36 awg .0056 ″ 180 грамм 178,5
37 awg .0050 ″ 140 грамм 200.0
38 awg 0,0045 ″ 110 грамм 222,2
39 awg .0039 ″ 87 грамм 256,4
40 awg.0035 ″ 69 грамм 285,7
41 awg .0031 ″ 56 грамм 322,5
42 awg . 0028 ″ 45 грамм 357,1
43 awg .0025 ″ 35 грамм 400,0
44 awg .0022 ″ 29 грамм 454,5
45 awg .00195 ″ 18,2 грамма 512,8
46 awg .00175 ″ 14,5 грамма 571,4
47 awg .00160 ″ 11,5 грамма 625,0
48 awg .00140 ″ 9,05 грамма 714,2

Теория – Количество витков

< >

Как насчет выдачи витков в каждой катушке?

Лучше использовать провод малого размера с большим количеством витков или провод большого размера? с меньшим количеством витков ?

Количество витков

Количество витков напрямую влияет на d катушки.c. сопротивление. Большое сопротивление уменьшит текущее значение , если источник питания не будет изменен. Но если вы построите сначала катушка, а затем выберите напряжение источника питания, затем вы можете добиться любого тока ты хочешь. Так что я не вижу проблемы с сопротивлением; просто сконцентрируйтесь на катушке и снаряде сначала, а затем выберите электрический источник, который может обеспечить как напряжение, так и ток, который вы необходимость. И выберите силовые выходные транзисторы, которые могут работать с вашим напряжением, током и мощностью.

Просто имейте в виду очень простое правило: магнитное поле катушки прямо пропорционально к числу витков (фактически витков на дюйм) и к току катушки . Действительно! Увеличить производительность легко: просто продолжайте накапливать витки и увеличивать ток.

Из-за этого правила я получил толстые катушки на моем койлгане. Я мог бы добавлять повороты легче, чем Я мог бы сделать блок питания побольше.

Вся эта работа по проектированию койлгана составляет

1. Выясните, как сохранить как можно больше энергии в магнитном поле вокруг катушки.
2. Затем найдите снаряд, который может максимально взаимодействовать с полем и имеет минимально возможная масса.

Когда вы помещаете снаряд рядом с катушкой, система ищет состояние с минимальной энергией. Что происходит когда снаряд находится в центре катушки. Таким образом, система сбрасывает кучу механической энергии. в снаряд, так что все это наконец может достичь этого минимального энергетического состояния.

Во всяком случае, вернемся к вопросу о количестве поворотов.Что также связано с размером провода. Я не смогли определить все переменные и уравнения, которые необходимо оптимизировать. Это все такой итеративный процесс. Но я думаю, что это действительно вопрос максимизации оборотов и . катушки тока, пока вы не столкнетесь с некоторыми практическими ограничениями. Вот несколько возникших ограничений мне:

1) Плотность тока внутри провода. Как только он станет слишком высоким, катушка не сможет достаточно быстро рассеивают тепло.Вы можете немного обойти это, уменьшив рабочий цикл, но в конце концов проволока плавится за один выстрел. По этой причине лучше использовать более толстую проволоку. Вот почему у больших двигателей толстые провода. Это должно привести к обсуждению теории и конструкция теплоотвода, но вдаваться в подробности не буду.

2) Напряжение питания . Могут возникнуть проблемы с переключением высокого напряжения. я использовал 2N2955 для переключения транзисторов, и они рассчитаны только на 60 В постоянного тока.Так что ставит верхнюю ограничение на мои источники питания. Вы можете использовать другие коммутационные устройства с гораздо более высокими характеристиками. Для Например, IGBT (транзистор с изолированным затвором) имеет максимальное напряжение 400, 600 или даже 1200 vdc.

3) Источник питания мгновенный ток . Единственный экономичный способ поставки огромных ток от больших конденсаторов. (Или, может быть, автомобильный аккумулятор?) Цена на конденсаторы, которые вы можете себе позволить. А если вам нужна портативность, есть предел их физических размеров.И физические размеры – это компромисс между емкостью и wvdc (рабочее напряжение dc) рейтинг. Кстати, у одного исследователя есть статья «Оптимизация койлгана с конденсаторным приводом» в IEEE Transactions on Magnetics. Мне нужно когда-нибудь найти его копию.

4) Выходной ток . Есть ограничения на управление большими токами. 2N2955 являются рассчитан на постоянный ток 15 А или общую рассеиваемую мощность 150 Вт. Вы можете использовать другое устройство с более высокими рейтингами.Например, IGBT предназначен для управления электродвигателем и может управлять намного более актуальный.

5) Вы хотите что-нибудь добавить в этот список?

Coil Voltage – обзор

Измерение мощности в симметричных трехфазных цепях

Для четырехпроводной системы необходимо использовать только один ваттметр, подключенный, как показано на рис. 5.15. Ваттметр откалиброван для считывания произведения VI cos ϕ, где V, – напряжение на его катушке напряжения, I – ток, протекающий через его катушку тока, а ϕ – угол между ними.Ваттметр на рис. 5.15 имеет фазное напряжение на своей катушке напряжения и фазный ток (который в данном случае также является линейным током) через катушку тока. Таким образом, он будет считывать мощность в одной фазе, и поэтому общая мощность получается путем умножения показания на три.

Рисунок 5.15.

Однако для трехпроводной системы используется так называемый метод двух ваттметров, при этом два ваттметра подключаются, как показано на рис. 5.16. Поскольку ваттметр считывает произведение напряжения на катушке напряжения с током в катушке тока и косинусом угла между ними, тогда

Рисунок 5.16.

•

W ₁ будет читать V _AC I _A cos ϕ ₁ , (ϕ ₁ – это угол между V _AC и I _A )

•

W ₂ будет читать V _BC I _B cos (ϕ ₂ (ϕ ₂ – угол между V _BC и I _B ).

Векторная диаграмма изображена на рис. 5.17 с учетом запаздывающего коэффициента мощности

Рис. 5.17.

cos ϕ, так что фазные токи отстают от фазных напряжений на ϕ. Ваттметр W ₁ показывает

(5,10) VACIA cos (30 ° −ϕ)

, где В _AC – линейное напряжение, а I _A – линейный ток.

Ваттметр W ₂ показывает

(5,11) VBCIB cos (30 ° + ϕ)

, где В _BC – это линейное напряжение, а I _B – линейный ток.

Для ведущего коэффициента мощности cosϕ знак ϕ изменится в уравнениях (5.10) и (5.11). Мощность, представленная показанием на Вт ₁ , составляет:

P ₁ = В _L I _L (cos 30 ° cos ϕ + sin 30 ° sin ϕ) = В _L I _L (√3 / 2) cosϕ + (l / 2) sinϕ]

Мощность, представленная показанием на W ₂ , составляет:

P ₁ = В _L I _L (cos 30 ° cos (ϕ – sin 30 ° sinϕ) = V _L I _L [(√3 / 2) cosϕ – (1 / 2) sinϕ]

Мощность, представленная показаниями W ₁ и W ₂ , составляет, таким образом,

(5. 12) P1 + P2 = √3VLILcosϕ

– полная мощность в сбалансированной трехфазной цепи.

Таким образом, сумма показаний двух ваттметров дает полную мощность в трехфазной цепи. Если фазовый угол больше 60 ° (опережение или запаздывание), один из ваттметров будет показывать отрицательное значение, потому что cos (30 ° + ϕ) тогда отрицательный, и показания должны быть вычтены из другого, чтобы получить полную мощность.

Сейчас P ₁ – P ₂ = V _L I _L sin ϕ, что составляет 1 / √3 от общей реактивной мощности, поэтому, если мы умножим ( P ₁ – P ₂ ) по √3 получаем полную реактивную мощность в трехфазной цепи.Таким образом,

(5.13) Var = √3 (P1 − P2) = √3VLIL sinϕ

Поскольку фазовый угол φ определяется как tan ⁻¹ (реактивная мощность / активная мощность), то

(5.14) ϕ = tan− 1 [√3 (P1 − P2) / (P1 + P2)]

Тогда коэффициент мощности просто равен cos ϕ.

Подводя итог, используя метод двух ваттметров в любой сбалансированной трехфазной цепи, соединенной звездой или треугольником, показания которой равны P ₁ и P ₂ , мы можем получить следующую информацию:

•

общая активная мощность

(5.12 бис) W = (P1 + P2) Вт

•

общая реактивная мощность

(5,13 бис) Q = √3 (P1 − P2) Var

•

коэффициент мощности

(5,15 ) cosϕ = cos {tan − 1 [√3 (P1 − P2) / (P1 + P2)]}

Выбор правильного количества витков для ваших пружин

Выбор правильного количества витков для прецизионных пружин – это лишь один из многих конструктивных факторов, которые необходимо учитывать при размещении заказа.В Yost Superior Co. наша команда инженеров по производству пружин может помочь вам спроектировать именно ту пружину, которую вы ищете.

Для начала мы опишем, как количество витков на пружине влияет на ее характеристики.

Число витков на пружине имеет значение

Допустим, вы работаете с пружинами сжатия. Количество витков на каждой пружине очень просто подсчитать, но увеличение или уменьшение количества витков может иметь серьезные последствия для характеристик пружины и ее срока службы. Ни один номер не подойдет для всех продуктов и приложений.Все дело в том, как используется пружина и в каких ситуациях.

Каждый полный оборот вокруг пружины (360 градусов) соответствует одному витку. Возможны частичные повороты, которые составляют 180 градусов для половины катушки и 90 градусов для одной четверти катушки.

Как это сочетается с весенним дизайном

Количество витков является частью большего уравнения жесткости пружины, которое также включает диаметр пружины, диаметр проволоки и материал.

Что касается пружин сжатия, то количество витков вдвое больше, их можно разделить на активные и неактивные витки.Активные витки – это те, которые выдерживают напряжение и нагрузку, приложенные к пружине. Неактивные катушки не выдерживают никакой нагрузки. Обычно они здесь, чтобы закрыть пружину и довести ее до конца.

Чем больше витков добавлено к пружине, тем ниже будет жесткость пружины.

Влияние на пружины кручения и растяжения

Пружины кручения и растяжения также зависят от количества витков. Для пружин кручения количество активных витков напрямую влияет на свободное положение пружины.При отсчете четверти с половиной витков ножки будут выходить под разными углами, чем когда количество витков делится на целое число. Ножки торсионной пружины также следует рассматривать как активные витки, то есть у них не будет неактивных витков.

Пружины растяжения тоже обрабатываются немного иначе. Количество активных витков в пружине растяжения всегда должно быть равно количеству витков в ней.

Пусть наша команда поможет

Если у вас есть какие-либо вопросы относительно количества витков, которое должна быть у вашей пружины, не стесняйтесь обращаться к нашей команде сегодня.

Мой электрический двигатель – измерения катушек

Измерения катушки зажигания и Характеристика Любая конструкция с катушками зажигания более сложная, чем сама простейший потребует некоторых подробных знаний характеристик катушка зажигания, которая будет использована в конструкции. Подробные таблицы данных с тщательной характеристикой и ключевыми параметрами вряд ли будут доступны, но многие из этих значений могут быть получены относительно простое оборудование и техника.Некоторые проекты могут потребовать более подробной информации чем другие, поэтому в первую очередь определяются самые основные характеристики, и разрабатывается все более детализированная модель. Конструкция катушки зажигания очень похожа на структуру катушки зажигания. стандартный трансформатор, и большая часть моделирования и измерений методы действительны для обоих. В обоих случаях самый основной параметр отношение витков катушек. Есть довольно типичный диапазон для коэффициента передачи катушек зажигания, обычно между, возможно, От 50: 1 до 200: 1, причем 100: 1, вероятно, является наиболее распространенным.Измерения которые указывают на то, что передаточное число значительно выходит за пределы этого диапазона, может указывают на ошибку измерения или повреждение катушки. The Самый простой способ измерить коэффициент трансформации – приложить переменное напряжение к на одной катушке и сравните величину напряжения на другой катушке. Основная проблема при проведении этого измерения – быть осторожным с величина приложенного сигнала переменного тока. Применение слишком большого размера сингла может иметь несколько эффектов. Во-первых, слишком большое значение в вольт-секундах. продукт приведет к насыщению сердечника, что приведет к неправильному полученные результаты.Кроме того, если ток намагничивания в результате большого произведение вольт-секунд становится слишком большим, и источник напряжения высокий импеданс (например, с функциональным генератором), выход может насыщение, приводящее к отсечению и ошибочным измерениям. Сохранение Учитывая эти соображения, фактическое измерение очень просто. Рис.1: Измерение числа оборотов катушки зажигания Используя эти измерения, коэффициент поворота рассчитывается как среднеквадратичное значение. значение высоковольтной катушки, деленное на среднеквадратичное значение низкого катушка напряжения.Разделив 100 В на 983 мВ, получим отношение витков 101,7, почти 100: 1. Модель пока выглядит как Рис.2: Зажигание Модель катушки, передаточное число Помимо идеального действия трансформатора, измеренного выше, их также индуктивность параллельно с идеальным трансформатором, который называется индуктивностью намагничивания. Обычно намагничивание индуктивность указана на первичной стороне трансформатора; однако это может отражаться на любую обмотку квадратом отношения витков.В намагничивающая индуктивность – это индуктивность, которая измеряется на трансформаторные клеммы. Самый простой метод измерения индуктивность намагничивания определяется с помощью измерителя индуктивности, но функция Также можно использовать генератор, резистор и осциллограф. Я измерил индуктивность намагничивания моей катушки с помощью измерителя LCR и получила 5,5 мГн при первичная обмотка и 57,2 Н на вторичной. Обратите внимание, что эти два измерения измеряют один и тот же элемент в цепи – есть не измеряются два независимых элемента.Как свидетельство этого, деление измеренной индуктивности вторичной обмотки на квадрат отношения витков, то есть 57,2 H, деленное на 102 2 , дает почти точно 5,5 mH. Рис.3: Зажигание Модель катушки, включая индуктивность намагничивания Эти измерения можно использовать для двойной проверки передаточного числа оборотов. измерения, сделанные и ранее. Дана индуктивность каждой катушки. по Ур.1: индуктивность катушки где N – количество витков, а – сопротивление сердечника. Решая для сопротивления, получаем Ур. 2: Перестроен уравнения Используя значения, измеренные ранее, вычисляется передаточное число: 102: 1 по формуле. 2, что подтверждает первоначальный расчет. Следующее уточнение модели – добавление индуктивностей рассеяния.В индуктивность рассеяния представляет собой поток через одну катушку, которая не связан с другой катушкой и моделируется как последовательно включенная индуктивность. с намагничивающей индуктивностью. В частности, поток утечки равен в часть измеренной индуктивности намагничивания, которая не связана с в другую катушку, поэтому измеренная индуктивность рассеяния вычитается из самоиндуктивность, чтобы получить лучшую оценку. Рассмотрим идеальный трансформатор с закороченной вторичной обмоткой. В этом конфигурации, полное сопротивление первичной обмотки можно рассчитать как полное сопротивление вторичной обмотки, умноженное на квадрат отношения витков.С участием закороченная вторичная обмотка (т.е. импеданс вторичной обмотки равен нулю) Импеданс первичной обмотки также будет равен нулю. Фиг. 4: Трансформатор с закороченной вторичной обмоткой Если вторичная обмотка замкнута на практическом трансформаторе и импеданс измеряется на первичной обмотке, результат покажет некоторое конечное значение индуктивности присутствует. Это связано с индуктивностью рассеяния, который не связан со второстепенным и, следовательно, не представляет масштабированный импеданс вторичной обмотки. Рис.5: Трансформатор с индуктивностью утечки Используя этот метод, индуктивность рассеяния для низкого и высокого напряжения катушки были измерены как 612 мкГн и 6,76 Гн соответственно. Добавление этих индуктивности рассеяния на модель приводит к Рис.6: Зажигание Модель катушки с включенной индуктивностью утечки Пока в модели учитывались только индуктивные эффекты; однако на более высоких частотах емкостное поведение становится доминирующий.Обычно это связано с емкостью между обмоток, но эти емкости не полностью объясняют поведение наблюдаемый. Просто сфокусированная модель, которая используется для описания индуктивность становится недостаточной по мере того, как длины волн становятся короче и сравнима по длине с самой катушкой. В какой-то момент, как частота увеличивается, индуктивное и емкостное сопротивление отменяются и катушка будет резонировать. Эта точка называется саморезонансной. частота. Модель с сосредоточенными параметрами может быть изменена путем добавления конденсатор для исправления его поведения в ограниченном диапазоне частот выше собственной резонансной частоты, не прибегая к передаче линейная модель.Определению собственной резонансной частоты помогает Дело в том, что на этой частоте катушка оказывается полностью резистивной. В в этот момент напряжение и ток через катушку будут в фазе, позволяя определить собственную резонансную частоту, качая частота и отмечая точку, в которой напряжение и ток находятся в фаза. Рис.7: Определение частоты саморезонанса Здесь собственная резонансная частота для моей катушки определена равной 38.55 кГц. Связь между резонансом и частотой для параллельного ЖК схема Ур. 3: резонансный Частота параллельной LC-цепи Решение этого уравнения для емкости дает результат Ур. 4: Определение Резонансная емкость Использование самоиндукции обмотки низкого напряжения и собственная резонансная частота, резонансная емкость может быть рассчитана до быть 3.49 нФ. Модель с такой емкостью показана ниже. Фиг. 8: Катушка зажигания с включенной емкостью В дополнение к уже обсужденным индуктивным и емкостным элементам, медные обмотки также имеют некоторое сопротивление. Эти значения могут быть легко измерить омметром. Я определил низкое напряжение и сопротивление катушки высокого напряжения должно составлять 1,7 и 8,7 кОм соответственно. Заманчиво использовать значения непосредственно в модели; однако эти значения редко бывают точными на высоких частотах.Это несколько противоречит интуиции, поскольку сопротивление обычно не считается частотно-зависимый. В случае сопротивления на высоких частотах два эффекты, называемые эффектом кожи и близости, могут значительно увеличить устойчивость к сигналам переменного тока. Скин-эффект вызывает появление переменного тока увеличивая частоту, чтобы менее глубоко проникать в проводник из поверхность. Это уменьшает сечение, через которое ток течет, и, следовательно, увеличивает сопротивление. Глубина кожи, или эффективная глубина, на которую проникают токи, определяется уравнением Ур.5: Глубина кожи где это глубина кожи, это удельное сопротивление проводника (для меди) и является проницаемость свободного пространства (равна при большинство немагнитных материалов) и является относительная проницаемость проводника (примерно 1 для большинства цветные проводники.) Сопротивление отрезка провода с заданную длину и площадь поперечного сечения можно вычислить по Ур. 6. Сопротивление где находится длина проводника и это поперечное сечение проводника.Если диаметр проволоки меньше чем вдвое глубина кожи, тогда площадь может быть вычислена с использованием . В противном случае сечение токопроводящей области будет меньше и должны быть вычислены, как показано на рис. 9. Рис.9: Площадь Проводимость для цилиндрического проводника Следовательно, сопротивление отрезка провода с диаметром меньше глубины скин-фактора определяется по формуле Ур.7: Сопротивление провода переменному току со скин-эффектом Эффект близости возникает, когда обмотка состоит из более чем одного слоя толстый, и является результатом изменения магнитного потока от предыдущий слой, отменяющий ток внутри токовая обмотка и увеличение тока на внешней стороне обмотка. Эффект усиливается с каждым дополнительным слоем в катушке, и может значительно увеличить эффективное сопротивление переменного тока. Proximity Рис.10: Близость Эффект Точная форма эффекта близости выходит за рамки настоящего обсуждение, поэтому комбинированный эффект скин-эффекта и эффекта близости объединены, чтобы показать их кумулятивный эффект на сопротивление переменному току. Рис.11: Dowell Участок Этот график, известный как график Дауэлла, можно использовать для расчета коэффициента на которое следует умножить сопротивление постоянному току, чтобы определить сопротивление переменному току.По оси X отложена высота проводника, деленная на глубина скин-слоя на интересующей частоте и отслеживается по вертикали пока он не пересечет кривую количества слоев в катушке. Затем положение этой точки отмечается на вертикальной оси, и Считывается множитель сопротивления. Например, катушка из проводник с соотношением высоты к толщине обшивки в три и два слоя обмоток имеет сопротивление переменному току примерно в 12 раз выше, чем сопротивление постоянному току. сопротивление провода. Следует отметить, что эти кривые полученные для синусоидальных сигналов на заданной частоте.Переключение осциллограммы содержат частоты основной и высших гармоник, поэтому в зависимости от формы волны фактическое сопротивление может составлять примерно 1,2 в 2 раза выше, чем указано на графике Доуэлла. Если вы знаете конструктивные особенности своей катушки зажигания вы можете оценить сопротивление переменному току, используя этот метод. Более чем вероятно у вас не будет доступа к этой информации, если вы не разберете и разрушить катушку, которая, скорее всего, не нужна. Сопротивление переменного тока для данной частоты переключения можно определить простым измерением с достаточной верностью для этой модели.Предполагая, что частота переключения составляет 100 Гц сопротивления обмоток низкого и высокого напряжения были измеренные как 9,78 Ом и 9,38 кОм соответственно (по сравнению с 1,7 Ом и 8,7 кОм при постоянном токе.) Модель, включая сопротивления обмоток при 100 Гц показано на рис. 12. Фиг. 12: Модель катушки зажигания с включенными сопротивлениями катушек [Назад к катушкам зажигания] [Вернуться на главную] Вопросы? Комментарии? Предложения? Напишите мне на MyElectricEngine @ gmail.com Авторские права 2007-2010 Мэтью Кролак – Все права Зарезервированный. Не копируйте мои материалы, не спросив предварительно.

Число витков в первичной обмотке трансформатора, класс 12, физика CBSE

Шаг пошаговое решение:

Шаг 1:
Прежде чем решать вопрос, давайте узнаем, что такое трансформатор и как он работает.
Трансформатор – это устройство, используемое для передачи электроэнергии.Ток передачи переменного тока. Обычно он используется для увеличения или уменьшения напряжения питания без изменения частоты переменного тока между цепями. Трансформатор работает на основных принципах электромагнитной индукции и взаимной индукции.
Обычно на сердечнике трансформатора есть две катушки, первичная обмотка и вторичная обмотка. Пластины сердечника соединяются в виде полос. Две катушки имеют высокую взаимную индуктивность. Когда переменный ток проходит через первичную катушку, образует переменный магнитный поток в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея, и это изменение магнитного потока индуцирует ЭДС (электродвижущую силу) во вторичной катушке, которая связана с сердечником, имеющим первичную катушку.Это взаимная индукция

Шаг 2:
Уравнение трансформатора задается следующим образом: $ \ dfrac {{{N_1}}} {{{V_1}}} = \ dfrac {{{N_2}}} {{{V_2}} } $ ……. (1) Где,
$ {N_1} $ = количество витков первичной обмотки
В вопросе нам дано $ {N_1} $ = 200
$ {N_2} $ = количество витков вторичной обмотки
В вопросе нам дано $ { N_2} $ = 10
$ {V_1} $ = напряжение первичной стороны
В вопросе нам дается $ {V_1} $ = 240V
$ {V_2} $ = напряжение вторичной стороны
Нам нужно найти напряжение вторичной стороны
Вычисление уравнения (1)
$ {V_2} $ = $ \ dfrac {{\ left ({{V_1}} \ right) \ left ({{N_2}} \ right)}} {{{N_1}}} $ Подстановка значения мы получаем $ {V_2} $ = $ \ dfrac {{240 \ times 10}} {{200}} $
При дальнейшем решении мы получим $ {V_2} $ = 12 V

Следовательно, вариант C является правильным отвечать.