图像
电动机线圈中的矩形绝缘磁线

线圈绕组线

线圈为电机、变压器和发电机提供磁场,并用于 扬声器 和 麦克风的制造。在线圈绕组中使用的电线的形状和尺寸是为了满足特定的目的而设计的。

电感 、能量损耗( Q因子)、绝缘强度、所需磁场强度等参数对线圈绕组的设计有很大影响。

有效的线圈将给定目的所需的材料和体积最小化。导电体的面积与所提供的绕组空间的比率称为“填充系数”。由于圆导线总是有一些间隙,而且导线也有一些需要的空间来绝缘匝间和层间,填充系数总是小于1。为了达到更高的填充系数,可以使用矩形、方形或扁线。

MWS技术人员生产用于定制绕组的最高质量的磁铁线。与销售代表交谈,请联系我们关于您的要求。

请联系这里的线圈电线专家

线圈绕线的趋势要求定制结构,紧凑的规格和高质量的绕线。

图像
电动汽车驱动模块得益于方形磁铁线
图像

nba欧宝直播 导线在涉及空间约束时非常有用。当形成线圈时,放置在线圈中的等量方形导线可以放置在比等量圆形导线更紧的线圈配置中。这使得工程师能够制造出紧凑的线圈和小型电机,在更少的空间内提供更多的电力。与此相反的是绕组空间内的随机导线结构,称为“野生绕组”

为了提高效率和减少热量,密集的电线包装减少空气空间,使更高的填充系数。对于多层绕组上的圆形线的最佳包装,上层的线在下层的沟槽中,线圈周长至少为300度。这些导线占据一个密集的包,称为“正交环绕组”。

野生绕组

图像
缠绕不规范导致填充系数差

有时称为 混杂缠绕,这种缠绕结构导致填充因素差。导线的随机放置导致线圈体上产生的导线长度分布更广,因此线圈电阻的范围更广。尽管有这些缺点,它在大规模生产中很常见,可以以非常高的速度缠绕,需要很少的操作员或用于生产它的机器的出席。绕组多见于 继电器 线圈、小型变压器、 点火线圈、小型电机,一般设备的线规比较小,可达0.05 mm。与填充系数为90%的正交环绕组相比,使用圆线实现填充系数约为73%至80%。

环形线圈绕线

图像
磁芯环形感应线圈采用铜线绕组。

环形线圈用于工作时,有一个低频率的电力。环形线圈的功能就像一个感应器,将频率提升到合适的水平。电感器是一种无源的电子元件,可以以磁场的形式储存能量。 环面旋转,随着这些旋转产生更高的频率。 toroid 比螺线管更经济和有效。环形绕组是将铜线通过环形线圈并均匀分布在圆周上而形成的。尽管由于低漏磁(MFL - 漏感)而需要大量的手工工作,环向绕组产生低铁芯损耗和功率密度。

电子换向(EC)电机

图像
EC Motors在更小的空间产生更多的能量

由于电机绕组技术对更高性能密度的需求,永磁转子的无刷EC(电子换向电机)驱动器越来越多地取代异步技术。由于紧凑的设计,铜含量在许多情况下可以削减一半。

电机制造商也要求生产技术更加灵活。在生产异步电机时,通常采用引入系统,即首先缠绕空心线圈,然后用工具将其引入定子。相比之下,EC定子的集中绕组在制造过程中更灵活,实施时节能,运行时可调性好,占用空间少。

螺旋绕组

图像

这些金属丝呈螺旋状排列在每一层。由于从一层到另一层的移动方向在右手和左手之间的变化,电线交叉和定位在下面的层间隙内。下层不存在导线引导。如果层数超过一定的限制,结构就无法维持,就会产生野绕。这可以通过使用单独的绝缘层来防止,无论如何,当两层之间的电压差超过铜线绝缘的电压强度时,都需要单独的绝缘层。

正交绕组

正交循环绕组结构为圆导线创造了最佳填充系数(90.7%)。上层绕组需要放入下层提供的槽中。

图像
用于正交环绕组的矩形磁铁线

最好的卷使用是发现当绕组是平行于线圈法兰的大部分圆周。当线圈被放置在线圈体周围时,它将与之前所定位的线相匹配,并需要根据线规的尺寸做出一个步骤。这种动作叫做绕步。绕线步长可占圆形绕线筒的线圈周长60度,并占矩形绕线筒的一侧。绕线步长的面积取决于线规和线圈的几何形状。

如果绕线步骤不能正确执行,那么导线的自导向能力就会丧失,产生野绕线。总的来说,第一侵入线主要决定了卷绕步骤的位置和质量。应该认识到,导线需要以可能平坦的角度进入绕组空间。这样就避免了不必要的弯曲导线,并将第二步绕线所需的空间减到最小。

对于正循环绕线线圈,其绕线阶区始终位于导线进入绕线空间的区域,并沿绕线方向呈螺旋状延续。因此,线圈的绕线宽度越大,沿线圈周长的绕线步进面积越大。创建的偏移导致从第一层到第二层的层步骤的不同位置,与电线进入相比。这种行为在每一层重复,导致螺旋形交叉部分在绕组的一侧。当导线在交叉段内交叉时,由此产生的绕组高度增加。因此,接地为圆形线圈的正交绕线线圈在横截面上决不是圆形的,而径向移动绕组和层台阶则形成驼峰形状。经验表明,根据绕线宽度、线圈和线径的不同,交叉段比常规绕线高度高约5 - 10%。

三线绕组几何形状

理想情况下,绕组应平行于绕组法兰,满足正交条件。有必要将卷绕宽度调整为每层卷绕的匝数。对于非圆形线圈横截面积,最好将交叉区域定位于线圈体的小侧,也称为绕组头。这是因为非圆形线圈被安装在金属片包装或在一个圆形安排。线圈应该相当小,以避免与邻近线圈或金属板包接触。对于正圆线圈,可以定义三种绕组几何形状:

图像

1.每层的回合数相等

图像

2.从缩短的层开始,每层的旋转次数不等

图像

3.每个层的回合数不等,从较长的层开始

所采用的绕线结构的选择基本上取决于线圈或线圈体的设计。其中,必须考虑绕组宽度和绕组高度的可用空间条件。此外,可以通过选择一个巧妙的缠绕模式来影响最后缠绕的位置和末端。正交圈线圈绕组高度由下式得到:

H = [1+(n-1) - sin60°- d
h–绕组高度
n -层数
d - max。线规在清漆上方(CuL)

具有绕组层周长至少300°的正圆缠绕线圈具有最紧密的线截面圆包。这种缠绕方式达到了最高的填充系数,是用圆线填充可用的缠绕截面的最佳方式。当绕组和层跳只发生在绕组横截面的一侧时,将正方形线圈视为正圆缠绕。

理论上,几何填充系数将达到0.91。然而,在实践中,由于存在绕组跳变和层跳变区域,且未考虑导线绝缘,因此无法达到该值。

图像