CALCOLATORE BOBINA MAGNABEND

Procedura consigliata per la progettazione della bobina:
Immettere le dimensioni per la bobina proposta e la tensione di alimentazione prevista.(Es. 110, 220, 240, 380, 415 Volt AC)

Impostare Wire 2, 3 e 4 a zero, quindi indovinare un valore per il diametro di Wire1 e annotare quanti AmpereGiri risultano.

Regola il diametro di Wire1 fino a raggiungere i tuoi AmpereGiri target, diciamo da 3.500 a 4.000 AmpereGiri.
In alternativa, puoi impostare Wire1 su una dimensione preferita e quindi regolare Wire2 per raggiungere il tuo obiettivo, oppure impostare Wire1 e Wire2 su dimensioni preferite e quindi regolare Wire3 per raggiungere il tuo obiettivo, ecc.

Ora guarda il Coil Heating (la dissipazione di potenza)*.Se è troppo alto (diciamo più di 2 kW per metro di lunghezza della bobina), sarà necessario ridurre gli AmpereGiri.In alternativa è possibile aggiungere più spire alla bobina per ridurre la corrente.Il programma aggiungerà automaticamente più giri se si aumenta la larghezza o la profondità della bobina o se si aumenta la frazione di imballaggio.

Consultare infine una tabella di calibri di filo standard e scegliere un filo, o fili, che hanno un'area della sezione trasversale combinata pari al valore calcolato nel passaggio 3.
* Si noti che la dissipazione di potenza è molto sensibile agli AmpereGiri.È un effetto di legge quadrata.Ad esempio, se raddoppiassi AmpereTurn (senza aumentare lo spazio di avvolgimento), la dissipazione di potenza aumenterebbe di 4 volte!

Più AmpereGiri impongono un filo (o fili) più spesso e un filo più spesso significa più corrente e una maggiore dissipazione di potenza a meno che il numero di giri non possa essere aumentato per compensare.E più giri significano una bobina più grande e/o una migliore frazione di imballaggio.

Questo programma di calcolo della bobina ti consente di sperimentare facilmente tutti questi fattori.
APPUNTI:

(1) Dimensioni dei cavi
Il programma prevede fino a 4 fili nella bobina.Se si inserisce un diametro per più di un filo allora il programma assumerà che tutti i fili saranno avvolti insieme come se fossero un unico filo e che siano uniti tra loro all'inizio e alla fine dell'avvolgimento.(Cioè i fili sono elettricamente in parallelo).
(Per 2 fili questo è chiamato avvolgimento bifilare, o per 3 fili avvolgimento trifilare).

(2) La frazione di impacchettamento, talvolta chiamata fattore di riempimento, esprime la percentuale dello spazio di avvolgimento occupato dal filo di rame.È influenzato dalla forma del filo (solitamente rotondo), dallo spessore dell'isolamento sul filo, dallo spessore dello strato isolante esterno della bobina (tipicamente carta elettrica) e dal metodo di avvolgimento.Il metodo di avvolgimento può includere l'avvolgimento disordinato (chiamato anche avvolgimento selvaggio) e l'avvolgimento a strati.
Per una bobina con avvolgimento misto, la frazione di impaccamento sarà tipicamente compresa tra il 55% e il 60%.

(3) La potenza della bobina risultante dai numeri di esempio precompilati (vedi sopra) è 2,6 kW.Questa cifra può sembrare piuttosto alta, ma una macchina Magnabend è classificata per un ciclo di lavoro di solo il 25% circa.Quindi per molti aspetti è più realistico pensare alla dissipazione di potenza media che, a seconda di come viene utilizzata la macchina, sarà solo un quarto di quella cifra, tipicamente anche meno.

Se stai progettando da zero, la dissipazione di potenza complessiva è un parametro molto importante da considerare;se è troppo alto, la bobina si surriscalda e potrebbe danneggiarsi.
Le macchine Magnabend sono state progettate con una potenza dissipata di circa 2kW per metro di lunghezza.Con un ciclo di lavoro del 25% ciò si traduce in circa 500 W per metro di lunghezza.

Quanto caldo diventerà un magnete dipende da molti fattori oltre al ciclo di lavoro.In primo luogo l'inerzia termica del magnete e di tutto ciò con cui è in contatto (ad esempio il supporto) fa sì che l'autoriscaldamento sarà relativamente lento.Per un periodo più lungo la temperatura del magnete sarà influenzata dalla temperatura ambiente, dalla superficie del magnete e persino dal colore di cui è dipinto!(Ad esempio un colore nero irradia calore meglio di un colore argento).
Inoltre, supponendo che il magnete faccia parte di una macchina "Magnabend", i pezzi in lavorazione che vengono piegati assorbiranno calore mentre sono bloccati nel magnete e quindi porteranno via del calore.In ogni caso il magnete deve essere protetto da un dispositivo di intervento termico.

(4) Si noti che il programma consente di inserire una temperatura per la bobina e quindi è possibile vedere il suo effetto sulla resistenza della bobina e sulla corrente della bobina.Poiché il filo caldo ha una resistenza maggiore, si traduce in una corrente della bobina ridotta e di conseguenza anche in una forza di magnetizzazione ridotta (AmpereGiri).L'effetto è abbastanza significativo.

(5) Il programma presuppone che la bobina sia avvolta con filo di rame, che è il tipo di filo più pratico per una bobina magnetica.
Anche il filo di alluminio è una possibilità, ma l'alluminio ha una resistività maggiore del rame (2,65 ohm metro rispetto a 1,72 per il rame) che porta a un design meno efficiente.Se hai bisogno di calcoli per il filo di alluminio, contattami.

(6) Se stai progettando una bobina per una piegatrice in lamiera "Magnabend" e se il corpo del magnete ha una sezione trasversale ragionevolmente standard (diciamo 100 x 50 mm), allora probabilmente dovresti mirare a una forza di magnetizzazione (AmpereGiri) di circa Da 3.500 a 4.000 ampere giri.Questo valore è indipendente dalla lunghezza effettiva della macchina.Le macchine più lunghe dovranno utilizzare fili più spessi (o più fili di filo) per ottenere lo stesso valore per AmpereGiri.
Ancora più giri di ampere sarebbero migliori, soprattutto se si desidera serrare materiali non magnetici come l'alluminio.
Tuttavia, per una data dimensione complessiva del magnete e lo spessore dei poli, si possono ottenere più ampere giri solo a scapito di una maggiore corrente e quindi di una maggiore dissipazione di potenza e conseguente aumento del riscaldamento nel magnete.Ciò può andare bene se un ciclo di lavoro inferiore è accettabile, altrimenti è necessario uno spazio di avvolgimento più ampio per accogliere più giri, e ciò significa un magnete più grande (o poli più sottili).

(7) Se stai progettando, ad esempio, un piano magnetico, sarà necessario un ciclo di lavoro molto più elevato.(A seconda dell'applicazione, potrebbe essere necessario un ciclo di lavoro del 100%).In tal caso useresti un filo più sottile e forse progetterai per una forza magnetizzante di diciamo 1.000 ampere giri.

Le note precedenti sono solo per dare un'idea di cosa si può fare con questo programma molto versatile per la calcolatrice di bobine.

Calibri di filo standard:

Storicamente le dimensioni dei cavi sono state misurate in uno dei due sistemi:
Standard Wire Gauge (SWG) o American Wire Gauge (AWG)
Sfortunatamente i numeri di calibro per questi due standard non sono perfettamente allineati tra loro e questo ha creato confusione.
Al giorno d'oggi è meglio ignorare quei vecchi standard e fare riferimento al filo solo con il suo diametro in millimetri.

Ecco una tabella delle dimensioni che includerà qualsiasi filo che potrebbe essere necessario per una bobina magnetica.