なぜマグネットワイヤを絶縁する必要があるのですか?


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磁場を可能にする複数のコイルを持つことについてはどうですか?モーターに1本の大きなワイヤまたはスレッドワイヤを配置できないのはなぜですか?申し訳ありませんが、ちょっとした質問ですが、答えが見つかりませんでした。


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インダクタンスはコアの巻数と透磁率に依存します
Indraneel

MMFは。ここで、Iは電流で、Nは巻き数です。より線導体では、各電流は総電流の同じ割合を運びます。NIIN
チュー

ここでの基本的な「法則」は次のとおりです。「1回転すると、その中の電流に比例した磁場が生成されます。」|| ターンからのフィールドが追加されます。電流Iを運ぶ1ターンでフィールドFが生成される場合、Nターンで(単純に)N x Fが生成されます。上記の「基本法則」を適用すると、電流Iを運ぶ1つの大きな中小または10分の1のターンに同じ効果があることが示されます。与えられたスペース
ラッセルマクマホン

回答:


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電磁石やモーターで磁場にとって重要なのは、巻線に供給される体積と電力だけであることは事実です。したがって、1ターンの巻き線を作成できます。

残念ながら、1回の巻き取りには(通常)非常に高い電流と非常に低い電圧が必要です。これは、私たちが仕事をする傾向があるスケール、および物理定数がたまたま持っている値に当てはまります。

実用的な電磁石は、比較的安価なトリックを使用して、電圧を上げて電流を減らします。これは、1ターンの短い太いワイヤーを長い細いワイヤーに分割し、数回巻きます。各ターンの電圧は異なるため、互いに絶縁する必要があります。

巻線内の細いワイヤの大きな利点は、接続ワイヤが適切な太さでありながら、動作中の巻線よりもはるかに低い抵抗値になることです。

このトリックの欠点は、丸線が使用可能な領域の100%を満たさず、絶縁体もいくらかのスペースを消費するため、1回の回転に比べて銅領域がいくらか失われることです。しかし、トリックは非常に安価で有用であるため、ほとんどすべてのアプリケーションで、この面積の非効率性は利益を支払うための小さな価格です(一部の非常に大きなマシンでは、パッキング密度を改善するために巻線に正方形の断面ワイヤまたはバーが使用されます) 。


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より大きな銅面積の隣に正方形のコイル線があるという別の利点があります(したがって、抵抗が低くなります)。高周波では、電流はワイヤの表面で流れる傾向があり(表皮効果として知られています)、同じサイズの丸いワイヤと比較して、正方形のワイヤははるかに優れています。
ハウスマン

分離は、各ターンが短絡するのを防ぐためだけに必要なわけではありません。高電圧では、絶縁を使用して、ブレークダウンを防ぐのに十分なターンを分離します。
ハウスマン

ワイヤの代わりにバーを使用する例は、このEEVblogビデオで見ることができます。IIRCビデオのコンポーネントはインダクタです。
アレックスHajnal

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アンペアの法則はターン数を考慮しているので、あなたの答えを読んだときの私の最初の反応は反対でしたが、今はあなたがそこで何をしたかわかります。アンペアの法則も同様に電流を考慮しますよね?あなたのものはそれを説明する賢い方法です。この賢さを思い出します。私が答えていたら、ファラデーの法則について説明し始めていたでしょう。ファラデーの法則は、実際には暗黙のうちにしたのですが、ファラデーの名前を付けず、OPのレベルでは混乱しませんでした。よくできました。
thb

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@thbありがとう。別の言い方をすれば、通常はトランスの巻き数を比較するとき、最初は2つの同一の巻き線を仮定し、それぞれが正確に同じ電圧電流Hフィールド条件の下で、次にそれらを直列に接続し、次に並列に接続します。変化するのはインピーダンス、電圧/電流のスケーリングだけですが、体積、フィールド、消費電力、コストはすべて同じままです。とにかく最初に注文するために、SRFと電圧破壊は少し変わるかもしれません。
Neil_UK

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モーターに1本の大きなワイヤまたはスレッドワイヤを配置できないのはなぜですか?

これで問題ありません-ほとんどの誘導モーターのローターをチェックしてください:

ここに画像の説明を入力してください

アルミニウム(リス)ケージには断熱材がなく、事実上、1回短絡しています。

磁場を可能にする複数のコイルを持つことについてはどうですか?

磁場は、現在のANDターンによって生成されるため、現在のターンと現在のターンを交換できます。ただし、特定の特性を持つインダクタの作成に関心がある場合は、磁気コア材料の可用性に制限があるため、複数のターンを使用して目的の回路のインダクタンスを最適化することにより、インダクタを設計する必要があります。


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絶縁する必要があるのは、コイルを巻くときに各ループに電流が流れるようにするためです。そうでなければ、「まっすぐ」に進むことができます。確かに1本の大きなワイヤを使用できますが、同じ結果を得るにはもっと電流が必要です。

それは、すべての磁場の式で実際にターン数Nが与えるものです。実際には、指定されたスペースに現在の倍数を入れることができます。


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あなたは単一のループでそれを行うことができ、私はこれが行われたことを見てきました。ただし、ワイヤは膨大であり、特別な方法で製造する必要があります。たとえば、ワイヤー(詳細:バスバー)は、くさび形の断面として押し出され、らせん状に巻かれて、長方形の断面を生成します。

しかし、電流は大規模になります。入力がそのような電流を提供するのに役立たない場合、機能しません。

磁力はアンペアx巻数です。回路の駆動能力に一致するように、巻き数とワイヤサイズを慎重に調整する必要があります。電圧を非常に低く、アンプを非常に高くするには、1ターンでそれを行うにはかなり極端な量のバッキングが必要になります。

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