Tại sao dây điện từ cần phải được cách điện?

16

Điều gì về việc có nhiều cuộn dây cho phép từ trường? Tại sao tôi không thể có một dây lớn hoặc dây luồn trên một động cơ? Xin lỗi, đây là một câu hỏi nhỏ nhưng tôi không thể tìm thấy câu trả lời.

— Isaac
nguồn

7

Độ tự cảm phụ thuộc vào số lượt và độ thấm từ của lõi

— Indraneel

MMF là

, trong đó

là hiện tại và

là số lượt. Trong một dây dẫn bị mắc kẹt, mỗi sợi mang cùng một phần của tổng dòng điện.

N I

$NI$

I

$I$

N

$N$

— Chu

"Định luật" cơ bản ở đây là: "Một lượt duy nhất tạo ra từ trường tỷ lệ với dòng điện trong đó." || Các lĩnh vực từ lượt thêm. Nếu một lượt mang dòng điện I tạo ra trường F thì N lượt sản xuất (đơn giản) N x F. Bạn có thể có "một lượt lớn" nit, đó là lượt "MỘT". Áp dụng 'luật cơ bản "ở trên cho thấy rằng một dòng điện lớn nhỏ hoặc nhỏ, mang dòng điện I có tác dụng tương tự. Dây điện được làm lớn hơn hoặc nhỏ hơn vì những lý do khác. Ví dụ: dây lớn có điện trở thấp hơn. không gian nhất định.

— Russell McMahon

31

Đúng là chỉ có âm lượng và công suất cung cấp cho cuộn dây quan trọng đối với từ trường, trong nam châm điện và động cơ. Do đó, bạn có thể có một vòng quanh co.

Thật không may, một lượt duy nhất (nói chung) sẽ yêu cầu dòng điện rất cao và điện áp rất thấp. Điều này đúng trên thang đo mà chúng ta có xu hướng làm việc và các giá trị mà hằng số vật lý xảy ra phải có.

Nam châm điện thực tế sử dụng một thủ thuật tương đối rẻ tiền để tăng điện áp và giảm dòng điện, bằng cách tách dây mỡ ngắn của một lượt thành một dây dài mỏng, quấn nhiều vòng. Vì mỗi lượt có một điện áp khác nhau, chúng cần được cách điện với nhau.

Một lợi thế rất lớn của dây mỏng trong cuộn dây là dây kết nối có thể có độ dày hợp lý, và vẫn có điện trở thấp hơn nhiều so với cuộn dây làm việc.

Một nhược điểm của thủ thuật này là dây tròn không lấp đầy 100% diện tích có sẵn và cách điện cũng tiêu tốn một số không gian, vì vậy chúng tôi mất một số diện tích đồng so với một lượt. Tuy nhiên, mẹo rất rẻ và hữu ích đến mức không hiệu quả trong khu vực này là một cái giá nhỏ để trả cho các lợi ích, cho hầu hết tất cả các ứng dụng (trong một số máy rất lớn, dây hoặc tiết diện vuông được sử dụng cho cuộn dây để cải thiện mật độ đóng gói) .

— Neil_UK
nguồn

2

Có một lợi thế khác của dây cuộn vuông bên cạnh diện tích đồng lớn hơn (do đó điện trở thấp hơn). Ở tần số cao, dòng điện có xu hướng chảy ở bề mặt của dây (được gọi là hiệu ứng da), và so với dây tròn có cùng kích thước, dây vuông tốt hơn nhiều.

— Huisman

Cô lập không chỉ cần thiết để ngăn chặn mỗi lượt được rút ngắn. Ở điện áp cao, cách ly cũng được sử dụng để ngăn cách các vòng quay đủ để ngăn ngừa sự cố.

— Huisman

Một ví dụ về việc sử dụng các thanh thay vì dây có thể được nhìn thấy trong video EEVblog này . IIRC thành phần trong video là một cuộn cảm.

— Alex Hajnal

1

Phản ứng đầu tiên của tôi khi đọc câu trả lời của bạn là không đồng ý, vì luật của Ampère tính đến số lượt, nhưng bây giờ tôi thấy những gì bạn đã làm ở đó. Định luật của Ampère không kém các yếu tố hiện tại, phải không? Của bạn là một cách thông minh để giải thích nó. Tôi sẽ nhớ sự thông minh này. Nếu tôi đã trả lời, tôi sẽ bắt đầu giải thích về luật của Faraday, thực ra, bạn đã ngầm hiểu, nhưng theo cách không đặt tên cho Faraday và do đó không gây nhầm lẫn ở cấp độ của OP. Hoàn thành tốt

— THB

1

@thb cảm ơn. Khi tôi so sánh số vòng, thường là trong máy biến thế, một cách khác tôi nói đầu tiên là giả sử hai cuộn dây giống hệt nhau, mỗi cuộn dây có cùng điện áp điều kiện trường H, sau đó nối chúng thành chuỗi, sau đó nối chúng song song. Tất cả những thay đổi đó là trở kháng, tỷ lệ điện áp / dòng điện, nhưng khối lượng, trường, tản điện, chi phí vẫn giữ nguyên. Để đặt hàng đầu tiên, SRF và sự cố điện áp có thể thay đổi một chút.

— Neil_UK

10

Tại sao tôi không thể có một dây lớn hoặc dây luồn trên một động cơ?

Không có vấn đề với điều này - kiểm tra cánh quạt trên hầu hết các động cơ cảm ứng:

Không có lớp cách nhiệt trên lồng nhôm (sóc) và thực tế, nó là một lượt ngắn.

Điều gì về việc có nhiều cuộn dây cho phép từ trường?

Một từ trường được tạo ra bởi các lượt AND và hiện tại để bạn có thể trao đổi các lượt cho dòng điện và ngược lại. Tuy nhiên, nếu bạn quan tâm đến việc chế tạo một cuộn cảm có các đặc tính cụ thể sau đó, bạn cần thiết kế nó bằng cách sử dụng nhiều vòng để tối ưu hóa độ tự cảm cho mạch dự định do sẽ có những hạn chế về tính sẵn có của vật liệu lõi từ.

— Andy aka
nguồn

8

Lý do bạn cần nó được cách điện là để đảm bảo rằng dòng điện chạy xung quanh mỗi vòng khi bạn cuộn nó. Nếu không, nó chỉ có thể đi "thẳng". Bạn có thể có một dây lớn thực sự, nhưng bạn sẽ cần nhiều dòng điện hơn để tạo ra kết quả tương tự.

Đó là những gì số lượt N thực sự mang lại trong tất cả các công thức từ trường. Nó thực sự cho phép bạn có nhiều dòng điện trong một không gian nhất định.

— Juan
nguồn

3

Bạn có thể làm điều đó với một vòng lặp duy nhất và tôi đã thấy điều này được thực hiện. Tuy nhiên, dây là rất lớn và phải được chế tạo theo một cách đặc biệt. Ví dụ, dây (thêm: thanh cái) được đùn ra như một mặt cắt hình nêm, và sau đó cuộn trong một vòng xoắn để tạo ra một mặt cắt hình chữ nhật.

Nhưng hiện tại sẽ rất lớn. Nếu đầu vào của bạn không cho vay để cung cấp loại hiện tại, nó sẽ không hoạt động.

Lực từ là ampe x số vòng. Bạn phải hiệu chỉnh cẩn thận số vòng và kích cỡ dây sao cho phù hợp với khả năng điều khiển mạch của bạn. Làm điều đó trong một lượt sẽ đòi hỏi một số lượng khá lớn để có được điện áp rất thấp và ampe rất cao.

— Harper - Phục hồi Monica
nguồn