如何正确缠绕螺线管的线圈?

电器工程 电磁学 螺线管 线圈
2022-01-30 22:46:58

我需要缠绕一个小电磁铁“螺线管?”。高约 3cm,宽约 2~5cm,以 5V/0.5A 运行。这块磁铁将被放入桌铃中,以便将拍板拉下并敲响铃铛。我发现现成的螺线管可以推出但不会拉出。

所以我正在尝试制作自己的磁铁,我用不同类型的电线缠绕了几种不同类型的螺钉、钉子和螺栓。现在我注意到了精度问题:) 我可以缠绕一个大线圈,它会起作用,但是我如何缠绕一个小而强大的线圈?

我真的找不到关于使用什么直径的芯电缆和多少绕组的外行解释。一般来说,绕组越多,我阅读的所有文章中常见的磁场越强。

我发现一篇文章有​​人说绕组应该以相同的方向缠绕(顺时针层,顺时针层......等)以创建一个真正更强的螺线管,但所有文章都说只是来回缠绕它们(磁铁?)

一般而言,有人可以建议哪种磁芯材料和直径是最好的,如果以相同的方向缠绕线圈实际上会有所帮助。两端指向的方向或两侧是否发射相同的场也有什么区别吗?

目前,我有一个带有 3 个 1000uf 电容的 PCB,与由晶体管触发的线圈并联。我将使用一个Tiny,它可能会在0.2秒内触发晶体管,我需要一股磁力来拉下拍板并立即释放。

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

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这是一个有人使用 USB 电源并缠绕他自己的线圈的项目。他使用达林顿晶体管?这会以某种方式影响线圈吗?我只有一个普通的晶体管。那里的间隙必须在 1.5~2cm 左右,这样拍子才能敲响铃铛。我有同样的铃铛。他估计他用了 2m 的电缆来缠绕线圈……我用了 3.5 米,缠绕起来比他的要整齐得多……

  • BDX53B达林顿晶体管
  • 1 x 2200uf 10v 帽

在此处输入图像描述

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-EDIT2

我最终使用了一个5v 螺线管。拆下 2 个电容器并使用螺线管的推动端将拍板踢出。和丁!它就像一个魅力。我不知道这家伙是怎么让那个电磁铁拉下拍板的?!

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4个回答

并排的绕组以相反的方向承载电流相互抵消磁场 - 您需要缠绕电磁体,以便电流在线圈的所有匝中以相同的方向传播。做不同的事没有合理的论据。

磁场的强度与匝数和安培的流动有关。对于缠绕在较长螺线管上的相同匝数,磁场随着螺线管长度而减小。

除了使用超导体之外,这些是您唯一的选择!更少的匝数可以通过更大的电流或减小的螺线管长度(堆叠匝数)来补偿。

这是一个计算器,您可以使用它来估算场强,它使用称为磁导率的场值,这意味着您可以检查各种材料并选择强度最高的材料,但家用线圈制作一块铁就可以了。

您也可以输入线圈的直径。

使用软铁芯而不是可能是钢的“螺钉、钉子和螺栓”,高磁导率将有助于集中线圈的磁通量。最好用漆包线缠绕,这是涂有绝缘涂层的裸线。

漆包线

涂塑线太粗,无法制成好的电磁铁,所有绝缘体区域都在稀释线圈的效果。不要使用裸线,因为电流会流过线圈(短路),而不是绕成螺旋状。尽可能紧密地缠绕螺旋,整个线圈应该以相同的方向(顺时针)螺旋。

您的“aTiny”微处理器可能需要一些帮助来驱动线圈。你从哪里得到“0.5A”?在线查找任何可以吸收该负载的电机驱动器电路。仅电容器无济于事。确保你有一个反激二极管来保护驱动器。

当然,电磁铁线轴上的所有匝都在同一方向。

“来回”是指绕组沿骨架长度的分布。根据绕组的分布模式,可以非常整齐、系统地或随机地缠绕需要多匝导线的线轴。

这并不重要;绕组模式的差异在于高保真软木嗅探领域,关于携带音频的电感器。例如,一些电吉他手看不起机械上弦拾音器,坚称他们可以听到与手动上弦拾音器不同的响应(手动上弦意味着机器用于旋转线轴并计算转数,但人手动送线,控制绕线模式)。

即使绕组模式在音频中确实很重要,但为了制造电磁铁,重要的是匝数及其横截面积,而不是绕组模式。

除了前面提到的其他建议,要制作一个强大的电磁铁,无论是无芯还是有芯,你都必须走特斯拉加上电容绕组的路!

顺便说一下特斯拉,我的意思是,Bifillar 或 Trifillar、Quadfillar 或 Hexfillar 以并排形式或 Sperical 并排形式。

双股绕线是指使用 2 股涂层铜线,并将 SERIES 中的两股铜线之一的末端不平行连接。因此,如果您使用 4 股线,您将串联 3 股线等。电容器绕组样式意味着您将股线尽可能完美地并排放置,并使用匹配的绝缘体(如聚酯薄膜或塑料胶带,甚至布胶带。

任何以这种方式制造的螺线管或 E.Magnet 总是非常强大,无论大小如何,因为您已经对磁铁进行了调节,以便在您打开它时能够从空气或辐射能量中接收更多的能量。