¿Cómo se construyen típicamente los inductores de núcleo de aire?

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Estoy considerando aprender a construir inductores de núcleo de aire para aplicaciones de energía.

Por ejemplo, actualmente quiero un choque de .5-1 mH capaz de manejar 50 amperios durante dos segundos. El bobinado de mi propio núcleo de aire parece que podría ser una solución rentable, pero no tengo claro cómo bobinas grandes como esa se construirían físicamente y se mantendrían juntas.

He usado bridas para cables antes, pero es una solución rápida y barata, no es algo que quisiera usar para la producción, especialmente en cualquier tipo de entorno de alta vibración.

¿Existe una forma estándar de construir estas cosas normalmente?

Editar: estos choques están diseñados para usarse en sistemas de ~ 600 VCA, por lo que el aislamiento tendrá que tener unas calificaciones de resistencia bastante altas.

    
pregunta Stephen Collings

4 respuestas

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Es tan simple como usar una forma o armadura sobre la que enrollas tu cable. Una vez que esté en la armadura y enrollado, puedes pegarlo o incluso pintarlo con una pintura de epóxido que le dé fuerza. Sin embargo, tendrá que tener en cuenta la producción de calor. En algunos casos, es posible que desee dejar la columna en la armadura sinuosa, si ha elegido que \ $ \ mu_r \ $ sea ~ = 1, esto también podría guardarse.

Si estás usando cable litz, probablemente tengas que dejarlo en la armadura.

Hay compañías que venden soportes y clips para este tipo de cosas. el término que buscará y aquí hay un enlace a una página que proporciona hardware . Hay muchos competidores.

    
respondido por el placeholder
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Estos deben estar fácilmente disponibles; Son componentes básicos en el mercado de altavoces de alta fidelidad y profesionales (PA y grabación).

50A está un poco por encima de la clasificación de corriente promedio, pero para pulsos de corta duración (2 s) en ciclo de trabajo bajo (no menciona el ciclo de trabajo), la potencia media será relativamente baja.

Un par de proveedores conocidos: Wilmslow Audio y < a href="http://solen.ca/pub/index.php?catalog=3&niveau1=1&niveau2=4&s1=2&s2=4"> Solen este último es bastante bueno hoja de datos .

El 10AWG 0,68 mh de Solen, por ejemplo, muestra una resistencia de CC de 0,08 ohmios, una caída de 4V o una disipación de 20W (edición: oops, 200W) a 50A. Es probable que eso sea insostenible a un ciclo de trabajo del 100%; puede evaluar los resultados en su caso de uso.

No parece que valga la pena enrollar el tuyo, para mí.

    
respondido por el Brian Drummond
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Aquí hay una imagen de cómo enrollar una bobina con núcleo de aire: -

Hicealgunoscálculosbasadosen50girosconundiámetrodebobinade10pulgadasyunalongituddesolenoidede25pulgadas.Lainductanciasalióa219uH.Heasumidoqueconlanecesidaddeconducir50A,cadaturnoserepetiráenunespaciode0.5pulgadas.

Talvezpuedashacerunpocomáspequeñoelespacioyobtener500uH.

¿Esestetamañoexcesivoparaloquenecesitas?Sólotúpuedesdecidir.

LagentehacebobinasdeestetamañocuandoconstruyebobinasTeslaparagenerararcos/plasmasdealtovoltaje.

Talvezcompareeltamañousandounnúcleo:-

¿Esto se adapta mejor a sus necesidades? Disponible en Farnell.

    
respondido por el Andy aka
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He hecho esto. No para conversión de potencia, sino para PFNs. Para los solenoides de una sola capa, lo más fácil es obtener una tubería de PVC en la tienda local del edificio. Se presenta en una variedad de diámetros, cortados a medida. Envuelva el alambre del imán uniformemente alrededor y a lo largo de la tubería. Veo que Andy te dio una fórmula. Aquí hay otro si te gusta la métrica.

L = \ $ \ frac {9.8425 \ text {10} ^ \ text {-6} \ text {Dia} ^ 2 \ text {nt} ^ 2} {4.5    \ text {Dia} +10 \ text {Len}} \ $

donde:

  • Dia = diámetro (m)
  • nt = número de vueltas
  • Len = longitud (m)
  • L = inductancia en Henries

Editar:

Sobre bobinado. Usamos cable magnético 14AWG, envuelto en un tubo de PVC de aproximadamente 8 pulgadas por ~ 3 pies. Ya no recuerdo cuánta inductancia era esta, pero era mili-henries. Veamos, usando la ecuación: habría sido alrededor de 580 vueltas (14AWG es 14.9 tpi), y 375 metros de cable, habría sido alrededor de 14mH.

Como en el comentario de Connor Wolf, perforamos 2 orificios (aproximadamente a 1/2 pulgada de distancia) en cada extremo del tubo. Los orificios fueron achaflanados para relajar el radio de curvatura y no forzar el alambre allí. Para comenzar en un extremo, coloque el cable a través de un orificio alejado del borde de la tubería y retire el segundo orificio más cerca del borde. Eso fijó el cable para el inicio. Luego simplemente enrolle alrededor de la tubería manteniendo el nuevo enrollamiento al lado del anterior, y manteniendo la tensión en el cable. Mantenga las cosas un poco apretadas a medida que avanza. El alambre se formará a la forma de la tubería. Después de enrollar al otro extremo del tubo, corte el cable y enrósquelo a través de los dos orificios restantes como al principio. También colocamos un par de tiras de cinta adhesiva de doble cara a lo largo de la tubería, para ayudar a estabilizar el cable mientras se enrolla, pero no creo que sea necesario.

Se necesitaron tres personas para hacer esto, ad hoc. Dos manejaron la rotación de la tubería y uno para manejar el cable y mantener las cosas alineadas y lo suficientemente apretadas. Una vez que el cable estuvo en su lugar, fue muy estable y no se movió, no se necesitó barniz.

Primero construimos algunos inductores más pequeños para la práctica, como 4 pulgadas de diámetro por 1 pie de largo, usando la misma técnica.

Editar: Un par de pensamientos adicionales.

No teníamos acceso fácil a un torno. Si lo hace, podría convertir esto de una operación tediosa de 3 personas en una tarea no tan mala de 1 persona. El torno podría ser usado para manejar la tubería (spooler). Además, podría preparar la superficie de la tubería. Se podría cortar una ranura helicoidal (enhebrar la tubería) para dar un canal para colocar el cable. No es un maquinista, pero según la experiencia con fresado de plástico, si rosca la tubería probablemente querrá:

  • utiliza una herramienta afilada.
  • gire lentamente para evitar que el PVC se caliente.
  • controla la humedad para mantener la estática a raya.

Google Turning PVC produce esto .

    
respondido por el gsills

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