کویل برقی چیست ؟

کویل برقی چیست ؟

در این پست اطلاعات زیادی را راجع به کویل برقی بدست می‌آوریم.

  • کویل برقی چیست ؟
  • نحوه استفاده از کویل الکتریکی
  • انواع کویل برقی
  • مواد رسانا برای ساخت سیم پیچ   

 

     شرکت سپهرپارس ساخت بوبین سفارشی

کویل برقی چیست

سیم پیچ الکتریکی یا سیم پیچ مغناطیسی

سیم پیچ الکتریکی یا سیم پیچ مغناطیسی یک رسانای الکتریکی است که شامل یک سری سیم های رسانا (سیم های لاکی) است که دور یک هسته فرومغناطیسی(موادی که خاصیت مغناطیسی بالایی دارند) استوانه ای، حلقوی یا دیسک مانند پیچیده شده است. سیم‌پیچ‌ الکتریکی یکی از ساده‌ترین اشکال قطعات الکترونیکی هستند. وقتی جریانی از یک سیم عبور می‌کند جریان معناطیسی به دور خود ایحاد می‌کند.

طیف گسترده ای از سیم پیچ های الکتریکی وجود دارد که بر اساس گرید(GRADE) سیم، قطر سیم پیچ، طول سیم، تعداد حلقه ها و نوع مواد هسته متفاوت است. هسته می‌تواند هوا باشد. آهن، فولاد، مواد سرامیکی یا پایه آهن، فریت و .. نیز به عنوان هسته به کار می‌رود. اینکه جنس هسته ی کویل چه باشد بر اساس با نفوذپذیری آن ماده تعیین می شود که توانایی هسته برای تشکیل میدان مغناطیسی و شراکت آن در مقدار انرژی مغناطیسی تولید شده است. جدول زیر ضریب نفود پذیری مغناطیسی چندین مایع پرکاربرد را نشان می‌دهد.

جنس هسته کویل

کویل برقی چیست؟

ترانسفورماتور چیست ؟

ترانسفورماتور هم یک نوع کویل است. سیم پیچ الکتریکی در موتورهای الکتریکی، ژنراتورها، سلف ها و آهنرباهای الکتریکی یافت می شوند. ترانسفورماتور به عنوان رسانای الکتریسیته برای ارسال موثر جریان الکتریکی به موتورهای الکتریکی عمل می کنند. آنها یک روش ثابت و قابل اعتماد برای القاء هستند.

ترانسورماتور چیست

کاربرد های کویل برقی در صنعت

کویل الکتریکی معمولا در تولیدات صنعتی، تجهیزات پزشکی و تجهیزاتی که برق ساختمان های مسکونی و تجاری را تامین می کنند، استفاده می شوند. هر سیم پیچ الکتریکی بر اساس شرایط آن سیستم یا دستگاه طراحی و ساخته می‌رود.

کویل برقی چیست و کاربردهای آن

کویل برقی در پزشکی

تولید کنندگان تجهیزات پزشکی برای استفاده پزشکی باید استانداردهای مختلفی را رعایت کنند. در بیشتر موارد، سازندگان کویل و سیم پیچ باید  از استانداردهایی پیروی کنند که برای اتاق های تمیز ایجاد شده است. فیلامنت‌های تجهیزات پزشکی در طیف گسترده‌ای از مواد برای رفع نیازهای کاربرد موجود هستند. تجهیزات پزشکی برای اطمینان از عملکرد مناسب در موقعیت‌های بحرانی، باید بسیار مقاوم و دقیق عمل کنند.

کاربرد کویل در پزشکی

کویل برقی در سیستم های نظامی

کویل های مورد استفاده توسط ارتش باید قابل اعتماد، دقیق، پاسخگوی فوری، انعطاف پذیر و قادر به عملکرد در شرایط سخت و خطرناک باشند. کاربردهای زیادی برای سیم پیچ های الکتریکی در ارتش وجود دارد که شامل سیستم های هدایت، کنترل های ناوبری و حسگرها می شود.

کویل برقی در صنایع نظامی

کویل های الکتریکی حمل و نقل

مانند چندین صنعت دیگر، صنعت حمل و نقل به طور گسترده ای از کویل های الکتریکی استفاده می کند. آنها را می توان در ترانسفورماتورهای ریل راه آهن، ترانسفورماتورهای روشنایی، آرمیچرها یافت شوند. همچنین در تولید لکوموتیوهای برقی از کویل های بزرگ برقی استفاده می شود. به دلیل ارتعاشات بالا از کلاف و عایق هایی استفاده می‌شود که مقاومت بالایی در برابر نویز دارند.

کویل برقی مترو

کویل های الکتریکی الکترونیکی

با رشد سریع دستگاه های الکترونیکی، تولید سیم پیچ های الکتریکی نیاز به اختصاص منابع زیادی برای تکمیل و طراحی سیم پیچ های الکتریکی برای پاسخگویی به تقاضا داشته است. کویل های برد مدار از سیم ریزپیچ شده برای تولید ترانسفورماتورهای لمینت و حلقوی تولید می شوند.

سیم پیچ الکتریکی ژنراتور با نیروی باد

سیم پیچ الکتریکی طراحی شده برای توربین های بادی می توانند نیازهای یک ژنراتور را که بین 100 وات تا بیش از 1 مگاوات تولید می کند، برآورده کنند. آنها به گونه ای طراحی شده اند که حتی تا 200 درجه ی سانتی گراد هم تحمل می کند. این کویل های برقی  از مواد سبک وزن ساخته شده و برای محافظت در برابر نشت یا آسیب عایق بندی شده اند.

سیم پیچ الکتریکی توربین باد

کویل برقی خودرو

بخش اساسی یک خودرو سیم پیچ احتراق است که انرژی باتری را به هزاران ولت مورد نیاز برای ایجاد جرقه در شمع ها تغییر می دهد تا سوخت موتور را مشتعل کند. مانند اکثر کویل ها، کویل های احتراق از دو مجموعه سیم مسی تشکیل شده اند که دور یک هسته آهنی پیچیده شده اند. انرژی الکتریکی از هسته به توزیع کننده و به شمع ها منتقل می شود. سیم پیچ اولیه سیم پیچ سیم سنگین است که توسط سیم پیچ های ثانویه سیم سبک تر احاطه شده است. مفهوم سیم پیچ احتراق به صدها سال قبل برمی گردد و برای استفاده در اولین خودروها اقتباس شده است.

کویل برقی خودرو

کویل الکتریکی سنسور چراغ راهنمایی

سنسور چراغ راهنمایی یک سیم پیچ است که یک اندوکتانس سنج به آن متصل است. هنگامی که یک خودرو وارد میدان اندوکتانس متر می شود، مانند هسته سلف عمل می کند. و اندوکتانس سیم پیچ را تغییر می دهد. این تغییر به سیستم پرداش دهنده اعلام می‌کند که یک ماشین خطا کرده است.

کویل برقی چیست ؟

کویل الکتریکی ترانسفورماتور

گفتیم که ترانسفورماتورها گونه ی دیگری از کویل برقی هستند. ترانسفورماتورها روش انتقال برق را تغییر داده اند. در ابتدا، تمام برق جریان مستقیم (DC) بود و به شبکه بزرگی از ایستگاه‌های انتقال نیاز داشت تا در فواصل طولانی جابجا شوند. چرا که جابجایی یک ولتاژ مشخص از نقطه به نقطه ی دیگر جریان کشی بالایی دارد و تلفات انرژی بسیار بالا می‌رود. با ایجاد جریان متناوب (AC)، الکتریسیته را می توان در مسافت های طولانی با ایستگاه های تقویت کمتری عبور داد. کلید این توسعه ترانسفورماتور (ترانس های تغییر ولتاژ)بود.

با یک ترانسفورماتور، AC می تواند در مسافت های طولانی در ولتاژ بالا با جریان کمتر ارسال شود. تا از تلفات در خط یا سیم جلوگیری شود. بعد از رسیدن به مقصد ترانسفورماتور ولتاژ بالا را به ولتاژ پایین تبدیل می کند و جریان را افزایش می دهد. ترانسفورماتورها از سیم پیچ های متعددی برای هدایت الکتریسیته با استفاده از شار الکترومغناطیسی استفاده می کنند. که در یک طرف سیم پیچ های اولیه و در طرف دیگر سیم پیچ های ثانویه دارند.

ترانس

کویل برقی در گیتار برقی

کویل برقی چیست

سیم پیچ گیتار الکتریکی نوعی مبدل است که ارتعاش سیم ها را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند. رایج ترین شکل کویل گیتار الکتریک،  تک کویل و همچنین کویل دوتایی یا هامباکر است. با طراحی سیم پیچ دوگانه، پیکاپ دارای دو سیم پیچ است که “hum” می شود و تداخل را از بین می برند. پیکاپ ها، سیم پیچ ها، یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم های گیتار ایجاد می کنند.

در سر فصل های مقاله ی کویل برقی چیست روش ساخت کویل برقی را اشاره کرده بودیم

کویل های الکتریکی چگونه ساخته می شوند

اگرچه کویل‌ الکتریکی جز ساده‌ترین قطعات الکتریکی هستند،اما باید به دقت محاسبه شودند تا برای هر سیستم به خوبی پاسخ گو باشد. یک سیم پیچ الکتریکی از یک هسته و سیم کشی تشکیل شده است که به دور هسته پیچیده شده است. برخی از انواع کویل الکتریکی هسته ندارند بلکه فقط سیم پیچی به دور یک قرقره ی مغناطیسی دارندکه تاثیری در مغناطیس  ندارد. سیم و سیم پیچ آن از جنبه های مهم سیم پیچ الکتریکی و عملکرد آن هستند.

می توانید مقاله تعداد دور سیم پیچ در یک بوبین را مطالعه فرمایید

سیم پیچ برقی

قطر و ابعاد سیم مورد استفاده در یک سیم پیچ برقی برای انجام یک عملکرد خاص انتخاب می شود. اندوکتانس، اتلاف انرژی، قدرت عایق و قدرت میدان مغناطیسی عوامل تعیین کننده اصلی هنگام انتخاب سیم پیچی هستند.

کارآمدترین کویل ها مقدار مواد و حجم را محدود می کنند. بین مساحت هادی های الکتریکی و فضای سیم پیچ ضریبی وجود دارد که از آن به عنوان fill factor یاد می شود. در سیم پیچ های حلقوی همیشه یک فاصله ای بین سیم های که کنار هم پیچیده شده یا سبم های دو لایه پشت سر هم ایجاد می‌‌شود. که فاصله های ایجاد شده توسط عایق و تعداد چرخش افزایش می یابد. fill factor همیشه کمتر از یک است و بین 0.01 و 0.05 متغیر است. استفاده از سیم های مستطیلی، مربعی و مسطح روشی برای افزایش ضریب پر شدن است.

فاکتور پری چیست

کویل برقی چیست

رابطه ی fill factor با کارایی سیم پیچ برقی

سه نوع فاکتور پرکننده وجود دارد که به نسبت سطح مقطع قطعه و سطح مقطع سیم پیچ بستگی دارد. محاسبه ضریب پر شدن بین 0.1 و 0.5 با تعیین ضریب پر شدن زیاد، متوسط ​​و پایین است.

سیم پیچی متراکم سیم ها میزان فضای هوا را کاهش می دهد. به این ترتیب ضریب پر شدن را در سیم پیچ برقی افزایش می دهد. این به نوبه خود، کارایی یک دستگاه الکتریکی را افزایش می دهد و هدایت آن را بهبود می بخشد. بهترین سیم پیچی برای سیم های گرد به صورت پر کردن لایه بالایی سیم در شیارهای لایه زیرین به میزان 300 درجه دور سیم پیچ می باشد.

سیم استفاده شده در سیم پیچ یک رسانای عایق است. که برای تبادل انرژی الکتریکی با انرژی مغناطیسی استفاده می شود. در اغلب موارد، سیم از مس یا آلومینیوم روکش شده است که دارای نوعی عایق لایه بسیار نازک است. عایق استفاده شده در سیم لاکی قابل مشاهده با چشم نیست . با خراشیدن از سطح رسانای سیم جدا می‌شود. هنگام بررسی عواملی مانند خواص شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی، برای اکثر کویل برقی ها، مس معمولاً اولین انتخاب است. 

تاثیر قطر سیم پیچ در کویل برقی

قطر یا گرید سیم پیچ دو اثر دارد. رابطه مستقیمی بین قطر سیم و پتانسیل پر شدن شکاف یا ضریب پر شدن آن وجود دارد. اثر دوم مقدار جریانی است که می تواند از سیم پیچ عبور کند. مساحت هادی را می توان به راحتی با استفاده از سیم گیج بزرگتر که به عایق کمتری نیاز دارد افزایش داد.

مشکل افزایش قطر سیم این است که سفت‌تر، انعطاف‌ناپذیرتر می‌شود. در این صورت سیم پیچی آن دشوارتر می‌شود. سفتی سیم انطباق آن با شکل شکاف، فاکتور پر شدن را دشوارتر می کند. از طرفی اگرچه ممکن است استفاده از سیم های نازک تر راحت تر به نظر برسد، اما استفاده از آن نسبت های را افزایش می دهد. همچنین سیم‌های کوچک‌تر تعداد دور سیم پیچ الکتریکی را افزایش می‌دهند که می‌تواند منجر به آسیب سیم در حین سیم پیچی شود.

سیم هایی با AWG 22 تا 24 نسبت سیم به عایق خوبی را ارائه می دهند، به راحتی شکل می گیرند و به راحتی قابل کار هستند. مهندسان هنگام طراحی یک موتور، دهانه شکاف، شکل شیار و سیم پیچ و همچنین روش درج را بررسی می کنند.

 

سیم های آبکاری شده در کویل برقی

در یک سیم پیچ برقی زمانی از سیم های آبکاری شده استفاده می‌شود. که محیط های مرطوب یا اسیدی داریم. مواد برای روکش سیم ها طلا، نقره و نیکل هستند که ضخامت های مختلفی دارند و با مواد عایق پوشانده می شوند. آبکاری در شرایط سخت محافظ قوی تری است. آبکاری سیم ها به طور قابل توجهی خواص آنها مانند رسانایی را بهبود می بخشد.

مشاوره فنی و فروش: 36359323-071 | 09172625624
2020 © | تمامی حقوق این وب سایت متعلق به شرکت سپهر صنعت مبتکر پارس می‌باشد.طراحی و بهینه‌سازی وب‌سایت توسط هیوا