CALCULADORA DE BOBINAS MAGNABEND

Procedimiento de diseño de bobina sugerido:
Ingrese las dimensiones para su bobina propuesta y su voltaje de suministro previsto.(Por ejemplo, 110, 220, 240, 380, 415 voltios CA)

Establezca Wire 2, 3 y 4 en cero y luego adivine un valor para el diámetro de Wire1 y observe cuántos AmpereTurns resultan.

Ajuste el diámetro de Wire1 hasta que se alcancen los AmpereTurns objetivo, digamos alrededor de 3500 a 4000 AmpereTurns.
Alternativamente, puede configurar Wire1 en un tamaño preferido y luego ajustar Wire2 para lograr su objetivo, o configurar Wire1 y Wire2 en tamaños preferidos y luego ajustar Wire3 para lograr su objetivo, etc.

Ahora mire el calentamiento de la bobina (la disipación de energía)*.Si es demasiado alto (por ejemplo, más de 2 kW por metro de longitud de la bobina), será necesario reducir los AmpereTurns.Como alternativa, se pueden agregar más vueltas a la bobina para reducir la corriente.El programa agregará automáticamente más vueltas si aumenta el ancho o la profundidad de la bobina, o si aumenta la fracción de empaque.

Por último, consulte una tabla de calibres de cable estándar y elija un cable o cables que tengan un área transversal combinada igual al valor calculado en el paso 3.
* Tenga en cuenta que la disipación de energía es muy sensible a AmpereTurns.Es un efecto de ley cuadrática.Por ejemplo, si duplicó los AmpereTurns (sin aumentar el espacio de bobinado), ¡entonces la disipación de energía aumentaría 4 veces!

Más AmpereTurns dictan un cable (o cables) más grueso, y un cable más grueso significa más disipación de corriente y potencia a menos que se pueda aumentar el número de vueltas para compensar.Y más vueltas significa una bobina más grande y/o una mejor fracción de empaque.

Este programa de cálculo de bobinas le permite experimentar fácilmente con todos esos factores.
NOTAS:

(1) Tamaños de cables
El programa prevé hasta 4 hilos en la bobina.Si ingresa un diámetro para más de un cable, el programa asumirá que todos los cables se enrollarán juntos como si fueran un solo cable y que se unirán al principio y al final del bobinado.(Es decir, los cables están eléctricamente en paralelo).
(Para 2 hilos, esto se denomina devanado bifilar, o para 3 hilos, devanado trifilar).

(2) La fracción de empaque, a veces denominada factor de relleno, expresa el porcentaje del espacio de bobinado que ocupa el cable de cobre.Se ve afectado por la forma del cable (generalmente redondo), el grosor del aislamiento en el cable, el grosor de la capa de aislamiento exterior de la bobina (típicamente papel eléctrico) y el método de bobinado.El método de bobinado puede incluir bobinado desordenado (también llamado bobinado salvaje) y bobinado de capas.
Para una bobina enrollada en desorden, la fracción de empaque típicamente estará en el rango de 55% a 60%.

(3) La potencia de la bobina resultante de los números de ejemplo precargados (ver arriba) es de 2,6 kW.Esta cifra puede parecer bastante alta, pero una máquina Magnabend está clasificada para un ciclo de trabajo de solo alrededor del 25 %.Por lo tanto, en muchos aspectos, es más realista pensar en la disipación de energía promedio que, dependiendo de cómo se use la máquina, será solo una cuarta parte de esa cifra, típicamente incluso menos.

Si está diseñando desde cero, la disipación de energía general es un parámetro muy importante a considerar;si es demasiado alto, la bobina se sobrecalentará y podría dañarse.
Las máquinas Magnabend fueron diseñadas con una disipación de potencia de alrededor de 2kW por metro de longitud.Con un ciclo de trabajo del 25 %, esto se traduce en alrededor de 500 W por metro de longitud.

Qué tan caliente se pondrá un imán depende de muchos factores además del ciclo de trabajo.En primer lugar, la inercia térmica del imán, y todo aquello con lo que esté en contacto (por ejemplo, el soporte), significa que el autocalentamiento será relativamente lento.¡Durante un período más largo, la temperatura del imán se verá influenciada por la temperatura ambiente, el área de superficie del imán e incluso por el color que esté pintado!(Por ejemplo, un color negro irradia calor mejor que un color plateado).
Además, suponiendo que el imán es parte de una máquina "Magnabend", las piezas de trabajo que se doblan absorberán calor mientras están sujetas en el imán y, por lo tanto, se llevarán algo de calor.En cualquier caso, el imán debe estar protegido por un dispositivo de disparo térmico.

(4) Tenga en cuenta que el programa le permite ingresar una temperatura para la bobina y, por lo tanto, puede ver su efecto en la resistencia de la bobina y la corriente de la bobina.Debido a que el alambre caliente tiene una resistencia más alta, se reduce la corriente de la bobina y, en consecuencia, también se reduce la fuerza de magnetización (amperios-vueltas).El efecto es bastante significativo.

(5) El programa asume que la bobina está enrollada con alambre de cobre, que es el tipo de alambre más práctico para una bobina magnética.
El cable de aluminio también es una posibilidad, pero el aluminio tiene una resistividad más alta que el cobre (2,65 ohmios comparado con 1,72 del cobre), lo que conduce a un diseño menos eficiente.Si necesita cálculos para alambre de aluminio, contácteme.

(6) Si está diseñando una bobina para una plegadora de láminas de metal "Magnabend", y si el cuerpo del imán tiene un tamaño de sección transversal razonablemente estándar (por ejemplo, 100 x 50 mm), entonces probablemente debería apuntar a una fuerza de magnetización (Amperio-Turn) de alrededor 3.500 a 4.000 amperios vueltas.Esta cifra es independiente de la longitud real de la máquina.Las máquinas más largas necesitarán usar un cable más grueso (o más hilos de cable) para lograr el mismo valor de AmpereTurns.
Incluso más giros de amperios serían mejores, especialmente si desea sujetar materiales no magnéticos como el aluminio.
Sin embargo, para un tamaño total de imán y grosor de polos dados, solo se pueden ganar más vueltas de amperios a expensas de una corriente más alta y, por lo tanto, una mayor disipación de potencia y el consiguiente aumento del calentamiento en el imán.Eso puede estar bien si un ciclo de trabajo más bajo es aceptable; de ​​lo contrario, se necesita un espacio de bobinado más grande para acomodar más vueltas, y eso significa un imán más grande (o polos más delgados).

(7) Si está diseñando, por ejemplo, un mandril magnético, se necesitará un ciclo de trabajo mucho mayor.(Dependiendo de la aplicación, quizás se necesite un ciclo de trabajo del 100 %).En ese caso, usaría un cable más delgado y quizás diseñaría para una fuerza de magnetización de, digamos, 1,000 amperios vueltas.

Las notas anteriores son solo para dar una idea de lo que se puede hacer con este versátil programa de calculadora de bobinas.

Calibres de cable estándar:

Históricamente, los tamaños de los cables se midieron en uno de dos sistemas:
Calibre de cable estándar (SWG) o Calibre de cable americano (AWG)
Desafortunadamente, los números de calibre para estos dos estándares no se alinean del todo y esto ha generado confusión.
Hoy en día es mejor ignorar esos viejos estándares y simplemente referirse al cable por su diámetro en milímetros.

Aquí hay una tabla de tamaños que abarcará cualquier cable que probablemente se necesite para una bobina magnética.