Коэффициенты заполнения катушки и обмотки

Очевидно, что в любой катушке площадь сечения меди из-за наличия воздушных прослоек и изоляции всегда меньше, чем общая площадь сечения катушки. Отношение этих площадей называется коэффициентом заполнения катушки

, (250)

где S_м и S_к – площади сечения меди и катушки.

Для катушки цилиндрической

Рис. 112. Размеры катушки формы (рис. 112) из круглого провод

, . (251)

Подставляя в коэффициент заполнения катушки, получим

, (252)

где d – диаметр голого провода, см; w – число витков обмотки.

Коэффициент заполнения катушки зависит от многих факторов: профиля сечения провода, толщины и вида изоляции провода и катушки, качества намотки, диаметра провода и т. д. Если при определении площади катушки не учитывать толщину внешней изоляции (каркас, бандаж), то получим коэффициент заполнения обмотки

, (253)

где ; – толщина изоляции наружной, внутренней и торцевой поверхностей катушки, см.

Связь между коэффициентами заполнения катушки и обмотки следующая

. (254)

Коэффициент заполнения обмотки всегда больше коэффициента заполнения катушки. Он зависит от качества укладки, диаметра провода и толщины межслойной изоляции. Если качество укладки учесть коэффициентом К_у, то можно выразить коэффициент заполнения обмотки так: а) для круглого провода без

Рис. 113. К определению К_зо межслойной изоляции

, (255)

d_и – диаметр провода с изоляцией, см.

б) для круглого провода с межслойной изоляцией (рис.113, б).

Таким образом, коэффициент заполнения обмотки есть отношение площади, занимаемой медью к площади квадрата на рис.113

, (256)

где – толщина межслойной изоляции.

Коэффициент укладки зависит от способа намотки обмотки. Различают три вида намотки:

1) неравномерная (дикая) намотка, которая производится без специальных приспособлений для укладки витков, коэффициент укладки равен К_у = 0,7…0,9;

2) рядовая намотка, при которой витки одного слоя укладываются плотно друг к другу, а витки двух смежных слоев располагаются один над другим; для такой намотки (рис. 113, а) К_у = 0,9…0,95;

3) шахматная намотка, при которой витки верхнего слоя укладываются в промежутки между витками нижнего слоя (рис. 114)

К_у = 0,95…1,05.

Коэффициент заполнения обмотки зависит

от соотношения толщины изоляции и

Рис. 114. Шахматная намотка толщины провода

при . (257)

Здесь – толщина витковой изоляции;

Отношение уменьшается с увеличением d, поэтому, К_зо с ростом диаметра провода увеличивается и зависит от марки провода, от качества намотки (через К_у), от натяжения провода, настройки намоточного станка, от наличия междуслойных прокладок.