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繞組技術

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繞組技術是製作線圈繞組的相關技術。線圈是電路中的元件,在電動機發電機變壓器中提供磁場,也是喇叭以及麥克風的元件之一。繞組的外形和尺寸是配合應用需求而設計的。繞組的設計會大幅受到电感品質因子、工作頻率、絕緣強度以及期望磁場強度等參數的影響。繞組技術可以依繞組的種類以及外形來分為幾組。繞組技術的量產會用自動化機械。

線圈
線圈
定子
定子

相關的術語

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此條目是有關繞組技術,其中許多內容都是針對電機機械的。此段落定義一些會用到的詞語。

轉子和定子

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轉子和定子的疊片是由同一片電鋼衝壓下來的。內層的是轉子,有40個槽和40個齒。外層的是定子,有36個槽和36個齒。定子和轉子之間有很薄的氣隙。在靠近氣隙處,齒會變寬,而槽會變窄。齒較寬的部份稱為齒鞋
組成定子後的疊片

電動機或發電機會包括一個圓柱形會旋轉的部件,稱為轉子,另一個固定的部份,則是定子。定子和轉子之間的空隙即為氣隙,為了提升效率,氣隙會越小越好,一般會是1–2 mm。

針對大部份交流的發電機而言,定子是电枢,而轉子是場磁鐵。

疊片

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定子和轉子都是由电工钢薄片衝壓出來的許多疊片所製成,每一片薄片約1 mm,疊片的目的是為了減少渦電流,渦電流會發熱,使效率下降。

槽和齒

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繞組是由絕緣層的導體製成,導體會穿過定子(或轉子)中所露出的槽。槽和槽之間的定子(或轉子)則稱為齒。槽和齒的外形也是電機機械設計的一部份。槽可能是長方形、錐形、圓形等。

齒的末端靠近氣隙處會變寬,稱為齒鞋。

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「極」是指磁鐵的磁極,一定是成對出現。磁極可能是在某固定位置不動的物體,也可能是隨著機器旋轉,沒有實體的概念。磁極可能是某個磁性材料的一塊,也有可能分散在數個定子或轉子的齒上。

電氣角

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轉子旋轉一圈,會旋轉360度。若是二極的電機,每旋轉180度就會經過磁極一次,導體裡的電流,在轉子旋轉一圈時,也完成一個完整的週期。

若是四極的電機,每旋轉90度就會經過磁極一次,轉子旋轉90度時,導體裡的電流完成了半個週期,電流上的角度相當180度。因為有四個磁極,在轉子旋轉一圈時,電流的角度會是四個180度,也就是720度,兩圈。

為了區分轉子轉動的角度,以及導體中電流的變化的情形,會定義以下的機械角和電氣角。

  • 機械角(mechanical degrees)是指轉子旋轉的角度
  • 電氣角(electrical degrees)是導體中電流變化的情形

一般而言,電氣角等於機械角乘以極數的一半。

不論極數有多少,每一極對應180度的電氣角。

電氣角和機械角的關係如下:

其中P是磁極數[1]

書目

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  • Querfurth, William. Coil Winding: A Description of Coil Winding Procedures, Winding Machines and Associated Equipment. University of Michigan: G. Stevens Mfg. Company. 1954. 
  • Gingery, David. Build a Universal Coil Winding Machine. David J Gingery Publishing. 1991. ISBN 978-1878087102. 

參考資料

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  1. ^ Armature Winding. Circuit Globe. 5 January 2016 [July 29, 2022]. 

外部連結

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