JPS634603A - 磁気コイル - Google Patents
磁気コイルInfo
- Publication number
- JPS634603A JPS634603A JP15636387A JP15636387A JPS634603A JP S634603 A JPS634603 A JP S634603A JP 15636387 A JP15636387 A JP 15636387A JP 15636387 A JP15636387 A JP 15636387A JP S634603 A JPS634603 A JP S634603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- wire
- diameter
- power consumption
- magnetic coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁気コイル、特に電力消費を減らしたマルチ
デージ・ワイヤ磁気コイルに関する。
デージ・ワイヤ磁気コイルに関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕電力
消費は、ソレノイド、高周波共振器等の高磁束回路に用
いるコイルの設計にとって決定的な要因である。電力消
費を最少にして、コイル及びその周囲が過熱しないよう
Ｋするのが望ましす。
消費は、ソレノイド、高周波共振器等の高磁束回路に用
いるコイルの設計にとって決定的な要因である。電力消
費を最少にして、コイル及びその周囲が過熱しないよう
Ｋするのが望ましす。
磁気コイルの形は、通常、中心コアに多層に巻かれた単
一グージ（寸法）のワイヤのトロイダルである。その結
果、各巻回毎の長さの違いによシ。
一グージ（寸法）のワイヤのトロイダルである。その結
果、各巻回毎の長さの違いによシ。
中心巻線の各巻回毎の抵抗値は、周辺巻線の各巻回毎の
抵抗値よシも小さい。
抵抗値よシも小さい。
従来のコイルよシも電力消費を減らすことのできる磁気
コイルが望まれている。
コイルが望まれている。
したがって本発明の目的は、電力消費を減らしたマルチ
ダージ・ワイヤ磁気コイルの提供にある。
ダージ・ワイヤ磁気コイルの提供にある。
ｃ問題点を解決するための手段及び作用〕本発明によれ
ば、各磁気コイルは、直列接続され念複数層の巻線を具
えており、各層のワイヤは異なるｒ−ジ（寸法）である
、内側層のワイヤの直径は最小であシ、外側層のワイヤ
の直径は最大である。
ば、各磁気コイルは、直列接続され念複数層の巻線を具
えており、各層のワイヤは異なるｒ−ジ（寸法）である
、内側層のワイヤの直径は最小であシ、外側層のワイヤ
の直径は最大である。
本発明の他の目的、効果及び新規な特徴は、添付図を参
照した以下の説明より明らか罠なろう。
照した以下の説明より明らか罠なろう。
真すぐで筒状の巻回ワイヤ・コイルにおいて、コイルの
総ての巻回の抵抗値が等しければ、電力消費を最少にで
きる。これは、コイル軸に近い巻線の直径はコイル軸か
ら離れた巻線の直径よプも小さいことを意味する。すな
わち、 ＬＩ ＸＲ１＝ Ｌ２ＸＲ２＝ Ｌ３ ＸＲ３＝・・・
ということを意味する。なお、Ｌｌ、Ｌ２、Ｌ３・・・
は、各巻線層のコイルにおける各巻回毎の長さであシ。
総ての巻回の抵抗値が等しければ、電力消費を最少にで
きる。これは、コイル軸に近い巻線の直径はコイル軸か
ら離れた巻線の直径よプも小さいことを意味する。すな
わち、 ＬＩ ＸＲ１＝ Ｌ２ＸＲ２＝ Ｌ３ ＸＲ３＝・・・
ということを意味する。なお、Ｌｌ、Ｌ２、Ｌ３・・・
は、各巻線層のコイルにおける各巻回毎の長さであシ。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３・・・は、各対応コイル巻回に関連し
た単位長轟りの抵抗値である。 Ｌｌがコイル軸に近い
コイル巻回の長さであり、 Ｌ３がコイル軸から離れた
コイル巻回の長さならば、ＬＸＲの積は等しいので。
た単位長轟りの抵抗値である。 Ｌｌがコイル軸に近い
コイル巻回の長さであり、 Ｌ３がコイル軸から離れた
コイル巻回の長さならば、ＬＸＲの積は等しいので。
単位長さ毎の抵抗値Ｒ１は単位長さ毎の抵抗値Ｒ３より
も大きい。抵抗値はワイヤの直径に反比例するので、長
さＬｌのワイヤの直径は長さＬ３のワイヤの直径よシも
小さい。
も大きい。抵抗値はワイヤの直径に反比例するので、長
さＬｌのワイヤの直径は長さＬ３のワイヤの直径よシも
小さい。
理想的には、これは、コイルが各層毎に巻回されてｂる
ので、ある層のワイヤの直径はその下の層のワイヤの直
径よりもわずかに大きいことを意味する。実際には、こ
の理想を実現できない、しかし、この理想は、複数のコ
イル層部分を直列接続することＫより近似できる。
ので、ある層のワイヤの直径はその下の層のワイヤの直
径よりもわずかに大きいことを意味する。実際には、こ
の理想を実現できない、しかし、この理想は、複数のコ
イル層部分を直列接続することＫより近似できる。
第１図は本発明の好適々実施例の斜視図、第２図はｔＸ
１図の線■−Ｈに沿う断面図である。これら第１及び第
２図に示す如く、中心軸（６）を有するコイルαＱは、
複数のコイル部分（１４ｍ）、（１４ｂ）、（１４ｃ）
を具えており、各コイルは異なるｒ−ジのワイヤによ）
形成されてｂる。内側部分（１４ｍ）のワイヤの直径は
、その上の部分（１４ｂ）のワイヤの直径よシも小さく
、この部分（４４ｂ）のワイヤの直径は外側部分（１４
ａ）のワイヤの直径よシも小さい、これらコイル部分（
１４ｍ）、 （１４ｂ）、（１４ｅ）は、これら部分を
直列接続するように、任意の適当な手段によシ遷移点（
１６ｍ）及び（１６ｂ）において直列接続される・コイ
ルａ０の出力は、第１部分（１４ｍ）の開始端部（１８
ｍ）及び最終部分（１４ｅ）の端部（１８ｂ） Ｋまた
がって得る。３つの部分を図示したが、２つの部分でも
、電力消費を５〜１０ノ！−セント減少できる一方、コ
イル部分の数を増加することによシ、コイルαＱを巻回
毎の抵抗値が最適に等しい構造に近づけることができる
。
１図の線■−Ｈに沿う断面図である。これら第１及び第
２図に示す如く、中心軸（６）を有するコイルαＱは、
複数のコイル部分（１４ｍ）、（１４ｂ）、（１４ｃ）
を具えており、各コイルは異なるｒ−ジのワイヤによ）
形成されてｂる。内側部分（１４ｍ）のワイヤの直径は
、その上の部分（１４ｂ）のワイヤの直径よシも小さく
、この部分（４４ｂ）のワイヤの直径は外側部分（１４
ａ）のワイヤの直径よシも小さい、これらコイル部分（
１４ｍ）、 （１４ｂ）、（１４ｅ）は、これら部分を
直列接続するように、任意の適当な手段によシ遷移点（
１６ｍ）及び（１６ｂ）において直列接続される・コイ
ルａ０の出力は、第１部分（１４ｍ）の開始端部（１８
ｍ）及び最終部分（１４ｅ）の端部（１８ｂ） Ｋまた
がって得る。３つの部分を図示したが、２つの部分でも
、電力消費を５〜１０ノ！−セント減少できる一方、コ
イル部分の数を増加することによシ、コイルαＱを巻回
毎の抵抗値が最適に等しい構造に近づけることができる
。
第３図は、コイル部分（１４ｍ）、（１４ｂ）、（ｔｉ
ｃ）の電気的直列接続を示し、各部分け、夫々巻回数が
Ｎ１、Ｎ２．Ｎ３であシ、対応する抵抗値がＲ１、Ｒ２
，Ｒ３である。
ｃ）の電気的直列接続を示し、各部分け、夫々巻回数が
Ｎ１、Ｎ２．Ｎ３であシ、対応する抵抗値がＲ１、Ｒ２
，Ｒ３である。
よって、巻回数及び抵抗値の和が、コイル（至）全体の
等圃回路となる。ワイヤ・ｒ−ジ及びコイル部分の数の
数択は、経験的に行をう０例えば、全体の直径Ｄｏが１
．７１０インチで、内側の直径用が０５４材ンチで、２
つの部分から成るマルチデージ・ワイヤ磁気コイルの場
合、内側コイルを０６ ＡＷＧワイヤで作り、外側コイ
ルを＄２４ ＡＷＧワイヤで作ると。
等圃回路となる。ワイヤ・ｒ−ジ及びコイル部分の数の
数択は、経験的に行をう０例えば、全体の直径Ｄｏが１
．７１０インチで、内側の直径用が０５４材ンチで、２
つの部分から成るマルチデージ・ワイヤ磁気コイルの場
合、内側コイルを０６ ＡＷＧワイヤで作り、外側コイ
ルを＄２４ ＡＷＧワイヤで作ると。
電力はＰ＝Ｉ ＸＲだけ消費される。ここで、Ｒは次式
で与えられる全体の抵抗値である。
で与えられる全体の抵抗値である。
Ｒ＝ＰｉＸｒｌＸｎｔＸ（Ｄｏ−Ｄｍ）Ｘ（Ｄｏ＋Ｄｍ
）ＸＬ＋ＰｉＸｒ２Ｘｎ２Ｘ（Ｄｍ−Ｄｉ ）Ｘ（Ｄｍ
＋Ｄｉ ）ＸＬなお、Ｐｌは定数、ｒｌ及びｒ２は夫々
のワイヤの固有抵抗値、ｎｌ及びＮ２は夫々のワイヤの
バッキング係数、Ｄｍは内側コイル及び外側コイル間の
クロスオーバ直径、Ｌはコイルの長さである。コイルの
巻回数は、夫々のバッキング係数及びコイル部分の断面
領域から計算できる。コイル電流は、巻回数及びコイル
が発生する所望の電磁誘導から計算できる。よって、コ
イルの電力消費は、抵抗値及び必要な電流から決定でき
る。これは次のような表となり、グラフにすると第４図
のようになる。
）ＸＬ＋ＰｉＸｒ２Ｘｎ２Ｘ（Ｄｍ−Ｄｉ ）Ｘ（Ｄｍ
＋Ｄｉ ）ＸＬなお、Ｐｌは定数、ｒｌ及びｒ２は夫々
のワイヤの固有抵抗値、ｎｌ及びＮ２は夫々のワイヤの
バッキング係数、Ｄｍは内側コイル及び外側コイル間の
クロスオーバ直径、Ｌはコイルの長さである。コイルの
巻回数は、夫々のバッキング係数及びコイル部分の断面
領域から計算できる。コイル電流は、巻回数及びコイル
が発生する所望の電磁誘導から計算できる。よって、コ
イルの電力消費は、抵抗値及び必要な電流から決定でき
る。これは次のような表となり、グラフにすると第４図
のようになる。
この構造において、 Ｄｍの最適な値は約１インチとな
る。
る。
表（ＮＸＩは一定）
加 Ｎ ＲＩ Ｐｌ、７１０
２００７ ２Ｂ、９１ ０．３９９ ４．５９
１．５９３ １９３４ ２６．３７ ０．４１４
４．５１１．４７７ １８６１ ２４．０１
０．４３０ ４．４４１．３６０ １７８８
２１．８３ ０．４４７ ４．３７１．２４４
１７１６ １９．８３ ０．４６６ ４．３１１
．１２７ １６４３ １８．０１ ０．４８７
４．２７１．０１０ １５７０ １６．３７
０．５１０ ４．２５０．８９４ １４９７ １
４．９１ ０．５３４ ４．２５０．７７７ １
４２５ １３．６２ ０．５６２ ４．３００．
６６１ １３５２ １２．５２ ０．５９２
４．３８０．５４４ １２７９ １１．５９ ０
．６２５ ４．５３〔発明の効果〕 したがって本発明によれば、各巻回構造毎に最適な等し
い抵抗値とすることにより、従来の磁気コイルよシも電
力消費が減少したマルチデージ・ワイヤ磁気コイルを得
られる。このために、複数のコイル部分を直列接続し、
コイル軸だ近い部分のワイヤの直径をコイル軸から離れ
た部分のワイヤの直径よシも小さくしている。
２００７ ２Ｂ、９１ ０．３９９ ４．５９
１．５９３ １９３４ ２６．３７ ０．４１４
４．５１１．４７７ １８６１ ２４．０１
０．４３０ ４．４４１．３６０ １７８８
２１．８３ ０．４４７ ４．３７１．２４４
１７１６ １９．８３ ０．４６６ ４．３１１
．１２７ １６４３ １８．０１ ０．４８７
４．２７１．０１０ １５７０ １６．３７
０．５１０ ４．２５０．８９４ １４９７ １
４．９１ ０．５３４ ４．２５０．７７７ １
４２５ １３．６２ ０．５６２ ４．３００．
６６１ １３５２ １２．５２ ０．５９２
４．３８０．５４４ １２７９ １１．５９ ０
．６２５ ４．５３〔発明の効果〕 したがって本発明によれば、各巻回構造毎に最適な等し
い抵抗値とすることにより、従来の磁気コイルよシも電
力消費が減少したマルチデージ・ワイヤ磁気コイルを得
られる。このために、複数のコイル部分を直列接続し、
コイル軸だ近い部分のワイヤの直径をコイル軸から離れ
た部分のワイヤの直径よシも小さくしている。
第１図は本発明の好適な一実施例の斜視図、第２図は第
１図の線ｕ−ｎ＜沿う断面図、第３図は第１図の等価回
路、第４図はワイヤ・ｒ−ジ・クロスオーバ直径とコイ
ル消費電力の関係を示す図である― 図において、（１４ｍ）、（１４ｂ）、（１４ｅ）はコ
イル部分である。
１図の線ｕ−ｎ＜沿う断面図、第３図は第１図の等価回
路、第４図はワイヤ・ｒ−ジ・クロスオーバ直径とコイ
ル消費電力の関係を示す図である― 図において、（１４ｍ）、（１４ｂ）、（１４ｅ）はコ
イル部分である。
Claims (1)
- 順次重ねられ直列接続された複数のコイル部分を具え
、内側のコイル部分のワイヤの直径は外側のコイル部分
のワイヤの直径よりも小さいことを特徴とする磁気コイ
ル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US87759186A | 1986-06-23 | 1986-06-23 | |
| US877591 | 1986-06-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS634603A true JPS634603A (ja) | 1988-01-09 |
Family
ID=25370288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15636387A Pending JPS634603A (ja) | 1986-06-23 | 1987-06-23 | 磁気コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS634603A (ja) |
-
1987
- 1987-06-23 JP JP15636387A patent/JPS634603A/ja active Pending
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