線占積率とは、四角いコイル断面積に対し、電線が占める割合のことです。
線占積率をWR、コイル断面積がSc、電線断面積がSwとすると
WR＝Sw／Sc×100 (%)
と計算します。
この線占積率が分かれば、任意の断面積に何本の電線が巻きつけられるかが分かります。
整列巻きは、２つのパターンがあるので、それぞれについて計算してみましょう。
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Ａ．
偶数層＝奇数層の場合 コイルの断面積 |
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B．
偶数層＝奇数層-1Tの場合 コイルの断面積 |
コイルの幅W＝（n1+0.5）*φ
コイルの高さｈ＝0.866×(n2-1)×φ+φ
コイル断面積Sc＝W×ｈ
電線の断面積
総巻数N＝n1×n2
Sw＝π×（φ/2）^2×N
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コイルの幅W＝n1*φ
コイルの高さｈ＝0.866×(n2-1)×φ+φ
コイル断面積Sc＝W×ｈ
電線の断面積
総巻数N＝n1×奇数層＋(n1-1)×偶数層
Sw＝π×（φ/2）^2×N
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例えば、
n1＝10T、n2＝10層、線径1mmとすると、
W＝10.5、ｈ＝8.794、Sc＝92.337
N＝100、Sw＝78.53
従って、
WR＝78.53/92.337×100 ≒ 85.05 (%)
です。 |
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例えば、
n1＝10T、n2＝10層、線径1mmとすると、
W＝10、ｈ＝8.794、Sc＝87.94
N＝95、Sw＝74.61
従って、
WR＝74.61/87.94×100 ≒ 84.84 (%)
です。 |
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このように、A、Bともほぼ85%になりました。
任意の四角い断面が分かっている時、その断面積の85%が巻きつけが可能です。
電線の仕上り外径φを決めれば、断面積Scに巻きつけられる本数Nは
Sw＝π×（φ/2）^2×N ＝ Sc×0.85
N＝Sc×0.85／（π×（φ/2）^2）
となり、計算上で巻線が可能な最大値になります。
ガラ巻の場合は、60～65%で考えています。
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下表のように巻数を増やすと、90%に近づくようです。
整列巻きと線占積率（偶数層＝奇数層）
仕上り外径：1mm
| 1層巻数 |
層数 |
総巻数 |
電線断面積 |
コイル断面積 |
線占積率 |
| n1 |
n2 |
N（T) |
Sw(mm2) |
Sｃ(mm2) |
WR(%) |
| 5 |
5 |
25 |
19.63 |
24.55 |
79.97 |
| 10 |
10 |
100 |
78.54 |
92.34 |
85.06 |
| 15 |
15 |
225 |
176.71 |
203.42 |
86.87 |
| 20 |
20 |
400 |
314.16 |
357.81 |
87.80 |
| 25 |
25 |
625 |
490.87 |
555.49 |
88.37 |
| 30 |
30 |
900 |
706.86 |
796.48 |
88.75 |
| 35 |
35 |
1225 |
962.11 |
1080.76 |
89.02 |
| 40 |
40 |
1600 |
1256.64 |
1408.35 |
89.23 |
| 50 |
50 |
2500 |
1963.49 |
2193.42 |
89.52 |
| 100 |
100 |
10000 |
7853.98 |
8716.77 |
90.10 |
| 200 |
200 |
40000 |
31415.90 |
34753.47 |
90.40 |
| 500 |
500 |
250000 |
196349.38 |
216783.57 |
90.57 |
| 500 |
1000 |
500000 |
392698.75 |
433500.07 |
90.59 |
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