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双绕组直流线圈匝数的测量计算
浙江兆正机电有限公司
邓时省
2012.9.9
F系列双绕组直流线圈封装后，有的只留下两个出线端，这时，该怎样测算启动绕组和保持绕组的匝数和电阻呢？
一． 首先，我们需要了解双绕组直流线圈的工作原理。
交流接触器直流线圈节能较简单的办法有两种，一种办法是采用单线圈加节能电阻；另一种是采用双绕组，一个绕组用于启动，一个绕组主要用于保持。本文讨论第二个办法。
先介绍双绕组（以下将绕组也称为线圈）直流线圈是如何工作和达到节能的。
通常我们采用图1的线路进行工作。W1启动线圈，线圈匝数少，电阻小；W2保持线圈，线圈匝数多，电阻大。双线圈组成的直流线圈接通直流电源时，启动线圈W1和保持线圈W2并联通电，使交流接触器启动，随着衔铁的闭合，常闭触头K断开，W1断电，只有W2继续通电，使接触器继续保持闭合状态。
在相同的直流电压下，启动时W1通电，由于电阻小，所以能耗就大；保持时只有W2通电，由于W2电阻大，所以能耗就小，达到了节约能量的目的。
二． 我们测量到的是什么值
我们采用电桥测量电阻，用常规的线圈匝数测试仪测量线圈的匝数。
一个双绕组直流线圈能使我们接触到的只有A1、A2两个接线端及开关K的按钮。
将线圈套到匝数测试仪的测试棒上，两个测试端接通到A1、A2，我们测到了一个匝数值W。但是，这个值可不是启动线圈W1的匝数，而是W1、W2并联后反映出来的匝数值；按下开关K后，我们测到了保持线圈W2的匝数。
同样，我们在测量线圈电阻时，在按下开关K前，我们测到的是线圈W1、W2并联时的两线圈直流电阻R1、R2的并联值R；按下开关K后，我们测到了保持线圈W2的直流电阻值R2。
我们无法直接测量到启动线圈的匝数W1和电阻值R1。
三． 启动线圈电阻的计算
启动线圈的电阻值比较好计算，因为有现成的计算公式。
启动线圈电阻R1、保持线圈R2并联后我们测到的值R：
R=R1×R2 / (R1+R2)
启动线圈的电阻值R1：
R1=R×R2 / (R2-R)
四． 启动线圈匝数的计算
1．首先我们要了解线圈匝数测试仪的基本工作原理
线圈匝数测试仪最基本的工作原理是，在一根磁棒上，套有两个线圈，一个是标准线圈，一个是被测线圈。使磁棒内产生一定的交变磁场，将两个线圈上产生的磁感应强度（电势）进行比较，由于感应电势与线圈匝数成正比，标准线圈的匝数是已知的，从而我们就可求得被测线圈的匝数。
当被测线圈内没有电流流过时，我们测到的是感应电势，其值与匝数基本成正比，当线圈内有电流流过时，我们测到的是线圈两端的电压，他是线圈感应电势和该电流在线圈阻抗上产生的压降之和。测量产生了误差，电流愈大，误差也愈大。
2．线圈并联时的测量值
当线圈并联时，线圈匝数测试仪也显示一个匝数值W，这个值与并联线圈两端的电压U成正比。这时，被测线圈内的电路原理图如图2所示。
当测试线圈并联时，在W1中产生电势E1，在W2中产生电势E2，当W1<>W2时，回路中产生电流：I1=－I2，
线圈两端电压为：
U=E1－I1×Z1=E2－I2×Z2
在合理的误差范围内（如1%以内），我们可以将电阻R视为阻抗Z 。
通过计算我们可以求得双线圈并联时，用匝数测试仪测到的并联视在匝数为：
W=（W1×R2＋W2×R1）/(R1＋R2)
3．启动线圈匝数W1的计算
根据“2”的计算公式，我们可以求得启动线圈匝数W1的计算值：
W1≈(W×R2－W2×R)÷(R2－R)
式中：
W1：启动线圈匝数；
W：启动线圈与保持线圈并联（K闭合）时，用匝数测试仪测得的A1、A2端匝数；
W2：保持线圈匝数，K断开时测得的线圈A1、A2端匝数；
R：启动线圈与保持线圈并联（K闭合）时，用电桥测得的A1、A2端电阻；
R2：保持线圈电阻，K断开时测得的线圈A1、A2端电阻；
由上述公式计算得到的匝数值，与实际值的误差通常在1%以内。
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