หลักการและวิธีการผลิตขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า

การสร้างขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ารอบ ๆ ลวดจะทำให้ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ามีรูปร่างเป็นเกลียวและสนามแม่เหล็กจะแข็งแกร่งขึ้น นั่นคือการเพิ่มความเข้มของสนามแม่เหล็กในพื้นที่ที่เล็กที่สุด การหุ้มพื้นผิวของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยลวดหุ้มฉนวนแทนลวดธรรมดาจะช่วยประหยัดพื้นที่ได้ การขึ้นรูปด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการขึ้นรูปของโลหะผสมน้ำหนักเบาได้อย่างมีประสิทธิภาพ โครงสร้างของขดลวดเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพการขึ้นรูป กำหนดการกระจายของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าตามส่วนที่ผิดรูปของชิ้นงานและออกแบบขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องอย่างมีจุดประสงค์

ทิศทางของสนามแม่เหล็กของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าถูกกำหนดตามกฎของสกรูมือขวา" หรือที่เรียกว่ากฎของแอมแปร์" จับโซลินอยด์ที่มีพลังงานด้วยมือขวา ให้งอนิ้วทั้งสี่ไปในทิศทางเดียวกับกระแสไฟฟ้า และปลายที่นิ้วหัวแม่มือชี้คือขั้ว N ของโซลินอยด์ที่มีพลังงาน จับตัวนำตรงที่มีพลังงานด้วยมือขวาและให้นิ้วหัวแม่มือชี้ไปในทิศทางของกระแสไฟฟ้า จากนั้นทิศทางที่นิ้วทั้งสี่ชี้คือทิศทางที่ล้อมรอบด้วยเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ขั้วตรงข้ามจะดึงดูดกัน โซลินอยด์ที่มีพลังงานแต่ละรอบจะสร้างแม่เหล็ก เมื่อแม่เหล็กทั้งหมดที่พวกมันสร้างขึ้นซ้อนทับกัน รูปร่างของสนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้น ดังนั้น จะเห็นได้ว่ารูปร่างของแรงแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยโซลินอยด์ที่มีพลังงานนั้นคล้ายกับแม่เหล็ก และสนามแม่เหล็กภายในโซลินอยด์และสนามแม่เหล็กภายนอกรวมกันเพื่อสร้างเส้นแรงแม่เหล็กแบบปิด

วิธีการพันขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ามีหลายวิธี โดยสามารถแบ่งตามรูปร่างของตัวทำความร้อนที่แตกต่างกันได้เป็นขดลวดแบบแผ่นแบน ขดลวดแบบม้วนตรงแบบวงกลม วิธีการพันแบบรูปตัว U เป็นต้น เมื่อพันขดลวด ขดลวดสามารถอยู่ติดกันทีละอันได้จนกว่าจะพันเสร็จ วิธีการพันแบบหนาแน่นนี้ใช้เมื่อความยาวของกระบอกมีจำกัด โดยปกติจะไม่เลือกวิธีการพันขดลวดนี้เมื่อกระบอกมีความยาวเพียงพอ เนื่องจากประตูทำความร้อนของวิธีการพันขดลวดนี้ค่อนข้างกระจุกตัวกัน (ประตูทำความร้อนจะกระจุกตัวอยู่ตรงกลางของขดลวดที่พัน) ดังนั้น เมื่อกระบอกมีความยาวระดับหนึ่ง เพื่อให้ประตูทำความร้อนกระจายอย่างสม่ำเสมอบนกระบอก ผู้เขียนมักจะแนะนำให้ใช้วิธีการพันขดลวดแบบอื่น เช่น พันขดลวดให้แน่นเป็นวงกลมสี่หรือห้าหรือห้าหรือหกวงทีละวง จากนั้นแยกเป็นวงกลมหกหรือเจ็ดเซนติเมตร แล้วพันให้แน่นอีกครั้ง แล้วพันเป็นหลายส่วนเช่นนี้

เนื่องจากขดลวดเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าต้องทนต่ออุณหภูมิสูง จึงต้องพันด้วยวัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิ เพื่อให้สามารถปรับให้เข้ากับการทำงานปกติของแม่เหล็กไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูงได้ จำเป็นต้องใช้เฟอร์ไรต์คุณภาพสูงสำหรับการให้ความร้อนแบบสองชั้น และผลการแปลงความร้อนจะดีขึ้นอย่างมากเป็นมากกว่า 99%