
【电】 concentric-wound coil
concentric; with one heart
surround; circle; encircle; revolve around; cincture
【计】 encircling
coil; winding
【化】 coil; coiler; pipe coil
【医】 coil
同心环绕线圈(Concentric Winding Coil)是电子工程和电磁学中的一种线圈结构,特指多个导电绕组以同一圆心、不同半径分层排列形成的线圈系统。其核心特征在于各层绕组轴线完全重合,磁场分布高度对称,常用于需要精确控制磁场均匀性或实现特定电磁耦合的场景。
同心性(Concentricity)
所有绕组层共享同一几何中心轴,内层线圈被外层完全包裹,形成嵌套式圆柱结构。这种设计可最小化漏磁通,提升磁场空间一致性。
英文对照: "Concentric" implies co-axial alignment of multiple winding layers around a common central axis.
环绕结构(Winding Configuration)
导线沿环形路径螺旋缠绕,层间通过绝缘介质隔离。内层绕组通常采用细导线以实现高匝密度,外层则用粗导线承载更大电流。
英文对照: "Winding" refers to the helical pattern of conductive wire, with "coil" denoting the complete electromagnetic component.
磁场优化
在MRI设备的主磁体中,同心绕组产生高度均匀的静态磁场(典型均匀性达1 ppm),确保成像精度(来源:IEEE Transactions on Magnetics)。
应用示例: 医用核磁共振成像(MRI)超导磁体。
能量传输效率
无线充电系统的发射/接收线圈采用同心双环设计时,耦合系数可提升15%-30%,减少涡流损耗(来源:IET Power Electronics期刊)。
应用示例: 电动汽车无线充电平台。
空间效率
相较于平铺式线圈,同心结构节省30%以上横向空间,适用于紧凑型设备(如微型传感器)。
物理机制: 安培环路定律(Ampère's Circuital Law)
$$ ointC mathbf{B} cdot dmathbf{l} = mu0 I{text{enc}} $$ 其中同心绕组可最大化包围电流$I{text{enc}}$。
抗干扰能力
外层绕组形成电磁屏蔽层,抑制外部磁场干扰(来源:EMC Society白皮书)。
设计参数: 层间距$d$需满足$d > sqrt{frac{rho}{pi f mu_0}}$以降低涡流效应($rho$为电阻率,$f$为频率)。
“同心环绕线圈”是电机或变压器中的一种绕组结构,其核心特点是多个线圈以同一中心轴呈环形排列,形成层叠或嵌套的结构。具体解释如下:
根据的信息,同心环绕线圈可分为:
若需更详细的技术参数或设计案例,可参考电机工程手册或专业文献。
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