ES2312232B2 - PROCEDURE FOR PREDICTION AND CONTROL OF THE INDUCTANCE OF A BRAINED CABLE WITH DRAINAGE, SCREENED WITH DOUBLE LAYER SHEET AND WITH PROTECTIVE COVER, BY VARIATION OF THE BRAIDING PASS. - Google Patents
PROCEDURE FOR PREDICTION AND CONTROL OF THE INDUCTANCE OF A BRAINED CABLE WITH DRAINAGE, SCREENED WITH DOUBLE LAYER SHEET AND WITH PROTECTIVE COVER, BY VARIATION OF THE BRAIDING PASS. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento de predicción y control de la inductancia de un cable de par trenzado con drenaje, apantallado con lámina de doble capa y con cubierta protectora, mediante la variación del paso del trenzado.Prediction procedure and control of inductance of a twisted pair cable with drain, shielded with double layer sheet with protective cover, by means of variation of braiding step.
El procedimiento permite la predicción y el control de la inductancia eléctrica de un cable de par trenzado determinada por las dimensiones y la naturaleza de los elementos que lo conforman, y controlada mediante el parámetro paso del trenzado. El resultado de su aplicación es la obtención de un cable final de inductancia predefinida o la determinación de las características de diseño del cable a fabricar para satisfacer un valor de esta característica eléctrica. El procedimiento y el producto de su aplicación son de interés en la industria de fabricación de cable destinado a transmisión de señal o a alimentación de circuitos electrónicos.The procedure allows prediction and control of the electrical inductance of a twisted pair cable determined by the dimensions and nature of the elements that conform it, and controlled by the step parameter of braided. The result of its application is to obtain a cable end of predefined inductance or the determination of design characteristics of the cable to be manufactured to meet a value of this electrical characteristic. The procedure and the product of your application are of interest in the industry manufacture of cable for signal transmission or electronic circuit power
Description
Procedimiento de predicción y control de la inductancia de un cable de par trenzado con drenaje, apantallado con lámina de doble capa y con cubierta protectora, mediante la variación del paso del trenzado.Prediction procedure and control of inductance of a twisted pair cable with drain, shielded with double layer sheet with protective cover, by means of variation of braiding step.
La invención se enmarca en el sector técnico de procesos de fabricación y mejora de características de cable destinado a la transmisión de señales eléctricas o alimentación de circuitos electrónicos.The invention is part of the technical sector of manufacturing processes and improvement of cable characteristics intended for the transmission of electrical signals or power supply electronic circuits.
En la actualidad existen múltiples tipos de cables destinados a transmitir señales eléctricas entre dispositivos electrónicos o a alimentar circuitos electrónicos de finalidades muy dispares. Debido a la repercusión que las características eléctricas de los cables, como medios de transmisión, presentan en la calidad de las señales a transmitir, se hace necesario el control de las mismas.There are currently multiple types of cables intended to transmit electrical signals between electronic devices or to power electronic circuits of very different purposes. Due to the impact that electrical characteristics of the cables, as means of transmission, present in the quality of the signals to be transmitted, it is necessary to control them.
Uno de los parámetros eléctricos más importantes de una línea de transmisión eléctrica es la inductancia. El control de la inductancia de un cable permite asegurar cierto comportamiento e integridad en la señal eléctrica que se pretende transmitir por dicho medio físico. Este parámetro se suele obtener empíricamente en ensayos de productos finales ya fabricados o de forma aproximada a través de expresiones genéricas poco precisas, que no tienen en cuenta los parámetros de diseño de ciertos cables especiales. Uno de los cables más empleados en transmisión de señal es el par trenzado, que puede llevar incorporados apantallamiento y cubiertas. Cada uno de estos elementos, en función de sus dimensiones y propiedades físicas, y en función del proceso de fabricación a través del cual se incorporan al cable final, aporta una variación de la inductancia al conjunto que es necesario cuantificar y predecir.One of the most important electrical parameters of an electric transmission line is the inductance. The control of the inductance of a cable ensures certain behavior and integrity in the electrical signal that is intended to be transmitted by said physical medium. This parameter is usually obtained empirically in tests of final products already manufactured or approximately through little precise generic expressions, which they don't have in It counts the design parameters of certain special cables. One of the most used cables in signal transmission is the pair braided, which can have built-in shielding and covered. Each of these elements, depending on their dimensions and physical properties, and depending on the process of manufacturing through which they are incorporated into the final cable, provides a variation of the inductance to the set that is necessary Quantify and predict.
Los sistemas de transmisión de señales por cable estandarizados exigen, normalmente, un valor máximo permitido de inductancia, pero suelen estar orientados a tipos de cables muy determinados en cuanto a dimensiones y materiales. El control de este parámetro para cables genéricos está abierto a determinaciones más precisas.Cable signal transmission systems Standardized normally require a maximum allowed value of inductance, but they are usually oriented to very types of cables determined in terms of dimensions and materials. The control of this parameter for generic cables is open to determinations more precise
Es de gran interés, por tanto, obtener una racionalización del proceso de fabricación y un modelo de predicción y control de la inductancia de un par trenzado en función del principal parámetro de diseño del mismo, el paso del trenzado o también el número de vueltas por metro, y en función de las características de los elementos (pantallas, drenajes, cubiertas) que se incorporan al mismo para conformar el cable final. La presente invención consiste en un novedoso procedimiento que establece de forma precisa el valor de la inductancia de un cable final (Fig. 1) a partir de la selección de los elementos que lo componen, y mediante la variación de las características del trenzado en el proceso de fabricación, lo que permite controlar su inductancia.It is of great interest, therefore, to obtain a rationalization of the manufacturing process and a model of prediction and control of the inductance of a twisted pair as a function of the main design parameter thereof, the braiding step or also the number of turns per meter, and depending on the characteristics of the elements (screens, drains, covers) which are incorporated therein to form the final cable. The The present invention consists of a novel method that precisely sets the value of the inductance of a cable final (Fig. 1) from the selection of the elements that make up, and by varying the characteristics of the braided in the manufacturing process, which allows you to control your inductance.
La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para el control de la inductancia desde la fabricación de un cable de par trenzado, a partir del control de la relación entre la velocidad de avance y recogida del cable final en la máquina de trenzado, y la velocidad de giro del elemento que aporta la torsión a los cables individuales para establecer la hélice final. El nuevo método también predice y cuantifica la influencia del apantallamiento, con cinta flexible de doble capa y la cubierta aportada por extrusión al conjunto trenzado, sobre la inductancia del cable final.The present invention relates to a new procedure for the control of inductance from the manufacture of a twisted pair cable, from the control of the relationship between the feed rate and collection of the final cable in the braiding machine, and the speed of rotation of the element that provides the twist to the individual cables to establish the final propeller The new method also predicts and quantifies the shielding influence, with flexible double layer tape and the cover provided by extrusion to the braided assembly, on the final cable inductance.
El primer parámetro que determina este procedimiento es la relación entre el avance y el giro de los conductores en el proceso de trenzado, es decir, el número de vueltas por metro que tiene el trenzado final, que también se caracteriza mediante su inverso, el paso (p=1/n), o también por el ángulo de avance de la hélice que forman los conductores. A esta variable fundamental se incorporan los parámetros que definen las características del apantallamiento y la protección con cubierta aislante.The first parameter that determines this procedure is the relationship between the advance and the turn of the conductors in the braiding process, that is, the number of turns per meter that has the final braid, which is also characterized by its inverse, the step (p = 1 / n), or also by the angle of advance of the propeller formed by the conductors. This The fundamental variable incorporates the parameters that define the shielding and protection features with cover insulating.
El análisis de la variación de la inductancia del par trenzado (Fig. 2) respecto al número de vueltas por metro (n), o su inverso, el paso (p=1/n), aporta una tendencia de incremento de inductancia dependiente del valor de la citada variable (n). El término que expresa la variación de inductancia respecto el aumento del número de vueltas por metro depende de la distancia que separa los conductores y del medio que los rodea, es decir, del espesor y la permeabilidad magnética del aislamiento. Los términos en los que se muestra esta tendencia se establecen según los criterios siguientes:The analysis of the inductance variation of the twisted pair (Fig. 2) with respect to the number of turns per meter (n), or its inverse, the step (p = 1 / n), provides a tendency of increase in inductance dependent on the value of the cited variable (n). The term that expresses the variation of inductance regarding the increase in the number of turns per meter depends on the distance that separates the conductors and the surrounding environment, is that is, the thickness and magnetic permeability of the insulation. The terms in which this trend is shown are established according to the following criteria:
- \sqbullet\ sqbullet
- El trenzado de un par de conductores para obtener un cable final de longitud predefinida exige una longitud de estos conductores mayor que la del cable final. Es decir, el trenzado implica un incremento de longitud de los cables conforme se reduce el paso para obtener una longitud establecida de cable final. Este aspecto tiene su repercusión en el valor de la inductancia por unidad de longitud del cable trenzado, que sufre un evidente incremento.The twisted of a pair of conductors to obtain a final cable of predefined length it requires a length of these conductors greater than that of the cable final. That is, braiding implies an increase in length of the cables as the step is reduced to obtain a length established end cable. This aspect has an impact on the inductance value per unit of twisted cable length, that suffers an obvious increase.
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- \sqbullet\ sqbullet
- La forma que se origina al trenzar los cables provoca una variación de la inductancia que depende del número de vueltas por unidad de longitud. La reducción del paso del trenzado implica una deformación del aislamiento que aproxima los conductores del cable entre sí, es decir, reduce la distancia entre ellos, y este aspecto provoca una disminución de la inductancia.The form that originates from braiding the cables causes a variation of the inductance that It depends on the number of turns per unit length. The reduction of the twisting passage implies a deformation of the insulation that approximates the cable conductors with each other, that is, reduces the distance between them, and this aspect causes a decrease in inductance.
Entonces, la expresión de la inductancia por unidad de longitud del par trenzado se establece inicialmente, y sin desarrollar, como se muestra en la ecuación (1):So, the expression of inductance by unit of twisted pair length is initially set, and undeveloped, as shown in equation (1):
que, si se desarrolla el término que expresa el incremento de longitud, se transforma enthat, if the term develops which expresses the increase in length, is transformed in
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donde la inductancia (L) está formada por la inductancia externa (L_{e}) y la inductancia interna (L_{i}) del par de conductores.where the inductance (L) is formed by the external inductance (L e) and the inductance internal (L_ {i}) of the pair of drivers.
n = número de vueltas por metro del trenzado n = number of turns per meter of braiding
a = radio de los conductores a = drivers radius
d = diámetro total de cada conductor, incluyendo el aislamiento d = total diameter of each conductor, including insulation
\mu = permeabilidad magnética del medioµ = magnetic permeability of the medium
\theta = ángulo de avance de la doble hélicethe = double forward angle propeller
s = factor multihilo o stranding factor s = multi-threaded factor or stranding factor
L_{\Delta Ln} (\theta) = término que expresa la variación de inductancia en función del trenzado L Δ Ln (the) = term that expresses the variation of inductance as a function of braiding
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
Los valores de inductancia foral difieren entre los distintos modelos de cable, con idénticas condiciones de trenzado, en función de la sección de los conductores y las dimensiones particulares de cada cable (radio medio, espesor de aislamiento). Sin embargo, la tendencia con la que se aproxima la reducción de inductancia respecto al número de vueltas, o respecto al ángulo de avance del trenzado, es común a todos ellos. Esta tendencia es la que se muestra en la ecuación (1) en el término \DeltaL(n). Este término cuantifica la influencia de la forma helicoidal del par trenzado en la inductancia de los cables. Con el fin de establecer un modelo común a todos los tipos de cables, se parte del caso de cables paralelos (n=0). El valor de inductancia para cada modelo de cable en estas condiciones se toma como umbral. Al dividir el valor de inductancia de cada cable, trenzado con un número de vueltas por metro determinado, entre este valor umbral se deduce la relación entre la inductancia del cable en esas condiciones de trenzado y a cero vueltas por metro. En un espectro lo suficientemente amplio (mínimo 10) de muestras se obtiene la tendencia de variación de la inductancia de cada tipo de cable en función de la variable n; este modelo lo denominamos modelo incremental. La primera e importante aportación de esta invención es la definición del modelo incremental para la determinación de la inductancia del cable, que refleja el incremento de inductancia respecto al par sin trenzar y que se ajusta con gran precisión mediante polinomios de tercer orden. Los valores de los coeficientes de estos polinomios incrementales se establecen a partir de tablas de características y gráficas particulares de cada cable, pero el fabricante puede obtener sus valores mediante ensayos de inductancia según se describe en el apartado de cálculo del polinomio geométrico. A partir de este punto cada tipo de cable queda definido mediante el modelo incremental, de tal modo que simplemente con conocer sus dimensiones es posible calcular el valor de inductancia para un número de vueltas por metro determinado, y con un escaso error de estimación.Foral inductance values differ between different cable models, with identical braiding conditions, depending on the section of the conductors and the particular dimensions of each cable (mean radius, insulation thickness). However, the tendency with which the inductance reduction is approximated with respect to the number of turns, or with respect to the angle of advance of the braid, is common to all of them. This trend is the one shown in equation (1) in the term ΔL (n). This term quantifies the influence of the twisted pair helical shape on the inductance of the wires. In order to establish a common model for all types of cables, we start with the case of parallel cables ( n = 0). The inductance value for each cable model under these conditions is taken as the threshold. By dividing the inductance value of each cable, stranded with a certain number of turns per meter, the ratio between the inductance of the cable in these twisted conditions and zero turns per meter is deduced between this threshold value. In a sufficiently broad spectrum (minimum 10) of samples, the tendency of variation of the inductance of each type of cable is obtained as a function of the variable n ; We call this model incremental model . The first and important contribution of this invention is the definition of the incremental model for the determination of the inductance of the cable, which reflects the increase in inductance with respect to the unbraided pair and which is adjusted with great precision by third order polynomials. The values of the coefficients of these incremental polynomials are established on the basis of tables of particular characteristics and graphs of each cable, but the manufacturer can obtain their values through inductance tests as described in the calculation section of the geometric polynomial . From this point on, each type of cable is defined by the incremental model, so that simply by knowing its dimensions it is possible to calculate the inductance value for a given number of turns per meter, and with a small estimation error.
La variación de la inductancia del par trenzado queda definida en este modelo incremental por medio del polinomio geométrico, que aproxima la variación unitaria de inductancia del cable al variar la forma de la hélice del par trenzado. Cada polinomio geométrico aporta la aproximación de la variación de inductancia unitaria (respecto a la inductancia umbral, que es la inductancia entre dos hilos sin trenzar) debido a la compleja forma que los cables toman en el espacio, teniendo en cuenta la deformación que provoca el trenzado en el aislamiento (Fig. 3), y donde los efectos inductivos se reducen conforme disminuye la distancia entre los conductores, porque con el trenzado se aproxima y se modifica el campo magnético teórico inicial. En consecuencia, se establece un modelo de comportamiento para el incremento de inductancia del par trenzado según el término expresado a continuación:The variation of the twisted pair inductance is defined in this incremental model by means of the geometric polynomial , which approximates the unitary variation of the inductance of the cable by varying the shape of the twisted pair's helix. Each geometric polynomial provides the approximation of the unit inductance variation (with respect to the threshold inductance, which is the inductance between two unbraided wires) due to the complex shape that the cables take in space, taking into account the deformation caused by the braided in the insulation (Fig. 3), and where the inductive effects are reduced as the distance between the conductors decreases, because with the braiding the initial theoretical magnetic field is approached and modified. Consequently, a behavior model is established for the increase of twisted pair inductance according to the term expressed below:
que, al sustituir en la ecuación (1) da lugar a la siguiente expresión para la inductancia (por unidad de longitud) del par trenzado:which, when replacing in the equation (1) gives rise to the following expression for inductance (by unit length) of the pair braided:
donde I_{n}, I_{\theta}, J_{n}, J_{\theta}, K_{n}, y K_{\theta} son coeficientes específicos de cada modelo de cable, y dependen de las dimensiones del cable y del tipo de material del aislamiento. Los polinomios geométricos incluyen la influencia de la disposición geométrica de los conductores en el espacio en todos sus aspectos y la deformación que origina el trenzado (Fig. 4). Las variables son (n) [Vueltas/m]o ángulo de avance del par trenzado (\theta). La permeabilidad magnética equivalente es \mu = \mu_{0} \cdot \mu_{r}, con lo cual la ecuación anterior se establece de la forma siguiente:where I n, I ,, J n, J ,, K n, and K the are specific coefficients of each cable model, and They depend on the dimensions of the cable and the type of insulation material. The geometric polynomials include the influence of the geometric arrangement of the conductors in space in all its aspects and the deformation that originates the braiding (Fig. 4). The variables are ( n ) [Turns / m] or angle of advance of the twisted pair (the). The equivalent magnetic permeability is \ mu = \ mu_ {0} \ cdot \ mu_ {r}, whereby the above equation is established as follows:
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o tambiénor too
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que son dos expresiones
equivalentes y cuya diferencia está en que se emplea como variable
el número de vueltas por unidad de longitud (n) o el ángulo
de avance (\theta), que son magnitudes relacionadas mediante la
expresión n = \frac{tg \theta}{2 \pi \cdot r}.
{}\hskip17cm Los parámetros \mu_{0} y \mu_{r} son,
respectivamente, la permeabilidad magnética del vacío y la
permeabilidad magnética relativa del medio que rodea al par de
conductores.which are two equivalent expressions and whose difference is that the number of turns per unit of length ( n ) or the angle of advance (the) is used as a variable, which are related quantities by the expression n = \ frac {tg \ theta} {2 \ pi \ cdot r}.
{} \ hskip17cm The parameters \ mu_ {0} and \ mu_ {r} are, respectively, the magnetic permeability of the vacuum and the relative magnetic permeability of the medium surrounding the pair of conductors.
La ecuación que expresa esta variación de inductancia se establece entonces de la forma siguiente:The equation that expresses this variation of inductance is then established as follows:
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Cálculo del polinomio geométrico. El valor de los coeficientes del polinomio geométrico de cada cable se obtiene de tablas (Tabla 1) y gráficas particulares para cada modelo de cable (Fig. 5). Geometric polynomial calculation . The value of the geometric polynomial coefficients of each cable is obtained from tables (Table 1) and particular graphs for each cable model (Fig. 5).
Si no se dispone de datos para un determinado
tipo de cable o para un modelo nuevo, se pueden obtener a partir de
ensayos, tal y como se indica a continuación. Será necesario
elaborar un conjunto de muestras de cable trenzadas con
{}\hskip17cm un número de vueltas por metro variable desde cero a
un máximo de \frac{0,1351}{r}, donde r es el radio (en
metros) del cable
{}\hskip17cm a trenzar. Estas muestras
deben ser representativas del rango de vueltas por metro permitido,
por lo que el conjunto deberá tener un valor de esta característica
adecuadamente repartido en todo el rango de vueltas por metro, y la
longitud de las mismas no debe ser inferior a un metro. Además, el
número de muestras no debe ser inferior a diez para garantizar la
validez de los resultados. Cuanto mayor sea el número de muestras,
mayor será la precisión del ajuste en la obtención del polinomio
geométrico. A las muestras realizadas se deben añadir un mínimo de
tres con conductores paralelos (n = 0) bien unidos. La
finalidad de este último paso es la de obtener un valor fiable de
inductancia del par de cables paralelos para utilizar como valor
umbral en el proceso de cálculo. Una vez obtenidas las muestras se
procede a realizar la medida de la inductancia en un equipo de
medida (analizador de redes, medidor de impedancias) calibrado y
con una precisión en la medida del orden de 1 a 10 [nH]. Los
ensayos miden inductancia y deben realizarse en condiciones estables
de humedad y temperatura, para los cuales los valores de estas
características se deben establecer entre un 40% y un 60% para la
humedad relativa y 23[ºC] \pm 2[ºC] para la temperatura. La
recopilación de resultados se analiza con la composición de una
función matemática que aporta el valor de inductancia y la variable
(n) [Vueltas/m]. Para obtener una función del modelo incremental,
en primer lugar se dividen todos los valores de la inductancia
obtenidos entre el valor medio de la inductancia de las muestras de
conductores paralelos (n=0). De este modo se obtienen valores
porcentuales de incremento de la inductancia respecto al incremento
de la exigencia de trenzado. A la nueva colección de valores se le
resta el término que representa, para cada valor de n, el
incremento de inductancia debido al incremento de longitud de los
conductores, a medida que aumentan las vueltas de trenzado, que se
expresa en la ecuación (5). Como resultado se logra un conjunto de
valores de inductancia incremental en función de la variable (n)
[Vueltas/m]. A partir de ellos se busca una función matemática
continua que represente con precisión la tendencia de estos
valores. Esta función se establece por ajuste mediante una curva de
tendencia modelada con un polinomio de orden 3. La función descrita
es el polinomio geométrico del cable que se ensaya. A partir de
este resultado se obtienen los valores de los coeficientes, que se
pueden guardar en tablas, gráficas o cualquier medio que facilite,
en el futuro, la aplicación del procedimiento que se describe en
esta patente. También es posible realizar este proceso utilizando
como variable el ángulo de avance del trenzado (\theta). En estas
condiciones se establece que la inductancia del par trenzado en el
modelo incremental responde a la expresión mostrada en la ecuación
(7).If data is not available for a certain type of cable or for a new model, they can be obtained from tests, as indicated below. It will be necessary to prepare a set of braided cable samples with
{} \ hskip17cm a number of turns per meter variable from zero to a maximum of \ frac {0,1351} {r}, where r is the radius (in meters) of the cable
{} \ hskip17cm to braid. These samples must be representative of the range of turns per meter allowed, so the set must have a value of this characteristic properly distributed throughout the range of turns per meter, and the length of the same should not be less than one meter. In addition, the number of samples should not be less than ten to guarantee the validity of the results. The higher the number of samples, the greater the accuracy of the fit in obtaining the geometric polynomial. A minimum of three must be added to the samples made with parallel conductors ( n = 0) well connected. The purpose of this last step is to obtain a reliable inductance value of the parallel cable pair to use as a threshold value in the calculation process. Once the samples are obtained, the measurement of the inductance is carried out on a measuring device (network analyzer, impedance meter) calibrated and with an accuracy in the order of 1 to 10 [nH]. The tests measure inductance and must be carried out under stable conditions of humidity and temperature, for which the values of these characteristics must be set between 40% and 60% for the relative humidity and 23 [° C] ± 2 [° C] for temperature. The collection of results is analyzed with the composition of a mathematical function that provides the inductance value and the variable (n) [Turns / m]. To obtain a function of the incremental model, firstly, all the inductance values obtained are divided by the average inductance value of the parallel conductor samples (n = 0). In this way, percentage values of increased inductance are obtained with respect to the increase in the requirement of braiding. The new collection of values is subtracted from the term that represents, for each value of n, the increase in inductance due to the increase in the length of the conductors, as the twisting turns increase, which is expressed in equation (5 ). As a result, a set of incremental inductance values is achieved depending on the variable (n) [Turns / m]. From them, a continuous mathematical function is sought that accurately represents the trend of these values. This function is established by adjustment using a trend curve modeled with a polynomial of order 3. The function described is the geometric polynomial of the cable being tested. From this result the values of the coefficients are obtained, which can be stored in tables, graphs or any means that facilitate, in the future, the application of the procedure described in this patent. It is also possible to perform this process using the twist advance angle (the) as a variable. Under these conditions it is established that the twisted pair inductance in the incremental model responds to the expression shown in equation (7).
La influencia del conductor de drenaje sobre la inductancia no es tan importante y evidente como sobre otras magnitudes, como por ejemplo la capacidad. Los parámetros de mayor importancia para la modificación del valor de la inductancia son la permeabilidad magnética y la distancia entre los centros efectivos de los conductores que forman el cable.The influence of the drain conductor on the inductance is not as important and obvious as over others magnitudes, such as capacity. The highest parameters importance for the modification of the inductance value are the magnetic permeability and distance between effective centers of the conductors that form the cable.
A pesar de que al introducir el conductor de drenaje se modifica la configuración del conjunto (Fig. 6), los dos parámetros que condicionan el valor de la inductancia del cable apenas se ven afectados. La permeabilidad equivalente de dicho conjunto se altera por haber introducido el nuevo conductor, pero su influencia es despreciable; en consecuencia, se considera nula la variación de su valor sin temor a introducir errores apreciables. El cobre es un material diamagnético con un valor de susceptibilidad de valor -0.98E-05. Por tanto, aún siendo todo el espacio que rodea a los conductores del par de este material, su influencia seria del orden siguiente:Although when introducing the driver of drainage modifies the set configuration (Fig. 6), both parameters that determine the value of the cable inductance They are barely affected. The equivalent permeability of said set is altered by having introduced the new driver, but its influence is negligible; consequently, the Variation in value without fear of introducing appreciable errors. Copper is a diamagnetic material with a susceptibility value of value -0.98E-05. Therefore, still being all space surrounding the conductors of the pair of this material, its serious influence of the following order:
\mu = \mu_{0} \cdot (1 + \chi_{m}) = \mu_{0} \cdot (1 + (-0.98 \cdot 10^{-5})) = \mu_{0} \cdot (1 – 0.0000098) = \mu_{0} \cdot 0.9999902, que es prácticamente igual a considerar la permeabilidad magnética del vacío. Este valor será más próximo a uno si se tiene en cuenta que solamente ocupa una pequeña región de toda la zona que rodea a los conductores del par. Por lo tanto, se concluye que la influencia de la variación de permeabilidad es despreciable.\ mu = \ mu_ {0} \ cdot (1 + \ chi_ {m}) = \ mu_ {0} \ cdot (1 + (-0.98 \ cdot 10-5)) = \ mu_ {0} \ cdot (1 - 0.0000098) = \ mu_ {0} \ cdot 0.9999902, which is practically the same as considering the magnetic permeability of the empty. This value will be closer to one if you consider that it only occupies a small region of the entire area surrounding the torque drivers Therefore, it is concluded that the influence of The permeability variation is negligible.
El segundo de los parámetros que determinan la inductancia del cable es la distancia entre los conductores. El efecto que aporta el conductor de drenaje desde un punto de vista geométrico, en lineas generales, se reduce a la modificación de la distribución del trenzado inicial (par simple); aumenta el radio de giro del cable, pero sin embargo la distancia entre los conductores varia poco respecto a la inicial (d). Al introducir el drenaje en muestras de bajo número de vueltas por metro, se consigue un mayor empaquetamiento del par trenzado; es decir, el drenaje ayuda a una mayor compactación del conjunto, que, si bien es obvio que la distancia teórica entre conductores es constante, la distancia real se reduce (el drenaje no permite tanta desviación en el contacto de los conductores). Como consecuencia, en estos casos la inductancia es ligeramente inferior (no más del 5%) a la del par simple. Al aumentar el número de vueltas por metro en las muestras, se va reduciendo este efecto, e incluso se invierte la relación, porque la existencia del drenaje no permite que los conductores se empaqueten tanto entre sí y deformen su aislamiento tan notablemente. El motivo es que el conductor de drenaje soporta gran parte de esa deformación (no lleva aislamiento, y su forma no es tan rígida) (Fig. 7).The second of the parameters that determine the Cable inductance is the distance between the conductors. He effect provided by the drain conductor from a point of view geometric, in general, is reduced to the modification of the initial braiding distribution (single pair); increase the radius of cable twist, but nevertheless the distance between the conductors varies little from the initial (d). By entering the drain in samples of low number of turns per meter, you get a higher twisted pair packing; that is, drainage helps a greater compaction of the set, which, although it is obvious that the theoretical distance between conductors is constant, the actual distance it is reduced (the drainage does not allow so much deviation in the contact of the drivers). As a consequence, in these cases the inductance It is slightly lower (no more than 5%) than the single pair. To the increase the number of turns per meter in the samples, it goes reducing this effect, and even the relationship is reversed, because the existence of drainage does not allow drivers to pack both together and deform your privacy so notably. The reason is that the drain conductor withstands large part of that deformation (it has no insulation, and its shape is not so rigid) (Fig. 7).
En resumen, se establece el valor de la inductancia la siguiente expresión:In summary, the value of the inductance the following expression:
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donde L_{hilos} es la inductancia del par de cables paralelos, \DeltaL_{\Delta l} es el incremento de inductancia debido al incremento de longitud por efecto del trenzado y \DeltaL_{\Delta n} es el término que refleja el polinomio geométrico. Los parámetros físicos que originan estos términos son la distancia media entre conductores y la posición relativa de ambos. El último término (\DeltaL_{drenaje}) no es más que la variación de los parámetros que se acaban de comentar al introducir el conductor de drenaje; no implica ningún nuevo parámetro o concepto, sino que se debe a la variación de las características de la ecuación (6).where L threads is the inductance of the pair of parallel cables, ΔL {Δl} is the increase in inductance due to the increase in length due to the twisting effect and ΔL {Δn} is the term that reflects the geometric polynomial The physical parameters that give rise to these terms are the average distance between conductors and the relative position of both. The last term (\ Delta L drain {}) is merely varying the parameters just discussed to introduce the drain wire; It does not imply any new parameter or concept, but is due to the variation of the characteristics of the equation (6) .
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
Al considerar la variación de características según se ha descrito, se plantea la siguiente ecuación:When considering the variation of characteristics as described, the following equation is posed:
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
en la cual es posible despreciar el
incremento de permeabilidad del conjunto (\Delta\mu_{r_{d}}),
y donde \Deltad_{d} es la variación
de la
distancia teórica entre los conductores, y r_{p+d} es el
radio de la triple hélice formada, de valor teórico:
of the theoretical distance between the conductors, and r p + d is the radius of the triple helix formed, of theoretical value:
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
La variación de la distancia entre conductores \Deltad_{d} sigue un modelo de aproximación lineal, tal y como se expresa en la expresión siguiente:The variation of the distance between conductors \ Deltad_ {d} follows a linear approximation model, just as It is expressed in the following expression:
dondewhere
D_{0} y D_{1} son coeficientes adimensionales que dependen de la rigidez del aislamiento D 0 and D 1 are dimensionless coefficients that depend on the rigidity of the insulation
d = distancia inicial entre centros de los conductores (igual al diámetro inicial de cada cable) d = initial distance between conductor centers (equal to the initial diameter of each cable)
n = número de vueltas por metro del trenzado n = number of turns per meter of braiding
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
El valor de los coeficientes D_{0} y D_{1} se puede determinar a partir de tablas y gráficas específicas para cada modelo de cable (Tabla 2) o mediante ensayos dimensionales.The value of the coefficients D {0} and {1} D can be determined from specific tables and for each cable model (Table 2) or by assays dimensional graphics.
Si no se dispone de valores para estos
coeficientes se pueden obtener tal y como se indica a continuación.
Se necesita un conjunto de muestras de cable trenzadas con un número
de vueltas por metro, variable desde cero a
{}\hskip17cm
un máximo de \frac{0,1351}{r}, donde r es el radio (en
metros) del cable a trenzar; se pueden utilizar las empleadas
para
{}\hskip17cm determinar los coeficientes de los
polinomios geométricos, si se ha seguido este procedimiento. Al
igual que en el citado caso, las muestras deben ser representativas
del rango de vueltas por metro permitido, por lo que el conjunto
deberá tener un valor de esta característica adecuadamente
repartido en todo el rango de vueltas por metro, y la longitud de
las mismas no debe ser inferior a un metro. Además, el número de
muestras no debe ser inferior a diez para garantizar la validez de
los resultados. Cuanto mayor número de muestras, mayor será la
precisión del ajuste según el modelo descrito. Sobre estas muestras
se deben realizar cortes de precisión que permitan obtener secciones
del aislamiento de los cables del par sin modificar la forma que el
trenzado ha determinado. Estas secciones deben ser de un espesor
inferior a 1 mm (1E-03 m) y de ellas se mide el
diámetro medio. La precisión de este procedimiento está
directamente condicionada por el equipo y el método de medida
utilizados. Una vez obtenidos los valores se procede a realizar los
cálculos de ajuste de D_{0} y D_{1} al modelo
descrito; el valor del incremento de la distancia se obtiene al
comparar el valor medido para cada sección con el valor teórico. La
recopilación de resultados se linealiza o aproxima mediante una
función matemática como la descrita para \Deltad_{d} y
con variable el parámetro (n) [vueltas/m]. Como resultado se
establece una expresión de la variación de la distancia entre
conductores que se aporta a la ecuación (9), de tal modo que se
concluyeIf values for these coefficients are not available, they can be obtained as indicated below. A set of twisted cable samples with a number of turns per meter is required, varying from zero to
{} \ a maximum of \ frac {0,1351} {r}, where r is the radius (in meters) of the cable to be braided; you can use those used to
{} \ jskip17cm determine the coefficients of geometric polynomials, if this procedure has been followed. As in the aforementioned case, the samples must be representative of the range of turns per meter allowed, so that the set must have a value of this characteristic properly distributed throughout the range of turns per meter, and the length thereof It should not be less than one meter. In addition, the number of samples should not be less than ten to guarantee the validity of the results. The greater the number of samples, the greater the accuracy of the adjustment according to the model described. Precision cuts must be made on these samples that allow to obtain sections of the insulation of the cables of the pair without modifying the shape that the braiding has determined. These sections must be less than 1 mm (1E-03 m) thick and the average diameter is measured. The accuracy of this procedure is directly conditioned by the equipment and the measurement method used. After obtaining the values it proceeds to perform the calculations adjustment D {0} and {1} D model described; The value of the distance increase is obtained by comparing the measured value for each section with the theoretical value. The collection of results is linearized or approximated by a mathematical function such as that described for Δd d and with variable the parameter ( n ) [turns / m]. As a result, an expression of the variation in the distance between conductors that is given to equation (9) is established, so that it concludes
También es posible obtener los valores de estos coeficientes de forma indirecta si se realizan ensayos de medida de inductancia de muestras de par trenzado con drenaje de forma análoga a lo descrito para la determinación de los coeficientes del polinomio geométrico y se despejan de la expresión indicada en la ecuación (10).It is also possible to obtain the values of these coefficients indirectly if measurement tests of inductance of twisted pair samples with similar drainage as described for the determination of the coefficients of the geometric polynomial and clear of the expression indicated in the equation (10).
Un efecto más apreciable en la variación de la inductancia lo aporta el hecho de apantallar el cable de par trenzado. Desde un punto de vista cualitativo, se expresa el valor de la inductancia de la nueva configuración (Fig. 8) de la siguiente forma:A more appreciable effect on the variation of the inductance is provided by the shielding of the torque cable braided. From a qualitative point of view, the value is expressed of the inductance of the new configuration (Fig. 8) of the following form:
donde \DeltaL_{pantalla} expresa un término que reduce el valor de la inductancia del cable de forma más apreciable que en el caso anterior. El motivo de esta reducción se debe a una disminución de la distancia real que separa los conductores del par. A pesar de que se considera una distancia teórica constante, la distancia real se ve reducida porque el apantallamiento ejerce una fuerza de compresión del par que envuelve. Este efecto, menos importante en el caso de la capacidad, por ejemplo, es bastante apreciable en la medida de la inductancia. Por tanto, el término destacado de la ecuación anterior representa la contribución de ese empaquetamiento del par trenzado, provocado por el apantallamiento, a la reducción de la inductancia (Fig. 9). Como en el caso anterior, se considera despreciable la contribución de la pantalla a la variación de la permeabilidad magnética del conjunto. La ecuación de la inductancia para este caso se expresa de la siguiente forma:where? L screen expresses a term that reduces the value of the inductance of the cable more appreciably than in the previous case. The reason for this reduction is due to a decrease in the actual distance that separates the conductors from the torque. Although it is considered a constant theoretical distance, the actual distance is reduced because the shield exerts a compression force on the surrounding torque. This effect, less important in the case of capacity, for example, is quite appreciable in the measure of inductance. Therefore, the highlighted term in the previous equation represents the contribution of this twisted pair packing, caused by shielding, to the reduction of the inductance (Fig. 9). As in the previous case, the contribution of the screen to the variation of the magnetic permeability of the set is considered negligible. The inductance equation for this case is expressed as follows:
\Delta\mu_{t_{pant}} = incremento de la permeabilidad magnética relativa al introducir la pantalla; se considera próximo a cero, con lo que es posible evitar su consideración.Δ \ mu_ {t_ {pant}} = increase in relative magnetic permeability when entering the screen; be considered close to zero, so it is possible to avoid consideration.
\Deltad_{pant} = variación de la distancia entre conductores del par al apantallar; es negativo, y representa la reducción de la distancia entre los conductores (respecto a la distancia teórica o nominal) debida al empaquetamiento que impone la pantalla.\ D {Delta} = pant variation of the distance between the shielding conductors of the pair; It is negative, and represents the reduction of the distance between the conductors (with respect to the theoretical or nominal distance) due to the packing imposed by the screen.
\Deltar_{pant} = variación del radio medio de cada cable debida a la deformación del aislamiento (resultado de la presión ejercida por la pantalla); su valor es negativo, porque representa la reducción del radio de giro.\ _ {? R} = pant variation of the average radius of each due to the deformation of the insulation (result of the pressure exerted by the screen) wire; its value is negative, because it represents the reduction of the turning radius.
El efecto de reducción de distancia debida al apantallamiento es menos apreciable, y tiende a ser nulo, cuando se eleva mucho el número de vueltas por metro. El motivo es que en estas condiciones los conductores del par mantienen una distancia constante porque el trenzado exigente al que han sido sometidos alcanza un grado de empaquetamiento poco deformable. Los conductores del par adoptan una forma que presenta mayor dificultad para deformarse y que sea posible una mayor aproximación sin que se deforme considerablemente el aislamiento (tendencia al máximo empaquetamiento). En esta situación, la cinta que se envuelve sobre el par en el proceso de fabricación, supone muy poca aproximación adicional de los conductores. El concepto de variación de la distancia nominal por efecto de la pantalla se muestra de modo gráfico en la figura 9.The distance reduction effect due to shielding is less noticeable, and tends to be null, when It greatly increases the number of turns per meter. The reason is that in these conditions the torque drivers maintain a distance constant because the demanding braid to which they have been subjected it reaches a degree of little deformable packing. The drivers of the pair adopt a form that presents greater difficulty for warp and that a greater approximation is possible without considerably deform the insulation (maximum tendency packing) In this situation, the tape that is wrapped over the torque in the manufacturing process, implies very little approximation Additional drivers. The concept of variation of the nominal distance per screen effect is displayed so graphic in figure 9.
La ecuación 12 se aproxima según se puede ver en la siguiente ecuación:Equation 12 approximates as can be seen in The following equation:
La variación de la distancia entre conductores \Deltad_{pant} cuando se introduce una pantalla de tipo laminar que envuelve al par trenzado sigue un modelo de aproximación cuadrático que depende del parámetro (n) [vueltas/m], tal y como se indica en la expresión siguiente:The variation of the distance between conductors \ Delta d {pant} when a screen type is introduced laminar wrapping the twisted pair follows a pattern of quadratic approximation which depends on the parameter (n) [revolutions / m], as indicates in the following expression:
que es un término negativo (disminuye la distancia entre centros de los conductores), y en el cual D_{0}, D_{1} y D_{2} son coeficientes adimensionales que dependen de la rigidez del aislamiento y n es el número de vueltas por metro del trenzado.which is a negative term (decreases the distance between conductor centers), and in which D 0, D 1 and D 2 are dimensionless coefficients that depend on the rigidity of the insulation and n is the number of turns per meter of the braid.
El valor de los coeficientes D_{0} y D_{1} y D_{2} se establece a partir de tablas y gráficas específicas para cada modelo de cable (Tabla 3) o mediante ensayos dimensionales.The value of the coefficients D 0 and D 1 and D 2 is established from tables and graphs specific to each cable model (Table 3) or by dimensional tests.
Si no se dispone de valores para estos coeficientes se pueden obtener por el mismo procedimiento que se aporta para el cálculo del incremento de distancia para el par trenzado con drenaje; la única diferencia reside en que la aproximación al modelo es de segundo orden en lugar de un modelo lineal. De este modo se calculan los valores de los coeficientes del modelo expresado en la ecuación (13), y que se muestra con más detalle en la ecuación (14).If there are no values available for these coefficients can be obtained by the same procedure as provides for the calculation of the distance increase for the pair braided with drain; the only difference is that the Approach to the model is second order instead of a model linear. In this way the coefficient values are calculated of the model expressed in equation (13), and shown with more detail in equation (14).
Como en el caso anterior, también es posible obtener los valores de estos coeficientes de forma indirecta si se realizan ensayos de medida de inductancia de muestras de par trenzado apantallado, de forma análoga a lo descrito para la determinación de los coeficientes del polinomio geométrico y se despejan de la expresión indicada en la ecuación (14).As in the previous case, it is also possible get the values of these coefficients indirectly if you perform inductance measurement tests of torque samples shielded braid, analogously to what is described for determination of the coefficients of the geometric polynomial and it they clear the expression indicated in equation (14).
La deformación del aislamiento por efecto de la
tensión que aporta el apantallamiento origina una reducción de la
distancia del centro efectivo de cada conductor al punto de contacto
entre los dos cables del par trenado. Es decir, además de una
reducción de la distancia entre centros de los conductores, se
produce una reducción del radio de giro de la hélice que forma dicho
par. Por tanto, si la aproximación que se describe
(\Deltad_{pant}) presenta un determinado valor,
{}\hskip17cm la reducción del radio de giro en el trenzado será
igual a la mitad del mismo, entonces, \Deltar_{pant} =
\frac{\Delta d_{pant}}{2}. Por tanto, la expresión a aplicar en
este caso será:The deformation of the insulation due to the strain caused by the shielding causes a reduction in the distance from the effective center of each conductor to the point of contact between the two wires of the twisted pair. That is, in addition to a reduction in the distance between centers of the conductors, there is a reduction in the radius of rotation of the propeller that forms said pair. Therefore, if the approach described (\ d {pant Delta}) has a certain value,
{} \ hskip17cm reduced turning radius in the twisted is equal to the half of it, then \ _ {? r} = pant \ frac {\ Delta} d {pant} {2}. Therefore, the expression to apply in this case will be:
Al realizar el proceso de apantallamiento del par trenzado con conductor de drenaje (Fig. 10) se origina una variación de la inductancia, respecto al caso del par de conductores paralelos, cuantificable y predecible. De forma genérica se establece queWhen performing the shielding process of the twisted pair with drain conductor (Fig. 10) originates a variation of the inductance, with respect to the case of the pair of conductors parallel, quantifiable and predictable. In a generic way states that
La diferencia es de consideración respecto al par tranzado con drenaje, pues se reduce la distancia media entre los conductores entre los que se mide la inductancia, tal y como se ha explicado en el apartado anterior. La expresión que muestra este comportamiento se establece de la forma siguiente:The difference is of consideration with respect to trailed torque with drainage, because the average distance between the conductors between which the inductance is measured, as it is He explained in the previous section. The expression that shows this Behavior is set as follows:
pero donde
\Delta\mu_{r_{pant+d}} se aproxima a cero. El valor de
(r + \Deltar_{pant+d}) presenta un valor teórico
igual a
La variación de la distancia entre conductores \Deltad_{d}, cuando se introducen un conductor de drenaje y una pantalla de tipo laminar que envuelve la triple hélice sigue un modelo de aproximación cuadrático que depende de la variable (n) [vueltas/m], tal y como se expresa en la expresión siguiente, de forma similar a lo expuesto para el caso del par trenzado simple:The variation of the distance between conductors Δd d , when a drain conductor and a laminar type screen that surrounds the triple helix are introduced follows a quadratic approximation model that depends on the variable ( n ) [turns / m], as expressed in the following expression, in a similar way to the above for the case of the simple twisted pair:
que es un término negativo (disminuye la distancia entre centros de los conductores), y en el cual D_{0}, D_{1} y D_{2} son coeficientes adimensionales que dependen de la rigidez del aislamiento y n es el número de vueltas por metro del trenzado. El aporte del conductor de drenaje limita la aproximación entre los conductores a la que obliga la pantalla. En una comparación con el caso del par apantallado, se puede establecer que para trenzados de reducido número de vueltas por metro (n), el drenaje contribuye a la compactación de los cables, con lo que se reduce levemente la inductancia. Sin embargo, al elevar la exigencia de torsión de la triple hélice (aumento de n), el drenaje adapta su forma a la del conjunto pero obstaculiza la aproximación de los cables del par; el efecto en este último caso es el de valores de inductancia levemente superiores respecto al caso que se toma de referencia.which is a negative term (decreases the distance between conductor centers), and in which D 0, D 1 and D 2 are dimensionless coefficients that depend on the rigidity of the insulation and n is the number of turns per meter of the braid. The contribution of the drain conductor limits the approximation between the conductors to which the screen is forced. In a comparison with the case of the shielded pair, it can be established that for braids of reduced number of turns per meter ( n ), the drain contributes to the compaction of the cables, thereby slightly reducing the inductance. However, by raising the torque requirement of the triple helix (increase in n ), the drain adapts its shape to that of the assembly but hinders the approach of the cables of the pair; The effect in the latter case is that of slightly higher inductance values compared to the case taken as a reference.
El valor de los coeficientes D_{0} y D_{1} y D_{2} se establece a partir de tablas y gráficas específicas para cada modelo de cable (Tabla 3) o mediante ensayos dimensionales.The value of the coefficients D 0 and D 1 and D 2 is established from tables and graphs specific to each cable model (Table 3) or by dimensional tests.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
Si no se dispone de valores para estos coeficientes se pueden obtener por el mismo procedimiento que se aporta para el cálculo del incremento de distancia para el par trenzado con drenaje; la única diferencia reside en que la aproximación al modelo es de segundo orden en lugar de un modelo lineal. De este modo se calculan los valores de los coeficientes del modelo expresado en la ecuación (17), y que se muestra con más detalle en la ecuación (18).If there are no values available for these coefficients can be obtained by the same procedure as provides for the calculation of the distance increase for the pair braided with drain; the only difference is that the Approach to the model is second order instead of a model linear. In this way the coefficient values are calculated of the model expressed in equation (17), and shown with more detail in equation (18).
Como en el caso anterior, también es posible obtener los valores de estos coeficientes de forma indirecta, si se realizan ensayos de medida de inductancia de muestras de par trenzado apantallado, de forma análoga a lo descrito para la determinación de los coeficientes del polinomio geométrico, y se despejan de la expresión indicada en la ecuación (18).As in the previous case, it is also possible obtain the values of these coefficients indirectly, if perform inductance measurement tests of torque samples shielded braid, analogously to what is described for determination of the coefficients of the geometric polynomial, and they clear the expression indicated in equation (18).
El hecho de aportar una cubierta al cable no afecta notablemente a la inductancia del mismo. Como se ha detallado en los apartados precedentes, los distintos pasos seguidos para la conformación del cable final contribuyen en mayor o menor medida a una reducción pequeña de la inductancia. La cubierta aporta rigidez al conjunto, y no permite la deformación del trenzado. Además de aportar una distancia constante entre los conductores del par (la cubierta suele ser de material plástico solidificado en tomo al conjunto anterior), no permite la deformación de lo que recubre. La principal ventaja de esta característica es la gran estabilidad que se consigue en los valores de medida de inductancia.Bringing a cover to the cable does not notably affects its inductance. How has it detailed in the preceding sections, the different steps taken for the conformation of the final cable they contribute in greater or lesser measured at a small reduction in inductance. The cover provides rigidity to the set, and does not allow the deformation of the braid. In addition to providing a constant distance between the drivers of the pair (the cover is usually made of solidified plastic material in volume to the previous set), does not allow the deformation of what it covers. The main advantage of this feature is the great stability which is achieved in the inductance measurement values.
El procedimiento que se describe en el presente documento se enfoca desde dos puntos de vista diferentes, en función de las variables y requisitos de partida. En este sentido, es posible prever o modificar los parámetros ya indicados del proceso de fabricación del cable en cuestión, que permiten obtener un valor de inductancia predefinido, pero también es posible determinar la inductancia a partir de las dimensiones del cable y las variables especificadas para el proceso de fabricación. La aplicación del procedimiento de predicción y control que se expone en esta descripción, se especifica con mayor concreción en un conjunto de etapas necesarias para la aplicación correcta del mismo. A continuación se exponen de forma resumida y con la consideración de los dos planteamientos comentados:The procedure described herein document focuses from two different points of view, in Function of the variables and departure requirements. In this sense, It is possible to anticipate or modify the parameters already indicated cable manufacturing process in question, which allow to obtain a predefined inductance value, but it is also possible determine the inductance from the cable dimensions and the variables specified for the manufacturing process. The application of the prediction and control procedure described in this description, it is specified more specifically in a set of stages necessary for the correct application of it. The following are summarized and with consideration of the two commented approaches:
Procedimiento (I): Procedure (I) :
- 1. one.
- Determinación del tipo de cable. Definición del tipo de cable en función de la selección de los elementos que se introducen en el proceso de fabricación, como puede ser la pantalla, el drenaje y la cubierta. En esta fase se decide si el cable es un trenzado simple, un trenzado con pantalla, si lleva drenaje y si se incluye alguna cubierta. Determination of the type of cable . Definition of the type of cable depending on the selection of the elements that are introduced in the manufacturing process, such as the screen, the drain and the cover. In this phase it is decided if the cable is a simple braid, a braid with a screen, if it has a drain and if a cover is included.
\newpage\ newpage
\global\parskip0.970000\baselineskip\ global \ parskip0.970000 \ baselineskip
- 2. 2.
- Análisis de las características dimensionales y tipos de materiales del cable seleccionado. Selección de las dimensiones y materiales empleados en la fabricación del cable según las necesidades y exigencias de tipo mecánico, de resistencia de aislamiento, de propagación del fuego y de cualquier otra condición predefinida. Es decir, las exigencias de diseño previas a la determinación de las características, si existen, se aplican en esta fase. Analysis of the dimensional characteristics and types of materials of the selected cable . Selection of the dimensions and materials used in the manufacture of the cable according to the needs and requirements of mechanical type, insulation resistance, fire propagation and any other predefined condition. That is, the design requirements prior to the determination of the characteristics, if they exist, are applied in this phase.
- 3. 3.
- Elección de la forma y partes del cable. En función del análisis de requisitos de los apartados 1 y 2, se establecen las características, dimensiones y tipos particulares de los elementos a utilizar; es decir, conductores, aislamientos, pantallas y drenaje. Choice of the shape and parts of the cable . Depending on the requirements analysis of sections 1 and 2, the characteristics, dimensions and particular types of the elements to be used are established; that is, conductors, insulations, screens and drainage.
- 4. Four.
- Obtención de los parámetros del modelo. En función de las características del cable elegido en las fases anteriores, se obtienen los coeficientes del polinomio geométrico y el resto de parámetros del cable según el modelo expuesto. Obtaining the parameters of the model . Depending on the characteristics of the cable chosen in the previous phases, the coefficients of the geometric polynomial and the other parameters of the cable are obtained according to the exposed model.
- 4.1. 4.1.
- Tablas y modelos estadísticos. Tables and statistical models .
- \quadquad
- Si existen tablas y gráficas con los datos anteriores, la determinación de los valores comentados es inmediata.If there are tables and graphs with the data above, the determination of the commented values is immediate.
- 4.2. 4.2.
- Ensayos de medida. Measurement tests
- \quadquad
- La otra opción es realizar los ensayos de medida necesarios para determinar las características del cable que se emplea en el procedimiento y de las cuales no se conocen valores. Este paso solamente es necesario cuando se ensaya un tipo de cable nuevo.The other option is to perform the measurement tests necessary to determine the characteristics of the cable to be used in the procedure and of which no values are known. This step is only necessary when testing one type of cable new.
- 5. 5.
- Determinación del valor o rango de valores de vueltas por unidad de longitud deseados. Definir el paso del trenzado (p) o el número de vueltas por metro (n=1/p) deseado. Determination of the value or range of values of turns per unit of length desired . Define the twisting step (p) or the number of turns per meter (n = 1 / p) desired.
- 6. 6.
- Obtención del valor de inductancia del cable a fabricar. Al aplicar el método descrito en este procedimiento se determina el valor de inductancia por unidad de longitud que presenta el cable diseñado. En el caso de que el valor obtenido no sea admitido como válido, se puede reiniciar el proceso volviendo al punto 1. También es posible replantear el proceso desde los puntos 2 y 3 porque se conoce la influencia de los aspectos que en ellos se describen sobre el resultado final. Obtaining the inductance value of the cable to be manufactured . By applying the method described in this procedure, the inductance value per unit length of the designed cable is determined. In the event that the value obtained is not admitted as valid, the process can be restarted by returning to point 1. It is also possible to rethink the process from points 2 and 3 because the influence of the aspects described in them is known. the final result.
- 7. 7.
- Deducción del algoritmo de control del proceso de fabricación para establecer la exigencia de trenzado obtenida en el punto anterior. Cuando se consigue un valor de inductancia admisible, se introduce en el algoritmo de control la información necesaria para obtener los datos que permitan ajustar el proceso de fabricación. La información que se incorpora es el de la relación entre avance y enrollado de los conductores que se trenzan, y las dimensiones y disposición del resto de componentes. Deduction of the manufacturing process control algorithm to establish the braiding requirement obtained in the previous point . When an acceptable inductance value is achieved, the information necessary to obtain the data to adjust the manufacturing process is entered into the control algorithm. The information that is incorporated is that of the relationship between advance and winding of the braided conductors, and the dimensions and arrangement of the other components.
- 8. 8.
- Aplicación al proceso de fabricación. La implementación de los resultados del punto 7 consiste en la realización del proceso de fabricación con las condiciones deducidas. La relación entre avance y enrollado de los conductores en el trenzado se aplica en la relación que existe entre la velocidad de giro (Vg), del elemento que ejerce la torsión sobre la hélice que se forma con los dos cables, y la velocidad de avance del cable final (Va). Es decir, si por ejemplo se trenzan los dos conductores a una velocidad de giro de Vg=50 [vueltas/s] y el cable avanza en línea a razón de Va=5 [m/s], entonces el cable foral presenta un trenzado de 10 [vueltas/m] (Vg/Va). La aplicación más evidente es la del control de la velocidad de los motores que provocan el giro y el avance que se describen. Sin embargo esta aplicación no queda restringida a un tipo de máquina de trenzado particular, y describe el control de los parámetros del proceso. Application to the manufacturing process . The implementation of the results of point 7 consists in the realization of the manufacturing process with the deduced conditions. The relationship between lead and winding of the conductors in the braid is applied in the relationship between the speed of rotation (Vg), the element that exerts the torsion on the propeller that is formed with the two cables, and the speed of advance of the final cable (Va). That is, if for example the two conductors are twisted at a speed of rotation of Vg = 50 [turns / s] and the cable advances in line at the rate of Va = 5 [m / s], then the foral cable has a twisted of 10 [revolutions / m] (Vg / Va). The most obvious application is the control of the speed of the motors that cause the rotation and the advance described. However, this application is not restricted to a particular type of braiding machine, and describes the control of the process parameters.
Procedimiento (II): Procedure (II) :
- 1. one.
- Determinación del tipo de cable. Definición del tipo de cable en función de la selección de los elementos que se introducen en el proceso de fabricación, como puede ser la pantalla, el drenaje y la cubierta. En esta fase se decide si el cable es un trenzado simple, un trenzado con pantalla, si lleva drenaje y si se incluye alguna cubierta. Determination of the type of cable . Definition of the type of cable depending on the selection of the elements that are introduced in the manufacturing process, such as the screen, the drain and the cover. In this phase it is decided if the cable is a simple braid, a braid with a screen, if it has a drain and if a cover is included.
- 2. 2.
- Análisis de las características dimensionales y tipos de materiales del cable seleccionado. Selección de las dimensiones y materiales empleados en la fabricación del cable según las necesidades y exigencias de tipo mecánico, de resistencia de aislamiento, de propagación del fuego y de cualquier otra condición predefinida. Es decir, las exigencias de diseño previas a la determinación de las características, si existen, se aplican en esta fase. Analysis of the dimensional characteristics and types of materials of the selected cable . Selection of the dimensions and materials used in the manufacture of the cable according to the needs and requirements of mechanical type, insulation resistance, fire propagation and any other predefined condition. That is, the design requirements prior to the determination of the characteristics, if they exist, are applied in this phase.
- 3. 3.
- Elección de la forma y partes del cable. En función del análisis de requisitos de los apartados 1 y 2, se establecen las características, dimensiones y tipos particulares de los elementos a utilizar; es decir, conductores, aislamientos, pantallas y drenaje. Choice of the shape and parts of the cable . Depending on the requirements analysis of sections 1 and 2, the characteristics, dimensions and particular types of the elements to be used are established; that is, conductors, insulations, screens and drainage.
\global\parskip1.000000\baselineskip\ global \ parskip1.000000 \ baselineskip
- 4. Four.
- Obtención de los parámetros del modelo. En función de las características del cable elegido en las fases anteriores, se obtienen los coeficientes del polinomio geométrico y el resto de coeficientes que definen el cable según el modelo expuesto. Obtaining the parameters of the model . Depending on the characteristics of the cable chosen in the previous phases, the coefficients of the geometric polynomial and the rest of the coefficients that define the cable according to the exposed model are obtained.
- 4.1. 4.1.
- Tablas y modelos estadísticos. Tables and statistical models .
- \quadquad
- Si existen tablas y gráficas con los datos anteriores, la determinación de los valores comentados es inmediata.If there are tables and graphs with the data above, the determination of the commented values is immediate.
- 4.2. 4.2.
- Ensayos de medida. Measurement tests
- \quadquad
- La otra opción es realizar los ensayos de medida necesarios para determinar las características del cable que se emplea en el procedimiento y de las cuales no se conocen valores. Este paso solamente es necesario cuando se ensaya un tipo de cable nuevo.The other option is to perform the measurement tests necessary to determine the characteristics of the cable to be used in the procedure and of which no values are known. This step is only necessary when testing one type of cable new.
- 5. 5.
- Determinación del valor o rango de valores de inductancia deseados para el cable final. Definir el valor de inductancia por unidad de longitud que se pretende establecer para el cable final. Determination of the value or range of desired inductance values for the final cable . Define the inductance value per unit length that is intended to be set for the final cable.
- 6. 6.
- Obtención del valor de vueltas por unidad de longitud en el trenzado del cable a fabricar. Al aplicar el método descrito en este procedimiento se determina el valor de vueltas por unidad de longitud, o el paso, que debe realizarse para cumplir las exigencias impuestas en el punto 5. En el caso de que el valor obtenido no sea admitido como válido, se puede reiniciar el proceso volviendo al punto 1. También se puede volver a los puntos 2 y 3 porque se conoce la influencia de los aspectos que en ellos se describen sobre el resultado final. Obtaining the value of turns per unit length in the braid of the cable to be manufactured . When applying the method described in this procedure, the value of turns per unit of length is determined, or the step, which must be carried out to meet the requirements imposed in point 5. In the event that the value obtained is not admitted as valid, The process can be restarted by returning to point 1. You can also return to points 2 and 3 because the influence of the aspects described in them on the final result is known.
- 7. 7.
- Deducción del algoritmo de control del proceso de fabricación para establecer la exigencia de trenzado obtenida en el punto anterior. Cuando se consigue un valor de inductancia deseada, se introduce en el algoritmo de control la información necesaria, para lograr dicho valor en el proceso de fabricación. La información que se incorpora es el de la relación entre avance y enrollado de los conductores que se trenzan, y las dimensiones y disposición del resto de componentes. Deduction of the manufacturing process control algorithm to establish the braiding requirement obtained in the previous point . When a desired inductance value is achieved, the necessary information is entered into the control algorithm to achieve that value in the manufacturing process. The information that is incorporated is that of the relationship between advance and winding of the braided conductors, and the dimensions and arrangement of the other components.
- 8. 8.
- Aplicación al proceso de fabricación. La implementación de los resultados del punto 7 consiste en la realización del proceso de fabricación con las condiciones deducidas. La relación entre avance y enrollado de los conductores en el trenzado se aplica en la relación que existe entre la velocidad de giro (Vg), del elemento que ejerce la torsión sobre la hélice que se forma con los dos cables, y la velocidad de avance del cable final (Va). Es decir, si por ejemplo, se trenzan los dos conductores a una velocidad de giro de Vg=10 [vueltas/s] y el cable avanza en línea a razón de Va=0,5 [m/s], entonces el cable final presenta un trenzado de 20 [vueltas/m] (Vg/Va). La aplicación más evidente del proceso para conseguir el número de vueltas por metro del cable a fabricar, es la del control de la velocidad de los motores que provocan el giro y el avance descritos. Sin embargo esta aplicación no queda restringida a un tipo de máquina de trenzado particular, y describe el control de los parámetros del proceso. Application to the manufacturing process . The implementation of the results of point 7 consists in the realization of the manufacturing process with the deduced conditions. The relationship between lead and winding of the conductors in the braid is applied in the relationship between the speed of rotation (Vg), the element that exerts the torsion on the propeller that is formed with the two cables, and the speed of advance of the final cable (Va). That is, if, for example, the two conductors are twisted at a rotation speed of Vg = 10 [turns / s] and the cable advances in line at the rate of Va = 0.5 [m / s], then the final cable it presents a braid of 20 [turns / m] (Vg / Va). The most obvious application of the process to achieve the number of turns per meter of the cable to be manufactured is that of the speed control of the motors that cause the rotation and the advance described. However, this application is not restricted to a particular type of braiding machine, and describes the control of the process parameters.
La figura 1 representa un cable de par trenzado con pantalla, cubierta y conductor de drenaje.Figure 1 represents a twisted pair cable with screen, cover and drain conductor.
La figura 2 representa un par trenzado simple.Figure 2 represents a twisted pair simple.
La figura 3 muestra el efecto de deformación que se produce en los cables del par al realizar el proceso de trenzado. El efecto es más importante conforme se aumentan las exigencias, es decir, conforme aumenta el número de vueltas por metro.Figure 3 shows the deformation effect that occurs in the wires of the pair when performing the process of braided. The effect is more important as the requirements, that is, as the number of turns increases by subway.
La figura 4 muestra el concepto de deformación del aislamiento que aporta el trenzado del par de cables.Figure 4 shows the concept of deformation of the insulation provided by the twisted pair of cables.
La figura 5 representa los polinomios geométricos de doce cables, diferentes por sus dimensiones y el tipo de aislamiento. La variable respecto a la cual se representan estos polinomios es el ángulo de avance de la hélice del trenzado (\theta).Figure 5 represents the polynomials geometric twelve wires, different in size and type of isolation. The variable with respect to which these are represented polynomials is the angle of advance of the twisted helix (\ theta).
La figura 6 aporta un fragmento de cable de par trenzado con conductor de drenaje y un elevado número de [vueltas/m].Figure 6 provides a fragment of pair cable braided with drain conductor and a high number of [turns / m].
La figura 7 aporta dos imágenes que permiten comparar el efecto de la deformación del drenaje en la forma del conjunto. La imagen superior representa la sección de un par trenzado ideal con conductor de drenaje. En la imagen inferior se muestra una sección equivalente en la cual el conductor de drenaje se deforma por efecto de las tensiones aplicadas en el proceso de trenzado.Figure 7 provides two images that allow compare the effect of drainage deformation on the shape of the set. The image above represents the section of a pair Ideal braided with drain conductor. In the image below you shows an equivalent section in which the drain conductor it is deformed by the effect of the stresses applied in the process of braided.
La figura 8 representa un cable de par trenzado con pantalla de cinta flexible.Figure 8 represents a twisted pair cable With flexible tape display.
La figura 9 aporta un fragmento de cable de par trenzado de elevado número de [vueltas/m] con conductor de drenaje y pantallaFigure 9 provides a fragment of pair cable high number of twists [turns / m] with drain conductor and screen
La figura 10 muestra dos vistas de un par trenzado con drenaje (triple hélice) y pantalla de tipo laminar.Figure 10 shows two views of a pair braided with drain (triple helix) and laminar type screen.
La invención que se presenta en este documento se ilustra mediante los siguientes ejemplos, que resumen las conclusiones obtenidas al aplicar el procedimiento que se expone. Estos ejemplos no pretenden limitar el alcance o ámbito de aplicación de la invención, sino que simplemente pretenden aportar una muestra que ilustre sus conclusiones.The invention presented in this document It is illustrated by the following examples, which summarize the conclusions obtained by applying the procedure outlined. These examples are not intended to limit the scope or scope of application of the invention, but simply intended to provide A sample that illustrates its conclusions.
Cable foral formado por dos conductores individuales unidos helicoidalmente en una máquina de trenzado. En base a los puntos 1, 2, y 3 de los procedimientos (I) y (II) detallados en la descripción de la invención se aportan las características del cable a utilizar:Foral cable formed by two conductors single helically joined in a braiding machine. In based on items 1, 2, and 3 of procedures (I) and (II) detailed in the description of the invention are provided the Cable characteristics to use:
- Conductores de cobre, sección media de 0.50 [mm^{2}] (5E-09 [m^{2}]) y formados por 16 hilos- Copper conductors, middle section of 0.50 [mm2] (5E-09 [m2]) and formed by 16 threads
- Aislamiento de cada cable con un espesor medio de 0.41 [mm] (0.00041 [m])- Insulation of each cable with a medium thickness 0.41 [mm] (0.00041 [m])
- Material del aislamiento: PVC- Insulation material: PVC
- Coeficientes del polinomio geométrico: obtenidos de la Tabla 1. Sus valores son los siguientes:- Coefficients of the geometric polynomial: obtained from Table 1. Their values are as follows:
In = 3,55E-03; Jn = -4,86E-05; Kn = 3,19E-07. En el caso de no disponer de valores para los coeficientes es necesario realizar el procedimiento de cálculo que se explica en la descripción de la invención.In = 3.55E-03; Jn = -4.86E-05; Kn = 3.19E-07. If of not having values for the coefficients it is necessary perform the calculation procedure explained in the description of the invention
Para un trenzado de 20 [vueltas/m] (paso = 50 [mm] = 0.05 [m]) el método que se aporta predice un valor de inductancia entre conductores del cable final de 710,1 [nH/m] (71,01 E-08 [H/m]).For a braid of 20 [turns / m] (step = 50 [mm] = 0.05 [m]) the method provided predicts a value of 710.1 [nH / m] lead wire conductor inductance (71.01 E-08 [H / m]).
En estas condiciones la relación entre velocidad
de avance del cable en línea de fabricación (Va, con unidad [m/s])
y la velocidad de giro para realizar el trenzado (Vg, expresada en
[revoluciones/s]) presenta un valor aproximado
igual a
equal to
El método permite controlar la característica inductancia en el proceso de fabricación. De esta forma, si se modifica la relación entre las dos magnitudes que controlan el trenzado (Va y Vg) a un valor de 55 se produce un decremento en la inductancia del cable final hasta un valor de 702.0 [nH/m] (70.2 E-08 [H/m]).The method allows to control the characteristic inductance in the manufacturing process. In this way, if modify the relationship between the two magnitudes that control the braided (Va and Vg) at a value of 55 there is a decrease in the final cable inductance up to a value of 702.0 [nH / m] (70.2 E-08 [H / m]).
Si se añade un apantallamiento mediante el enrollado de una cinta de doble capa, aluminio-poliéster, de espesor 0.01 [mm] (1E-07 [m]), ancho de 14 [mm] (0.014 [m]), ángulo de avance igual a 20.5º, y teniendo en cuenta los coeficientes del modelo de reducción de la distancia debida al apantallamiento de la Tabla 3 (D_{0}=-5,2167E-01, D_{1}=6,299E-03, D_{2}=2,9653E-05), entonces, se reduce el valor de inductancia del conjunto a 651.3 [nH/m] (65.13 E-08 [H/m]). La introducción de un drenaje en el proceso de trenzado implica, con un conductor de drenaje de cobre, con sección 0.50 [mm^{2}] (5E-09 [m^{2}]) y sin aislamiento, un valor de inductancia igual a 638,1 [nH/m] (63,81 E-08 [H/m]). La modificación de este cable por la aplicación de un proceso de extrusión para aportar una cubierta protectora de PVC, con un espesor medio de 0.45 [mm] (45 E-05 [m]), implica una estabilización del valor anterior de inductancia.If a shield is added using the rolled up of a double layer tape, aluminum-polyester, thickness 0.01 [mm] (1E-07 [m]), width of 14 [mm] (0.014 [m]), angle of advance equal to 20.5º, and taking into account the coefficients of distance reduction model due to the shielding of the Table 3 (D_ {0} = - 5,2167E-01, D_ {1} = 6.299E-03, D 2 = 2,9653E-05), then, the value of inductance of the set at 651.3 [nH / m] (65.13 E-08 [H / m]). The introduction of a drain in the braiding process implies, with a copper drain conductor, with section 0.50 [mm2] (5E-09 [m2]) and without insulation, a inductance value equal to 638.1 [nH / m] (63.81 E-08 [H / m]). The modification of this cable by the application of an extrusion process to provide a cover PVC sheath, with an average thickness of 0.45 [mm] (45 E-05 [m]), implies a stabilization of the value anterior inductance.
Cable final formado por dos conductores individuales unidos helicoidalmente en una máquina de trenzado. En base a los puntos 1, 2, y 3 de los procedimientos (I) y (II) detallados en la descripción de la invención, se aportan las características del cable a utilizar:End cable consisting of two conductors single helically joined in a braiding machine. In based on items 1, 2, and 3 of procedures (I) and (II) detailed in the description of the invention, the Cable characteristics to use:
- Conductores de cobre, sección media de 0.35 [mm^{2}] (35E-09 [m^{2}]) y formados por 7 hilos.- Copper conductors, middle section of 0.35 [mm2] (35E-09 [m2]) and formed by 7 threads.
- Aislamiento de cada cable con un espesor medio de 0.32 [mm] (0.00032 [m]).- Insulation of each cable with a medium thickness 0.32 [mm] (0.00032 [m]).
- Material del aislamiento: PVC.- Insulation material: PVC.
- Coeficientes del polinomio geométrico: obtenidos de la Tabla 1. Sus valores son los siguientes:- Coefficients of the geometric polynomial: obtained from Table 1. Their values are as follows:
In = 3,35E-03; Jn = -4,41E-05; Kn = 2,35E-07. En el caso de no disponer de valores para los coeficientes es necesario realizar el procedimiento de cálculo que se explica en la descripción de la invención.In = 3.35E-03; Jn = -4.41E-05; Kn = 2.35E-07. If of not having values for the coefficients it is necessary perform the calculation procedure explained in the description of the invention
Se pretende fabricar un cable final formado por un par trenzado según las características que se muestran y una cubierta protectora de PVC. El espesor de la cubierta debe aproximarse a 0.44 [mm] y el material requerido es PVC. En estas condiciones, se pretende obtener el parámetro de control del trenzado en el proceso de fabricación, que asegure un valor de inductancia entre conductores para el cable foral de un valor aproximado de 702 [nH/m] (70,2 E-08 [H/m]).It is intended to manufacture a final cable formed by a twisted pair according to the characteristics shown and a PVC protective cover. The thickness of the cover should approach 0.44 [mm] and the required material is PVC. In these conditions, it is intended to obtain the control parameter of the braided in the manufacturing process, which ensures a value of conductor inductance for the focal wire of a value Approximately 702 [nH / m] (70.2 E-08 [H / m]).
El método predice el valor de la variable
(n) [vueltas/m] para satisfacer esta característica del
producto final, y se concluye para este caso un valor de n = 22
[vueltas/m], que es equivalente a un paso de 45,45 [mm] (0.04545
[m]). En consecuencia, en el proceso de trenzado se debe establecer
la relación entre el avance y el giro en los cables a un valor de
22. Es decir, en una máquina de trenzado convencional, la relación
entre las velocidades citadas
En la presente invención no se pretende limitar el tipo de máquina de trenzado a un tipo o modelo particular, sino que se establecen los parámetros de la misma que condicionan los resultados que se plantean. Es decir, se ha establecido como parámetro de control, en los ejemplos 1 y 2, la relación entre el avance de los cables en línea de producción y el giro de torsión con el que se trenzan. Este parámetro se refiere, en definitiva, al paso final del trenzado del cable a fabricar, que es un dato que se determina indirectamente también por medio del número de vueltas por metro o el ángulo de avance de la hélice para cables de dimensiones conocidas. Tampoco se limita el tipo de control de las velocidades de avance y giro a un modelo particular sino que se extiende a cualquier tipo de control mecánico o electrónico que realice la misma función.In the present invention it is not intended to limit the type of braiding machine to a particular type or model, but that the parameters of the same that condition the Results that arise. That is, it has been established as control parameter, in examples 1 and 2, the relationship between the cable feed in production line and twist with the one that is braided. This parameter refers, in short, to final step of braiding the cable to be manufactured, which is a fact that indirectly determined also by the number of turns per meter or the angle of advance of the propeller for cables known dimensions. Nor is the type of control of forward and turn speeds to a particular model but it extends to any type of mechanical or electronic control that Perform the same function.
La aplicación industrial de la invención es inmediata en el sector de la técnica que se ha establecido al inicio de la presente descripción. Dicha invención aporta una mejora de gran interés en el sector de la fabricación de cable eléctrico y permite el control de la inductancia en esta línea de productos industriales a través de la variación de los parámetros de trenzado que se describen.The industrial application of the invention is immediate in the technical sector that has been established at Beginning of this description. Said invention provides an improvement of great interest in the electrical cable manufacturing sector and allows the inductance control in this product line industrial through the variation of braiding parameters that are described
Claims (4)
- \bullet?
- Elaborar un conjunto de muestras de cable trenzadas con un número de vueltas por metro variable desde {}\hskip17cm cero a un máximo de \frac{0,1351}{r}, donde r es el radio (en metros) del cable a trenzar. Estas muestras deben ser {}\hskip17cm representativas del rango de vueltas/metro permitido, por lo que el conjunto deberá tener un valor de esta característica adecuadamente repartido en todo el rango de vueltas/metro, y la longitud de las mismas no debe ser inferior a un metro. Además, el número de muestras no debe ser inferior a diez para garantizar la validez de los resultados. Cuanto mayor número de muestras, mayor será la precisión del ajuste en la obtención del polinomio geométrico. A las muestras realizadas se deben añadir un mínimo de tres con conductores paralelos (n = 0) bien unidos. La finalidad de este último paso es la de obtener un valor fiable de inductancia del par de cables paralelos para utilizar como valor umbral en el proceso de cálculo.Prepare a set of samples of braided cable with a number of turns per variable meter from {} \ hskip17cm zero to a maximum of \ frac {0,1351} {r}, where r is the radius (in meters) of the cable to be braided. These samples must be {} \ hskip17cm representative of the range of turns / meter allowed, so the set must have a value of this feature properly distributed throughout the range of turns / meter, and the length of them should not be less than one meter. In addition, the number of samples should not be less than ten to guarantee the validity of the results. The greater the number of samples, the greater the accuracy of the adjustment in obtaining the geometric polynomial. To the samples made a minimum of three must be added with parallel conductors (n = 0) well united. The purpose of this last step is to obtain a reliable inductance value of the parallel cable pair for use as threshold value in the calculation process.
- \bullet?
- Una vez obtenidas las muestras se procede a realizar la medida de la inductancia en un equipo de medida calibrado y con una precisión en la medida del orden de 1 a 10 nH. Los ensayos deben realizarse en condiciones estables de humedad y temperatura, para los cuales los valores de estas características se deben establecer entre un 40% y un 60% para la humedad relativa y en torno a los 23ºC + 2[ºC] para la temperatura. La recopilación de resultados se analiza con la composición de una función matemática que aporta el valor de inductancia y la variable (n) [vueltas/m] (n).Once the samples are obtained the inductance measurement is carried out in a device calibrated measurement and with an accuracy in the order of 1 to 10 nH The tests must be carried out under stable conditions of humidity and temperature, for which the values of these characteristics must be set between 40% and 60% for the relative humidity and around 23ºC + 2 [ºC] for temperature. The collection of results is analyzed with the composition of a mathematical function that provides the inductance value and the variable (n) [turns / m] (n).
- \bullet?
- Para obtener una función del modelo incremental, en primer lugar se dividen todos los valores de la inductancia obtenidos entre el valor medio de la inductancia de las muestras de conductores paralelos (n=0). De este modo se obtienen valores porcentuales de incremento de la inductancia respecto al incremento de la exigencia de trenzado (número de vueltas por metro). A la nueva colección de valores se le resta el término que representa, para cada valor de n, el incremento de inductancia debido al incremento de longitud de los conductores conforme aumentan las vueltas de trenzado. Como resultado se logra un conjunto de valores de inductancia incremental en función de la variable (n) [vueltas/m].To obtain a function of incremental model, first all the values of the inductance obtained between the average value of the inductance of parallel conductor samples (n = 0). In this way obtain percentage values of increased inductance regarding the increase in the requirement of braiding (number of turns per meter). The new collection of values is subtracted from term that represents, for each value of n, the increase of inductance due to the increase in conductor length as braiding turns increase. As a result it is achieved a set of incremental inductance values depending on the variable (n) [turns / m].
- \bullet?
- A partir del conjunto de valores de inductancia incremental se establece una función matemática continua que representa con precisión la tendencia de estos valores mediante una curva de tendencia modelada con un polinomio de orden 3. La función descrita es el polinomio geométrico del cable que se ensaya y se indica a continuación:From the set of values incremental inductance a mathematical function is established continues to accurately represent the trend of these values by a trend curve modeled with an order polynomial 3. The function described is the geometric polynomial of the cable that is rehearse and indicated below:
- \bullet?
- Elaborar un conjunto de muestras de cable trenzadas con un número de vueltas por metro que puede variar {}\hskip17cm desde cero a un máximo de \frac{0,1351}{r}, donde r es el radio (en metros) del cable a trenzar. Se pueden utilizar {}\hskip17cm las muestras empleadas para determinar los coeficientes de los polinomios geométricos, tal como se indica en la reivindicación 1, si se ha seguido este procedimiento. Al igual que en el citado caso, las muestras deben ser representativas del rango de vueltas por metro permitido, por lo que el conjunto deberá tener un valor de esta característica adecuadamente repartido en todo el rango de vueltas por metro, y la longitud de las mismas no debe ser inferior a un metro. Además, el número de muestras no debe ser inferior a diez para garantizar la validez de los resultados. Cuanto mayor número de muestras, mayor será la precisión del ajuste según el modelo descrito.Prepare a set of samples of braided cable with a number of turns per meter that can vary {} \ hskip17cm from zero to a maximum of \ frac {0,1351} {r}, where r is the radius (in meters) of the cable a braid. Samples can be used {} \ hskip17cm used to determine the coefficients of the polynomials geometric, as indicated in claim 1, if Followed this procedure. As in the aforementioned case, the samples must be representative of the range of turns per meter allowed, so the set must have a value of this characteristic properly distributed over the entire range of turns per meter, and their length should not be less than one subway. In addition, the number of samples should not be less than ten to guarantee the validity of the results. The greater the number of samples, the greater the accuracy of the adjustment according to the model described
- \bullet?
- Sobre estas muestras se deben realizar cortes de precisión que permitan obtener secciones del aislamiento de los cables del par sin modificar la forma que el trenzado ha determinado. Estas secciones deben ser de un espesor inferior a 1 mm (1E-03 m) y de ellas se mide el diámetro medio. La precisión de este procedimiento está directamente condicionada por el equipo y el método de medida utilizados.About these samples are due make precision cuts that allow obtaining sections of the insulation of the pair's wires without modifying the way the Braided has determined. These sections must be of a thickness less than 1 mm (1E-03 m) and of them the medium diameter The accuracy of this procedure is directly conditioned by the equipment and the measurement method used
- \bullet?
- Una vez obtenidos los valores se procede a realizar los cálculos de ajuste de D_{0} y D_{1} al modelo descrito; el valor del incremento de la distancia se obtiene al comparar el valor medido para cada sección con el valor teórico.Once the values are obtained, proceeds to perform the adjustment calculations of D_ {0} and D_ {1} at model described; the value of the distance increase is obtained when comparing the measured value for each section with the value theoretical.
- \bullet?
- La recopilación de resultados se linealiza o aproxima mediante una función matemática como la descrita para \Deltad_{d} y en función de la variable (n) [vueltas/m] y del diámetro inicial de cada cable (d), tal como se indica a continuación:The collection of results is linearize or approximate through a mathematical function such as described for \ Deltad_ {d} and depending on the variable (n) [turns / m] and the initial diameter of each cable (d), as Indicate below:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200501962A ES2312232B2 (en) | 2005-08-04 | 2005-08-04 | PROCEDURE FOR PREDICTION AND CONTROL OF THE INDUCTANCE OF A BRAINED CABLE WITH DRAINAGE, SCREENED WITH DOUBLE LAYER SHEET AND WITH PROTECTIVE COVER, BY VARIATION OF THE BRAIDING PASS. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ES200501962A ES2312232B2 (en) | 2005-08-04 | 2005-08-04 | PROCEDURE FOR PREDICTION AND CONTROL OF THE INDUCTANCE OF A BRAINED CABLE WITH DRAINAGE, SCREENED WITH DOUBLE LAYER SHEET AND WITH PROTECTIVE COVER, BY VARIATION OF THE BRAIDING PASS. |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2312232A1 ES2312232A1 (en) | 2009-02-16 |
| ES2312232B2 true ES2312232B2 (en) | 2009-09-22 |
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|---|---|---|---|
| ES200501962A Expired - Fee Related ES2312232B2 (en) | 2005-08-04 | 2005-08-04 | PROCEDURE FOR PREDICTION AND CONTROL OF THE INDUCTANCE OF A BRAINED CABLE WITH DRAINAGE, SCREENED WITH DOUBLE LAYER SHEET AND WITH PROTECTIVE COVER, BY VARIATION OF THE BRAIDING PASS. |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| GB2281400A (en) * | 1993-08-20 | 1995-03-01 | Plessey Telecomm | Cable testing |
| WO2000074079A1 (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-07 | Krone Digital Communications, Inc. | Optimizing lan cable performance |
-
2005
- 2005-08-04 ES ES200501962A patent/ES2312232B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2281400A (en) * | 1993-08-20 | 1995-03-01 | Plessey Telecomm | Cable testing |
| WO2000074079A1 (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-07 | Krone Digital Communications, Inc. | Optimizing lan cable performance |
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| ES2312232A1 (en) | 2009-02-16 |
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