Spulen Wickeln / Durchmesser, Belastbarkeit, Kern?

[AlphaRay]

Mahlzeit,

ich wollte mir paar Spulen selber wickeln. Vor allem für Testweichen paar einstellbare, um nicht hunderte vorrätig liegen zu haben


Eingelesen habe ich mich entsprechend, habe aber trotzdem noch paar Fragen:

- wie errechnet man die Belastbarkeit (Drahtdurchmesser bzw. Querschnitt) der Spule? Habe mich das so schon gefragt: nimmt man jetzt für den Mitteltöner 0,6 oder 1,0 mm? Oder hat das eher was mit der Sättigung zu tun?

- (HF)-Litzen statt Kupferlackdraht waren möglich bzw. sind besser, wenn ich das richtig verstanden habe. Ist der einzige Nachteil die Größe der Spule? (neben dem Preis) Lohnt sich das überhaupt (Hoch-/Mittelton), oder kann man getrost normalen (Back)Lackdraht nehmen?

- Kann ich eine Luftspule auf Holz wickeln, oder muss da wirklich "Luft" drin sein?

- Kann man als Kernmaterial beliebige Eisen/Stahlschrauben und Ferrite nehmen, oder gibts hier Beschränkungen?


Schon mal großen Dank Voraus!

Gruß
Paul

[walwal]

Dir fehlen offensichtlich die Grundlagen, aber ich versuche mal zu helfen:

- wie errechnet man die Belastbarkeit (Drahtdurchmesser bzw. Querschnitt) der Spule? Habe mich das so schon gefragt: nimmt man jetzt für den Mitteltöner 0,6 oder 1,0 mm? Oder hat das eher was mit der Sättigung zu tun?

Hängt davon ab, wiviel Ohm gewünscht sind. Die Belastbarkeit würde ich aus Tabellen entnehmen mit ähnlichen Werten (Strassacker).

- (HF)-Litzen statt Kupferlackdraht waren möglich bzw. sind besser, wenn ich das richtig verstanden habe

Falsch

Ist der einzige Nachteil die Größe der Spule? (neben dem Preis) Lohnt sich das überhaupt (Hoch-/Mittelton), oder kann man getrost normalen (Back)Lackdraht nehmen?

Ja

- Kann ich eine Luftspule auf Holz wickeln, oder muss da wirklich "Luft" drin sein?

Holz geht

- Kann man als Kernmaterial beliebige Eisen/Stahlschrauben und Ferrite nehmen, oder gibts hier Beschränkungen?

Da gibt es gewaltige Unterschiede, Finger weg.

Und ohne Messung stocherst du im Nebel.

[AlphaRay]

Danke schon mal!

- Kann man als Kernmaterial beliebige Eisen/Stahlschrauben und Ferrite nehmen, oder gibts hier Beschränkungen?

Da gibt es gewaltige Unterschiede, Finger weg.

Und ohne Messung stocherst du im Nebel.

LCR Messgerät ist natürlich vorhanden! Wollt die Spulen jetzt nicht nur schätzen
Wieso Finger weg? Kernspulen sind doch ganz normal? Oder meintest du nur bezogen auf die Wertänderung + keine Messmöglichkeit?

[albondiga]

jedes Kernmaterial geht irgendwann in Sättigung. Dann ist die Induktivität bei hoher Belastung anders als bei niedriger. Bestimmt nicht das, was du möchtest.

[Frankynstone]

Hallo Paul,

bei Spulen hast du diverse Stellschrauben, auf die ich hier jetzt qualitativ eingehen kann. Wenn du berechnungen brauchst, muss ich selber erst einmal gucken.

• Drahtdurchmesser: Gleichstromwiderstand, Strombelastbarkeit bis zur thermischen Überlastung
• Windungszahl, Durchmesser und Länge des wickels: Induktivität, Wärme abstrahlende Oberfläche
• Ferrit (Material, Länge, Querschnitt): Induktivität, Linearität, Sättigung

Eine Luftspule geht nie in die Sättigung, hat dafür ein größeres Streufeld und einen höheren Gleichstromwiderstand. Eine Kernspule hat durch Effekte wie Anfangspermeabilität, Hysterese und Sättigung die Fähigkeit zur nichtlinearen Verzerrung.

Wenn du eine große Induktivität haben willst und wickelst dünnen Draht, wirst du feststellen, dass der Gleichstromwiderstand hoch ist. Dadurch reduzierst du die Güte deiner Filter, verschenkst auch Wirkungsgrad der Box. Manchmal macht man das mit Absicht so, meistens stört es eher.

HF-Litze ist für den Tonfrequenzbereich totaler Mumpitz, braucht man nicht, bringt keinerlei Vorteile. Wickle deine Spulen einfach aus CuL auf bekannte Wickelkörper, so werden sie auch reproduzierbar.

Holz, Luft, die meisten Keramiken, Kunststoff etc. wirken sich überhaupt nicht auf Magnetfelder aus und können als Wickelkörper bedenkenlos benutzt werden. Als Wickelkörper oder Spulenkern ungeeignet sind massive Metalle (sie bringen Wirbelstromverluste, reduzieren also die Filtergüte), magnetisch harte Metalle und Ferrite (woraus Dauermagnete gemacht werden, sie verhalten sich nichtlinear).

Für Kernspulen wird oft ein nichtmagnetischer Wickelkörper aus Kunststoff benutzt, in den dann ein Kern gesteckt oder geklebt wird. Es gibt auch Kernspulen, bei denen der Kern gleichzeitig als Wickelkörper dient. Für den Kern benutzt man magnetisch weiche Ferrite (sie sind nicht dauerhaft magnetisierbar und verhalten sich relativ linear), die gibt es mit unterschiedlichen AL-Werten. Je höher der AL-Wert ist, desto stärker erhöht der Kern die Induktivität der Spule, desto schneller geht der Kern aber auch in die Sättigung.

Eine Einstellbare Spule kannst du auf verschiedene Art bauen.

• Nimm eine Stab- oder Rollenkernspule, ziehe den Kern ein Stück raus, um die Induktivität zu verringern.
• Wickle eine Luft- oder Kernspule mit mehreren Anzapfungen und schalte zwischen den Anzapfungen um.
• Man kann eine Induktivität auch elektronisch nachbilden und in einem sehr weiten Bereich einstellen.

Gruß
Frank

[AlphaRay]

Ahso. Dachte man könnte jetzt einfach durch einen dickeren Wickelkern und Drahtdurchmesser die Sättigungsgrenze anheben. Die würde mich auch interessieren bzw. wie man das am einfachsten messen könnte. HobbyHifi hat ja mal mehrere Spulen auf Sättigung bzw. Klirrverhalten gemessen.

So hatte ich das auch mit den Wickelkörpern verstanden. Deshalb kam ich auf Holz. Finde es auch viel stylisher als Kunststoff ...zudem man hier den Durchmesser und Breite selber beliebig anpassen kann! Man kann ja auch paar Lagen Papier/Pappe aufwickeln, um den Durchmesser leicht zu vergrößern.

Ich habe bis jetzt meistens Kernspulen in Weichen benutzt. Bis auf Hochton und ab und zu Mittelton - je nach dem was der Geldbeutel zu gesagt hat. Deshalb kam ich auf die Idee Spulen selber zu wickeln. 12 - 18 € für 0,5 kg Kupferlackdraht ist nicht viel...entspricht z.B. ~230 Meter bei 0,5 mm und 125 Meter bei 0,75mm Drahtdurchmesser. Damit lassen sich so eeiinige Luftspulen - und vor allem gewünschte Sonderwerte - wickeln.

Das mit Anzapfungen ist ne gute Idee! So lässt sich mittels 12-Stufen-Schalter ja was nettes basteln. Danke!

Gruß
Paul

[PeterG]

Hi Paul,

such mal nach induktor.exe . Ev. finde ich die ja auf meiner Festplatte. Die berechnete auf 99% genau, auch den DC-Widerstand!!!

Ideal ist ein runder Kern => weniger Kupfer und Wicklungslänge und -höhe gleich, gibt bei max. Induktivität geringste Kupfer Verluste.

Ich hab da so einen "Universalkern" links/rechts je eine größere PVC-Scheibe mit einigen Schlitzen drin. Zusammengehalten mit ner langen Schraube - kannste in eine Wickelhilfe einspannen. ( es sind zwei Kerne 2cm breit und 4cm und zusammen sinds etwa 6cm !) Durchmesser hab ich nicht im Kopf.
Auf den Kern Klebeband mit Kleber nach oben!!! dann durch die Schlitze Enden von dem Kabelabindegarn ( bleibt ne Weile auf dem Klebeband haften) und wickeln bis der Artz kommt.

Wenn fertig, dann das Garn ordentlich zusammen binden und den Kern auseinander nehmen, die Spule ist so schon stabil.

Dann 2Komponenten Kleber draufschmieren und mit Fön auf 160 200°C langsam erwärmen : der Kleber versickert in der Wicklung.... na so lange probieren bis es irgendwo tropft

Über Nacht das Ding aufhängen und dann haste ne "Vakuum vergossene" Spule. Nun ev. noch Isolierband rum, messen und beschriften.
Fertich.

MfG
Peter

[AlphaRay]

PeterG: klingt top! Danke für die Anleitung Habe mir noch nicht soo große Gedanken um ddas Wickeln selbst gemacht..wird auf jeden Fall irgendwas mit nem Motor gebaut. Hab einen kräftigen 60 UpM Motor da, bei dem man noch gut mitzählen könnte...


@yoogie: Danke..habs!

[walwal]

Danke schon mal!

LCR Messgerät ist natürlich vorhanden! Wollt die Spulen jetzt nicht nur schätzen
Wieso Finger weg? Kernspulen sind doch ganz normal? Oder meintest du nur bezogen auf die Wertänderung + keine Messmöglichkeit?

Ich meinte die Messung des LS mit verschiedenen Spulen.
Bei Kernspulen gibt es solche mit hohen Sättigungswerten (LR von V.) und auch Billigkram. Bis du die Sättigung gemessen hast, wurde viel Zeit und Geld verbraten.

Dann muss die Wicklung auch bombenfest sitzen, damit nichts vibriert.

[AlphaRay]

Habe auf der Suche nach Berechnung von Pmax der Spulen diesen tollen Artikel rund um Spulen entdeckt:

Lautsprecherbau-Magazin 2013 > Ausgabe April 2013 > Auf Spulensuche

http://www.lautsprecherbau.de/Magazi...de,900963,5360

[AlphaRay]

Morgen,

hat jemand für mich eine Alternative zu dem uralten "Inductor" (DOS-Programm), welches ich noch nicht mal auf ner 32 Bit XP VM zum laufen bekommen hab? :/ Ne DOS-VM konnte ich nicht auftreiben...
Suche also ein Tool, welches Spulen genau ausrechnet, indem man Spulenkörpermaße, Drahtdurchmesser und die Induktivität angibt. Habe schon diverse Tools geladen und ausprobiert - die meisten funktionieren aber anders herum :/

Das Inductor soll ja sehr genau gewesen sein. Falls mir jemand zwei/drei Berechnungen damit machen könnte, dass ich eine Formel darauß entwickeln kann, wäre auch schon super! Wollte nämlich ein aktuelles, normales Windows-Programm zum Spulenwickeln entwickeln (), welches noch paar Extras enthält wie z.B. Kupferlager (Durchmesser Kupfer, Schichtdicke Lack), Spulenkörperlager, Preisberechnung der fertigen Spule, Ausdruck von Etiketten (Brother P-touch bzw. normaler Drucker mit Etikettenpapier). Können bestimmt paar Leute mehr brauchen, da es ja nichts in der Richtung zu geben scheint..

Je 1 kg 1.4, 1.0 und 0.6er Draht ist schon mal zu mir unterwegs...zum rumprobieren hätte ich dann genug da

Gruß
Paul

[Frankynstone]

Die Alternative heißt Schultafelwerk und Taschenrechner. Du brauchst von einer zylindrischen Luftspule nur drei Parameter: Länge, Durchmesser, Windungszahl.

Bei einer Kernspule wird es noch einfacher, mit AL-Wert und Windungszahl bist du dabei.

[AlphaRay]

Sooo einfach ist das aber nicht. Es gibt ja diese "einfache" Formel...die geht aber glaube immer von einem Füllgrad von 100% aus - was man mit einem Kupferband vielleicht hinbekommt. Was man ja 1. schon durch den Lack (Abstand Draht->Draht / "echter" Druchmesser vom Draht) nicht hat + 2 durch den runden Querschnitt des Drahts. Und die Windungszahl bzw. Länge je Windung ändert sich natürlich je mehr Schichten drauf kommen. Es gibt da anscheinend große Abweichungen zwichen Formel und echter Spule - und Inductor hat davon wohl einiges berücksichtigt, weil ich schon an mehreren Stellen gelesen habe, dass die berechneten Spulen sehr an die Realität kamen.

[Frankynstone]

Die einfache Formel geht von einer einlagigen Spule aus. Dass jede Lage einen anderen Durchmesser hat, bringt hier tatsächlich einen Fehler rein.

Der Füllgrad wirkt sich nicht auf die Induktivität, sondern auf den Gleichstromwiderstand aus.

[walwal]

Ich messe immer. Natürlich muss der noch nicht gewickelte Draht frei liegen. Das Ende dieses Stückes und den Wickelanfang messen von Zeit zu Zeit. Achtung, der Wickel steht auf Entspannung.