Hallo Team,
Ausganslage:
Spule mit Ferritkern
Durchmesser 20mm
Strom 30A oder mehr (Pulsierend)
grosses Magnetfeld
Da ich eine Solche nicht fertig aufgebaut gefunden habe, will ich jetzt eine Solche selber bauen.
Nun meine Frage:
Freundliche Grüsse
Philipp Tanner
Hallo Team,
Ausganslage:
Spule mit Ferritkern
Durchmesser 20mm
Strom 30A oder mehr (Pulsierend)
grosses Magnetfeld
Um ein Magnetfeld auf zu bauen, nimmt man doch wohl einen Eisenkern. Es sollen 30A Strom fließen oder mehr? das ich nicht lache, was soll das für ein Kraftwerk werden.
Da ich eine Solche nicht fertig aufgebaut gefunden habe, will
ich jetzt eine Solche selber bauen.Nun meine Frage:
- Auf was muss ich generell achten.
- Wie kann ich den Durchmesser des Drahtes bestimmen.
Freundliche Grüsse
Philipp Tanner
Um ein Magnetfeld auf zu bauen, nimmt man doch wohl einen Eisenkern. Es sollen 30A Strom fließen oder mehr? das ich nicht lache, was soll das für ein Kraftwerk werden.
Lach solange du willst. Nur weil man in Waschmaschinen keine solchen Magnetfelder braucht, heißt das noch lange nicht, dass es nicht doch Einsatzzwecke dafür gäbe. Mir fallen haufenweise mögliche Einsatzzwecke dafür ein.
@Phillip: Was genau hast du damit vor? Dann könnten dir andere Leute vielleicht besser weiterhelfen (rein konstruktive Kritik).
mfg, DÖ
Selbsverständlich lässt sich ein Magnetfeld auch ganz ohne Spulenkern aufbauen. Aber warum 30A? und mit was für eine Spannung?
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Hallo,
Selbsverständlich lässt sich ein Magnetfeld auch ganz ohne
Spulenkern aufbauen.
Ja, das nennt sich dann Luftspule.
Wenn man allerdings ein starkes Magnetfeld erzeugen will,
dann ist ein Kern ganz hilfreich, oder?
Deshalb sind auch in Motoren keine Luftspulen drin!
Aber warum 30A? und mit was für eine Spannung?
Vergiss es einfach mal.
Das interessiert bei einer Spule erstmal gar nicht,
weil der magn. Fluß nur vom Strom und der Bauform
(hauptsächlich Kern und Windungszahl abhängt).
Die Spannung ergibt sich dann schon noch.
Allerdings sind die Angaben in der Fragestellung
äußerst dürftig.
Etwa so in der Form:
„Ich will ein großes Fahrzeug bauen, welche Räder
benötige ich dafür ?“
Gruß Uwi
Mehr Angaben sind nötig
Hallo Philipp,
anhand Deiner sehr dürftigen Angaben fällt es schwer herauszufinden, was Du eigentlich benötigst, um Dir entsprechende Tips zu geben.
Es passiert oft im Forum: statt zu fragen, wie und womit man am besten den gewünschten Effekt erzielen kann (z.B. starker Magnetpuls) wird oft gefragt, ob dies mit irgendeiner zufällig entdeckten Lösung machbar ist. (Bitte nicht persönlich nehmen, aber an dieser Stelle musste das wieder mal gesagt werden).
Auf Deine Angaben bezogen heisst das:
1.) Ferrit ist ein denkbar ungünstiges Material, wenn es um wirklich starke Mangetfelder (größer 0,5 Tesla) geht, denn Ferrit hat eine Sättigungsflussdichte von ca. 0,2 - max. 0,3 Tesla. D.h. Dein Magnetfeld wird mit Ferrit nie stärker als 0,3 Tesla, egal wieviel Energie Du in die Spule hineinpumpst.
2.) Strom oder Windungszahl? Die Stärke eines Magnetfeldes hängt bekanntlich sowohl von der Stromstärke, als auch von der Windungszahl ab. Allerdings ist es günstiger mehr Windungen als einen höheren Strom einzusetzen, denn die Verluste in der Spule steigen mit dem Quadrat der Stromstärke. D.h. doppelter Strom bewirkt vierfache Verluste, wohingegen bei doppelter Windungszahl die Verluste sich nur verdoppeln.
3.) Pulse. Gepulste Ströme bewirken immer Wirbelströme im Kernmaterial (vorzugsweise eisenhaltig), weshalb der Kern aus einem Blechpaket aufgebaut sein muss, sofern Du die Spule länger als ca. 60 Sekunden in Betrieb haben willst, denn Vollmaterial erhitzt sich durch die Wirbelströme in kürzester Zeit bis zum Abbrennen der Spule (vorher bitte ausschalten 
).
Okay, das sind die Grundlagen. Wenn Du möchtest, kannst Du ja nochmal versuchen zu beschreiben, was Du genau mit so einer Spule machen möchtest, dann sehen wir weiter.
Nix für ungut und einen Gruß von Alexander
Hi Uwi,
gerade bei Pulsfelder (nicht Wechselfeldern) sind aber Luftspulen gang und gebe und man kann durchaus Felder bis knapp 2 T erzeugen, bei Pulsdauern bis ca. 200 µs. Eine Anwendung ist z.B. die Magnetstimulation zur Nervenreizung.
Gruss
Brombär
2.) Strom oder Windungszahl? Die Stärke eines Magnetfeldes
hängt bekanntlich sowohl von der Stromstärke, als auch von der
Windungszahl ab. Allerdings ist es günstiger mehr Windungen
als einen höheren Strom einzusetzen, denn die Verluste in der
Spule steigen mit dem Quadrat der Stromstärke. D.h. doppelter
Strom bewirkt vierfache Verluste, wohingegen bei doppelter
Windungszahl die Verluste sich nur verdoppeln.
Hallo.
Es ist merkwürdig, auf diesen Trugschluss stößt man immer wieder. Er ist offensichtlich nicht auszurotten.
Ein simpler Vergleich zur Erläuterung:
Fall 1) n = 1 Wdg. / I = 10 A / alle Leitermaterialien,
Fall 2) n = 10 Wdg. / I = 1 A / alle Leitermaterialien.
Durchflutung = n * I , 1) = 10 (Einheiten) ; 2) = 10 (Einheiten)
Leiterlänge l (proportional zu n) =n 1) = 1 (Einheit); 2) = 10 Einheiten)
Leiterquerschnitt A (proportional zu I) = I, 1)= 10 (Einheiten); 2) 1 (Einheit)
Widerstand R (proportional zu l, reziprok zu A) = l/A 1) = 1/10 (Einheiten); 2) 10 (Einheiten)
Verlustleistung N (proportional R, direkt quadratisch zu I) = R*I², 1) 1/10*100 = 10 (Einheiten); 2); 10*1 = 10 (Einheiten)
Volumen, Gewicht V (proportional l und A) = l*A, 1) = 1*10 =10 (Einheiten); 2) =10*1=10 (Einheiten)
Induktivität L (direkt quadratisch zu n) = n², 1) = 1 (Einheit); 2) = 100 (Einheiten)
Zeitkonstante t(tau) (proportional L, reziprok R) =L/R, 1) = 10 (Einheiten); 2) = 100/10= 10 (Einheiten)
Im Wesentlichen unterscheiden sich also Spulen mit gleicher Durchflutung, bei der freien Wahl von Windungszahl und Strom, in der Induktivität.
In der Praxis allerdings kommen noch der Füllfaktor und die Handhabung dazu: dünner Draht hat schlechten Füllfaktor aber gute Handhabung und umgekehrt.
Mit freundlichen Grüßen
Alexander Berresheim
Spule
Hallo,
Probiere meine Situation genauer zu erläutern.
Ich möchte eine Scheibe zum Drehen bringen. Auf dieser sind Magnete befestigt. Mit den Spulen will ich die Scheibe in eien Drehbewegung versetzten.
Da ich eine Leistung von ca 500W an der Scheibe brauche benötige ich dafür etwa 40A bei 12V (oder 20A bei 24V).
Das Prinzip ist ähnlich wie bei einem Motor.
Als Kern habe ich mir einen Ferritstab gedacht, dass es weniger Ummagnetisierungsverluste gibt als bei einer Luftspule.
Hoffe konnte weitere Informationen bekanntgeben. Oder wo kann ich eine fertige aufgebaute Spule Kaufen?
Gruss Philipp
Hallo Alexander
ich lasse mich gerne korrigieren, doch wo ist der Trugschluss, wenn ich davon ausgegangen bin, dass bei doppelter Windungszahl und gleichem Drahtquerschnitt, die Verluste nur halb so hoch sind, wie bei doppelt so hohem Strom?
Hier der Vergleich zwischen zwei Spulen mit gleichem Drahtquerschnitt aber doppelt unterschiedlicher Stromstärke und Windungszahl:
Fall 1) n = 1 Wdg.; I = 10 A
Fall 2) n = 2 Wdg.; I = 5 A.
Durchflutung = jeweils identisch
Widerstand R (proportional zur Länge -> 1) = 1 ; 2) = 2
Verlustleistung P=I²*R -> 1) = 10²*1 = 100 Watt
2) 5²*2 = 50 Watt.
ERGEBNIS: Die Verlustleistung ist bei gleichem Drahtquerschnitt und gleicher Magnetkraft, aber doppelter Windungszahl nur halb so hoch.
Gruß, Alexander
Schrittmotor?
Hallo Philipp!
Ich möchte eine Scheibe zum Drehen bringen. Auf dieser sind
Magnete befestigt. Mit den Spulen will ich die Scheibe in eien
Drehbewegung versetzten.
Aha. Hast Du Dich schonmal mit Schrittmotoren beschäftigt? Im Prinzip willst du genau so etwas aufbauen. Je nach gewünschte Bewegung kommt der Synchronmotor dem näher, ist aber im Wesentlichen ähnlich gebaut. Bei beiden kannst Du auch studieren, wie man sinnvollerweise die Magnetfelder führt, nämlich möglichst weitgehend im Eisen (oder Ferrit) und nicht mit frei hängenden Stäben.
Da ich eine Leistung von ca 500W an der Scheibe brauche
benötige ich dafür etwa 40A bei 12V (oder 20A bei 24V).
Das Prinzip ist ähnlich wie bei einem Motor.
Das ist ein Motor. 500 W sind ja schon einiges. Ich weiss nicht, ob es dafür fertige Schrittmotoren gibt. Ich vermute aber, Du kannst keinen gebräuchlichen Motor einsetzen, weil die Welle nicht zugänglich ist?
Bei Leistungabschätzung musst Du berücksichtigen, dass der Wirkungsgrad Deines Motors erheblich kleiner als 100% ist.
Als Kern habe ich mir einen Ferritstab gedacht, dass es
weniger Ummagnetisierungsverluste gibt als bei einer
Luftspule.
Damit sind wir bei einer noch offenen Frage: Welche Drehzahl willst Du denn erreichen? Und damit wir nicht selber zurückrechnen müssen: Welches Drehmoment brauchst Du?
Hoffe konnte weitere Informationen bekanntgeben. Oder wo kann
ich eine fertige aufgebaute Spule Kaufen?
Wir tasten uns voran.
Fertige Spulen wirst Du für Dein Vorhaben kaum finden. Falls Du eine Serienproduktion planst, gibt es aber einige Firmen, die so etwas für Dich wickeln.
Gruß
Arndt
Was brauchst Du wirklich?
Lieber Philip,
wie Du siehst, tappt Arndt nach Deiner „genaueren Erläuterung“ - ebenso wie ich - noch immer völlig im Dunkeln, was Du eigentlich vorhast. Erst wenn Du erzählst, was das drehende Teil bewirken soll, bzw. WAS DU MIT DIESEM DING TUN WILLST, kann Dir effektiv geholfen werden.
Hier noch ein Hinweis: Ein Elektromotor ist ein sehr effizientes Mittel, um etwas zum Drehen zu bringen. Jede Selbstbaulösung mit Magneten, Scheiben und selbstgewickelten Spulen verschlingt im Vergleich ein Vielfaches der benötigten Energie und ist im Anschaffungspreis ebenfalls sehr viel teurer. Es kann aber vielleicht auch sein, dass Du so ein Drehding nur spaßeshalber aufbauen willst. Aber wie Du siehst…tippe ich damit wohl immer noch im Dunkeln.
Gruß, Alexander
OK! Geschenkt!
Hallo Alexander (ist praktisch, kann man stehen lassen.)
ich lasse mich gerne korrigieren, doch wo ist der Trugschluss,
wenn ich davon ausgegangen bin, dass bei doppelter
Windungszahl und gleichem Drahtquerschnitt, die Verluste nur
halb so hoch sind, wie bei doppelt so hohem Strom?
Hier der Vergleich zwischen zwei Spulen mit gleichem
Drahtquerschnitt aber doppelt unterschiedlicher Stromstärke
und Windungszahl:Fall 1) n = 1 Wdg.; I = 10 A
Fall 2) n = 2 Wdg.; I = 5 A.
Durchflutung = jeweils identisch
Widerstand R (proportional zur Länge -> 1) = 1 ; 2) = 2
Verlustleistung P=I²*R -> 1) = 10²*1 = 100 Watt
2) 5²*2 = 50 Watt.
ERGEBNIS: Die Verlustleistung ist bei gleichem
Drahtquerschnitt und gleicher Magnetkraft, aber doppelter
Windungszahl nur halb so hoch.
Ich brauche Dich nicht zu korrigieren, bloß: Normalerweise nimmt keiner bei der Auslegung einer Spule den gleichen Leiter-Querschnitt bei halbem Strom! Der Strombelag wird meistens nach der zulässigen Betriebs-Temperatur ausgewählt und der hat die Dimension mm²/A. Und dann brauchst Du noch einen größeren Wickelraum. Kein Wunder wenn alles teurer wird
())).
Gruß, Alexander
Hallo Philipp,
Probiere meine Situation genauer zu erläutern.
Ich möchte eine Scheibe zum Drehen bringen. Auf dieser sind
Magnete befestigt. Mit den Spulen will ich die Scheibe in eien
Drehbewegung versetzten.
Da ich eine Leistung von ca 500W an der Scheibe brauche
benötige ich dafür etwa 40A bei 12V (oder 20A bei 24V).
Das Prinzip ist ähnlich wie bei einem Motor.
Das ganze IST ein Motor. Ein Elektromotor ist ein Ding, welches Strom in eine kontinuierliche Drehbewegung umwandelt.
Als Kern habe ich mir einen Ferritstab gedacht, dass es
weniger Ummagnetisierungsverluste gibt als bei einer
Luftspule.
Ummagnetisierungsverluste bekommst du durch das Eisen, oder Ferrit. eine Luftspule hat keine Ummagnetisierungsverluste.
Ob Eisen oder Ferrit besser geeignet ist, ist eine Frage der Frequenz, dazu hast du aber noch gar keine Angaben gemacht.
Hoffe konnte weitere Informationen bekanntgeben.
Irgendwie merkt man, dass du von der Materie keine grosse Ahnung hast. Es geht mir wie den Anderen hier: Fragen über Fragen und jede deiner Antworten wirft neue Fragen auf.
Verstehe mich bitte nicht falsch, WWW ist zu fragen da …
Aber wenn du dich mit der Materie nicht auskennst, solltest du nicht irgendwelche Details hier nachfragen, sondern grundsätzliche Fragen stellen, bzw. Antworten geben:
Was sind die Rahmenbedingungen (Drehmoment, Drehzahl, Polzahl, Baugrösse, Bauform, wie kam es zu dieser Konstruktion) ?
MfG Peter(TOO)