Hallo, ich arbeite gerade an einem Einkern SEPIC Wandler, wo ich beide Drosseln auf einen gemeinsamen Ringkern wickeln will. Der Strom wird in etwa einen Mittelwert von 10 A haben bei einer Schaltfrequenz von 62,5 kHz und einem Stromrippel von etwa 20 %<Delta_i<30%. Ursprünglich hatte ich vor, die Drossel mit einem normalen Kupferdraht von 2mm Durchmesser zu wickeln, doch Gestern hat mich ein Kollege darauf angesprochen und er meinte zu mir, ich soll wegen dem Skin Effekt lieber HF Litze zum bewickeln nehmen. Nun wollte ich mich jetzt informieren was jetzt besser ist, HF Litze oder normaler Draht? Und wenn ich die HF Litze bevorzugen sollte, gitb es spezielle Wickeltechniken um sie auf den Ringkern zu kriegen oder kann ich sie so wickeln wie wenn es normaler Draht wäre? Ich hoffe auf einpaar erkenntnisbringende Antworten.
Robert Malle schrieb: > Der Strom wird in etwa > einen Mittelwert von 10 A haben bei einer Schaltfrequenz von 62,5 kHz Hallo, die HF-Litze, die ich kenne (dünner als 1mm) verträgt mit Sicherheit keine 10A. http://de.wikipedia.org/wiki/HF-Litze Du kannst dickere Litze wohl auch selber herstellen. Allerdings ist die f von 62,5kHz so niederfrequent, dass der Skineffekt kaum eine Rolle spielen wird: http://de.wikipedia.org/wiki/Skineffekt (siehe f-Tabelle)
Was genau besagten jetzt die Eindringtiefe? Bei 50 kHz entnehme ich der Tabelle 0.3 mm. Soll das heißen, dass die Elektronen im Leterinneren um einen Radius von 0.3mm um den Leitermittelpunkt raus gedrängt werden?
@ Robert Malle (andro86) >Was genau besagten jetzt die Eindringtiefe? " In diesem Fall gibt \delta die Tiefe an, bei der die Stromdichte um den Faktor \mathrm e^{-1} abgesunken ist." > Bei 50 kHz entnehme ich der >Tabelle 0.3 mm. Soll das heißen, dass die Elektronen im Leterinneren um >einen Radius von 0.3mm um den Leitermittelpunkt raus gedrängt werden? Nein. 0,3mm vom aussen gesehen ist die Stromdichte auf 1/e ~ 37% des Maximalwertes abgesunken. Siehe auch das Bild! http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Skin_depth.svg D.h., ein Leiterdurchmesser von > 2* Skintiefe verringert den HF-Widerstand der Leitung nur noch sehr wenig! Deshalb nimmt man entweder besser HF-Litze, die es auch in deutlich größeren Querschnitten gibt, oder man verwender Flachkupfer bzw. Kupferband. Dort ist auf grund des flachen, breiten Leiters kein "verschwendetes" Material im Leiterinneren. Ausserdem hat man mehr Oberfläche zur Wärmeabgabe.
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Robert Malle schrieb: > Was genau besagten jetzt die Eindringtiefe? Bei 50 kHz entnehme ich der > Tabelle 0.3 mm. Soll das heißen, dass die Elektronen im Leterinneren um > einen Radius von 0.3mm um den Leitermittelpunkt raus gedrängt werden? Es soll heißen das nur die äußeren 0,3 mm des (volldraht) Leiters für die elektronen "benutzt" werden. D.h. ein 0,6 mm Durchmesser CuL wird voll genutzt, dagegen ein 0,8 mm CuL : da werden die inneren 0,2 mm durhcmesser NICHT genutzt. Sie tragen also nicht mehr zur Verringerung des Wicklungswiderstandes @ 50 kHz bei. Oder schlicht gesagt: Dickerer Draht als 0,6mm bringt nur mehr Gewicht, mehr Kosten, mehr Volumen -- aber nicht mehr Nutzen. Ab hier lohnt also einen 2.ten 0,6mm parallezuschalten, oder entsprechend mehr für 10A...usf. Nichts anderes macht HF-Litze. Soferne korrekt verarbeitet. Bei 62,5 kHz wäre also ab ca. 0,4mm CUL eine sinnvolle Grenze erreicht
@ Andrew Taylor (marsufant) >D.h. ein 0,6 mm Durchmesser CuL wird voll genutzt, dagegen ein 0,8 mm >CuL : da werden die inneren 0,2 mm durhcmesser NICHT genutzt. WENIG. Das ist nicht digital. > Sie >tragen also nicht mehr zur Verringerung des Wicklungswiderstandes @ 50 >kHz bei. sie tragen nur noch wenig bei.
Robert Malle schrieb: > Was genau besagten jetzt die Eindringtiefe? Bei 50 kHz entnehme ich der > Tabelle 0.3 mm. Soll das heißen, dass die Elektronen im Leterinneren um > einen Radius von 0.3mm um den Leitermittelpunkt raus gedrängt werden? Was ist denn jetzt an Eindringtiefe in Verbindung mit Skineffekt nicht zu verstehen? Tip: die Elektronen dringen nicht von innen in die Haut ein. XL
> Der Strom wird in etwa einen Mittelwert von 10 A haben bei > einer Schaltfrequenz von 62,5 kHz und einem Stromrippel > von etwa 20 %<Delta_i<30%. Würde man bei den Daten normalerweise ohne HF Litze bauen.
MaWin schrieb: >> Der Strom wird in etwa einen Mittelwert von 10 A haben bei >> einer Schaltfrequenz von 62,5 kHz und einem Stromrippel >> von etwa 20 %<Delta_i<30%. > > Würde man bei den Daten normalerweise ohne HF Litze bauen. Ja, mehrere CuL parallel reichen da. HF Litze muß man da nicht haben, aber das habe ich ja schon weiter oben ausgeführt. Aber selbst in den DC-Wandlern der Siemens Schaltbeispielen von 1976 bis 1980 wurde für sowas gerne bei ähnlichen Frequenz und Stromdaten genommen. chacun a son gout. Bzw. wenn man noch ein viertel Prozent den Wirkungsgrad verbessern will bei 30% mehr Kosten .-)
Robert Malle schrieb: > Was genau besagten jetzt die Eindringtiefe? Bei 50 kHz entnehme ich der > Tabelle 0.3 mm. Das ist eine Näherung. Bei 2mm Draht ist quasi nur die äußere 0,3mm Hülle leitend, also muß Du einen Draht von 1,4mm abziehen. Der effektive Querschnitt ist dann nicht 3mm², sondern 1,5mm² also etwa die Hälfte. HF-Litze nimmt man trotzdem nicht, weil sehr teuer und durch die vielen Einzelandern geht viel Querschnitt für Isolation und Luft verloren.
Danke an Alle für eure Antworten. Ich werde dann 04. mm CuL nehmen und es wenn möglichst parallel wickeln.
MaWin schrieb: > Würde man bei den Daten normalerweise ohne HF Litze bauen. Ich wollte nur mal eine Quelle für HF-Litze zeigen. Leider nehmen die seit einiger Zeit keine Bestellungen mehr an. Es gibt aber auch andere Lieferanten. http://www.spulen.com/hf-litze-200-x-0-2-mm-100-g-spule.html Gruss Klaus.
>> ich arbeite gerade an einem Einkern SEPIC Wandler, wo ich beide Drosseln >> auf einen gemeinsamen Ringkern wickeln will. > Allerdings ist die f von 62,5kHz so niederfrequent, dass der Skineffekt > kaum eine Rolle spielen wird: > http://de.wikipedia.org/wiki/Skineffekt > (siehe f-Tabelle) Diese Tabelle gilt wohl für µ(r)=1; demnach muss noch durch Wurzel(µ(r)) dividiert werden.
http://www.reichelt.de/Kupferlitze-lackisoliert/2/index.html?&ACTION=2&LA=2&GROUPID=5041 Und unabhängig vom Skin-Effekt hat die HF-Litze einen Vorteil: Man kriegt sie ohne Zange um den Ringkern gewickelt ;)
@ U. B. (pasewalker) >> (siehe f-Tabelle) >Diese Tabelle gilt wohl für µ(r)=1; Nö, siehe Überschrift. Sie ist für Kupfer. >demnach muss noch durch Wurzel(µ(r)) dividiert werden. Was bei Kupfer ~1 ist.
Andrew Taylor schrieb: > D.h. ein 0,6 mm Durchmesser CuL wird voll genutzt, dagegen ein 0,8 mm > CuL : da werden die inneren 0,2 mm durhcmesser NICHT genutzt. Sie > tragen also nicht mehr zur Verringerung des Wicklungswiderstandes @ 50 > kHz bei. Die Aussage, dass die inneren 0,2 Durchmesser nicht genutzt werden, gilt nicht für den DC-Anteil! Bei einer Speicherdrossel mit hohem DC-Anteil und geringem Ripple macht der hochfrequente Strom nur einen relativ kleinen Teil des gesamten Stroms aus. Deshalb ist ein massiver Kupferdraht für so eine Speicherdrossel (62,5 kHz; Delta_i < 30%) gar nicht so schlecht. Es kann sogar vorteilhaft sein, wenn die hochfrequenten Anteile etwas stärker gedämpft werden... HF-Litze ist deshalb vor allem für Übertrager und Schwingkreise wichtig, bei denen hauptsächlich ein hochfrequenter AC-Strom fließt und nur sehr wenig DC-Strom.
@ Falk Brunner >> (siehe f-Tabelle) >> Diese Tabelle gilt wohl für µ(r)=1; > Nö, siehe Überschrift. Sie ist für Kupfer. >> demnach muss noch durch Wurzel(µ(r)) dividiert werden. >Was bei Kupfer ~1 ist. Bei Drehstrom-Stromverdrängungsläufermotoren spielt die Anwesenheit von Eisen mit µ(r)>>1 und der Skin-Effekt jedenfalls eine Rolle, http://de.wikipedia.org/wiki/Stromverdr%C3%A4ngungsl%C3%A4ufer#Aufbau_und_Wirkungsweise Bei Leistungs-Transformatoren nimmt man trotz der 50 Hz 'HF-Litze' mit gegeneinander isolierten Drähten, - dann eben (auch) wg. des Proximity-Effekts.
U. B. schrieb: > Bei Leistungs-Transformatoren nimmt man trotz der 50 Hz 'HF-Litze' mit > gegeneinander isolierten Drähten, - dann eben (auch) wg. des > Proximity-Effekts. Das hat eher etwas zu tun mit unterschiedlichen Windungslängen bei übereinander gewickelten parallelen Drähten.
@ U. B. (pasewalker) >Bei Leistungs-Transformatoren nimmt man trotz der 50 Hz 'HF-Litze' mit >gegeneinander isolierten Drähten, - dann eben (auch) wg. des >Proximity-Effekts. Zeig mir mal einen 50 Hz Trafo mit HF-Litze.
Die 'HF-Litze' beim 50 Hz-Trafo hat z.B. isolierte, parallele 5 Drähte mit ca. 5 mm Durchmesser. Konnte ich mir von vor 30 Jahren bei Schorch, Rheydt (Mönchengladbach) selbst ansehen.
Hallo Falk. Falk Brunner schrieb: > Zeig mir mal einen 50 Hz Trafo mit HF-Litze. Das nennt sich dort nicht "HF-Litze", sondern "Roebelstab". Aber physikalisch gesehen gleiche Funktion und Wirkung. http://de.wikipedia.org/wiki/Roebelstab So etwas wird auch bei elektrischen Maschinen und Trafos (ist letztlich auch eine elektrische Maschine ohne mechanisch drehende Teile) verwendet, wenn mit stark schwankenden Lasten bzw. mit starken Oberwellen zu rechnen ist. Zum Beispiel bei den Stromrichtertrafos von Walzenantrieben in der Stahlindustrie. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
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Bernd Wiebus schrieb: > Das nennt sich dort nicht "HF-Litze", sondern "Roebelstab". Aber > physikalisch gesehen gleiche Funktion und Wirkung. > > http://de.wikipedia.org/wiki/Roebelstab Um es ganz genau zu sagen: Röbelstäbe werden in Generatoren und grossen Motoren eingesetzt. Beim Trafo heisst es Drillleiter. Technisch gesehen identisch, beim Trafo ist das gesamte Leiter- paket von Anfang bis Ende verdrillt und beim Röbelstab nur der Bereich der im Blechpaket liegt. Beim Röbelstab kommen die Leiter in exakt derselben Position aus dem Paket wie sie hineingingen. Es erfolgt nur eine oder zwei Verdrillungen im Bereich des aktiven Eisens. Beim Drillleiter ist dies nicht unbedingt der Fall. Das Leiterbündel ist fortlaufend verdrillt und je nach Länge der Wicklung ergeben sich eine oder mehrere Verdrillungen. mfg PS. Dass das etwas mit schwankender Last oder Oberwellen zu tun hätte ist mir neu.
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Hallo Frank. Frank Xy schrieb: > Röbelstäbe werden in Generatoren und grossen Motoren eingesetzt. > Beim Trafo heisst es Drillleiter. > Technisch gesehen identisch, beim Trafo ist das gesamte Leiter- > paket von Anfang bis Ende verdrillt und beim Röbelstab nur der > Bereich der im Blechpaket liegt. Ich versuche mich gerade Zurückzuerinnern in 1983, als ich wärend meiner Lehre selber mal so eine Wicklung zusammengestapelt habe, für einen ein paar dutzend kW Trafo. > PS. Dass das etwas mit schwankender Last oder Oberwellen > zu tun hätte ist mir neu. Höhere Frequenzanteile sind empfindlicher für den Skin Effekt. Ist die Frage, ob man die jetzt lieber im Trafo bedämpft oder möglichtst verlustfrei durchreicht. Die Philsophie dazu könnte sich in den letzten Jahrzehnten geändert haben. Letztlich wird man Netztransformatoren ab einer bestimmten Größe immer mit der Verdrillung ausführen. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
Nachtrag: Bernd Wiebus schrieb: >> PS. Dass das etwas mit schwankender Last oder Oberwellen >> zu tun hätte ist mir neu. > > Höhere Frequenzanteile sind empfindlicher für den Skin Effekt. > > Ist die Frage, ob man die jetzt lieber im Trafo bedämpft oder möglichtst > verlustfrei durchreicht. Die Philsophie dazu könnte sich in den letzten > Jahrzehnten geändert haben. Du hast aber Recht. Dadurch, dass Trafowicklungen NICHT in Nuten im Eisen liegen, ist der Einfluss geringer. Der von Dir erwähnte Effekt der unterschiedlichen Drahtlängen führt eher zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Ströme. Ich erinnere mich, das um 1995 jemand in einer Studien- oder Diplomarbeit die Wirksamkeit eines Millikan-Leiters für ein Energiekabel nachweisen wollte. Leider klappte das nicht, weil in der Versuchsanordnung mit mehreren dutzend Metern Länge die Induktivität der Stromwandler, mit der er die Stromverteilung in den Einzelleitern ermitteln wollte, die Stromverteilung bestimmte und vergleichmäßigte. Manchmal dauert es etwas mit dem Erinnern. ;O) Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
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Hallo Andrew. Andrew Taylor schrieb: >> Würde man bei den Daten normalerweise ohne HF Litze bauen. > Ja, mehrere CuL parallel reichen da. HF Litze muß man da nicht haben, > aber das habe ich ja schon weiter oben ausgeführt. Ein Beispiel mit mehreren verdrillten Kupferlackdrähten befindet sich im Anhang: DrosselMitVerdrilltemLackdraht.JPG Ich rätsele aber noch um den Zweck der dünnen 0,14mm² Leitung, die ebenfalls auf den Kern gewickelt ist. Möglicherweise zur Strommessung.... Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
Verzwirbelt ist schon mal gut, echte HF-Litze ist jedoch so verwoben, dass ein einzelner Leiter in Durchschnitt gleich oft an allen Stellen des Querschnittes liegt, d.h. mal innen, mal außen. Der Proximiy-Effekt ist ebenso zu berücksichtigen, er tritt ein, wenn z.B. mehrere Lagen der selben Wicklung übereinander liegen (vor allem in der Nähe eines ggf. vorhandenen Luftspaltes). Hier hilft eine verschachtelte Wicklung, z.B. Prim - Sec - Prim oder noch häufiger abwechselnd. Nachteil ist die häufigere Isolierschicht und die erhöhte Kapazität zwischen den Wicklungen. > Möglicherweise zur Strommessung.... Vermute ich auch. Sehr lesenswert: die AppNotes von Lloyd H. Dixon, Jr. (Unitrode / TexasInstruments): z.B. Beitrag "Re: Ferrit-Trafokerne ETD59 "blind" gekauft. Vermutung war N27 o.ä., aber Aufdruck "M9-97" ?" Beitrag "Re: Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW"
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