Spule aus 3x8mm Kupfer selbst wickeln?

Würde halt vielleicht einen Stahlstab als Kern zum Wickeln nehmen, ansonsten ist so bisschen Kupfer keine Sache, ausser das man auf den Isolierlack aufpassen muss, mit der Zange, z.B. Stück Plastik dazwischen, mit Schraubstock und Zange.

Meinst du also, das Kupfer ist mit diesen Ambessungen noch nicht so steif? Ich hab sowas in dieser Form noch nie gemacht. Womöglich kippt das Kupfer immer seitlich weg (wegen dem hochkant wickeln) Isolierlack brauche ich nicht (Spannung <100V) notfalls kann ich hinterher was aufsprühen.

Warum so ein schiefs Maß und dann noch Hochkant? Das wird extrem Defizil und dürfte nur mit genug Hitze zu bewerkstelligen sein. Ein Schlosser könnte helfen die Wickeltechnik dabei einigermaßen in den Griff zu bekommen.

MfG Michael

Peter L. schrieb:

Ist sowas mit einfachen Mitteln möglich

Nein.

Hängt natürlich vom Durchmesser ab, deiner ist sehr klein, das Kupfer hat aussen mehr als die doppelte Länge wie innen. Dazu muss es zwischen schrägstehenden Rollen plattgewalzt werden, in mehreren Arbeitsschritten. Und immer wieder geglüht. Immerhin kannst du den Kern nachträglich durchschieben.

Die https://www.lasslop.com/ haben sich drauf spezialisiert.

Hast denn das Material schon im Haus? Kupfer kann zweierlei Zustände annehmen:

• kalt verfestigt (walzhart zb)

• weichgeglüht

Formt man Kupfer kalt um, wird es bretthart und spröde, es bricht bei weiterer Bearbeitung unvermittelt. Entgegenwirken kann man hier indem man es wieder weichglüht, das heißt Erhitzen bis es dunkelrot glüht. Dazu bräuchte es aber schon einen entsprechenden Brenner... Im Ergebnis ist es im Anschluss wieder butterweich und biegsam.

Versuche es mit einer 12er Gewindestange und 2 Muttern mit Unterlegscheiben, damit kannst Deine Spule wieder gerade richten wenn das Material seitlich ausweichen will.

DerSchmied

Und warum nimmst du kein Starthilfekabel ?

danke für die Antworten,

warum gerade dieser Querschnitt? weil ich > 20mm² brauche und 3x8mm auch als Privatperson relativ einfach zu bekommen ist

@C. D. super Tipp, danke, damit kann ich jede Windung mit der Mutter an die vorige Windung / Beilagscheibe ranpressen.

@Rüdiger, die Spule würde so viel zu groß werden

15 mm Innendurchmesser sollte mit ausgeglühtem Kupfer auch im Schraubstock noch gut klappen. 15 mm Dorn waagerecht mit 8mm Unterlage zur hinteren Backe im Schraubstock einspannen. Die Unterlage etwas zurück versetzt einspannen. Den Kupferstreifen in den Spalt stecken und gefühlvoll mit dem Kunststoffhammer um den Dorn kloppen. Eventuell öfter mal ausglühen. Dauert seine Zeit, wird aber funktionieren. Dicht aneinander wickeln und später auseinander ziehen.

Musst halt erstmal prüfen was Du für Kupfer bekommen hast, isses vom Walzen im Werk noch steinhart kommst ums Weichglühen nicht drumrum. Gibt im Baumarkt Gasbrenner für um die 15€, damit sollte es gehen. Mußt aber schon ordentlich drauf herumlöten :-)

das Kupfer hab ich noch nicht besorgt, weil ich vorher abklären wollte, obs überhaupt was werden kann (sind doch 30Euro) hätte eine Butangas Lötlampe genug Leistung? die hätte ich

Sollte gehen, denk ich. Musst Dein Kupfer allerdings auf zwei Nägeln oä ablegen, wenn es flächig auf Stahl zb liegt nimmt er Dir zu viel Temperatur weg. Ist auch nicht nötig das Stück im Ganzen zum Glühen zu bringen: einfach an einem Ende anfangen und die Wärmewolke zum anderen treiben. Am besten im Halbdunkeln arbeiten, bei Tageslicht siehst nicht was Du tust. Deshalb ist in der Schmiede ja auch immer Schummerlicht wie in ner Hafenspelunke...

Edit:

30 Euro sind aber happig. Guckst Du hier:

https://www.elektroshopwagner.de/product_info.php/info/p181906_Wago-210-133-Sammelschiene-verzinnt-1000-mm--Cu--10x3-mm.html

vielen Dank für den Link, ich werde dann das Ergebnis hier präsentieren, (auch wenns nichts wird) vielleicht brauchen andere auch solche Teile

Welche Werte ausser Strom sind den für die Spule gefordert?

Ich kenn die bei dem Strom auch eher aus Alu/Kupfer Blech gewickelt, oder eben Litze.

Aus dem Vollen fräsen/sägen & bohren? Alu gießen?

Ich hätte gerne so um die 50 bis 100uH, das sind >20Windungen auf einem Ferritstab

Was spricht denn gegen mehreren dünnen Drähten parallel?

Noch ein Tipp: Achte auf die Sättigung des Ferrits.

Peter L. schrieb:

Ich hätte gerne so um die 50 bis 100uH, das sind >20Windungen auf einem Ferritstab

50 µH bei 200A sind immerhin 1J an gespeicherter Energie im Ferrit.

Stefan H. schrieb:

Noch ein Tipp: Achte auf die Sättigung des Ferrits.

https://www.ti.com/lit/ml/slup124/slup124.pdf

Dürfte um mehrere Größenordnungen daneben liegen. Grob überschlagen funktioniert Ferrit vielleicht bis 300 mT (je nach Material). Die gespeicherte Energie pro Volumen ist

1

0.5 * B * H

, mit

1

H = B / (mu_0 * mu_r)

und einem mu_r = 30 kommt man auf ca. 1200 J/m3 oder 1.2 Joule pro Liter, für die oben berechnete Energiemenge bräuchte man also ein Ferrit-Volumen von knapp einem Liter. Damit erübrigt sich wohl das Design mit dem gebogenen Kupferstab um einen Ringkern mit 15mm Durchmesser.

Wenn du wirklich so eine hohe Induktivität bei der Strombelastbarkeit brauchst und dich auf die dafür nötige Materialschlacht (und Kosten) einlassen willst: Am einfachsten wäre wohl ein Leiter (Kupferstab oder dicke Litze) durch eine Vielzahl an übereinander gestapelter Ringkerne (eventuell auch 2x das Ganze für Plus- und Minus-Leitung), da spart man sich den ganzen mechanischen Aufwand mit dem Wickeln einer Spule. Und als Material sind Eisenpulver-Kerne vermutlich besser geeignet als Ferrit weil die Sättigung dort deutlich später einsetzt (laut dem verlinkten PDF eher bei 800 mT als bei 300 mT), man braucht also viel weniger Material für die gleiche gespeicherte Energiemenge.

für die eine Windung hab ich 30min benötigt, wird also nix. (ist verzinnt, darum siehts nicht wie Kupfer aus) Ist wirklich nur was für einen Schmied. Das Weichglühen mit einer Gas Lötlampe geht gerade noch so. Sobald man das Kupfer biegt, merkt man wie es sofort immer steifer wird, also 1/4 Windung, dannn wieder glühen usw. das ist mir zu mühsam.

@ Jakob L wie sehen dann die Filter in günstigen WIG Schweißgeräten (DCL im Schaltplan) aus? Ich bin auf die 50uH gekommen weil ich ein wenig herumsimuliert habe, die Spulendimension hat mir ein Onlinerechner geliefert (mir fehlt leider das Hintergrundwissen, um sowas wie du berechnen zu können.

ich müsste mal irgendwo Vergleichsmessungen machen um zu sehen, wie hoch der Ripple da ist.

Mein Aufbau funktioniert ja schon soweit, der Lichtbogen pfeift aber extrem mit der Schaltfreuenz (ca 10kHz )

Peter L. schrieb:

Ist wirklich nur was für einen Schmied.

Naja, zugegeben, ich täte mich da leichter... Der Anfang sieht aber eigentlich gut aus. Man musste den fixieren und fortwährend mit dem Brenner am Biegepunkt warmhalten, ist aber eben schwer das über die Ferne zu vermitteln. Wie viele Windungen brauchst denn?

Alternativ gäbe es noch runden Kupferdraht für Blitzableiter, in 8 und in 10 mm Stärke, Sorte "weich" ab Werk. Braucht aber immernoch ein wenig Kraft in den Händen. Z.Z hab ich kein Material in der Art herumliegen, hätte Dir sonst unter die Arme gegriffen.

Peter L. schrieb:

wie sehen dann die Filter in günstigen WIG Schweißgeräten (DCL im Schaltplan) aus?

Die sehen oftmals genau so aus wie Du beschrieben hast das herstellen zu wollen. In den Zwischenräumen des hochkant gewichelten Flachdrahtes liegt dann die induzierende Wicklung. Wie diese aber gefertigt werden hab ich keine Ahnung.

Peter L. schrieb:

ich will einen Filter für 200A bauen und müsste dafür 3x8mm Kupfer hochkant mit ca 12-15mm Innendurchmesser wickeln

Ich würde 3x3mm nehmen und drei lagen übereinander parallel schalten.

Armin X. schrieb:

Wie diese aber gefertigt werden hab ich keine Ahnung.

Wollte eben noch was nacheditieren...

Ich könnte mir vorstellen, dass die maschinell mit Unterstützung von Rollentechnik mehr oder weniger brachial in Form gerollt werden.

Warum nimmst du nicht einfach nen Draht mit 5mm entweder Durchmesser oder 4kant? Oder wie schon vorgeschlagen mehrere solcher Spulen parallel. Die gibts billig mit kleinerem Querschnitt in China. https://de.aliexpress.com/item/32977835488.html https://de.aliexpress.com/item/1005004139544911.html

Uli S. schrieb:

Die gibts billig mit kleinerem Querschnitt in China.

Weiss man, welche Induktivität die haben? (Suche selbst noch eine Filterlösung für meinen DIY-Insel-WR mit 200A Kurzschlussschutz.)

Ich hab zumindest nix drüber gelesen. Da hilft nur mal auf Verdacht bestellen und nachmessen. Und dann halt passend verlängern oder kürzen. Bei dem Preis ist das ja auch machbar.

Uli S. schrieb:

Warum nimmst du nicht einfach nen Draht mit 5mm entweder Durchmesser oder 4kant? Oder wie schon vorgeschlagen mehrere solcher Spulen parallel.

Solche Lösungsvorschläge werden in diesem Forum mit -1 bewertet. :-)

In diesem Forum werden Beleidigungen mit vielen Plus, gute Vorschläge dafür mit vielen Minus bewertet. Teilweise auch ganz simple Fragen bereits Sekunden, nachdem sie gestellt wurden.

Oder hier fertigen lassen:

https://jlc3dp.com/cnc-machining-quote

Blackbird

Peter L. schrieb:

@ Jakob L wie sehen dann die Filter in günstigen WIG Schweißgeräten (DCL im Schaltplan) aus? Ich bin auf die 50uH gekommen weil ich ein wenig herumsimuliert habe, die Spulendimension hat mir ein Onlinerechner geliefert (mir fehlt leider das Hintergrundwissen, um sowas wie du berechnen zu können.

Nur mal eine grobe Abschätzung: Eine Induktivität von 1 µH kriegt man relativ leicht hin indem man den Leiter durch einen oder wenige Ringkerne führt. Mit 1 µH kommt man bei 10 kHz auf eine Impedanz von j * 0.0628 Ohm. Ein (idealer) Kondensator von 1000 µF kommt auf eine Impedanz von - j * 0.016 Ohm. Die resultierende Filterwirkung ergibt sich aus einem Spannungsteiler auf Basis der komplexen Impedanzen, hier ist die Berechnung in Python:

1

>>> z_coil = 1j * 10e3 * 6.28 * 1e-6

2

>>> z_coil

3

0.0628j

4

>>> z_cap = 1 / (1j * 10e3 * 6.28 * 1000e-6)

5

>>> z_cap 

6

-0.01592356687898089j

7

>>> z_cap / (z_cap + z_coil)

8

(-0.33969237458557533-0j)

9

>>>

Das Signal wird also auf ca. 1/3 der Amplitude reduziert (bzw. eine Dämpfung von etwas über 9 dB), das wird das Pfeifen des Lichtbogens schon deutlich reduzieren. Wenn das nicht reicht kann man auch einfach noch eine zweite Filterstufe dahinterschalten, ein zweistufiger Filter ist beim Materialeinsatz deutlich effizienter als ein einstufiger Filter.

In der Realität muss man natürlich beachten dass man keinen idealen Kondensator kaufen kann und ESR/ESL eine ganz erhebliche Rolle spielen. Aber mit einer gewissen Anzahl an parallel geschalteten Low-ESR-Kondensatoren sollte so ein Filter durchaus möglich sein. Ach ja den spezifizierten Ripple-Strom der Kondensatoren sollte man auch beachten sonst kocht man sich die Kondensatoren im Laufe der Zeit kaputt, wird also auf ziemlich viele kleine Kondensatoren hinauslaufen.

Mein Vorschlag dazu: Scheibenspulen (die sind auch Kapazitätsarm)

Also den Kupferbalken flach mit vielleicht 5 Windungen aufwickeln, die Spulen sind dann 8mm breit und 15mm dick. Davon so viele Spulen wie für die Induktivität nötig in Reihe schalten

Peter L. schrieb:

@ Jakob L wie sehen dann die Filter in günstigen WIG Schweißgeräten (DCL im Schaltplan) aus?

Aus einem älteren ESS Inverter hatte ich diesen Filterringkern extrahiert:

Beitrag "[V] Einzelteile Induktionskochfeld / Schweißinverter"

Da waren einfach ein paar Windung 20^2 draufgewickelt.

Hätte hier was aus nem 300A Wig Gerät. 3x15mm Cu auf Ferrit. War ne Koppelspule/Sperrdrossel für die HF Zündung. Und eine Drossel mit Eisenkern. 7Wdg.

@ Bernd K. hab jetzt ein altes WIG Schweißgerät geschlachtet , die kleine Spule (für die HF Zündung) mit Ferritkern hat 15uH. ähnliche gibts im Inet zu kaufen.

Die große hat 2x30uH (Kern ist gewickeltes Blech) das wird meine Filterdrossel, allerdings hat diese einen Gleichtromwiderstand von fast 4mOhm wenn ich beide Spulen in Serie verwende, daher werde ich sie auf Kosten der Induktivität paralell verwenden.

Peter L. schrieb:

hab jetzt ein altes WIG Schweißgerät geschlachtet , die kleine Spule (für die HF Zündung) mit Ferritkern hat 15uH. ähnliche gibts im Inet zu kaufen.

Genau an so eine Spule hatte ich bei meinem Beitrag. Fand nur kein Bild dazu.