Theorie und Praxis einer Spule decken sich nicht

[Matt B. (mattb)]

Hallo,

ich will einen Hubmagneten bauen um an einem Generator einen Hebel 
elektrisch zu betätigen. Für die Spule habe ich eine Spannung von 12V 
zur Verfügung.

Für den Einstieg habe ich einfach mal eine Spule gebaut. Nachdem der 
damit gebaute Hubmagnet zu schwach ist habe ich mal etwas gerechnet und 
bin zu dem Ergebnis gekommen, dass die an der Spule gemessene 
Stromstärke nicht zur der theoretischen passt.

Im Anhang habe ich die Berechnung und ein Bild von der Spule.

Der Berechnung nach müsste bei 12V ein Strom von ca. 8,5A fließen. Bei 
25V entsprechend etwas um die 17A. Es fließen allerdings nur 2,5A (bei 
12V) und ca. 5A bei 25V.

Was übersehe ich? Bzw. was ist an meiner Rechnung falsch?

Danke

matt

[ArnoR (Gast)]

> was ist an meiner Rechnung falsch?

Ein Draht mit dem Durchmesser 0,8mm hat niemals die Fläche 1,01mm^2.

[Helmut L. (helmi1)]

Bei einem D = 0.8mm hast du keinen Querschnitt von 1.01mm

A = (D/2)^2 x Pi = 0.5mm^2

[Matt B. (mattb)]

Das ist jetzt schon peinlich.
Danke.

Ich komme dann auf einen Querschnitt von 0,5mm² und auf einen Strom bei 
12V von 4,2A. Immernoch 1,7A Differenz zu den Messwerten...

[Udo S. (urschmitt)]

Erbsenzählermodus an:
Der mittlere Spulendurchmesse kann auch nicht 27,5 mm² sein, das ist 
keine Fläche.
Ein bischen sorgfältiger rechnen, dann steigt die Chanche weniger 
Fehler zu machen :-)

[Matt B. (mattb)]

Hallo Udo,

dabei handelt es sich wirklich nicht um eine Fläche. Das ² sollte auf 
dem Blatt auch durchgestrichen sein, nur eben schwer zu erkennen.
:-)

[Falk B. (falk)]

Deine 80m Draht mit 0,8mm Druchmesser (0,5mm^2 Querschnitt) haben 2,9 
Ohm, macht an 12V 4,1A. Um den Wert zu erreichen, musst du aber sehr gut 
wickeln und keinen Platz verschenken, sonst werden es weniger Windungen.

Wahrscheinlich hat dein Draht keine 0,8mm Durchmesser sondern weniger.

[Johannes E. (cpt_nemo)]

Hast du die Anzahl der Windungen gezählt oder einfach den Spulenkörper 
vollgewickelt?

Die Windungszahl kann man bei einem runden Draht nicht so einfach 
berechnen wie du es gemacht hast.

[ArnoR (Gast)]

Beim Drahtdurchmesser musst du die Lackdicke ~20µm beachten, so dass der 
"elektrische" Durchmesser nur ~0,76mm ist. Das macht etwa 10% mehr 
Widerstand.

[Helmut S. (helmuts)]

Da die Spule sicher heiß wird, steigt der Widerstand ca. 0,4%/°C.

Das macht bei einer Erwärmung auf 80° schon mal einen 24% höheren 
Widerstand.

[Udo S. (urschmitt)]

Was für eine Spannung legst du an? Geglättete Gleichspannung, 
Wechselspannung oder pulsierende Gleichspannung?
je nachdem misst das Messgerät evt. Mist und die Induktivität der Spule 
macht sich bemerkbar.

Johannes E. schrieb:
> Die Windungszahl kann man bei einem runden Draht nicht so einfach
> berechnen wie du es gemacht hast.
Eben, die Windungen liegen versetzt ineinander, also hast du mehr 
Windungen als errechnet.

[Viktor N. (Gast)]

Das Eine ist das zu schwache Feld, das Andere ist die nicht passsende 
Stromstaerke.  Die Stromstaerke kann man rechnen, und messen. Allerdings 
etwas komplizierter wie beschrieben. Dermittlere Umfang funktioniert nur 
bei duennlagigen Spulen. Etwas mehr Sorgfalt bitte.
Das Feld kann man rechnen und mressen. Allerdings etwas komplizierter 
wie beschrieben. Ich wuerd das Linienintegral des Stromes nach 
Biot-Savart rechnen.
Und : Ein Feld ist noch lange nicht eine Kraft. Da muesste man viel mehr 
zum Aufbau wissen...

[Udo S. (urschmitt)]

Matt B. schrieb:
> ich will einen Hubmagneten bauen um an einem Generator einen Hebel
> elektrisch zu betätigen.

Meine Empfehlung:
kauf dir einen entsprechenden Hubmagneten oder nimm einen Servo.
Welche Wegstrecke und welche Kraft brauchst du überhaupt.

[Matt B. (mattb)]

Hallo,

ich muss ca. 30N über einen Weg von 40mm aufbringen.
Anstelle eines Hubmagneten nehme ich jetzt einen kleinen 12V 
Getriebemotor, der als "Seilwinde" verwendet wird. Über eine Schnur 
zieht er den Hebel an sich.

Zwei Schalter für die Endpositionen dran, fertig.

Danke für eure Tipps.

[Falk B. (falk)]

@ Matt B. (mattb)

>ich muss ca. 30N über einen Weg von 40mm aufbringen.
>Anstelle eines Hubmagneten nehme ich jetzt einen kleinen 12V
>Getriebemotor, der als "Seilwinde" verwendet wird. Über eine Schnur
>zieht er den Hebel an sich.

Naja, ein Würg-Araound. Ein Hbmagnet für 30N/40mm wird sehr groß, weil 
ein Hubmagnet an sich einen sehr schlechten Wirkungsgrad/Leistungsdichte 
hat, wegen dem sehr großen Luftspalt. Ein kleiner Motor ist da um Längen 
besser. Eine Seilwide braucht man nicht, besser ist ein Stellmotor bzw. 
DC-Motor mit Gewindespindel. Kleiner, kompakter, robuster, stärker.

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