Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schalenkern für Spule auslegen


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von Patrick B. (p51d)


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Hallo zusammen

Ich möchte für einen Versuchsaufbau einer kleinen Induktionsheizung 
mittels planarer Spule einen Schalenkern aus Ferrotron oder Fluxtrol 
bauen. Ziel ist es die restliche Konstruktion (Schrauben, Stahlteile, 
Aluminium...) von ungewolltem Erwärmen durch Induktion abschirmen.


Die (Luft-)Spule hat aktuell 25uH, einen Innendurchmesser von 50mm und 
einen Aussendurchmesser von 90mm bei 5 Windungen.

Das Ganze soll mit einem Royer-Converter bei ~50kHz angetrieben werden 
und hat eine 24V Speisung. Falls ich richtig gerechnet habe, komme ich 
so auf ~35A Spulenstrom.

Jetzt fangen meine Lücken an (das Studium liegt schon länger zurück, und 
Magnetismus war nie mein Freund):
Wie berechne ich nun die nötigen Abmessungen (vorallem Wandstärken) von 
meinem Kern? Magnetische Flussdichte, Steinmetz-Formel habe ich schon 
angeschaut, aber irgendwie komme ich auf keinen grünen Zweig.

Ach ja: Aktuell tendiere ich zu Fluxtrol 50 mit Sättigungsflussdichte 
von 1.2T und einer Permeabilität von 36.

Hat jemand einen Tipp für mich?
Besten Dank,
Patrick

von Udo K. (Gast)


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Die Induktivität berechnest du aus dem Al Faktor: L = N^2 * Al.

Den Kern musst du so wählen, dass deine Wicklung drauf Platz hat.
Das Kernmaterial muss für 50kHz geeignet sein.

Bei den Kernen gibt es eine effektive Länge le, aus der
kannst du das Magnetfeld H berechnen: H = N*I/le

Aus der effektiven Permeabilität u_eff und dem effektiven Querschnitt
Ae berechnest du die maximale Induktion B_max,
zur Überprüfung, ober der Kern sättigt.

Die Paramter Al, u_eff, le, Ae und B_max stehen im Datenblatt.

Das wars auch schon...

von gdt (Gast)


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Das, was ich glaube, hier herauszulesen, ist etwas anderes:

Patrick B. schrieb:
> Ich möchte für einen Versuchsaufbau einer kleinen Induktionsheizung
> mittels planarer Spule einen Schalenkern aus Ferrotron oder Fluxtrol
> bauen. Ziel ist es die restliche Konstruktion (Schrauben, Stahlteile,
> Aluminium...) von ungewolltem Erwärmen durch Induktion abschirmen.

Diese Formulierung ist mir schleierhaft: "Mittels planarer Spule einen
Schalenkern aus Ferrotron oder Fluxtrol bauen."

Nicht schlimm, ich nehme wegen des vermutlichen / scheinbaren Zwecks
(der Abschirmung außen liegender magn. beeinflußbarer Materialien)
einfach mal an, Du meintest:

"...mittels/aus Ferrotron oder Fluxtrol eine Art (Abschirm-)Schale um
die eigentliche Arbeitsspule bauen."

Daß also nicht (wie Udo es auffasste) eine Art Transformator aus den
genannten Materialien gebaut werden soll.

(Und es geht auch nicht um einen Kern - sondern eine Schale...oder?)

Die Anforderungen sind stark unterschiedlich, doch immerhin ist bei
beiden Anwendungen die Geometrie entscheidend. (Weißt Du ja.)

In der Abschirmung entstehen Verluste - um die geht es Dir wohl.


Oder stimmt meine Vermutung doch nicht?

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