Hallo,
ich spiele mit dem Gedanken eine Spule zu wickeln. Nun frage ich mich,
welchen Querschnitt es bei einem Strom X benötigt. Ich habe eine
Internetseite gefunden, bei der verschiedene Berechnungen ausgeführt
werden können.
https://www.electronicdeveloper.de/InduktivitaetLuftMehrl.aspx
Zusätzlich gibt es eine Liste mit verschiedenen Drähten für Spulen:
https://www.electronicdeveloper.de/InduktivitaetTabelleDrahtCuL.aspx
Was ich aber nicht verstehen kann ist die Aussage "Maximale Strom in MA
bei den Stromdichten x in A/mm2
Was ist mit der Stromdichte gemeint und welchen Draht muss ich für einen
Strom von 2A nutzen?
T999 schrieb:> Was ist mit der Stromdichte gemeint
Strom pro Querschnittsfläche des Leiters.
> und welchen Draht muss ich für einen> Strom von 2A nutzen?
Das kann so nicht beantwortet werden. Es hängt von weit mehr Faktoren
als nur dem Strom ab.
H. H. schrieb:> T999 schrieb:>> Was ist mit der Stromdichte gemeint>> Strom pro Querschnittsfläche des Leiters.>>> und welchen Draht muss ich für einen>> Strom von 2A nutzen?>> Das kann so nicht beantwortet werden. Es hängt von weit mehr Faktoren> als nur dem Strom ab.
Und wenn es nur vom Querschnitt abhängig wäre?
Aber wie wird denn der Wert "Maximale Strom in mA
bei den Stromdichten x in A/mm2" bewertet? Was sagt der Wert aus?
T999 schrieb:> Und wenn es nur vom Querschnitt abhängig wäre?
Ist es einfach nicht, auch wenn du dich auf den Kopf stellst.
Meist ist die Stromtragfähigkeit durch die zulässige Temperatur
begrenzt. Und da ist nicht das Kupfer der begrenzende Faktor, sondern
oft die Isolierung und die Kühlung der Spule (über ihre Oberfläche).
Wolfgang schrieb:> T999 schrieb:>> Und wenn es nur vom Querschnitt abhängig wäre?>> Ist es einfach nicht, auch wenn du dich auf den Kopf stellst.> Meist ist die Stromtragfähigkeit durch die zulässige Temperatur> begrenzt. Und da ist nicht das Kupfer der begrenzende Faktor, sondern> oft die Isolierung und die Kühlung der Spule (über ihre Oberfläche).
Ja, das mag so sein. Ich möchte aber die Aussage in der Tabelle
verstehen.
Der Wert sagt letztendlich einfach nur, wieviel Wärme du im Draht
erzeugst.
Was noch fehlt ist, wie gut die Wärme aus dem Draht kommt. Bei
Luftspulen geht das schonmal deutlich besser als wenn da noch ein Kern
ist.
Und wenn deine Spule nur einlagig ist geht die Wärme auch besser raus
als wenn du fünf Lagen Draht übereinanderwickelst.
Außerdem kommt als wärmeerzeugendes Element noch der Kern hinzu, falls
du einen bentutzt und u.U. nah an die Sättigung oder mit ausreichend
hohen Frequenzen ran willst.
Und schlußendlich: Wie warm darf die Spule werden? Du kriegst aus einer
kleinen Ringkernspule mit 2cm Durchmesser ohne Weiteres 500W raus,
darfst dabei aber nicht erwarten daß das Material nicht verdampft und
solltest auf eine feuerfeste Umgebung achten.
Dieter schrieb:> Es kommt darauf an, ob das eine reine Luftspule werden soll oder> ob> diese einen ferromagnetischen Kern enthalten soll.
Leider hilft mir keine der hier gegebenen Antworten dabei die Aussage
"Maximale Strom in mA bei den Stromdichten x in A/mm2" zu verstehen.
T999 schrieb:>>> und welchen Draht muss ich für einen>>> Strom von 2A nutzen?>>>> Das kann so nicht beantwortet werden. Es hängt von weit mehr Faktoren>> als nur dem Strom ab.>> Und wenn es nur vom Querschnitt abhängig wäre?
Es hängt aber von weiteren Faktoren ab. Sogar Querschnitt ist nicht
gleich Querschnitt. Der Strom führt zur Erwärmung. Wärme wird über die
Oberfläche abgegeben. Also ist ein eckiger Querschnitt anders zu
bewerten als ein runder. Mehrere Lagen anders als einlagig. Mit
Wickelkörper anders als ohne. Und, und, und.
Am Ende ist es ein thermisches Limit. Es gibt keinen Grenzwert für den
Strom durch ein Stück Kupferdraht.
Axel S. schrieb:> T999 schrieb:>>>> und welchen Draht muss ich für einen>>>> Strom von 2A nutzen?>>>>>> Das kann so nicht beantwortet werden. Es hängt von weit mehr Faktoren>>> als nur dem Strom ab.>>>> Und wenn es nur vom Querschnitt abhängig wäre?>> Es hängt aber von weiteren Faktoren ab. Sogar Querschnitt ist nicht> gleich Querschnitt. Der Strom führt zur Erwärmung. Wärme wird über die> Oberfläche abgegeben. Also ist ein eckiger Querschnitt anders zu> bewerten als ein runder. Mehrere Lagen anders als einlagig. Mit> Wickelkörper anders als ohne. Und, und, und.>> Am Ende ist es ein thermisches Limit. Es gibt keinen Grenzwert für den> Strom durch ein Stück Kupferdraht.
Leider hilft mir keine der hier gegebenen Antworten dabei die Aussage
"Maximale Strom in mA bei den Stromdichten x in A/mm2" zu verstehen.
T999 schrieb:> Leider hilft mir keine der hier gegebenen Antworten dabei die Aussage> "Maximale Strom in mA bei den Stromdichten x in A/mm2" zu verstehen.
Diesen wert benötigst Du, wenn die Luftspule noch einen
ferromagnetischen Kern bekommt, weil ab einer bestimmten H-Feldstärke
dieser in die Ssättigng geht.
Hallo
Wobei da in der Tabelle auch ein wichtiger Teil fehlt:
"Maximaler Strom in mA bei den..." Ja was ?
-Man auf gutes Wetter hoffen kann
-Der Hund vor die Tür muss
-Der Draht durchbrennt... ???
Alles nicht so wahrscheinlich, aber trotzdem bleibt unklar was die Werte
in der letzen Spalte für eine Bedeutung haben soll.
Ohne eine nähere Beschreibung was das "bei den" Betrifft (vollständig
lesbar) dürfte deine Frage nicht zu beantworten sein...
Praktiker
Praktiker schrieb:> "Maximaler Strom in mA bei den..." Ja was ?> -Man auf gutes Wetter hoffen kann> -Der Hund vor die Tür muss> -Der Draht durchbrennt... ???
"Stromdichten" Steht in der Tabelle.
Hallo
T999 schrieb:> "Maximale Strom in MA> bei den Stromdichten x in A/mm2
Ohh übersehen - Entschuldigung.
Aber auch die vollständige Beschreibung der Wete in der Tabelle
irgendwie sehr schwer verständlich ist.
Es gibt in der realen Anwendung jeweils nur eine Stromdichte und nicht
mehrere.
Und was nun mit x gemeint ist ist auch unklar.
Die Beschreibung der Spalte ist einfach nur Schei... (sorry) oder es
fehlt der erklärende und Ergänzende Text zur Tabelle (?)
Praktiker schrieb:>> Es gibt in der realen Anwendung jeweils nur eine Stromdichte und nicht> mehrere.> Und was nun mit x gemeint ist ist auch unklar.> Die Beschreibung der Spalte ist einfach nur Schei... (sorry) oder es> fehlt der erklärende und Ergänzende Text zur Tabelle (?)
Welche Stromdichte ist denn die normal gebräuchliche Dichte?
T999 schrieb:> Aber wie wird denn der Wert "Maximale Strom in mA> bei den Stromdichten x in A/mm2" bewertet? Was sagt der Wert aus?
Er ist einfach nur die Umrechnug (Strom x Querschnitt)
Die Drahtstärke wird nach zulässigen Verlust (eigener Wunsch) und
mögliche Wärmeabführung gewählt. Bei einem Custumer Gerät den Draht so
dünn wählen das es sich nicht auslötet damit die Wicklung kurz nach
Garatieende die Platine soweit angebrant das die Schaltung "pünklich"
versagt. Solls was gutes werden, die Temperaturerhöhung unter 10K
halten. (Die Kernwärme mit berücksichtigen)
Hallo,
die Tabelle reicht bei 2A/mm² bis 106mA bei 0,26mm Draht.
Das würde bedeuten, dass man bei 2A z.B. 20 dieser Drähte parallel
schalten muss. Ob die Spule bei 2A/mm² heiß wird hängt (s. oberhalb) von
vielm ab.
Ein Versuchsaufabu würde weiterhelfen.
Bei einer Lage kann man möglicherweise höhere Stromdichten annehmen.
Soll die Spule Gleichstrom oder Wechselstrom /NF HF führen?
T999 schrieb:> Leider hilft mir keine der hier gegebenen Antworten dabei die Aussage> "Maximale Strom in mA bei den Stromdichten x in A/mm2" zu verstehen.
Das steht da ja auch nicht. Es gibt da eine Spalte über der steht:
1
Maximaler Strom in mA bei den
2
1.0
3
A/mm²
Das "den" gehört da offensichtlich nicht hin. Es ist für 3 übliche [1]
Stromdichten der sich ergebende Strom für den Querschnitt des Drahtes
ausgerechnet. Wohl weil der Verfasser der Tabelle gedacht hat, ein Leser
könnte damit überfordert sein, den Querschnitt mit der Stromdichte zu
multiplizieren. Angesichts deiner Frage lag er damit nicht falsch.
[1] für geeignete Werte für "üblich". Du kannst auch "exemplarisch"
sagen. Oder "beispielhaft".
Axel S. schrieb:> [1] für geeignete Werte für "üblich". Du kannst auch "exemplarisch"> sagen. Oder "beispielhaft".
Du musst die Tabelle nach Rechts verschieben. Da steht der Rest.
mb schrieb:> die Tabelle reicht bei 2A/mm² bis 106mA bei 0,26mm Draht.
Das ist für Leute, die nicht in der Lage sind, aus einem Durchmesser die
Fläche zu berechnen und diese in einem Dreisatz anzuwenden.
> Das würde bedeuten, dass man bei 2A z.B. 20 dieser Drähte parallel> schalten muss.
Nein, dann nimmt man einen Draht mit 1,13mm Durchmesser.
Solche Tabellen sind hilfreich, wenn man z.B. einen Trafobausatz kauft.
Die Zusammenhänge sind aber so einfach, dass man sie problemlos mit dem
Taschenrechner lösen kann.
Allerdings hat T999 eine Tabelle gepostet, ohne deren Anwendungsbereich
oder Herkunft zu benennen.
Wie hhinz kurz sagte: Es gibt keine übliche Stromdichte. Das könnte man
vielleicht anders betrachten, wenn die Zielanwendung klar wäre.
T999 schrieb:> Leider hilft mir keine der hier gegebenen Antworten dabei die Aussage> "Maximale Strom in mA bei den Stromdichten x in A/mm2" zu verstehen.
Was ist daran nicht zu verstehen?
Du hast einen Draht mit einem Leiterquerschnitt von 5mm², und du läßt da
5A fließen, dann hast du eine Stromdichte von 1A/mm². Wenn durch den
gleichen Draht 10A fließen, ist die Stromdichte 2A/mm².
Du hast (anscheinend) eine maximale Stromdichte, die nicht überschritten
werden soll, dazu eine Auswahl verschiedener Drahtdurchmesser, und in
den Spalten stehen die Ströme, die sich daraus ergeben.
Wühlhase schrieb:> T999 schrieb:>> Leider hilft mir keine der hier gegebenen Antworten dabei die Aussage>> "Maximale Strom in mA bei den Stromdichten x in A/mm2" zu verstehen.>> Was ist daran nicht zu verstehen?> Du hast einen Draht mit einem Leiterquerschnitt von 5mm², und du läßt da> 5A fließen, dann hast du eine Stromdichte von 1A/mm². Wenn durch den> gleichen Draht 10A fließen, ist die Stromdichte 2A/mm².>> Du hast (anscheinend) eine maximale Stromdichte, die nicht überschritten> werden soll, dazu eine Auswahl verschiedener Drahtdurchmesser, und in> den Spalten stehen die Ströme, die sich daraus ergeben.
Aber da steht doch maximaler Strom in mA
Axel S. schrieb:> Es gibt keinen Grenzwert für den Strom durch ein Stück Kupferdraht.
Natürlich gibt es den. Spätestens, wenn sich der Draht instantan
verflüssigt, ist die Grenze überschritten.
T999 schrieb:> Aber wie wird denn der Wert "Maximale Strom in mA> bei den Stromdichten x in A/mm2" bewertet? Was sagt der Wert aus?
Da wird gar nichts bewertet.
In der Tabelle wird der Querschnitt berechnet und dieser wird mit der
Stromdichte multipliziert. Heraus kommt ein Strom. Die Tabelle gibt die
Werte für Stromdichten von 1, 1.5, 2, 2.5 und 3 A/mm² an. Das ist
simpler Dreisatz, wie man ihn in der Schule lernt.
T999 schrieb im Beitrag #6887601:
> H. H. schrieb:>> T999 schrieb:>>> Welche Stromdichte ist denn die normal gebräuchliche Dichte?>>>> Keine.>> Ich habe mal gehört, dass Du sehr viel Wissen über E-Technik hast.> Leider ist aber nur wenig von dem was Du schreibst zu gebrachten. Ich> bitte dich keiner weiteren Beitrage zu verfassen.
Aber sonst gehts dir noch gut?
Für übliche Netztrafos rechnet man mit 3A/mm², für zB Schweißtrafos für
Kurzzeitbelastung kann man auch bis 4.5A/mm² gehen. Das ist MIT
Eisenkern, also M- oder EI-Kerne. Ringkerne würde ich ähnlich sehen.
Wenn hier nur 1-2 A/mm² angegeben sind, ist das für Spulen OK, da die ja
nicht warm werden sollen, weil sich sonst die Eigenschaften unzulässig
verändern.
Bei 2A brauchst du also 1mm² Querschnitt (bei 2A/mm²) bis 2mm² (bei
1A/mm²), das wären Einzeldrähte mit 1.2 bzw. 1.6 mm Durchmesser (+
Isolation), aber 1.5mm geht dann auch. Besser wickeln sich dann aber
eventuell mehrere parallel geschaltete Drähte, die man direkt
nebeneinander wickelt. Vorher ausrechnen wie lang der Draht bei x
Windungen sein muss, und dann soviel Drähte dieser Länge abschneiden
(+Zugabe), und gleichzeitig nebeneinander wickeln, Anfang aller Drähte
zusammenlöten, die Enden natürlich auch. 2mm² sind 5 x 0.4mm² bzw. 5 x
0.75mm Durchmesser - nur ein Beispiel.
T999 schrieb:
> Aber da steht doch maximaler Strom in mA
Das ist der maximale Strom, den du bei gegeben Stromdichte fließen
lassen darfst. Jagst du mehr durch, wird die Stromdichte, die du
betrachtest, überschritten. Ist einfach nur ein berechneter Wert
(Stromdichte mal Querschnittsfläche), der dir das Rechnen erspart.
Btw, die aufgeführten Drähte scheinen mir für 2A alle zu dünn zu sein.
Selbst der dickste (0.20mm) generiert bei 2A pro Meter 2.3W an Wärme.
Isoliert ohne Kühlung wird der dann nach ca 10s 200°C erreicht haben.
T999 schrieb:> Wühlhase schrieb:>> T999 schrieb:>>> Leider hilft mir keine der hier gegebenen Antworten dabei die Aussage>>> "Maximale Strom in mA bei den Stromdichten x in A/mm2" zu verstehen.>>>> Was ist daran nicht zu verstehen?>> Du hast einen Draht mit einem Leiterquerschnitt von 5mm², und du läßt da>> 5A fließen, dann hast du eine Stromdichte von 1A/mm². Wenn durch den>> gleichen Draht 10A fließen, ist die Stromdichte 2A/mm².>>>> Du hast (anscheinend) eine maximale Stromdichte, die nicht überschritten>> werden soll, dazu eine Auswahl verschiedener Drahtdurchmesser, und in>> den Spalten stehen die Ströme, die sich daraus ergeben.>> Aber da steht doch maximaler Strom in mA
Ja natürlich steht das da...wie willst du einen Strom denn sonst
angeben?
Ist das ein Troll der sich einfach nur so doof wie möglich stellt?
Noch'n Hinweis: Ich habe die Angabe mit den 3A/mm² (und dem Wert für
Schweißtrafo) aus obigem Buch, und alle seit 45 Jahren danach
gewickelten Trafos leben noch!
Bei HF-Spulen hatte ich mir noch gar keine Gedanken gemacht - aber bei
solchen für SNT oder TX-PAs muss man das natürlich. Die 1-2 A/mm² halte
ich da für vernünftig.
Josef L. schrieb:> Noch'n Hinweis: Ich habe die Angabe mit den 3A/mm² (und dem Wert> für> Schweißtrafo) aus obigem Buch, und alle seit 45 Jahren danach> gewickelten Trafos leben noch!
Dann hast du nur Kinderkram gewickelt.
> Bei HF-Spulen hatte ich mir noch gar keine Gedanken gemacht - aber bei> solchen für SNT oder TX-PAs muss man das natürlich. Die 1-2 A/mm² halte> ich da für vernünftig.
Unsinn.
@Hinz
Wir brauchen uns hier nicht beharken, und , ja, es war alles Kinderkram,
kein Gerät hatte mehr als 40W Leistungsaufnahme.
Ich habe selber noch nicht verstanden wo es beim TO am Verständnis hakt
- daher mein "praktischer" Vorschlag / Vergleich. Andererseits ist ihm
wenig damit gedient, wenn die ersten 20 Antworten alle verkünden "das
ist nicht so einfach da gibt es viele Parameter das kann man so
nicht sagen usw." - wieviele Gedanken machst du dir bevor du den
passenden Draht orderst?
Ich nehme an, du hast erwartet, dass der TO wenigstens rüberkommen
lässt, wofür er eine Spule wickeln will?
Hinz hat recht. Es gibt keine allgemein übliche Stromdichte. Wenn man
z.B. Luftspulen betrachtet, wird man feststellen, daß man auf dünnen
Drähten (niedriger Querschnitt) höhere Stromdichten "fahren" kann,
weil die ein günstigeres Oberflächen-zu-Querschnitts Verhältnis haben.
Andererseits wird man für Anwendungen, wo eine hohe Spulengüte gefordert
ist, u.U. weit unter dem thermisch möglichen bleiben.
Bei Speicherdrosseln ist es z.B. üblich, die Drahtstärke und Kerngröße
so zu wählen, daß sich Kernverluste und ohmsche Verluste ungefähr die
Waage halten. OK, außer bei Chinakram.
Zur sozialen Intelligenz (Verhalten gegenüber diversen
Mitmenschen) des Threaderstellers erspare ich mir und
uns allen lieber mein vernichtendes Urteil. Aber weil
dieses Verständnisproblem durchaus auch andere haben
könnten:
Axel S. schrieb:> Es gibt keine allgemein übliche Stromdichte.
So isses (das haben ja auch andere vielfach begründet).
Falls sich aber die Lage dadurch immer noch nicht ganz
geklärt haben sollte:
mb schrieb:> Ein Versuchsaufabu würde weiterhelfen.
Hm, nein. Mehrere größenm. unterschiedl. Aufbauten,
wenn man die Begründungen oben noch nicht versteht -
oder wie der TO nicht verstehen will (oder aber... es
vielleicht auf die am besten formulierte und dabei am
kürzesten gefaßte Lösung der Hausaufgabe [im Betreff]
abgesehen hatte? Wer weiß, welches Problem dieser TO
wirklich hatte, möge es mir bitte erklären...)
Denn gerade so träten besagte Unterschiede zutage:
Mehrere untersch. Aufbauten würden bei ganz untersch.
Stromdichten das vorher festzulegende identische therm.
Limit erreichen (oder alternativ sehr wahrscheinlich
auch bei recht untersch. Stromdichten "in thermische
Auflösung" übergehen, also schmelzen und/oder brennen).
Am besten (bei hartnäckigem Unverständnis) wäre sogar
ein Aufbau, der vielfach gezielt abgeändert würde, um
die therm. Unterschiede mit ebendiesen Abänderungen in
Relation setzen zu können - genauer könnte man sich
diese Thematik wohl kaum zu Gemüte führen.
Axel S. schrieb:> OK, außer bei Chinakram.
GERADE bei Chinakram, die kennen die Grundlagen, die, siehe diesen
thread, in Deutschland kein Bastler beherrscht.
Man muss aber für hochfrequente Anteile den Skineffekt berücksichtigen.
T999 schrieb:> Ja, das mag so sein. Ich möchte aber die Aussage in der Tabelle> verstehen.
Da gibt es mehrere Spalten:
- "Maximale Strom in mA bei der Stromdichte 1,0 A/mm2"
- "Maximale Strom in mA bei der Stromdichte 1,5 A/mm2"
- "Maximale Strom in mA bei der Stromdichte 2,0 A/mm2"
u.s.w.
Was mit Stromdichtegemeint ist, steht ja schon oben.
Wenn Du also weißt, welche Stromdichte Du nehmen sollst, kannst Du in
der Tabelle so weit nach unten gehen, bis Du einen Wert größer als
2000mA = 2A findest. In der Spalte links steht dann der
Drahtdurchmesser.
Das Problem, welche Stromdichte Du wählen musst, hängt aber von mehrere
Aspekten ab.
Achim H. schrieb:> Das Problem, welche Stromdichte Du wählen musst, hängt aber von mehrere> Aspekten ab.
Beispiel aus einem anderen Thread: Da wird Ersatz für ein
Netzentstörfilter gesucht, und angeboten wird ein Filter für 4 A, das
aber nur Anschlussdrähte mit 0.5mm² aufweist, also mit Stromdichte
8A/mm². Nun hängen aber diese Zuleitungen im Wesentlichen frei in der
Luft, sollten also gut gekühlt sein. In einem Trafowickel mit weiteren
Drahtwindungen links, rechts, oben, unten heizen die sich gegenseitig
auf und die Wärme kann nicht so leicht abgeführt werden.
