Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Auswahlhilfe für eine Induktivität mit 2.6 mH und 10 A Strombelastbarkeit


von Heinrich K. (heinrich_k)


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Hallo zusammen,

meine Aufgabenstellung ist die Erweiterung eines Netzsimulators mit 
einem physikalischen R,L-Glied. Über ein Sinus-Generator und 
Leistungsverstärker wird eine Wechselpannung bereitgestellt. Nun soll 
eine erhöhte Netzimpedanz simuliert werden, indem ein Widerstand und 
eine Spule in Serie nachgeschaltet wird.

Es sollen verschiedene Induktivitäten im Bereich 2 bis 6 mH eingebaut 
werden, wobei sie für Ströme bis 10 A geeignet sein müssen.

Meine Frage ist nun: Welche Spulen sind für diesen Zweck geeignet? Auf 
was muss man bei der Auswahl achten?
Spulen mit so hoher Induktivität und Strombelastbarkeit sind ja kaum zu 
finden Und wenn, dann sind es "Stromkompensierte Drosseln" mit 4 
Anschlüssen, die vermutlich nicht geeignet sind.

Wie verhält es sich  mit dem Wert der Induktivität? Dieser ist oft 
"@1000 kHz angegeben, aber wie die Induktivität bei ganz anderen 
Frequenzen angegeben ist steht nicht drin...

Die Strombelastbarkeit ist auch meistens mit "DC" angegeben. Wie verhält 
sich diese aber bei Wechselspannung?

Herzlichen Dank schon im Voraus für Antworten!

von Falk B. (falk)


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@Heinrich K. (heinrich_k)

>Es sollen verschiedene Induktivitäten im Bereich 2 bis 6 mH eingebaut
>werden, wobei sie für Ströme bis 10 A geeignet sein müssen.

Nicht ganz klein, aber auch nicht riesig.

>Meine Frage ist nun: Welche Spulen sind für diesen Zweck geeignet? Auf
>was muss man bei der Auswahl achten?

Bei 50 Hz reicht ein einfacher Eisenkern, der aber bei einer 
Drosselspule einen Luftspalt haben muss, siehe Spule.

>Spulen mit so hoher Induktivität und Strombelastbarkeit sind ja kaum zu
>finden

Doch, aber nicht beim Conrad.

>Und wenn, dann sind es "Stromkompensierte Drosseln" mit 4
>Anschlüssen, die vermutlich nicht geeignet sind.

Richtig.

>Wie verhält es sich  mit dem Wert der Induktivität? Dieser ist oft
>"@1000 kHz angegeben,

Das ist die Meßbedingung.

>aber wie die Induktivität bei ganz anderen
>Frequenzen angegeben ist steht nicht drin...

Dafür braucht man einen Frequenzgang. Den kann man mit einer passenden 
meßbrücke oder Network Analyzer messen.

>Die Strombelastbarkeit ist auch meistens mit "DC" angegeben. Wie verhält
>sich diese aber bei Wechselspannung?

Ähnlich ;-)

: Bearbeitet durch User
von Heinrich K. (heinrich_k)


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Vielen Dank für die sehr hilfreichen Tipps! Ein paar Dinge sind mir noch 
unklar:

Falk B. schrieb:
> Bei 50 Hz reicht ein einfacher Eisenkern, der aber bei einer
> Drosselspule einen Luftspalt haben muss, siehe Spule.

So wie ich es in dem Artikel verstehe wird der Luftspalt benötigt, wenn 
man die Spule als Energiespeicher benutzen möchte, was ja nicht mein 
Ziel ist. Warum ist deshalb trotzdem ein Luftspalt nötig?


Falk B. schrieb:
>>aber wie die Induktivität bei ganz anderen
>>Frequenzen angegeben ist steht nicht drin...
>
> Dafür braucht man einen Frequenzgang. Den kann man mit einer passenden
> meßbrücke oder Network Analyzer messen.

Gibt es da eine Faustregel dass man zumindest abschätzen kann, in welche 
Richtung sich die Induktivität bewegt, wenn man die Spule nicht bei 
"Messbedingung 1000 Hz" betreibt? Nicht dass ich eine Spule kaufe und 
dann die Induktivität nur den halben Wert für meinen Betriebsbereich 
hat.

Falk B. schrieb:
> Doch, aber nicht beim Conrad.

Bei welchem Lieferant könnte man Deiner Meinung nach fündig werden?

von Falk B. (falk)


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@Heinrich K. (heinrich_k)

>So wie ich es in dem Artikel verstehe wird der Luftspalt benötigt, wenn
>man die Spule als Energiespeicher benutzen möchte,

Ja.

> was ja nicht mein Ziel ist.

Indirekt schon. Es sollen 10A (rms) durch die Drossel fließen, dabei 
wird zwangsläufig Energie gespeichert.

>> Dafür braucht man einen Frequenzgang. Den kann man mit einer passenden
>> meßbrücke oder Network Analyzer messen.

>Gibt es da eine Faustregel dass man zumindest abschätzen kann, in welche
>Richtung sich die Induktivität bewegt, wenn man die Spule nicht bei
>"Messbedingung 1000 Hz" betreibt?

Wenn man die Frequenz erhöht, kommt mehr und mehr die parasitäre 
Kapazität zum Tragen und deine Spule wird zum Kondensator. Bei Resonanz 
hat sie ihren maximalen Blindwiderstand, der bei weiterer 
Frequenzerhöung dann wieder sinkt, siehe Parallelschwingkreis.

> Nicht dass ich eine Spule kaufe und
>dann die Induktivität nur den halben Wert für meinen Betriebsbereich
>hat.

Das ist bei 50 Hz unweahrscheinlich, dort spielen die parasitären 
Kapazitäten kaum eine Rolle.

>Bei welchem Lieferant könnte man Deiner Meinung nach fündig werden?

Im Profibereich. Würth Elektronik & Co.

von Heinrich K. (heinrich_k)


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@falk: Vielen Dank für die Tipps, somit habe ich schon mal eine grobe 
Richtung zur Dimensionierung der Induktivitäten... Grüße

von Alexander (Gast)


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Wie wäre es mit selber wickeln? 3mH und 10Arms sind machbar, mal 2 
ergibt dann die 6mH.

von Heinrich K. (heinrich_k)


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Alexander schrieb:
> Wie wäre es mit selber wickeln? 3mH und 10Arms sind machbar, mal 2
> ergibt dann die 6mH.

Ob ich mich da rantrauen soll weiss ich ehrlich gesagt nicht.

Du meinst einfach 2 in Reihe Schalten? Mir ist klar dass rein 
mathematisch die Induktivitäten in der Reihenschaltung zusammenaddiert 
werden. Aber ist da in der Praxis auch so? Oder gibt es da störende 
Effekte?

Ansonsten könnte man ja auch einfach 6 Stück "PFC-Drosseln" in Reihe 
schalten. Diese gibt es nämlich durchaus mit 1 mH und 10 A...

Was ich allerdings noch gefunden habe ist das hier:
http://www.visaton.de/de/chassis_zubehoer/bauteile/fc_spulen/index.html
("Ferritspule" als Weichenbauteil von einem Lautsprecher-Hersteller)
Hier werden relativ kleine 1,5 mH-Spulen mit 13,4 Ampere Belastbarkeit 
angeboten.

Weiß jemand wo hier der Haken ist? Alles andere was ich bisher gefunden 
habe, hatte weit weit mehr Kupfer verbaut, also durch aus 1-1,5 kg.

Der Innenwiderstand ist zwar recht hoch, aber das macht mir eigentlich 
nix aus, da ich ja sowiso zusätzlich einen Innenwiderstand einbauen 
möchte. (Diesen könnte man ja dann einfach etwas kleiner dimensionieren)

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