Steinmetz Verluste bei sehr hohen Frequenzen

[Bob (Gast)]

Hallo Forum,

die Steinmetz-Gleichung

$$P=k\cdot f^\alpha B^\beta$$

 sagt ja aus dass mit zunehmender Frequenz die (Kern)-Verluste in einer 
Spule zunehmen.

In der Literatur findet man oft dass Steinmetz nur für einen "begrenzten 
Frequenzbereich" gültig ist.

Angenommen man würde die Frequenz deutlich über diesen Frequenzbereich 
erhöhen, was passiert dann? Praktisch ist das eine Spule mit Kern an 
einer AC-Frequenzquelle mit konstanter Amplitude.

Wenn man da jetzt die Frequenz "gegen unendlich" gehen lässt, was 
passiert dann? Steigen die Verluste dann tatsächlich weiter (d.h. die 
Wirkleistung/Verluste steigen), oder, steigt dann nur die Blindleistung 
an, und die Wirkleistung sinkt irgendwann gegen Null?

Dankeschöö;
Bob

[Al3ko -. (al3ko)]

Bob schrieb:
> sagt ja aus dass mit zunehmender Frequenz die (Kern)-Verluste in einer
> Spule zunehmen.

Bedenke, dass die Steinmetz Gleichung nur bei sinusförmiger Schwingung 
gültig ist. In getakteten Anwendungen wird oft folgende Gleichung 
verwendet:
https://engineering.dartmouth.edu/inductor/papers/gse.pdf

Bob schrieb:
> In der Literatur findet man oft dass Steinmetz nur für einen "begrenzten
> Frequenzbereich" gültig ist.

Welche Literatur?

[Buchhai (Gast)]

Bob schrieb:
> In der Literatur findet man oft dass Steinmetz nur für einen "begrenzten
> Frequenzbereich" gültig ist.

Das ist nunmal die Eigenart einer Spule, dass sie höhere Frequenzen 
sperrt, im Gegensatz zu einem Kondensator, der das gegenteilige 
Verhalten zeigt.

[Bob (Gast)]

Al3ko -. schrieb:
> Bob schrieb:
>> sagt ja aus dass mit zunehmender Frequenz die (Kern)-Verluste in einer
>> Spule zunehmen.
>
> Bedenke, dass die Steinmetz Gleichung nur bei sinusförmiger Schwingung
> gültig ist. In getakteten Anwendungen wird oft folgende Gleichung
> verwendet:
> https://engineering.dartmouth.edu/inductor/papers/gse.pdf
>
> Bob schrieb:
>> In der Literatur findet man oft dass Steinmetz nur für einen "begrenzten
>> Frequenzbereich" gültig ist.
>
> Welche Literatur?

Das mit dem Signalverlauf Sinus vs. Nicht-Sinus ist mir bekannt, ändert 
aber erstmal nichts an der Fragestellung.

Literatur: In der von dir genannten steht u.a. "an important limitation 
is that it is typically necessary to use different values of the 
parameters in the Steinmetz equation for different frequency ranges 
[1].", also genau die Einschränkung die ich gerne näher verstehen würde.

[Al3ko -. (al3ko)]

Mein Verständnis:

Die Aussage
Bob schrieb:
> an important limitation
> is that it is typically necessary to use different values of the
> parameters in the Steinmetz equation for different frequency ranges

besagt etwas anderes als dein Ursprungspost

Bob schrieb:
> In der Literatur findet man oft dass Steinmetz nur für einen "begrenzten
> Frequenzbereich" gültig ist.

Ich bin kein Experte in Spulen und deren Materialien. Allerdings würde 
ich die Aussage, dass die Parameter für verschiedene Frequenzen neu 
berechnet werden müssen, damit erklären, dass das Kernmaterial 
frequenzabhängig ist. Die Permeabilität eines Ferrits ändert sich ab 
einer bestimmten Frequenz, also ändert sich auch die B-H Kurve, was 
entsprechend Einfluss auf die Parameter der Steinmetz Gleichung hat.

Gruß,