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Hallo,

ich habe Probleme bei der Berechnung einer Spule mit Eisenkern und Luftspalt:




Der reale Aufbau stimmt mit dieser Berechnung allerdings nicht überein, 1 Tesla werden schon bei etwa 1 A erreicht. Sieht jemand den Denkfehler oder hat eine Idee, was an meinen Formeln nicht stimmt?

MfG
Baceol

Hi,

würde sagen, Deine Berechnungen sind korrekt. Ich komme auch auf 6,5A. Der hohe Strom kommt durch den Luftspalt von 4mm zustande. Bei so einem großen Luftspalt kann man ja fast schon den Eisenweg vernachlässigen und kommt trotzdem auf einen ähnlich großen Strom. In der Praxis werden Luftspalte von 0,2 bis max 1mm angestrebt. Wenn Du die Aufgabe mit 0,6mm Luftspalt durchrechnest kommst Du auf etwa 1A.

Grüße

Joh

Der Eisenkern wurde per Hand gestapelt und gepresst, da können schon mal Toleranzen von ~0,5 mm auftreten. Diese Toleranz kann man mit einem 4 mm Luftspalt ganz gut vernachlässigen.

Nur zum eigentlichen Problem: Warum messe ich im praktischen Aufbau dieser Anordnung nur etwa 1 A? Danach geht das Kernmaterial sehr deutlich (hohe Stromverzerrung am Oszi) in Sättigung.

Hi,

bei einem 4mm Luftspalt spielt der Eisenanteil kaum noch eine Rolle. Also kann man überschlägig rechnen:

Durchflutung = HL * L = BL/mue0 * L = 1 / 1,2566E-6 * 0,004 A = 3183 A

Strom: I = Durchflutung / N = 3183 A / 500 = 6,4 A

Wenn jetzt der von Dir gemessene Strom nur 1A beträgt, ist entweder die Induktion im Luftspalt nicht 1T oder die Windungszahl stimmt nicht. Andere Möglichkeiten gibt es nicht. Vielleicht überprüfst Du die Windungszahl indem Du den Kaltwiderstand der Spule mit Gleichspannung misst. Wenn Du die mittlere Windungslänge und den Wickeldrahtdurchmesser kennst, kannst Du überschlägig die gesamte Wickeldrahtlänge und daraus die Windungszahl berechnen.

Grüße

Joh

Hallo,

die Flussdichte im Kern habe ich nun messtechnisch nachgewiesen:


mit B = 2,3712 * u (durch RC-Glied mit R = 513k, C = 1,04 µF)
und H = 862 * i

Man sieht, dass die Sättigung bei etwa H = 1700 A/m einsetzt bei B = 1 T. Daraus ergibt sich:
I = H * l / (sqrt(2) * N) = 1700 A/m * 0,58 m / 500 = 1,4 A

Die Primärwicklung habe ich selbst gewickelt, da sind ganz sicher 500 und keine 3500 drauf - nur an was kann es denn noch liegen?

Hi,

wenn die Windungsszahl stimmt, müssen wir uns wohl mit dem Messverfahren befassen. Kannst Du den Messaufbau und die gewonnenen Messwerte noch genauer beschreiben?

Grüße

Joh