Original: Licht der Geräte
In theoretischen Berechnungen gehen wir davon aus, dass der AL-Wert für denselben Magnetkern konstant ist und vernachlässigen den Einfluss anderer Faktoren. In der Praxis wird der AL-Wert jedoch von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Dieser Artikel erläutert dies anhand von Beispielen aus unserer Arbeitsgruppe.
Ich habe einen Magnetkern mit 8Ts-Spulen, und der gemessene Induktivitätswert beträgt etwa 5,3 µH. Bei der Messung mit einer 80Ts-Spule betrug der Induktivitätswert jedoch 610 µH. Woran liegt das?
Theoretisch sollten die 80T etwa 530 µH betragen. Bei Einzelspulentests werden die gleichen beiden Magnetkerne und diese Art von Flachspule verwendet.
Fotografieren Sie das gesamte Produkt, einschließlich der Form des Magnetkerns und der Spule, und achten Sie auf eventuelle Luftspalte. Der Hersteller des Magnetkerns gibt den AL-Wert mit 10 Windungen an, die übliche Abweichung ist gering.
Bei einer geringen Windungszahl ist der Anteil der Streuinduktivität an der Gesamtinduktivität größer, wodurch der Induktivitätsfehler bei einer geringen Windungszahl größer ausfällt; zudem verstärken flache Spulen diesen Effekt, während er bei einer regulären Spule geringer ausfällt.
Ein weiteres Problem ist die Messabweichung. Bei geringen Windungszahlen ist die Empfindlichkeit niedrig, und der Hystereseeffekt hat einen größeren Einfluss auf die Messabweichung der Empfindlichkeit. Außerdem besteht bei geringen Windungszahlen die Möglichkeit, dass der Magnetkern gesättigt wird, sodass der gemessene Empfindlichkeitswert unrealistisch ist.
Es gibt einen Luftspalt, und das Produktbild sieht wie folgt aus:
Die AL-Werte sind allesamt Messwerte ohne Luftspalt, daher ist es normal, dass bei Ihnen ein Luftspalt vorhanden ist.
Wir müssen hier den Einfluss des Luftspalts berücksichtigen. Um welche Art und welches Material handelt es sich beim Magnetkern? Wie tief ist der Luftspalt?
In diesem Fall ging ich davon aus, dass die Ursache im Luftspalt lag. Basierend auf den Formeln und Kernpunkten des Artikels „Berechnung und beispielhafte Erklärung des Luftspalts in Transformatoren“ wurden entsprechende Berechnungen durchgeführt.
Ein Vergleich zeigt, dass der Einfluss von Luftspalten nicht so bedeutend ist. (Wird hier nicht wiederholt. Interessierte können die Unterschiede in der Empfindlichkeit durch Kombination von Formeln und grundlegenden Parametern von Magnetkernen berechnen und vergleichen.)
Insbesondere bei gleichem Magnetkern ist der Luftspalt relativ konstant. Die 80TS-Spule weist eine relativ hohe Windungszahl auf. In Verbindung mit der Struktur habe ich auch die Formel L = (0,01 * D * N * N) / (L/D + 0,44) für Hohlspulen in Betracht gezogen. Mit zunehmender Windungszahl steigt die Induktivität jeder einzelnen Windung.
Bei einer großen Anzahl von Kreisen spielt dieser Faktor eine dominierende Rolle, was die Erklärung plausibel macht.
Es gibt auch Daten, die darauf hinweisen, dass mit zunehmender Windungszahl der Induktivitätskoeffizient steigt, da jede Windung der Spule einem magnetischen Fluss entspricht, der mit der Windungszahl zunimmt.
Anhand der Fallstudien habe ich weitere Fälle überprüft, und auch hier ist die Induktivität tatsächlich zu groß. Leider gibt es derzeit keine präzise Formel, um dieses Phänomen zu beschreiben.
Es scheint, dass bei der Massenproduktion von Transformatoren die gleiche Spule zum Schleifen des Luftspalts verwendet werden muss, und es gibt auch in diesem Zusammenhang Überlegungen.
Veröffentlichungsdatum: 25. Februar 2025
