Warum sich Hochkantwickel nicht für Schalenkerndrosseln eignen

EP Basics: Induktivitäten Warum sich Hochkantwickel nicht für Schalenkerndrosseln eignen

23.04.2021 Von Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

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HKR Elektrotechnischer Gerätebau GmbH

ET System electronic GmbH

ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH

NetModule AG

Hochkantwickel bieten eine ganze Reihe von Vorteilen. In Schalenkerndrosseln allerdings ist eine andere Wickeltechnologie die bessere Wahl.

Stromdichteverteilung/Wirbelstromeinfluss eines Flachkupferleiters in Ausführung hochkant ggü. mehrlagigem Strangaufbau.
(Bild: HKR)

In der Fachpresse und auf Messen werden vermehrt Wickelgüter in Hochkantwickeltechnik präsentiert. Viele Vorteile liegen dabei auf der Hand, z. B. eine bessere Entwärmung und eine kleinere parasitäre Kopplung von Wickelanfang zu Wickelende, bei gleichzeitiger Fächerung des Wickels. Jedoch bezieht sich diese Aussage allein auf Induktivitäten mit außenliegendem Wickel.

Bei Schalenkerndrosseln kann sich innerhalb des Kerns allerdings keine Thermik entfalten, die eine Hochkantwickeltechnik rechtfertigen würde. Bei Schalenkerndrosseln ist man gewissermaßen gezwungen, den verfügbaren Wickelraum möglichst vollständig auszunutzen, um Wärmebrücken aufgrund von Lufteinschlüssen zu vermeiden und den Anteil an Vergussmasse gering zu halten.

Skin- und Proximity-Effekte werden verstärkt

Ein Hochkantwickel innerhalb eines Schalenkerns vergrößert zudem den Einfluss von Skin-Effekten, da die Stromverdrängung auf einen relativ zur Höhe, eher schmalen Leiter wirkt. Auch Proximity-Effekte treten deutlicher in Erscheinung, da größere, zusammenhängende leitfähige Flächen vorhanden sind, die senkrecht zum Streufeld stehen und vermehrt zur Bildung von Wirbelströmen führen.

Ein mehrlagiger Strangaufbau erhöht aufgrund seiner einzeln isolierten Wickeldrähte den effektiv wirksamen Kupferquerschnitt und reduziert dadurch die entstehenden Kupferverluste über die Frequenz. Zudem können durch die Flexibilität des mehrdrahtigen Aufbaus, eine Vielzahl von Anschlussmöglichkeiten realisiert werden.

Bei HKR Elektrotechnischer Gerätebau können bei gewünscht geringer parasitärer Kopplung, einlagige Wickel in mehreren Wickelvorgängen hergestellt werden, um ein Maximum an Leistungsfähigkeit oder kleinste Kupferverluste zu erreichen.

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