Luftspulen
Vorteile von Luftspulen
Luftspulen sind Induktivitäten ohne ferromagnetische Kerne. Das magnetische Feld schliesst sich über Luft um die Wicklung. Dadurch entfällt bei Luftspulen der oftmals problematische Effekt der Nichtlinearität. Deshalb trägt nur die relativ niedrige Permeabilitätskonstante uo = 0,4*Phi*10E-06 zum Aufbau des Induktivitätswertes bei, da die relative Permeabilitätzahl von Luft ur=1 ist.
Das hat den Vorteil dass die Induktivität unabhängig von Frequenz und Strombelastung nahezu konstant bleibt.
Luftspulen zeichnen sich durch hohe Linearität aus.
Luftspulen Herstellung bei InduComp
Konstruktiv können Wicklungen von Luftspulen mit Kupferlackdraht einerseits auf verschiedensten Spulenkörper-Bauformen gewickelt werden.
Andererseits besteht auch die Möglichkeit die Wicklung von Luftspulen aus Backlackdrähten herzustellen. Der Backlackdraht wird dabei auf polierte Wickelwerkzeuge aufgewickelt und oftmals bereits während des Wickelns verbacken. Die Verbackung kann dabei, je nach Backlackdrahttyp, mit Lösemitteln wie Alkohol (IPA) oder Spiritus, Heissluft erfolgen.
Wenn die Backlackschicht, die sich über dem Grundlack befindet, durch Hitze verbacken werden kann, besteht auch die Möglichkeit, die Luftspule erst nach dem Wickeln mit Stromwärme zu verbacken. Der Verbackungsstrom bewirkt im ohmschen Wicklungswiderstand eine Verlustleistung, die zur Erhitzung der Wicklung führt.
In beiden Fällen muss die Luftspule vom Verbackwerkzeug (oftmals identisch mit dem Wickelwerkzeug) entformt werden.
Prinzipiell können so sehr vielfältige Formen (abhängig von der Geometrie und Komplexität des Wickelwerkzeugs realisiert werden).
Für die Induktivitätsberechnung der Luftspulen können Näherungsformeln verwendet werden, die für runde oder rechteckige Luftspulen zur Verfügung stehen.
Möglichkeiten und Ausführungen
Beispielsweise:
- Formel für Ring mit kreisförmigem Leiterquerschnitt
- Ring mit streifenförmigem Leiterquerschnitt
- Rechteckige Spule mit quadratischem Querschnitt
- Quadratische Flachspule
- Mehrlagige Spule mit rundem Querschnitt
- Einlagige lange Spule mit rundem Querschnitt
- Ringspule mit rechteckigem Querschnitt
Einlagige oder mehrlagige runde Luftspulen (Ringspule bzw. langgeestreckte Zylinderspule) sind Sonderformen von Backlackspulen und können auch für SMD-Kontaktierung hergestellt werden
Für hohe Frequenzen können sogar HF-Backlack-Litzen zur Reduzierung des Skineffekts eingesetzt werden.
