Jochen, du Scherzkeks! 
Variometer selber bauen, was muss man beachten?
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So, der Prototyp ist fertig. Es gab einige mechanische Hürden zu bewältigen, aber soweit funktioniert das Ding. Die berechneten Werte liegen auch recht nahe an den gemessenen Werten:
Gemessen: Innere Spule 30µH, äußere Spule 37µH
Berechnet; Innen 28µH, außen 31µH
Was mich noch beschäftigt: Beide gemessenen Werte zusammengezählt ergeben 67µH, Messe ich aber bei entsprechender Stellung, hat das Konstrukt 99µH! Da bin ich noch nicht dahinter gekommen, warum das so ist. Kann sich das jemand von euch erklären?
Zudem erreiche ich als geringste Induktivität nur 34µH und nicht wie berechnet 18µH. Das macht mich am weitesten stutzig. Hier würde ich gerne auf 20µH herunterkommen, aber auf die Schnelle wüsste ich nicht, wie.
Hier noch ein paar Bilder:
Die Leitungsverlegung im Innern ist noch nicht optimal, da fällt mir aber sicher noch etwas ein.
Gruß Stefan
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Moin,
alles völlig in Ordnung.
Windungszahl einer (kompakten) Spule geht quadratisch in die Induktivität ein (2 n >>> 4 L).
Dass es sich hier nicht so verhält (34µh statt 18 µh und "nur" 99 µH liegt daran, dass es eben keine kompakte Spule mit idealer magnetischer Kopplung aller Windungen ist.
Letzteres wäre auch nur hypothetisch erreichbar. Bessere Variometer haben sowohl außen als auch innen Kugelform mit geringstmöglichem Abstand der beiden Teilspulen. Trotzdem keine "totale" Kopplung der Spulen und somit auch kein 4 L bzw. 0 µH (bei gleicher Induktivität der Teilspulen des Variometers) möglich.
Es la miseria de la vida
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J.
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Hallo Jörg,
danke für die Erklärung. Das ist natürlich einleuchtend, wenn die innere Spule ein Zylinder ist, dass da die Kopplung nicht perfekt ist. Dennoch hätte ich mir irgenwie ein klein wenig mehr erhofft.
Ich versuche mal beim nächsten Aufbau, etwas mehr zu erreichen. Mal sehen, wie es wird.
Gruß Stefan
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Hallo Stefan,
das sieht doch schon gut aus. Der Anfang ist getan und Du hast schon ein funktionierendes Teil. Vielleicht spielt es eine Rolle, in welchem Verhältnis die Bewicklung der beiden Spulen stehen muss. Könnte man mit der Simulation ausprobieren. Wie dick ist der Draht?
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Laut dem Programm kann die innere Spule auch außerhalb der äußeren Spule sitzen.
huh? Wenn die innere Spule nach außen kommt, dann ist sie doch die äußere Spule und die ehem. äußere dann innen. Oder meinst Du, dass die innere Spule fest ist und sich die äußere dreht?
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Hallo,
Grundlegendes zum Variometer: Es sind Luftspulen, darum viele Windungen nötig = langer Draht = großer reeller Widerstand = geringe Güte.
Wir sollten überlegen: Vergleich Variometer / Spulen auf Rinkernen . Werte immer 1 : 2 und sie werden mit Relais zu gewünschter Größer zusammengeschaltet.
73
Hans-Jürgen
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Der Charme eines Variometers liegt u.a. in der stufenlosen Variabilität. Und bei entsprechender Ausführung ist auch die Güte akzeptabel.
Habe noch eine schöne, kommerzielle Ausführung im Keller, die auf ihren Einsatz wartet...
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Das ist schade. Wie sind denn die Werte der einzelnen Spulen? Magst Du Bilder zeigen?
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So, der Tag hat meine Gedanken etwas beruhigt, ich habe nachgedacht und bin nun auf eine neue Lösung gestoßen. Ansatz:
Ich möchte wegen der zylindrischen Ausführung nicht einfach immer größer werden. Das wird zu groß, zu unhandlich. Also habe ich mir das Variometer von Schubert-Gehäuse angesehen und hatte eine Idee: Ich wiickle keine Zylindrische Spule, sondern über die Mantelfläche und Stirnseiten. Dann kann ich die Abmessungen Durchmesser 80mm und 100mm beibehalten und muss nur die Baulänge etwas variieren.
Der erste Test, mit einem Rest mal zu probieren, ob man sowas überhaupt umsetzen kann, schaut schon mal ganz gut aus. Die KI hat mich bei den ersten Dimensionierungen etwas unterstützt und so werde ich eine neue Version bauen. Hier ein Bild des ersten Wickelversuchs, wie es aussehen könnte:
Ja, sieht pfuschig aus, aber es soll ja auch nur zeigen, wie es vom Prinzip her gehen sollte. Allerdings ist das HT-Rohr zu instabil, um diese Wickeltechnick ordentlich aufzunehmen. Für die innere Spule wird es ein Zylinder mit 80mm Durchmesser und 80mm Länge. Die kleinste Spule ist dann 30mm x 80mm, die Größte grob 80 x80mm. Laut KI komme ich da bei insgesamt 2 x 10 Windungen auf 30 bis 34µH.
Die äußere Spule soll die gleiche Induktivität bekommen bei den Abmesungen Durchmesser 100mm, Länge 90mm. Da reichen dann 2 x 9 Windungen aus. Fragt mich bitte noch nicht, wie der äußere Wickelkörper aussehen wird, das muss ich noch konstruieren. Hach, da hat es dann der CAD zeichner mit 3D-Drucker einfacher, mein "3D-Drucker" ist der Baumarkt und seine Materialien!
Laut KI kann das Ding dann 12 bis 120µH, brauchen tue ich 20 bis 100µH, also genug Reserve für Toleranzen.
Aber heute und am Wochenende wird hier nichts weiter passieren, schließlich gibt es auch noch andere Dinge, zu Beispiel Feiern! Meine YL erwartet mich heute Abend schon! Schönen Abend, trinkt genügend und ich bleibe am Ball!
Gruß Stefan
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Ich konnte nicht mehr das ganze Wochenende warten und musste die nächsten Schritte machen.
Die Rohre passen nicht. Wenn ich da die Windungen aufbringe, dann verbiegt es mir das Rohr so sehr, dass damit nicht gearbeitet werden kann. Daher habe ich einen Testaufbau mit einem Spulenkörper aus dem bewährten PVC-Material aus dem Baumarkt durchgeführt. Dieses Material kann man gut kleben und ist HF tauglich.
Ein paar Überlegungen zum Aufbau und tataaa, hier der erste Versuch:
Also das Prinzip geht gut, das lässt sich auch stabil bauen. Allerdings, wie so oft, reichen die Abmessungen so noch nicht. Mit dem Aufbau komme ich gerade mal auf 22µH und nicht auf die 30 bis 34µH, die die KI berechnet hat. Kein Problem, jetzt mache ich die Länge des Körpers auf 120mm, dann sollte es wieder passen.
Der Spulenkörper wird auch massiver werden als der hier auf den Bildern. Der Körper wird ein überwiegend geschlossener Körper werden, um maximale Stabilität zu erreichen.
Übrigens: Falls jemand das nachbauen will, solche Sattelspulen, so heisst diese Wickeltechnik, muss man zweiteilig machen, als beide Spulen separat aufbringen, denn man kann nicht von Groß nach Klein wickeln. Dafür ist es dann fast eine Herausforderung, die beiden Enden straff zu spannen und dann auch noch miteinander zu verlöten. Irgendwie fehlen dazu immer noch zwei weitere Hände...
Morgen geht es dann an den neuen Spulenkörper und ich bewickel den dann auch mit neuem Draht. Der alte Draht ist von den vielen Fixierereien mit PVC-Kleb recht störrisch geworden.
Gruß und schönen Abend!
Stefan
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Hallo Stefan
Übrigens: Falls jemand das nachbauen will, solche Sattelspulen, so heisst diese Wickeltechnik, muss man zweiteilig machen, als beide Spulen separat aufbringen, denn man kann nicht von Groß nach Klein wickeln.
doch, es müsste auch ungeachtet der Richtung gehen, wenn man in den Wickelkörper auf den Kanten Rillen feilt. Dann dürften die Drahtwindungen nicht mehr zur kleineren Windung hin rutschen, sondern müssten in den Rillen liegen bleiben.
Nachtrag: Schubert setzt auch auf Rillen, damit die Drähte nicht verrutschen.
72/73 de Ingo, DK3RED - Don't forget: the fun is the power!
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mit viel mechanischem Aufwand
?
Das Teil wird passend eingespannt und mit der Rundfeile eines Schlüsselfeilensets werden dicht an dicht Vertiefungen ins Material eingebracht. Nur so tief, dass der Draht gut geführt wird, mit so gut wie gar keinem Zwischenraum. Nur leichte Vertiefungen, so dass der Draht nicht zur Seite wegrutschen kann. Er muss ja nicht voll in die Rundung der Kerbe versenkt werden. Ist die erste Lage gewickelt, kann die zweite genau zwischen die gut fixierte erste Lage gewickelt werden.ich bewickel den dann auch mit neuem Draht. Der alte Draht ist von den vielen Fixierereien mit PVC-Kleb recht störrisch geworden.
Ist das isolierte Litze? Oder isolierter steifer Kupferdraht? Der wäre erstmal meine Wahl. Der bleibt eher da wo er sein soll. Oder Kupferlackdraht. Kann man zudem dichter wickeln.
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+1 für CuL
Wenns mal wieder schnell gehen muß: Nuten mit der Proxxon herstellen. 73!