MODDING-FAQ FORUM

Hi!
Kann mir jemand nen tipp geben, wie ich möglichst einfach ne schöne Spule wickeln kann, die aus mehreren Schichten Kupferlackdraht besteht?
Ich habs probiert, das teil auf nen großen bohrer aufzudrehen, der hinten keine schneiden hat.
Das ganze war natürlich in ner bohrmaschiene, damit ich nicht den ganzen tag damit verbring nen Bohrer von hand zu drehen...
Die erste Schicht sah super aus -wie aus dem bilderbuch!
und dann hats angefangen - als ich umgekehrt bin hat sich die 2. schicht teilweise in die erste "integriert" und bei der 3. und 4. schicht das selbe.
Als ichs dann zum dritten mal probiert hab, sahs eigentlich ziemlich sauber aus, da ich die schichten unter recht viel zug aufgewickelt hab, das problem and er sache war nur, dass ich die Spule nicht mehr vom bohere gekriegt hab...
Gibts da irgendwelche einfachen möglichkeiten selber ne spule zu machen, die NICHT um einen eisenkern gewickelt werden soll - also innen nichts hat. Gibts da irgendwo so kleine rollen - wie die auf denen das Lötzinn aufgewickelt ist, die eien innendurchmesser von etwa 8mm haben?

mfg BrightShadow

Vlt einfach vorher ne dünne Kunststofffolie um den Bohrer wickeln. Ansonsten solltest du bei Reichelt und Co auch Spulenkerne und ähnliches finden.

PS: Oder mal Mutti nach ner lehren Garnrolle oder so fragen

...oder Entstördrosseln?

die garnrolle is ne ziemlich geile idee! ma guggn!
wenn noch wer n anderen vorschlag hat - her damit!

ich denke weniger zug könnte helfen, insbesondere gegen das einschneiden der zweiten in die erste schicht etc. ansonsten nach jeder schicht mit klebeband oder papier ne trennung erzeugen vielleicht?

versuchs am besten mit der garnrolle aber vielleicht würde das mit dem böhrer gehen wenn du den bohrer voher leicht einfettest mit margarine oderso ;)

also, ich war gerade in der garage!
Der tipp mit der Garnrolle war gold wert^^
ich hab ma n pic gemacht. das sind 3 Lagen Kupferlackdraht.

sry für doppelpost, aber gehört nicht mehr zum oberen...

Wenn ich den Strom ausrechenn will, den ich durch die Spule fliessen lassen kann, mussich dann erst den widerstand der Leitung berechnen und dann nachher mit U=R*I weiterrechnen? ich wusste nicht so genau nach was ich in der SuFu oder bei google suchen sollte, deshalb hab ich nur zeug gefunden, was mir nicht weiterhilft.
also hab ich mir das mal so zusammengeschustert:
R=(5,65m*0,0178(ohm/(mm²*m)))/0,007854mm² =>12,8ohm
udn dann
I=U/R
I=400V/12,8ohm =>31,23A

ist das nicht ein bisschen zu viel?

EDIT: ohje, hab mich vermessen... die leitung hat einen durchmesser von 1mm
die rchnung ist also komplett falsch..
und wie warm wird das ganze?

31A ist verdammt viel, da wird dir dein Draht rauchzeichen geben (wobei 400V sehr viel sind). Was willst du denn mit der Spule machen das du 400V nutzt/nutzen willst?

Edit: wie warm das ganze wird: schwer zu sagen, zumindest hättest du ne Verlustleistung von 400V*31A, also ca. 12,4 kW, da kannst du davon ausgehen, dass es SEHR WARm wird (bzw. nur kurz aufglimmt).
Abgesehen davon solltest du davon ausgehen, das der Kupferlackdraht bei 400V durchschlägt und du u.U. ne Funkenstrecke bekommst und keine Spule

das ganze soll nachher ein eisenstück anziehen, ich will also das magnetfeld nutzen und dazu brauch ich viel strom, damit das auch n bischen stärker is
aber stimmt meine rechnung soweit?

Die Diemnsionsanalyse verrät, das da was nicht passt. (und 12 Ohm sind wohl auch n bisschen viel für 6m draht mit 1mm Durchmesser, da würde ich eher ein Ergebnis im Sub-Ohm-Bereich erwarten).

habs nochmal durchgerechnet.sind 0,002563ohm
aber bevor ich weiterrechne - stimmt der rechenweg überhaupt?

Das ist ein bisschen viel, aber ich hätte den Verdacht dass du einen falschen Drahtquerschnitt verwendet hast. Zumindest in deinem Post stehen 0,007mm², das ist garantiert falsch (da hat ein Haar mehr). Wenn ich das richtig sehe, hast du einen Draht mit 1mm Durchmesser (A=0,785mm²=0,785*10^-6m²), dann kommt aber was anderes raus.
Mit den Daten von wiki:Kupfer (http://de.wikipedia.org/wiki/Kupfer) komm ich erstmal auf einen spezifischen Widerstand von 2,5*10^-8 Ohm*m (40*10^6 S/m angenommen). Das ergibt dann für deinen Fall 0,18 Ohm Widerstand, was imho plausibler ist. So eine Spule hat halt kaum Widerstand, Kupfer ist ein recht guter Leiter.
An 400V verdampft dir die sofort, aber die Stromberechnung sieht sonst vernünftig aus (U*I gibt die Leistung, dann weißt du etwa obs verdampft oder nicht). Entweder du musst die Spule mit sehr niedrigen Spannungen betreiben, oder am besten mit einer Stromregelung.
Was willst du eigentlich damit machen?

:o

Ich würd mich mal bei Industrieversandhäusern umsehen, was die so für Komponenten verwenden.

Ansonsten würd ich dir bei dem Strom mindestens 4mm² wenn nicht sogar 6mm² denn bei 12000W entsteht ziemlich, ziemlich viel Wärme. Soweit deine Berechnungen stimmen...

Je länger der Draht wird, dess do größer wird der Widerstand, das passt. Je größer der Querschnitt wird, desto kleiner der Widerstand, also musst du dadurch teilen (Querschnitt = pi * Durchmesser²/4) Und dann das ganze mit dem spez. Widerstand von Kupfer Multiplizieren dann sollte das passen. Nur die Einheiten von deinem spez. Widerstand passen wirgendwie nicht würde ich sagen (Ohm mm²/m würde mehr sinn machen, die Längen müssen sich ja rauskürzen)

deine einheit stimmt, hab mich verschrieben.

Also das ganze ist mehr ein experiment.
Ein kumpel und ich wollen eine s.g. coilgun machen - nicht um was schlimems zu machen - einfach aus spass an der freude, ud um zu sehen, ob wir das auch hinbekommen.
und da wir nicht glech die kanze auf einmal bauen wollen, haben wir uns gedacht, wir könnten doch mal schauen, ob das mit einer spule funktioniert, dass das eisenstück beschleunigt wird.
was mit gerade einfällt ist, dass die spule nur sehr kurz betrieben wird, da das "projektil", sobald es den mittelpunkt der spule überschritten hat ja wieder angezogen wird. deshalb wird sie durch einen taster wieder abgeschaltet - sprich, sie ist nicht lange am "heizen"
dann ist nur die frage, mit wieviel ampère man das am besten macht und wieviel bzw wie lange der draht das aushält.

würd die Formel R=Länge / (Kappa x Querschnittsfläche)

Also Länge soll 5,65m sein
elektrische Leifähigkeit (Kappa) von Kupfer 56
Querschnittsfläche 0,785mm²

Somit ergibt sich ein Widerstand von 0,13 Ohm

Dann hast du bei einer Spannung von 400V einen Strom von 3076A also kannst du ruhig weniger Spannung hernehmen  ;D

also als stromversorgung dachte ich an eine rollerbatterie, die bringt ca 4A/12V
da würde ich dann hochtransformieren.

ich hab mich in der angelegenheit durch einige foren gelesen, udn die hatten 400V wenn nicht sogar 630V - und das ganze dann über kondensatoren in die Spule geleitet.

wenn ich weniger spannung nehme, wird dann icht das magnetfelt schwacher?

Die Kondensatoren sind ja nur zur Blindleistungskompensation, damit ned soviel Leistund durchs ständige Zusammenbrechen und wieder aufbauen des Magnetfelds verloren geht.
Gilt aber nur bei Wechselspannung

Die stärke des Magnetfelds hängt nur von der Stromstärke ab. Soweit mir das mein Verstand sagt...

Oh man...
Erstmal: Bring dich nicht um, du scheinst nicht sonderlich bewandert in Elektronik zu sein, und dann mit 400 Volt arbeiten wollen - ich weiß ja nich...

Die letzten paar Widerstandsberechnungen scheinen in etwa zu stimmen. Ich hab zwar 0,128 Ohm raus, aber die Daten auch woanders her.

Dann willst du die Spannung aus ner Rollerbatterie hochtransformieren - mach das besser draußen, die meisten Trafos vertragen nämlich keine Gleichspannung. Transformieren funktioniert nunmal nur mit Wechselspannung.
Weiterhin hat ne Rollerbatterie nicht x Ampere. Sie hat ne besitimmte Kapazität (in Amperestunden = Ah gemessen) und ne Spannung. Und ne meistens nicht angegebene Maximalbelastbarkeit, aber die wird bei ner Rollerbatterie bestimmt nicht bei 4 Ampere liegen.

Jetzt willst du nen Kondensator direkt an die Spule hängen. Dabei entsteht dann ein Schwingkreis (http://de.wikipedia.org/wiki/Schwingkreis), d.h. der Strom geht erst langsam hoch (Selbstinduktion), bis keine Spannung mehr da ist. Das ist der Fall, wenn der Kondensator entladen ist. Die Spule ändert ihren Strom wenn eine Spannung anliegt. Folglich ist der Strom bis zu dem Punkt, wo der Kondensator leer war (0 Volt am Ausgang), gestiegen, und hat jetzt seinen Maximalwert erreicht. Der Strom fließt weiter und läd den Kondensator entgegengesetzt.
(Wenn du jetzt einen Elektrolytkondensator benutzt hättest, hätte es mit relativ hoher Wahrscheinlichkeit jetzt nen ziemlichen Knall gegeben. Elkos vertragen nämlich keine negativen Spannungen.)
Die Spannung am Elko steigt jetzt also entgegengesetzt an, die Spannung an der Spule ebenso, wodurch der Strom langsam wieder abnimmt. Wenn der Strom jetzt bei 0 angekommen ist, sieht das ganze genauso aus wie am Anfang - ist nur alles verkehrtrum gepolt. Dann beginnt alles von vorne. Und halt immer so weiter.

Nen weiteres Problem ist das Abschalten der Spule. Wenn gerade nen Strom durchfließt und man stoppt diesen plötzlich, entsteht durch Selbstinduktion ne hohe Spannung, die den Schalter zerstören kann.

Um herauszufinden, wie lange die Spule mit ner bestimmten Verlustleistung betrieben werden kann, kannst du über die Wärmekapazität ausrechnen wie viel Energie die Spule aufnehmen kann (bei gegebener Temperaturdifferenz, beispielsweise 100°C).
Energie / Leistung = Zeit.

> Die stärke des Magnetfelds hängt nur von der Stromstärke ab. Soweit mir das mein Verstand sagt...

Stimmt, und der Strom hängt wiederrum in gewissem Maße von der verwendeten Spannung ab, von daher ist beides nicht falsch.

Edit: Da fällt mir nochwas ein. Vielleicht sollte man auch noch beachten, dass die Induktivität sich ändert, wenn das Projektil durch die Spule wandert. Ich glaube mal in einem Experiment mitbekommen zu haben, dass der Strom durch die Spule ansteigt wenn die Induktivität sinkt. Dabei hat der Strom nur ne Lampe zerdeppert.
MfG

deine aussage bezüglich meiner mangelnden kompetenz trifft leider durchaus zu.
aber da ich kaum ahnung von spulen und wechselstrom habe, lass ich mich lieber von leuten mit ahnung darauf hinweisen, dass ich einen denkfehler gemacht habe, bevor ich die sache angehe. bisher bin cih leider noch nicht dazu gekommen, mehr zu machen als nur die spule zu wickeln.
wenn ich dich richtig verstanden habe, kann ich mit dem richtigen kondensator eien art wechselspannung erzeugen. wie heissen die kondensatoren die ich dann nehmen muss? ich habe etwas von einem flashkondensator gelesen, hab sowas aber noch nirgends zu kaufen gefunden. und das andere bauteil, das ich mir zwar bei wikipedia durchgelesen habe, aber nicht ganz verstanden habe ist ein thyristor. diese 2 bauteile muss ich mir wohl nochmal ein bisschen genauer zu gemüte fürhern.
udn da das ganze noch in der planungphase steckt bin ich auch nicht erstaunt dass da fehler auftreten, auch wenn die gerade noch etwas "grob" sind ;)
mal sehen was der tag heute noch so bringt
danke für deine kritik!

Man kann da ne Wechselspannung erzeugen, aber ich glaube, das ist nicht das was beabsichtigt ist. In den Schaltung die ich bisher gefunden hab, werden doch Elkos verwendet :-[, allerdings mit entsprechender Schutzschaltung drumherum. Der Elko wird dann in die Spule entladen, und sobald er auf eine negative Spannung geladen wird, wird die Diode, die zum Elko parallel geschaltet ist, leitend. Der Strom fließt dann über die Diode ab und nicht über den Kondensator.

Der Schalter ist auch nochmal kompliziert...
Also Thyristoren kippen aber einer bestimmten Spannung in nen niederohmigen Zustand, und bleiben dann niederohmig, bis der Strom eine bestimmte Grenze unterschreitet. Im Grunde ist das garnicht schlecht, in dem Moment indem der Spulenstrom sich 0 Ampere annähert, schaltet der Thyristor dann ab. Theoretisch zumindest.

Flashkondensator? Keine Ahnung was damit gemeint ist...

MfG

Blitzkondensator ;)
Findet auch Verwendung in Blitzgeräten, da die einen ähnlichen I(t)-Verlauf haben wie deine Anwendung (kurzer, möglichst steiler Puls). Diese Kondensatoren sind halt besonders impulsfest, vertragen hohe Ströme und kosten viel Geld.

Also nix für arme Schüler...
Was sollte ich denn nehmen, damit ich das möglichst preisgünstig hinbekomm?
Ich weiss nicht ob das geht, aber ich hab mit heut beim mittagessen überlegt, ob ma nicht den strom, der ja per diodenschaltung abgefangen wird nicht wieder in den kondensator laden kann...
ginge das?

Nichts ist unmöglich ;) (aber der Schaltungsaufwand erhöht sich, und so schnell hintereinander will man ja nicht schießen).
So viel Geld auch wieder nicht (niedrige 2-stellige €), aber halt deutlich teurer als normale Elkos. Für erste Versuche kann man es auch mal mit normalen (möglichst Low-ESR-) Elkos versuchen. Low-ESR (http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik)#Induktivit.C3.A4t_.28ESL.29_.26_Reihenwiderstand_.28ESR.29) steht für niedrigen Innenwiderstand (Equivalent Series Resistance), solche Elkos findet man am einfachsten auf (defekten) Mainboards in CPU-Nähe, da die auch im Schaltregler (der ja ebenfalls hohe, veränderliche Ströme hat) eingesetzt werden. Du musst bei denen nur auf die maximale Spannungsverträglichkeit achten, liegt meist unter 10V. Bei einem Spulenwiderstand von ca. 0,2Ohm bekommst du aber mit 5V schon 25A hin, das sollte schon für ein bisschen Kraft ausreichen. Die ausgelöteten Elkos schaltest du am besten alle parallel, dann hast du mehr Kapazität, und einen höheren Maximalstrom. Die Scutzdioden an den Kondensatoren sind dann aber wirklich wichtig, beim Verpolen gehen die kaputt (Was auch in einer Explosion enden kann). Die Dioden sollte keine einfachen 1N4001 sein, sondern was größeres und vor allem schnelleres, damit sie schnell genug ansprechen und auch die Energie aushalten.
Aus Sicherheitsgründen würde ich auch empfehlen, die Elkos in eine Blechbox oder ähnliches zu verbauen, sollte es tatsächlich mal einen zerlegen, gibt das eine riesige Sauerei, das Elektrolyt ist ätzend.
!Schutzbrille und ein ordentlicher Sicherheitsabstand sind bei solchen Spielereien natürlich selbstverständlich!

Ich glaube, es hat schon nen Grund warum man für sowas meist extrem hohe Spannungen nutzt: Die Induktivität der Spule bewirkt, dass der Strom relativ langsam ansteigt. Je höher die Spannung, desto schneller steigt der Strom.
Man muss hier also auch auf die Induktivitäten achten.
So'n Metallkern in der Spule (das Projektil wirkt wie einer) macht schon einiges aus.
Aber testen könnte man es natürlich mit niedrigen Spannungen.

MfG

wow! danke, das werd ich mal ausprobieren. welch zufall, dass ich noch 4 alte boards im keller hab ;)
mfg BrightShadow

was für ein eisenstück? (größe, gewicht, entfernung zur spule)

Das Magnetfeld nutzt man meistens auf die eine oder andere Art in einer Spule ;)

Es gibt für sowas recht gute Formeln.

Ich finde deine 31A nochdazu bei 400V ziemlich heftig. oder willst nen Eisenbahnwaggon anziehen? Ohne Eisenkern wird da überhaupt sowieso nicht viel gehen. oder is der Eisenkern das was bewegt werden soll  (Zugmagnet) ?

also mal ausgegangen davon: http://www.oz.net/~coilgun/home.htm
würd ich sagen, dass ein eisenkern innerhalb der spule nach vorne bewegt werden soll (und zwar sehr, sehr schnell)

naja
so extrem schnell wird das nicht.
die besten schaffen eine austrittsenergie von 21J
aber die meisten werden nicht stärker wie eine steinschleuder...
btw.
was haltet ihr anstatt von kondensatoren von goldcaps?

21J sagt gar nichts über die Geschwindigkeit, wenn du nicht angibst wie schwer das Geschoss ist.
Goldcaps sind für deinen Zweck vollkommen ungeeignet, die vertragen nur (Ent-)Ladeströme von einigen mA.

die geschosse sind meist schrauben (ca 5cm) oder was selbstgebasteltes. nie was wirklich großes wie ein eisenbahnwaggon... ;)
das schweste von dem ich bisster gelesen habe war ein mini wuirfmesser. das hatte aber auch nur noch 5J...

danke für das mit den goldcaps.

mfg BrightShadow

und nun wisst ihr auch, warum dieser zweig der militärischen Forschung (zumindest offiziell) immernoch in den Kinderschuhen steckt was die Ergebnisse anbelangt :]

natürlich könnte man nun überlegen, mehrere Spulen hintereinander aufs "geschützrohr" zu montieren.

Da kommt dann aber wieder die Frage der zeitlich exakten "zündung" der spulen zum tragen :]

naja, es wird schon drauf rauslaufen, sollte das mal was werden mit der einen spule, dass wir 3 - 5 spulen hintereinander montieren. das timing machen wir zwar etwas ungenau, dafür einfach mit tastern. also das "projektil" nähert sich der spule an, drückt den taster, die spule geht an, zieht das teil nach innen un kurz vor der mitte, hört es auf den taster zu drücken. und so weiter..
die, die das etwas professioneller machen, machen das mit ner triggerschaltung.
aber soweit bin cih ja noch lange nicht...

aber rein die idee dahinter ist schon cool.. ich glaub ich bau mir auch mal sowas  ;D

und wenn der typ, der die von mir gefundene seite gemacht hat, wirklich ne schraube bis zur decke schiessen kann.. nicht schlecht...
würde dass steuern der spulen denn nicht auch mit ner art zeitschaltung gehen? wer ahnung von physik hat, sollte doch für sowas formeln kennen !?

eine triggerschaltung ist eine timerschaltung
ein trigger ist ein baustein.

Dass dein "wuirfmesser nur noch" 5J "hatte", ist auch komplett falsch und ohne Inhalt.

Es gibt immer die 2 Möglichkeiten:
Viele Windungen, kleinerer Strom
Wenige Windungen, großer Strom

Vorteil von den wenigen Windungen ist, dass man den Draht ziemlich dick wählen kann und dadurch weniger Widerstand hat.

b0nze