чем пропитать катушку индуктивности
Эта запись навеяна комментами в этой теме: www.drive2.ru/c/593470198258912219/
Многие сталкивались с тем, что не размотанный до конца удлинитель на катушке греется и при этом очень сильно. Например:
Но как обычно мир тут разделился на два лагеря — одни говорят что возникает индукция и провод сильно греется из-за этого, вторые активно критикуют и говорят что никакой индукции быть здесь не может, т.к. удлинитель это бифилярная катушка (по 2 провода в каждом витке вместо одного) и якобы в ней индукции не бывает, а провод греется от плохого отвода тепла.
Я отношу себя к первому типу людей и тут постараюсь максимально просто и с доказательствами подтвердить свою версию о том, что в катушке неразмотанного провода возникает индукция, а значит реактивное сопротивление, из-за чего и нагревается провод.
—————
Для начала обсудим первый довод — слабый отвод тепла от провода. По своему опыту могу сказать, что удлинитель на катушке может греться достаточно сильно, так, что рука не терпит. Сторонники довода о плохом отводе тепла в катушке считают, что провод греется так же, как и грелся бы будучи размотанным полностью, просто плохо охлаждается. Но на самом деле конечно это не так. Когда внешняя температура 20, то если провод нагревается до 20, его нагрев рукой будет незаметен, а вот если до 50-60 то будет заметен сразу. И что вы думаете, что если много проводов с температурой 20 градусов сложить вместе виток к витку, то они будут греться до большей температуры? Серьезно? А если две батареи к примеру в которых теплоноситель греется до 60 градусов поставить рядом, прям совсем рядом, можно сказать сварить их между собой — то что их температура станет 120? Очевидно же, что если два тела одной температуры будут греть друг друга, то их общая температура не увеличится, увеличится их теплоемкость. То есть такая двойная батарея просто будет дольше остывать, чем одинарная обычная и все. Энергия не может взяться неоткуда, вот и дополнительный нагрев нельзя объяснить в данном случае просто более худшим охлаждением.
Из своего опыта могу сказать, что я не всегда разматываю весь провод на катушке удлинителя (50 м), при малых нагрузках или непродолжительной работе с ним ничего не будет. Например маломощный садовый триммер не плавит мой удлинитель. Для работы со сваркой я чаще использую другой удлинитель, с таким же сечением провода, но более короткий и всегда его разматываю (10 м), он вообще не хранится в катушке. И при использовании триммера и провод на катушке и провод размотанный с нее одинаковой температуры, рука не чувствует разницу. А вот если сварку включить в катушечный удлинитель и выставив ток 80-100 А поварить 5-10 минут, то провод на катушке уже огненный, а размотанная часть не греется вообще (как и при работе маломощной косилкой). Надеюсь с этим доводом все вполне убедительно.
Да внутренние витки действительно охлаждаются хуже, но при этом, если сам по себе провод нормального сечения под нагрузку, то ни внешние ни внутренние витки провода на катушке не могут менять своей температуры значительно — так, чтобы этим можно было объяснить их сильный нагрев и оплавление. И замечу, что внешние витки так же греются сильно, хотя по логике сторонников этого мнения они вообще-то должны греться слабее, ведь охлаждаться внешней средой им ничего не мешает.
—————
Теперь вторая байка, еще более странная на мой взгляд, про то, что индукции в удлинителе быть не может:
По сути сторонники этого мнения почему-то считают, что ток в фазном и нулевом проводнике течет в разные стороны и это полностью нейтрализует магнитные поля созданные этими проводниками. Я не знаю кто это придумал, т.к. в бытовой сети ток вообще-то переменный и он не имеет направления, точнее его сила и направление меняются постоянно (ну он же переменный!) согласно его частоте (в бытовой сети 50 Гц, то есть 50 раз в секунду). Основанием так же здесь приводится то, что удлинитель это бифилярная катушка и в нем индукции быть не может…
вики: Бифилярная катушка — электромагнитная катушка, которая содержит две близко расположенных, параллельных обмотки.
Некоторые бифилярные катушки намотаны так, что ток в обеих обмотках течёт в одном и том же направлении. Магнитное поле, созданное одной обмоткой, складывается с созданным другой, приводя к большему общему магнитному полю. В других — витки расположены так, чтобы ток протекал в противоположных направлениях. Поэтому магнитное поле, созданное одной обмоткой равно и направлено противоположно созданному другой, приводя к взаимонейтрализации магнитных полей. Это означает, что коэффициент самоиндукции катушки — ноль.
Как мы видим из описания само по себе наличие бифилярной катушки еще не гарантирует отсутствия индукции, более того в этом описании из вики говорится только о направленном токе, то есть о постоянном, а не о переменном из бытовой сети.
Их то может быть 2 вида: бифиляр Тесла и бифиляр Купера. Вообще-то катушка Тесла не имеет отношения к нашему удлинителю, т.к. ее обмотки соединены так: конец одной к началу другой:
По ссылке все очень подробно описано как именно работает каждый тип катушек и в переменном токе и в постоянном, но нам не сложно продублируем и здесь:
Бифиляр Тесла в цепи постоянного тока
При прохождении постоянного тока через катушку, вокруг каждого ее витка возникает постоянное магнитное поле, пропорциональное величине данного тока. И сложив магнитные поля (магнитные индукции B) каждого последующего витка с магнитными полями предыдущих витков, получим суммарное магнитное поле катушки.
В данном случае, для бифиляра Тесла на постоянном токе, не важно что две части катушки соединены друг с другом последовательно, а важно здесь то, что токи в каждом ее витке имеют одинаковые величину и направление, словно катушка намотана одним цельным проводом — индуктивность (коэффициент пропорциональности между током в катушке и порождаемым им магнитным потоком) получается точно такой же, магнитное поле будет аналогичной величины, что и у обычной катушки такой же формы, с таким же количеством витков.
Бифиляр Тесла в цепи переменного тока
При прохождении через катушку типа «бифиляр Тесла» переменного тока, характерная намотка начинает проявлять себя ярко выраженной межвитковой емкостью, которая даже в состоянии «нейтрализовать» индуктивность на резонансной частоте. Витки, расположенные по отношению друг к другу так, что разность потенциалов между ними в каждой паре максимальна, представляют собой аналог параллельно подключенного к катушке конденсатора.
Выходит, что переменный ток определенной (резонансной) частоты такая бифилярная катушка пропустит беспрепятственно, оказав лишь активное сопротивление, словно это параллельный колебательный контур высокой добротности, а не катушка. Будучи включена в цепь параллельно источнику переменной ЭДС, такая катушка в состоянии накапливать энергию на резонансной частоте как параллельный колебательный контур, где энергия пропорциональна квадрату разности потенциалов между соседними витками.
Бифиляр Купера в цепи постоянного тока
У бифилярной катушки, где постоянные токи в соседних витках имеют противоположные направления и одинаковую величину (а именно такая картина наблюдается при постоянном токе в катушке, выполненной по типу «бифиляр Купера»), суммарное магнитное поле катушки окажется равно нулю, так как магнитные поля в каждой паре витков друг друга нейтрализуют. В итоге катушка данного типа будет вести себя по отношению к постоянному току как проводник с чисто активным сопротивлением, и никакой индуктивности не проявит. Так наматывают проволочные резисторы.
Бифиляр Купера в цепи переменного тока
При подаче переменного тока через катушку, витки которой расположены по отношению друг к другу по типу «бифиляра Купера», картина магнитного поля будет зависеть главным образом от частоты тока. И если длина провода в такой катушке окажется соизмерима с длиной волны пропускаемого через нее переменного тока, то и внешнее магнитное поле на такой катушке может быть реально получено как на длинной линии или антенне.
Наш случай — это последний абзац, т.к. смотанный в бобине удлинитель это бифиляр Купера в переменном токе. И говорится там четко, что индукция (внешнее магнитное поле) там будет как на прямой линии только в том случае, если длина провода в ней будет соизмерима с длиной волны. То есть во всех остальных случаях индукцию в бифиляре купера никто не отменял.
Но не будем останавливаться на этом — сколько же длина волны в бытовой сети переменного тока? Например по этой ссылке studref.com/667010/tehnik…na_volny_peremennogo_toka говорится так:
Итого — чтобы в нашем удлинителе (бифиляре купера) в переменном токе с частотой 50 Гц не было индуктивности (и как следствие реактивной составляющей сопротивления и нагрева) длина провода в нем должна быть всего-то 6 тыс. км. Вот и простой ответ на вопрос — есть индуктивность или нет. Я что-то таких длинных переносок и не встречал )))
А вот если увеличить частоту до Мгц, то и длина волны уменьшается значительно и тогда такая катушка купера вполне может начать работать без реактивного сопротивления, что и используется в электротехнике.
Содержание материала
11-8. ПРОПИТКА КАТУШЕК
а) ПРОПИТОЧНЫЕ СОСТАВЫ
Электроизоляционные лаки — это жидкие составы, которые после удаления растворителей образуют пленки, обладающие высокими электрическими свойствами. Основными составными частями лаков являются:
1) пленкообразующие вещества (основа лака);
2) растворители пленкообразующих веществ;
3) прочие составляющие: ускорители высыхания (сиккативы), пластификаторы, стабилизаторы и наполнители.
В пропиточных лаках летучих частей содержится обычно 55 — 75%. Эти испаряющиеся части снижают вязкость лака, что обеспечивает проникновение его в пропитываемые материалы.
В процессе испарения летучих частей лака из пропитанной катушки в последней образуются каналы. Эти каналы остаются и по завершении сушки. При однократной пропитке после удаления летучих составляющих лака только примерно 35 — 42% объема пор и воздушных прослоек заполняется твердым диэлектриком. По сохранившимся каналам в дальнейшем может поступать влага внутрь изоляции, если будет нарушен покровный слой лака.
В связи с этим применяются многократная (2 — 5 раз) пропитка катушек лаками и сушка после каждой пропитки. Число пропиток определяется в зависимости от свойств лака, конструкции и условий эксплуатации катушек. Чем больше пропиток, тем лучше влагостойкость, механическая прочность и другие свойства катушек.
Электроизоляционные компаунды, применяемые для пропитки катушек, можно разделить на два вида:
1) термореактивные компаунды, твердеющие вследствие термореактивной основы; к таким компаундам относятся полиэфирные типа КП, полиэфирностирольные. КТСМ-1, метакриловые МБК, эпоксидные и др.;
2) термопластичные компаунды, твердеющие при остывании; к таким компаундам относится битумный Компаунд на основе нефтяного битума БН-У.
б) ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРОПИТКИ
Пропитка погружением при атмосферном давлении.
В этом случае можно с удовлетворительными результатами пропитывать катушки из обмоточного провода значительного диаметра с небольшим числом витков. Пропитка погружением многовитковых катушек не дает хороших результатов, так как лак не проникает во внутренние слои обмотки. 
Внешним ориентировочным признаком окончания пропитки может служить отсутствие выделения пузырьков воздуха на поверхности лака. Это время обычно составляет 3 — 15 мин.
Пропитка лаками под давлением выше атмосферного. Избыточное давление способствует ускорению пропитки и более глубокому проникновению лака во внутренние части катушек, а также в поры и капилляры их изоляции.
Вакуумная пропитка является наиболее производительной. Она обеспечивает получение катушек высокого качества.
На рис. 11-8 приведена схема установки для вакуумной пропитки. Вакуум-пропиточные установки позволяют выполнять технологический процесс сушки и пропитки одновременно. Главными узлами данной установки являются: баллон А с нейтральным газом — азотом, камера Б для нагревания пропиточных материалов, пропиточная камера В, конденсационная колонка Г и вакуум-насос Д.
Катушки, предназначенные для пропитки, укладываются в специальные корзины и загружаются в камеру В. Время пропитки не должно превышать 8 — 10 мин. Физическая сущность пропитки, когда последней предшествует сушка, заключается в заполнении пропиточным составом капилляров, пор и конструктивных промежутков, в которых создано пониженное давление и удалена значительная часть влаги.
Пропитка под давлением выполняется после просушки изделий в специальных котлах с пропиточным составом, в которых создано давление в 0,5 — 1 МПа нейтральным газом (азотом). За счет избыточного давления ускоряется процесс проникновения пропиточной массы в поры и зазоры изделий. Данный способ обеспечивает повышение производительности и качества пропитки.
Комбинированный способ пропитки заключается в проведении вакуумной пропитки с последующим приложением давления. Режим процесса состоит из нескольких циклов (от двух до шести в зависимости от конструкции изделий). Время выдержки под давлением и вакуумом, а также температуру назначают с учетом физических свойств пропиточных материалов и изоляции изделий.
Тема: Катушки индуктивности для АС, опыт и особенности применения.
Опции темы
Здравствуйте уважаемые коллеги! Делаю акустику и посему возник вопрос изготовления индуктивностей для НЧ, ВЧ звена. Есть два варианта с сердечником и без оного. Хотелось бы узнать опыт применения и результаты кто сталкивался и изучал данный вопрос.
Для ВЧ точно можно без сердечников обойтись. На НЧ можно по разному, смотря какая индуктивность.
На ВЧ согласен там индуктивности меньше и токи. На НЧ надо где то 4.7мГн. Если без сердечника и с малым сопротивлением бублик получается огого.
Эти можно без сердечника сделать, попадали готовые на 4мГн вполне съедобного размера
НЧ почти всегда лучше с сердечником только из-за того что сопротивление получается меньшим и при достаточной величине сердечника проблем не возниикает. Если есть возможность намотать на воздухе, то можно и на воздухе если получится обеспечить необходимый DCR не более 0.1 от Re головы (лучше не более 0.05).
Для Вч лента от Jantzen очень не плоха. Катушки от North Creek Audio бескаркасные, провод от American Wire с высокотемпературной емалью (милитари грейд, скорее всего только потому что урвали когдато за копейки с ликвидируемых складов) с минимальным натягом мотанный на оправках 45-60мм и пропитанные шеллаком.
Проволока от Jantzen ОК, но в систему с высоким разрешением нa Вч, ставить бы не стал. Что однозначно не стоит покупать особенно в ВЧ Solen Perfect lay Купленные около 8 лет тому назад на определенный проект так в него и не попали, хотя примерял их во всё что делал за последние годы, две недели назад ушли в проект домашнего кино на ТС вифах (к счастью уже практически закончившихся) и то только в НЧ звено
Проволока от Erse и на воздухе и на железе не доставляет проблем.
Но в Вч сейчас или покупаю ленту или мотаю литцем с пропиткой шеллаком. При всём этом стоит заметить что в последнее време более не использую совсем уж бюджетные головы вроде выше указанных Виф ТС серии. Головы использую средне бюджетные из общеупотребимых. Audax, Peerless HD, Vifa PL, DX, XT, Seas Prestige, Dayton reference, Tang Band (только литые рамы).
Тема: Катушки индуктивности для АС, опыт и особенности применения.
Опции темы
Здравствуйте уважаемые коллеги! Делаю акустику и посему возник вопрос изготовления индуктивностей для НЧ, ВЧ звена. Есть два варианта с сердечником и без оного. Хотелось бы узнать опыт применения и результаты кто сталкивался и изучал данный вопрос.
Для ВЧ точно можно без сердечников обойтись. На НЧ можно по разному, смотря какая индуктивность.
На ВЧ согласен там индуктивности меньше и токи. На НЧ надо где то 4.7мГн. Если без сердечника и с малым сопротивлением бублик получается огого.
Эти можно без сердечника сделать, попадали готовые на 4мГн вполне съедобного размера
НЧ почти всегда лучше с сердечником только из-за того что сопротивление получается меньшим и при достаточной величине сердечника проблем не возниикает. Если есть возможность намотать на воздухе, то можно и на воздухе если получится обеспечить необходимый DCR не более 0.1 от Re головы (лучше не более 0.05).
Для Вч лента от Jantzen очень не плоха. Катушки от North Creek Audio бескаркасные, провод от American Wire с высокотемпературной емалью (милитари грейд, скорее всего только потому что урвали когдато за копейки с ликвидируемых складов) с минимальным натягом мотанный на оправках 45-60мм и пропитанные шеллаком.
Проволока от Jantzen ОК, но в систему с высоким разрешением нa Вч, ставить бы не стал. Что однозначно не стоит покупать особенно в ВЧ Solen Perfect lay Купленные около 8 лет тому назад на определенный проект так в него и не попали, хотя примерял их во всё что делал за последние годы, две недели назад ушли в проект домашнего кино на ТС вифах (к счастью уже практически закончившихся) и то только в НЧ звено
Проволока от Erse и на воздухе и на железе не доставляет проблем.
Но в Вч сейчас или покупаю ленту или мотаю литцем с пропиткой шеллаком. При всём этом стоит заметить что в последнее време более не использую совсем уж бюджетные головы вроде выше указанных Виф ТС серии. Головы использую средне бюджетные из общеупотребимых. Audax, Peerless HD, Vifa PL, DX, XT, Seas Prestige, Dayton reference, Tang Band (только литые рамы).
Тема: намотка катушек индуктивности
Опции темы
Жалко стало портить покупные катушки индуктивности для экспериментов.
Подскажите как правильно мотать катушки самому?
Можно просто ПЭТВ дрелью намотать как попало на катушку и замерить индуктивность?
Или важно чтобы витки были один к одному аккуратно?
Как вообще кто выкручивается из этой ситуации?
Можно намотать как попало, работать будет. Но есть оптимальные габариты, в который получается минимальное активное сопротивление (уходит минимум провода по длине).
Рискни. Они как правило пропитаны, и разматываются с нарушением изоляции.
Ага. А от руки не встает, и мозгов в голове наглухо нет? vk и ок в помощь.
А что на счет индуктивностей на I-образном сердечнике, продающихся в толкучке, никто не пробовал? Цены адекватные как мне показалось. Rdc небольшое.