Hochfrequenzlitzen

Allgemeines

HF-Litzen werden durch die Verdrillung von lackierten Kupferdrähten hergestellt und in unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt. Eine wichtige Eigenschaft kommt HF-Litzen ab einer Frequenz von 10 kHz zu, bei der in einem von Wechselstrom durchflossenen Einzelleiter der Effekt der Stromverdrängung („Skineffekt“) zu einer geringeren Stromdichte in der Mitte und zu einem erhöhten Stromfluß im äußeren Bereich des Leiterquerschnitts führt.

Mit dieser faktischen Querschnittsreduzierung steigt der Wirkwiderstand des Leiters. Die Wirkverluste nehmen mit steigender Frequenz zu. Bei einer HF-Litze wird der Leiterquerschnitt auf mehrere kleinere Querschnitte verteilt und somit die Gesamtoberfläche des Leiters vergrößert. Die quasi parallell geführten, gegeneinander isolierten Drähte einer Litze bewirken eine Stromführung mit geringeren Verlusten und weniger unerwünschte Erwärmung (Energieverluste).

Die Verdrillung muß so erfolgen, dass über die Länge der Litze die Position eines Drahtes gleichmäßig zwischen dem Kern und der Außenseite des Bündels abwechselt.

Die elektrischen Verluste sind dann am geringsten, wenn die Arbeitsfrequenz der Einzelader optimal angepasst ist.

Einzelleiter-Querschnitt in Abhängigkeit von der Frequenz (Anhaltswerte):

50 Hz – 1 kHz 0,315 mm
1 kHz – 10 kHz 0,250 mm
10 kHz – 20 kHz 0,180 mm
20 kHz – 50 kHz 0,125 mm
50 kHz – 100 kHz 0,100 mm
100 kHz – 250 kHz 0,080 mm
250 kHz – 500 kHz 0,063 mm
500 kHz – 850 kHz 0,050 mm
850 kHz – 1,5 MHz 0,040 mm
1,5 MHz – 2,8 MHz 0,032 mm

Von ebenfalls großer Bedeutung ist die Schlaglänge der Litze. Sie wirkt sich besonders auf die Spulengüte (Q-Wert) aus.

Durch die zusätzliche (optionale) Umspinnung werden 2 Effekte bewirkt:

1. der Abstand der Leiter zueinander wird vergrößert (Spannungsfestigkeit, ca. 300 V pro Umspinnnungslage)
2. die sog. parasitären Kapazitäten werden verringert

 

HEERSOLIT-Hochfrequenzlitzen, auch Würge- oder Bündellitzen genannt, werden standardmäßig aus lackisolierten Kupferdrähten hergestellt. Häufig werden auch Backlack-drähte eingesetzt.

Kernmerkmal von HF-Litzen ist, dass die einzelne Ader keine definierte geometrische Position in der Anordnung aller Drähte hat. Litzen mit größerer Adernanzahl werden üblicherweise aus mehreren Einzelbündeln gefertigt. Diese Litzen können als Gleichschlag- oder Gegenschlaglitzen ausgeführt werden, d.h. die Schlagrichtungen des Einzelbündels und der anschließenden Endverlitzung sind gleich oder gegenläufig.

Das Spektrum unserer Litzenvarianten ist aufgrund der vielen Faktor-Kombinations-möglichkeiten sehr groß. So werden unsere HF-Litzen ausschließlich nach Kundenanforderungen produziert.

Eckdaten zu Aufbau und Struktur von HEERSOLIT HF-Litzen:

Standard-Leitermaterial:  Cu-ETP1 oder Cu-OF1 nach DIN EN 13602
Sonstige Leitermaterialien:  alle verfügbaren Legierungs-, Rein- und Bimetalldrähte
Einzeldraht-Durchmesser:  0,025 – 1 mm (für Cu)
Mögliche Isolationstypen:  alle in unserem Fertigungsprogramm genannten
Lackzunahmen Einzeldraht:  Grad 1, 2, und 3, stärkere Zunahmen auf Anfrage
Mindest-Anzahl Einzeldrähte: 2
Maximal-Anzahl Einzeldrähte: limitiert durch den maximal möglichen Querschnitt
Maximaler Querschnitt (Cu):  50 mm²
Schlaglänge:    1,5 – 140 mm
Schlagrichtung:   „S“ (links) und „Z“ (rechts)
Anzahl Drähte je Verlitzgang: 2 – 60, vorzugsweise durch 3 oder 5 teilbar

 

Weitere Aufbaumöglichkeiten von HEERSOLIT-Litzen:

Konzentrische Struktur: Die Einzeldrähte haben eine definierte, feste Position in der Litze und werden ein- oder mehrlagig um einen Draht herum angeordnet. Typische Konstruktionen sind 1 + 6, 1 + 6 + 12, 1 + 6 + 12 + 18, usw. und finden Verwendung z.B. als Litzen in Kabeln oder zu Heizzwecken.

Schlaglänge:

Die Schlaglänge ist die Länge, innerhalb derer die Litze einmal um 360° dreht. Sie Schlaglänge orientiert sich einerseits an den elektrotechnischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung und ist insofern zumeist kundenseitig vorgegeben.

Andererseits sind aus prozeßtechnischen Gründen gewisse Grenzen gesetzt. Eine zu geringe Schlaglänge führt zu sog. Überläufern (Schlaufen). Grundsätzlich kann man sagen: Je stärker der Litzenquerschnitt, je größer die Schlaglänge.

 

Umspinnung

Für HF-Litzen werden heute als Umspinnungswerkstoffe ganz überwiegend Naturseide ("Maulbeerseide", alte DIN-Kennzahl "52") und Polyamid-6.6-Garn verwendet ("Nylon", DIN-Kennzahl "63"). Maßgeblicher Unterschied ist der Preis, welcher bereits im Materialeinkauf bei der Seide deutlich höher ist.

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Umwicklung

Als Folienarten zur Umwicklung von Litzen stehen folgende Varianten zur Verfügung: