Kupferwicklungen

Kupferwicklungen sind Wicklungen aus Kupferdraht, der in elektrischen Maschinen und Geräten verwendet wird, um magnetische Felder zu erzeugen oder Energie zu übertragen. Kupfer überzeugt durch sehr gute elektrische Leitfähigkeit, hohe Duktilität, gute Wärmeleitfähigkeit und chemische Beständigkeit.

Der Draht wird oft mit einem Isolationssystem aus Emaillierung, Lack oder mehrlagigen Isolationsmaterialien versehen. Wicklungen können aus Runddraht, abgeflachten Profilen oder Litzendraht bestehen, letzterer zur Verminderung der Haut- und Verluste bei hohen Frequenzen. Ein Teil der Wicklungen wird imprägniert oder vergossen, um mechanische Festigkeit und Isolationsschutz zu erhöhen.

Anwendungsbereiche sind Transformatoren, elektrische Maschinen wie Motoren und Generatoren, Drosseln beziehungsweise Spulen sowie Elektromagnete. Die Wicklungsanordnung erfolgt in Spulenformen, Stator- oder Rotorwicklungen; bei Transformatoren üblich sind Primär- und Sekundärwicklungen in mehreren Lagen.

Wichtige Eigenschaften umfassen geringe ohmsche Verluste und hohe Leitfähigkeit; bei hohen Frequenzen führt der Skin-Effekt zu einer Verringerung des nutzbaren Querschnitts, weshalb Litzendraht oder mehrfilamentierte Wicklungen eingesetzt werden. Wärmeabfuhr und Temperaturbeständigkeit durch Kühlung (Luft, Öl) beeinflussen Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Wicklungen.

Herstellung und Prüfung: Wickeln erfolgt auf Spulenformen, Befestigung und ggf. Imprägnation oder Verguss. Typische Prüfungen sind Gleichstrom-Widerstand, Isolationswiderstand und Hochspannungsprüfung. Kostenfaktoren sind Drahtdurchmesser, Drahtqualität, Isolationssystem und Kühlung, ebenso der Kupferpreis.