Wicklungen

Wicklungen bezeichnet in der Elektrotechnik die Anordnung eines leitfähigen Drahts, der zu Spulen gewickelt wird. Sie dienen dem Erzeugen oder Speichern von magnetischen Feldern und finden sich in Transformatoren, Motoren, Generatoren, Induktivitäten und anderen elektrischen Bauteilen. Die Form, Anzahl der Windungen und das Wickelmaterial bestimmen wesentliche Eigenschaften wie Induktivität, Widerstand und Wärmeaufnahme.

Aufbau und Materialien: Übliche Wicklungsdrähte bestehen aus Kupfer oder Aluminium. Die Isolation erfolgt durch Lack- bzw. Lack-Isolationssysteme, Beschichtungen oder mehrlagige Isolationspakete. Die Anzahl der Windungen N, der Drahtquerschnitt und die Wickeltechnik (ein- oder mehrlagig, gestapelt, verdrillt, toroidal) beeinflussen Induktivität, Leckinduktivität, Gleichstromwiderstand und Wärmeverhalten. Wicklungen können konform zum Kern oder frei formbar angeordnet sein und variieren zwischen Concentric-, Layer- oder formgeformten Ausführungen.

Typen: Transformatorwicklungen umfassen Primär- und Sekundärwicklung bzw. Zwischenwicklung. In Motoren und Generatoren finden sich Stator- und Rotorwicklungen. Induktions- oder Regelwicklungen kommen in Speichersystemen, Leistungselektronik und Filtern zum Einsatz. Feldwicklungen erzeugen in Maschinen magnetische Felder.

Elektrische Eigenschaften: Die Induktivität L ist proportional zu N^2; der ohmsche Widerstand ergibt sich aus Drahtlänge und -material. Zwischen den Windungen entstehen parasitäre Kapazitäten; Verluste im Draht (Kupfer) sowie im Kern beeinflussen Effizienz und Temperatur. Prüfungen umfassen Gleichstromwiderstand, Isolationstests, Hochspannungstests und Induktivitätsmessungen.

Wartung und Fehler: Häufige Probleme sind Kurzschlüsse zwischen Windungen, Offenwicklungen und abgenutzte Isolation. Regelmäßige Inspektion, Temperaturmanagement und Feuchtigkeitskontrolle sind wichtig für Zuverlässigkeit und Lebensdauer.