spoelstructuur

Een spoelstructuur verwijst naar de wijze waarop windingen (spolen) zijn gerangschikt en opgebouwd in een elektrisch apparaat zoals een transformator, een inductor of een elektromagneet. De structuur bepaalt de inductantie, de weerstand, de lekflux en de warmteafvoer, evenals de mate van magnetische koppeling tussen windingen. Ook de ruimtelijke indeling van de windingen beïnvloedt prestaties zoals spanningsverdeling en efficiëntie.

Veelvoorkomende geometrieën zijn onder andere cilindrische windingen (solenoïden), toroidale windingen en gelaagde windingen. Bij systemen met meerdere windingen kan de primaire en secundaire winding dichterbij elkaar liggen of juist gescheiden blijven; interleaving kan lekinductie verminderen en de koppeling verbeteren. De wikkeldraad is meestal koperdraad met isolerende laagjes, en het geheel kan rondom een magnetische kern zijn geplaatst om hogere inductie mogelijk te maken. De keuze van kernmateriaal—lucht, staal of ferriet—heeft grote invloed op het magnetische gedrag en het warmteverbruik.

Ontwerpkeuzes hangen af van gewenste eigenschappen zoals maximale inductie, vermogen, afmetingen en koelvermogen. Belangrijke aspecten zijn het aantal windingen (N), draaddiameter, isolatie en de wijze van wikkelen (laag- versus solenoïde-winding, toroidale constructies). Ook verliezen door weerstand en lekflux spelen een rol bij de efficiëntie en warmteontwikkeling. Spoelstructuren worden getest op inductantie, weerstand, resonanties en de stabiliteit van prestaties onder belasting en temperatuurschommelingen.