FESP 5210-1 - schwarzbeck.de

1 FESP 5210-1 Datasheet 1/7 Rev. A Quadratische Induktionsspule Square Induction Coil Beschreibung: Description: Die quadratische Induktionsspule FESP 5210-1 dient zur Erzeugung von Magnetfeldern f r St r-festigkeitspr fungen nach IEC 61000-4-8, IEC 61000-4-9 und IEC 61000-4-10. Die Kantenl n-ge der Spule betr gt 1 m. Sie ist mit universellen Fl gelklemmen ausgestattet, die einen einfa-chen Anschlu der Stromquelle erlauben. Das 22 mm Rohr dient zur Montage am Stativ ( AM 9144 mit AA 9202) und erlaubt eine stufen-lose Drehung der Rahmenebene um die hori-zontale Achse mit 360 Grad.

2 Dar berhinaus kann mit dem AM 9144 um die Hochachse ge-dreht werden und die H he des Rahmens vari-iert werden, soda jede beliebige Ausrichtung der Induktionsspule im Raum m glich ist. The square induction coil FESP 5210-1 is used to generate magnetic fields for immunity testing according to IEC 61000-4-8, IEC 61000-4-9 and IEC 61000-4-10. The edge length of the square shaped coil is 1 m. The coil comes with wing terminals, which allow a versatile and simple connection to the current source. The 22 mm tube fits perfectly into the tripod AM 9144 with adapter AA 9202 and provides arbitrary rotation around the horizontal axis.

3 Fur-ther the mast is height variable and al-lows also a rotation around the vertical axis, therefore any position and orienta-tion is possible. Technische Daten: Specifications: Frequenzbereich: DC .. 10 MHz Frequency range: Kantenl nge: 1 m +/- 1% Edge length: Windungszahl: 1 Number of turns: Max. Dauerstrom: 100 A Max. cont. current: Max. Strom (10 min): 150 A Max current (10 min): Max. Strom (1 min): 200 A Max current (1 min): Max. Dauerfeldst rke (Spulenmit-te): 90 A/m Max. cont. fieldstrength (coil center): Induktivit t: H Inductance: Eigenresonanz: 16 MHz Self resonance: Material / Durchmesser: Aluminium 12 mm Material / diameter: Befestigungsrohr: 22 x 195 mm Mounting tube: Gewicht: kg Weight: Anschluss: Fl gelklemmen 4 mm Connector: FESP 5210-1 Datasheet 2/7 Rev.

4 A 0 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 9100 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 8H [A/m]D i s t a n c e t o C e n t e r [ m ]F E S P 5 2 1 0 - 1 M a g n e t i c F i e l d s t r e n g t h a l o n g l o n g i t u d i na l C o i l A x i sC o i l C u r r e n t : 1 A Bei hohen Str men erw rmt sich die Spule auf-grund der Ohm'schen Verluste in der Rahmen-windung. Der Betrag der Impedanz steigt bei 50 Hz dann auf Werte bis ca. 400 m an, dabei wird die Oberfl che etwa 60 C warm. Aus Si-cherheitsgr nden sollen Temperaturen von 60 C nicht wesentlich berschritten werden (Ver-brennungsgefahr!)

5 Die einschl gigen Sicher-heitshinweise bei der Erzeugung von Magnetfel-dern sind unbedingt zu beachten. The coil heats up when driven with high currents due to Ohm's loss. The magni-tude of impedance may then rise to val-ues around 400 m , which lead to tem-peratures around 60 degrees centi-grade. Because of safety reasons, the temperature should not exceed 60 de-grees centigrade. The safety precau-tions for the generation of magnetic fields must be considered. 0 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 . 0 0 3 0 . 0 3 0 . 3 3 3 0 0 . 0 0 1 0 . 0 1 0 . 1 1 1 0 Impedance |Z| [Ohm]F r e q u e n c y [ M H z ] FESP 5210-1 Datasheet 3/7 Rev.

6 A Betrieb als Helmholtzspule: Operation as Helmholtz Coil: Zwei quadratische Induktionsspulen FESP 5210-1 k nnen zusammen als Helmholtzspu-lenpaar verwendet werden. Die Hauptvorteile einer Helmholtzspulen-Anordnung sind Erh -hung der erreichbaren Feldst rke und eine dras-tische Verbesserung der Feldhomogenit t. Dazu werden die beiden Spulenebenen r umlich pa-rallel angeordnet und elektrisch in Serie ge-schaltet. Bei der Reihenschaltung ist die richtige Polarit t zu beachten, beide Spulen m ssen vom Strom im gleichen Drehsinn durchflossen werden, um eine Addition der Feldst rkebeitr ge beider Spulen zu erreichen.

7 Falls dies nicht be-achtet wird, kommt es in der Spulenmitte zur Ausl schung des Magnetfelds. Optimale Feld-homogenit t wird bei einem Abstand der Spu-lenebenen von m erreicht. Verkleinert man den Abstand der Spulen, kann man h here Ma-ximalfeldst rken erreichen, allerdings geht dies auch zu Lasten der Feldhomogenit t und des nutzbaren Pr fvolumens. Vergr ert man den Abstand, so kann das nutzbare Pr flingsvolu-men vergr ert werden, hierbei m ssen aber Einbu en in der Maximalfeldst rke und bei der Feldhomogenit t hingenommen werden. Two square induction coil FESP 5210-1 can be combined to form a Helmholtz coil pair.

8 The main advantages of a Helmholtz coil pair is an increase of fieldstrength and a significant improve-ment of field uniformity. For this purpose the coil planes are aligned in parallel. Electrically the coils have to be wired in series, keeping in mind that the current through the coils must flow in the same direction. This is very important to obtain the wanted addition of both fieldstrength contributions in the volume between the coils. Disregarding the current direction leads to a cancellation of magnetic field exactly in the center between the coils. The optimum spacing between the coil planes is m.

9 If the spacing is re-duced, one can obtain higher field-strengths, but field uniformity and EuT-size suffer. An increase of coil spacing enlarges the useable EuT-volume, but the maximum fieldstrength and the uni-formity will decay. FESP 5210-1 Datasheet 4/7 Rev. A 0 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 911 . 11 . 21 . 3-0 . 2 5-0 . 2-0 . 1 5-0 . 1-0 . 0 500 . 0 50 . 10 . 1 50 . 20 . 2 5H [A/m]D i s t a n c e t o C e n t e r [ m ]2 x F E S P 5 2 1 0 -1 M a g n e t i c F ie l d s t re n g t h a l o n g l o n g i tu d i n a l C o i l A x i sC o i l S p a c i n g : 0.

10 5 7 mC o i l C u rre n t : 1 A Magnetfeldst rke senkrecht zur Spulenebene Magnetic Fieldstrength perpendicular to the coil plane d = m, I = 1 A Abstand zur Spulenmitte [m] H1[A/m] H2[A/m] Hges[A/m] FESP 5210-1 Datasheet 5/7 Rev. A 0 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 911 . 11 . 21 . 31 . 41 . 51 . 6-0 . 2-0 . 1 5-0 . 1-0 . 0 500 . 0 50 . 10 . 1 50 . 2H [A/m]D i s t a n c e t o C e n t e r [ m ]2 x F E S P 5 2 1 0 -1 M a g n e t i c F i e l d s t re n g t h a lo n g l o n g i tu d in a l C o i l A x i sC o i l S p a c i n g : 0.