Ömsesidig induktans

Satt och läste en bok och fick en tankeställare. Fenomenet ömsesidig induktans, tas detta med i beräkningar vid konstruktion av exempelvis kretskort med toroider? Anledningen till funderingen är den om att man ofta gör ekvivalenta kretsar och i dessa så tar man aldrig hänsyn till ömsesidig induktans, men i dessa fall så är det kanske inte aktuellt.

Hur liten skala ska det vara för att man ska ta hänsyn till det eller hur stora avstånd för att man inte ska göra det? I de applikationer med spolar som är tillämpliga i elkraft sammanhang, behöver det tas hänsyn till detta då? Förstår att det är en fråga om vilken noggrannhet som krävs, vilken induktans det handlar om och även avstånd... Men med en sammantagen avvägning då...

Spolar i högtalardelningsfilter är ju lite speciella eftersom de är luftlindade och saknar sluten kärna, och därför är de både maximalt känsliga för läckfält och bra på att sprida läckfält omkring sig.
De är lika bra på att utbyta magnetisk information med omgivningen som en ramantenn eller ferritantenn i en gammal mellanvågsradio!

Men det finns också fall där det är bekymmer med läckfält till eller från magnetiska komponenter med sluten kärna. Om vi går tillbaks till 90-talet och prylar som skulle kopplas in till en gammal hederlig analog telefonlinje, så hade ju de ofta en linjetransformator för att få galvanisk separation mot linjen. I utrustning som hade dubbla transformatorer, en för vardera signalriktningen, så var man tvungen att montera dem långt ifrån varandra eller vridna 90 grader, för att slippa överhörning. Jag hade en gång i tiden ett modem som inte fungerade när det stod på ett visst ställe ovanpå datorlådan, för att linjetransformatorn fångade upp läckfält från hårddiskens spindelmotor. Man hörde motorstörningarna tydligt i modemets högtalare när den var påslagen.

I elkrafthandböcker från 1930-talet skrivs det mycket om luftlindade strömbegränsningsspolar för att skydda anläggningsdelar med dålig kortslutningshållfasthet, och där rekommenderas att hålla rejäla avstånd mellan olika fasers spolar och att staga upp dem både mot varandra och omgivande byggnadsdelar, för att de inte ska flytta på sig när de utsätts för kortslutningsström.

Ett annat intressant fall jag var med om för några år sedan, var ett kretskort där det satt några switchade step-down-spänningsomvandlare som skulle ta ner spänning från oreglerad 24 V till 13,8 V respektive 5 V. Vardera omvandlarens effekt var kanske 10 W, och spolarna var av den här typen med trådrulleformad ferritkärna. Det där kortet hade stora problem med att omvandlarna störde analoga mätkretsar, orsaken visade sig vara att läckfältet från spolarna inducerade strömmar i kortets jordplan. Man kunde mäta upp över 1 V växelspänning mellan jordpunkter i motsatta hörn av kortet! Det blev flera samverkande åtgärder för att lösa problemet. Dels byttes spolarna mot sådana med sluten kärna (vilket ger mindre läckfält), och dels placerades de nära en av kortets kanter, det gjordes en slits i jordplanet från spolarnas plats och ut mot kanten så att jordplanet inte kunde fungera som kortslutet varv, dessutom fick man se till att inga ledare passerade över jordplansslitsarna.

Bo Siltberg skrev: Handlar det om att spolar (och annat) påverkar varandras induktans?

Yes box. Har många gånger sett på moderkort till vanliga PC att de sitter ganska nära varandra och inte vridna heller. Och om en spole då har 10L och en annan 10L och dessa ligger efter varandra i tät följd så borde de ju ha mellan 10 och 20L per spole om man mäter på dessa. Är den ena polvänd relativt den andra så borde den enskilda spolen ha ett värde mellan 0 och 10L. Men man väljer ju en spole med 10L för att man vill ha 10L och inget annat? Ja, om man inte kompenserar för ömsesidig induktans...?

Torbjörn Forsman skrev: ...Men det finns också fall där det är bekymmer med läckfält till eller från magnetiska komponenter med sluten kärna. Om vi går tillbaks till 90-talet och prylar som skulle kopplas in till en gammal hederlig analog telefonlinje, så hade ju de ofta en linjetransformator för att få galvanisk separation mot linjen. I utrustning som hade dubbla transformatorer, en för vardera signalriktningen, så var man tvungen att montera dem långt ifrån varandra eller vridna 90 grader, för att slippa överhörning. Jag hade en gång i tiden ett modem som inte fungerade när det stod på ett visst ställe ovanpå datorlådan, för att linjetransformatorn fångade upp läckfält från hårddiskens spindelmotor. Man hörde motorstörningarna tydligt i modemets högtalare när den var påslagen.

I elkrafthandböcker från 1930-talet skrivs det mycket om luftlindade strömbegränsningsspolar för att skydda anläggningsdelar med dålig kortslutningshållfasthet, och där rekommenderas att hålla rejäla avstånd mellan olika fasers spolar och att staga upp dem både mot varandra och omgivande byggnadsdelar, för att de inte ska flytta på sig när de utsätts för kortslutningsström...

Precis denna typ av fenomen jag tänkte på. Bra info, tack!

Gemensamt verkar ju vara att tvärställa den ena spolen från den andra. Enkelt sätt att lösa det på tycker man. Poängen med detta måste väl vara att fältlinjerna från spole 1 blir tvära relativt spole 2 och att de därmed passerar spole 2 tvärt istället för längs med och därmed inte påverkar spole 2, eller åtminstone påverkar i betydligt mindre grad? Fältlinjerna svänger väl av i slutet ändå så någon påverkan måste det bli trots allt, men där är linjerna så glesa så det är den mindre påverkan åtminstone?