Nicht nur für Wickel-Einsteiger, eine Erklärung des Coil-/Wicklung-Rechners Steam Engine.
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+ ausführliche & thematisch sortierte Liste von Abkürzungen & Begriffen zum Thema Dampfen.
- Vorteile des Rechners
- Eingabewerte (Einleitung, Screenshot)
- Material and profile (Drahtmaterial- und Wicklungsart)
- Diameter of wire (Drahtdurchmesser)
- Target resistance (Ziel-Widerstand in Ohm)
- Inner diameter of coil (Wicklungs-Innendurchmesser)
- Leg length (total) (Freistrecke / Beinchenlänge)
- Results (Einleitung, Screenshot)
- Resistance wire length (Drahtlänge)
- Number of wraps (Windungszahl)
- Heat flux (Wärme-Abstrahlwert)
- Heat capacity (Trägheit der Wicklung)
- Oberfläche & Abmessungen (Fortgeschrittene)
- Coil (Wicklung ohne Freistrecken, Screenshot)
- Wire length (Drahtlänge)
- Outer ø (Wicklungsaußendurchmesser)
- Width (Wicklungsbreite)
- Surface area (Oberfläche)
- Coil (Wicklung ohne Freistrecken, Screenshot)
- Links & Kommentare
In den folgenden Erklärungen lasse ich einige Punkte weg die in meinen Augen eher akademischer Natur sind und konzentriere mich auf die Dinge die praxisrelevant sind.
Eingabewerte
In diesem Bereich trägst Du ein mit welchem Draht Du wickeln möchtest, den gewünschten Widerstand, usw.
Wenn Du an den Eingabewerten irgend etwas änderst, zeigt Steam Engine das Ergebnis sofort in den „Results“ an (die erkläre ich weiter unten noch).
Screenshot:
- Material and profile (Drahtmaterial- und Wicklungsart)
Links trägst Du ein welches Drahtmaterial Du verwendest. Z.B. ist NiChrom Draht in der Regel „NiChrom N80“. Edelstahl V2A ist im Popup „SS 304“ und V4A ist „SS 316“.
Das Popup rechts davon ist die Wicklungsart. Standardmäßig ist dort Round aktiv, was nichts anderes bedeutet als das man einen ganz normalen runden Draht wickeln möchte.
- Diameter of wire (Drahtdurchmesser)
Dort trägst Du bei „mm“ den Drahtdurchmesser ein den Dein Draht hat. - Target resistance (Ziel-Widerstand in Ohm)
Hier trägst Du den Widerstand ein den die Wicklung später haben soll. - Inner diameter of coil (Wicklungs-Innendurchmesser)
Der innere Durchmesser der Wicklung, also der Durchmesser der Wickelhilfe um die Du den Draht wickeln möchtest. - Leg length (total) (Freistrecke / Beinchenlänge)
Das ist die Länge der Anschlussbeinchen (aka „Freistrecke“) der Wicklung. Also die Strecke von der eigentlichen Wicklung bis zu dem Punkt wo der Draht festgeschraubt/geklemmt wird. Eingegeben wird die Länge beider Freistrecken.
Results
Hier zeigt der Rechner die berechneten Wicklungseigenschaften, aufgrund der Eingaben die man oben gemacht hat:
- Resistance wire length (Heizdrahtlänge)
Die Länge des Drahtes die man benötigt. Immer erstmal ein etwas längeres Stück abschneiden, sonst kannt man beim Wickeln nicht mit dem Draht hantieren. - Number of wraps (Windungszahl)
Die Anzahl der Windungen die man um die Wickelhilfe wickeln muss um auf den eingegebenen Widerstandswert zu kommen.
Ändert man den „Inner diameter of coil“ (Wicklungs-Durchmesser), oder den „Target resistance“ (Ziel-Widerstand), dann ändert sich natürlich auch die Anzahl der benötigten Windungen.
Bei Wicklungen wo beide Anschlussbeinchen in die gleiche Richtung zeigen (Velocity-Decks zB) ist die Windungszahl nie glatt. Es sind immer x,5 Windungen. Wenn man zB den Ziel-Widerstand so einstellt das 9,5 Windungen dabei rauskommen, dann müssen später, auf der gegenüberliegenden Seite der Anschlussbeinchen, 10 Windungen zu sehen sein. Auf der Seite der Anschlussbeinchen fehlt ja eine halbe Windung, so das es dann real die 9,5 Windungen sind.
- Heat flux (Wärme-Abstrahlwert)
Ein sehr interessanter Wert! Er gibt Auskunft wie heiß die Wicklung bei einer Watt-Leistung X werden wird. Dieser Wert hat also mit der Verdampfungstemperatur zu tun, welche großen Einfluss auf den Geschmack hat. Man kann so im Voraus sehen ob die geplante Wicklung im persönlichen sweet spot liegen wird oder nicht. Mein sweet spot liegt meist so zwischen 150-200 mW/mm2.
Links kannst Du die Watt eingeben, um zu sehen welcher Heat Flux bei Watt-Leistung X erreicht wird.
Update: Es hat sich gezeigt das der Wert nur eingeschränkte Aussagekraft besitzt. Je größer die Oberfläche desto niedriger darf der heat flux sein, es dampft dann auch im blauen (eigentlich viel zu kalten) Bereich schon gut. Bei einer Wicklungsoberfläche um die 50 mm2 passt es aber mit dem grünen Bereich (für mich zumindest). - Heat capacity (Trägheit der Wicklung)
Dieser Wert gibt an wie träge eine Wicklung beim Aufheizen und Abkühlen reagiert. Je kleiner der Wert desto schneller kann sich die Wicklung erwärmen und abkühlen.
Eine hohe heat capacity kann dazu führen das man mehr Watt einstellt als eigentlich gut ist – denn man will ja nicht 1 Sekunde oder länger warten bis es mal endlich losdampft. Die hohe Watt-Leistung kann dann auf Kosten des Geschmacks gehen und ggf. auch den Verdampfer spürbar erwärmen. Daher ist eine geringere heat capacity immer besser als eine höhere.
Mit einem Wert von 10-15 lässt sich eine Wicklung schon ab 7 Watt komfortabel dampfen.
Oberfläche & Abmessungen…
Coil
„Coil“, das ist die Wicklung, ohne die Freistrecken (Anschlussbeinchen):
Interessant sind hier:
Wire length (Drahtlänge)
Lang ist gut, denn je länger desto mehr Kontaktfläche hat der Draht zum Docht.
Outer ø (Wicklungsaußendurchmesser)
Kann mal interessant sein falls man irgendwelche Monsterwicklungen plant die kaum in den Verdampfer passen. Sonst eher nicht…
Width (Wicklungsbreite)
Je mehr Windungen man wickelt desto breiter wird die Wicklung. Je nach Größe der Verdampferkammer kann es nützlich sein zu prüfen ob die Wicklung noch hinein passen wird. Die Breite sollte einigermaßen mit der Luftdüse unter der Wicklung harmonieren – die Wicklung darf etwas breiter sein, da sich die Luft beim Austritt noch etwas „auffächert“.
Surface area (Oberfläche)
Die Oberfläche der Wicklung. Sie hat Einfluss auf den Geschmack. Bei mehr Oberfläche wird der Geschmack in der Regel „weicher“, runder. Man kann meiner Meinung nach auch zuviel Oberfläche haben, aber das muss man individuell selbst herausfinden – Geschmackssache.
Wire
Der Abschnitt ist eigentlich uninteressant, nur der Vollständigkeit halber:
Dies sind Daten für den gesamten Draht, also inkl. der Freistrecken (Anschlussbeinchen):
Hier ist eigentlich nur der „Mass„-Wert interessant, da die Drahtmasse mit darüber entscheidet wie schnell eine Wicklung warm wird, sprich wie träge sie reagiert wenn man den Feuerknopf drückt.
Der „Mass“-Wert ist gut, aber noch besser ist die heat capacity, da sie im Gegensatz zur Masse auch die spezifischen Eigenschaften der Materialsorten und deren Wärmespeicherfähigkeit berücksichtigt, also noch genauer über die Trägheit einer Wicklung Auskunft geben kann.
Ich werde mich bemühen in Zukunft nicht mehr „Masse“ zu verwenden, kann aber für nix garantieren, es steckt tief in mir drin. 😉
Die Surface area (Oberfläche) ist hier etwas höher, da hier die Freistrecken/Anschlussbeinchen mitgerechnet werden. Das ist aber uninteressant, weil die Freistrecken nicht an der Dampfproduktion beteiligt sind – die sollen ja nur den Strom in die Wicklung leiten…
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Fazit
Tolle Sache, dieser Rechner! Er hilft ungemein den Widerstand, die Trägheit, und die Abmessungen der Wicklung im voraus zu planen. 🙂 Ich mache praktisch keine Wicklung ohne ihn. Es geht auch wirklich sehr schnell wenn man es ein paar mal gemacht hat.
Ebenfalls sehr schön ist das man die Wicklungsdaten so einfach über die URL (Browser Adresse) abspeichern kann. Wenn eine Wicklung gut/schlecht war dann hat man später immer die Daten dazu parat und muss nicht raten was man da vor ein paar Tagen/Wochen gewickelt hat.
Und natürlich kann man diese Daten auch anderen weitergeben, einfach indem man den Link kopiert.
Teile ihn, kommentiere ihn, sage es weiter, oder kauf‘ was über die Tools-Seite ein – Danke! 🙂
Links & Kommentare
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Suchbegriffe: Spulenrechner, Wicklungsrechner, Wickelrechner
Ich, als Selbstwickelneuling, habe genau das an Information gesucht. Tolle sachliche Zusammenfassung mit hohem Nutzwert.
Dann bin ich jetzt nicht mehr weit vom Geschmackshimmel entfernt. (Die beim Bachelor-Mini, diesen auf Backe modifiziert, mitgelieferten Coils sind genau die, welche suboptimal sind – die eine dicker Draht= träge mit ewigem Nachbrutzeln 0,5Ohm – bzw. die andere sowas von Nickelsubohm 0,2Ohm – Geschmack enttäuschend) –> Nun weis ich ja Dank dieser Hilfe hier bescheid.
Jetzt brauche ich nur noch den richtigen Draht für meine 1 bis 1,5 Ohm – flinke und mit viel Oberfläche Coil.
Wirklich, herzlichen Dank.
Hallo Sven, vielen Dank für das Lob. 🙂 Es freut mich immer sehr wenn sich jemand die Mühe macht, es sichtbar wird, das meine Schreiberei von Nutzen ist.
Danke für deine Mühe mit deinen Blog. Ist Anfänger sehr hilfreich.
Hey, klasse zusammengefasst!
Wenn ich es richtig verstehe, funktioniert das ganze allerdings nur für einfachen Heizdraht.
Gibt es auch eine Möglichkeit, das ganze beispielsweise für Claptons zu berechnen?
Danke und beste Grüße!
Das geht nicht direkt, aber so:
• Einmal gibst Du die Wicklung nur für den Kerndraht ein. Für den Innendurchmesser gibt Du die Drahtstärke des Manteldrahtes extra hinzu.
• Für den Innendurchmesser der Mantelwicklung nimmst Du den Durchmesser des Kerndrahtes. Den Widerstand passt Du so an bis unter „Width“ die Breite der Mantelwicklung der Länge des Kerndrahtes entspricht.
Hallo Morgennebel,
erstmal Vielen Dank für die Bereitstellung von so viel Dampferwissen.
Nachdem ich auch seit kurzem den Weg zum Dampfen gefunden habe, erschlägt mich so manche Information….
Über einen Fertigcoiler (Uwell3) als Umstieg bin ich nun dabei mich mit dem wickeln zu beschäftigen.
Ich würden gerne eine Reuleaux RX Gen3 mit einem Advken Manta Dual-Coil betreiben.
Kannst Du mir eventuell ne grobe Richtung vorschlagen, mit welchem Draht / Widerstandswert ich beginnen soll?
Überfordert mich gerade ehrlich gesagt alles etwas….
Ich werde mich derweil mal mit der Steam Engine auseinandersetzen….. 😉
Vielen Dank und Grüße!
Moin Wishnu, diverse Empfehlungen für Wickeldraht findest Du hier: https://www.wolke101.de/tools/#wickeldraehte
Den Widerstand den Du wickelst brauchst Du kaum beachten, der darf 0,2 oder 2 Ohm sein – es sei denn Du möchtest mit sehr viel Leistung dampfen können, dann schafft der Akkuträger ggf. die erforderliche Spannung nicht. Hier kannst Du das ausrechnen: https://www.wolke101.de/formeln-dampfen/#geregelt-max-ohm
Die RX Gen3 kann bis zu 9 Volt.
Hiho,
Danke für die rasche Antwort. Ich habe mich mit dem Rechner mal auseinandergesetzt und einfach mit
Edelstahldraht mal getestet, ich denke der Groschen ist gefallen 😉
Nochmal Hut ab für die geniale Seite hier!
Wünsche ein frohes Fest und guten Rutsch ins neue Jahr!
Mfg Wishnu
Danke, das wünsche ich Dir und allen Mitlesern auch. 🙂
„Advanced“ sind die Hilfsgrößen (für die die nachrechnen wollen).
1. Beispiel
Wärmekapazität (heat capacity) = Masse (wire/mass) mal spezifische Wärmekapazität, die bei Wasser bei 1 und bei Kanthal A1 bei 0,46 liegt.
Also ergibt Wärmekapazität durch Masse den Materialkennwert.
Da die Spule im TC-Modus als Sensor verwendet wird, hat diese Trägheit auch Einfluß auf die Temperatur-Regelung. (Heimspiel für Regelungstechniker; ArcticFox: PI-Regelung).
2. Beispiel
Watt (mod-setting) = Wärmefluß (heat flux) mal Oberfläche (wire/surface area)
Weiter unten schreiben sie, daß der Wert von 120 bis 350 brauchbar ist je nachdem, wie kalt oder heiß man es mag.
Im Umkehrschluß heißt das, hat man eine bekannte Spule, die bei einer bestimmten Wattzahl einem besonders gut schmeckt, verändert man den heat flux bis die Leistung stimmt. Dieser heat flux ist dann die ungefähre Vorgabe für andere Spulen.
Übrigens: 1 Joule (J) = 1 Ws. Beides Energieeinheiten.
Eigentlich wollte ich Nachfolgendes unter“Subohm Irrtum“ schreiben, doch es wird die „Steam-Engine“vorausgesetzt.Was hat 0,25er Draht mit 1,6 Ohm und 0,5er Draht mit 0,2 Ohm gemeinsam?Die Drahtoberfläche ist gleich groß! Bitte überprüft diese Behauptung mit der Engine. Die selbe Oberfläche haben auch 0,3er bei ungefähr 0,9 Ohm und 0,4er bei 0,4 Ohm.Zur Erinnerung: Die Drahtoberfläche ist der Übergang von elektrischer zur Wärmeenergie – sprich Dampf.Aufgefallen ist mir, daß bei doppeltem Durchmesser der Widerstand auf ein Achtel schrumpft. Das sieht für mich kubisch aus. Also 2 hoch 3 = 8 und das Ganze 1 durch.Ist d1 und R1 bekannt und man möchte den Widerstand R2 mit dem Durchmesser d2 läßt sich dies mit folgender Formel errechnen:R2 = R1 / (d2 / d1) hoch 3Nach dieser Formel bekommt man beim0,3er 0,926 Ohm, beim0,4er 0,391 Ohm.(GA vorher in mm umrechnen)Es geht noch weiter:Bei gleicher Oberfläche mit halben Durchmesser halbiert sich die Masse und verdoppelt sich die Drahtlänge. Das ist linear und bedarf deshalb keiner Formel.Doppelte Länge schreit nach twisten bzw. 2 halbierte paralle Wicklungen.
Ups, zur Kenntniss.Formatierung verschwunden: Zeilenvorschub (LF/CR)Längere Texte scrollen nicht innerhalb des Textrahmens, drum bin ich auf copy/paste umgestiegen. Funktioniert leider auch nicht brauchbar. Sorry!
Hi Christian,deine Wolke ist unglaublich! Soviel ausführliche, super, suuuper und spritzig-witzig geschriebene Beiträge, die sogut wie alles rund ums Dampfen umfassen, auch was man noch nicht wusste überhaupt wissen zu wollen, hab ich glaube ich noch nirgends, auch in keinem anderen Bereich, gesehen.Vielen, vielen Dank!Hab eine Anfängerfrage zum Steam-Engine Rechner… der berücksichtigt die Widerstandsänderung unter Wärme (bei zB Titan) bei den Ausgaben wie zB XY Watt bei 200°c nicht, oder?Danke :)Viele Grüße,Max
Danke Max 🙂
Den Bezug von Temperatur zu Watt kann man nicht wirklich berechnen, weil es von diverse Variablen wie zB dem kühlenden Luftstrom beeinflusst wird.
Im Dampfer-Formel-Beitrag gibt es eine Formel um den erwartbaren Widerstand bei „Dampftemperatur“ vorauszuberechnen, bzw eine Formel um den benötigten Kaltwiderstand (also das was man wickeln muss) zu berechnen: https://www.wolke101.de/formeln-dampfen/#tc
Danke! 🙂 Ich finde das, besonders beim mechanischen Dampfen, echt genial!Dank deiner Artikel hab ich jetzt Titan dafür genommen, was super funktioniert (ganz im Gegensatz zu meinen billigen, geregelten ATs, die da leider meistens Blödsinn machen).
Die einzigste brauchbare Größe, die man beim Wärmeübergang von Coil zum Liquid hat, ist die Oberfläche. Steam-Engine hilft sich deswegen mit dem Heat-Flux, was übersetzt Wärmefluß bedeutet. Die Benennung aber in Milliwatt pro Qudratmilimeter beschreibt eine Leistungdichte. Darum ergibt im Beispiel 50 Quadratmilimeter mal 200 mW/ Quadtratmilimeter die vorgeschlagenen 10W. (Eröffungsbeispiel mit advanced)Zu hoher Heat-Flux verbrennt die Watte, ist er zu niedrig, dampft es kaum bzw. der Dampf schmeckt nach Liquid.Weil das ganze zu komplex ist, verwendet man bei TC die Coil als Wärmefühler.
Hast du eine Ahnung, ob man Steam Engine auch mit „Flachdraht“ zum Rechnen benutzen kann? Ohm sind ja kein Problem, aber die netto Oberfläche und HC wären interessant. Ich habe da zB einen Draht mit 0.4mm Breite der 0.1mm dick ist.Vielleicht 0.1mm diameter und 4x parallel? Oder ist das dumm gedacht von mir? 😉
Wähle im Popup „Ribbon“, und dann die Höhe/Breite des Drahtes eingeben. Flachdrähte kann Steam Engine nur einzeln berechnen – nicht als Parallel/Drill. Mit etwas Rechnen käme man da aber auch zum Ziel: Widerstand anpassen
Vielen, vielen Dank Christian! Das probiere ich nächstes Mal gleich aus. Bevor du geantwortet hast, habe ich es noch mit 0.1mm x 4 parallel probiert und das Ergebnis war exakt, aber wer weiß wegen der anderen Werte…Hab heute den dicodes AT bekommen und werde damit Wolfram nochmal testen.
Sorry, das war Blödsinn, hab natürlich vergessen dass ich sowieso den Widerstand manuell eingetragen hatte.