Trafo Leistung Im Unterforum Grundlagen - Beschreibung: Grundlagen und Fragen für Einsteiger in der Elektronik
Autor |
Trafo Leistung Suche nach: trafo (15631) |
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BID = 536945
GeorgS Inventar
Beiträge: 6450
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Zitat :
| Symptomen kann ich die beginnende Kernsättigung erkennen, und was passiert, wenn ich den Kern weit in die Sättigung treibe? |
Hallo Ulf,
noch eine Ergänzung:
Man hat vor den Zeiten, da stabilisierte Netzteile alltäglich
waren, durchaus mit der Sättigung bewußt operiert.
Wenn man einen Trafo leicht in die Sättigung bringt,
dann ist die Sekundärspannung stabiler als die primäre.
(weil zuerst die Spitzen der Halbwellen abgeflacht werden).
In Meßgeräten und dergl. wurde das manchmal angewandt.
Natürlich muß man den damit eingekauften Eisenverlusten
Rechnung tragen.
Gruß
Georg
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Dimmen ist für die Dummen |
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BID = 536974
ulf Gelegenheitsposter
Beiträge: 69 Wohnort: Saarland
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Zitat :
perl hat am 25 Jul 2008 13:09 geschrieben :
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Trotzdem lebst du gefährlich. Die Belastbarkeitswerte der üblichen Formeln gelten für Widerstandslast, also sinusförmige Stromentnahme.
Das aber ist bei Ladegeräten fast nie der Fall.
Entweder gehts vom Gleichrichter direkt zum Akku, dann fliesst der Strom nur in kurzen Impulsen und der entnehmbare Gleichstrom ist niedriger als der Nennwert des Trafos | So sieht es bei meinem Gerät aus.
Zitat :
| Deshalb ist eine Temperaturüberwachung des Trafos zweckmäßig. | . . . weil mit der höheren Leistung auch die Verluste steigen und das Teil wärmer wird als mit der normalen Sek.Wicklung, richtig?
Zitat :
| Elektrochemisch am Akku ist der arithmetische Mittelwert des Stromes wirksam. Den zeigen Drehspulinstrumente oder die billigen digitalen Panelmeter mit ihrer Tiefpasscharakteristik richtig an.
Für die Erwärmung des Trafos hingegen ist der Effektivwert des Stromes verantwortlich. Um den richtig zu messen, nimmt man am einfachsten ein Weicheisenamperemeter. | Den Unterschied zwischen arithmetisch und effektiv hab ich auch noch nicht wirklich verstanden Ich hatte dazu hier mal etwas im Archiv gesehen, aber der Thread war wohl ohnehin verstümmelt, jedenfalls wurde die (= meine) Frage nicht geklärt. Jetzt finde ich das Thema überhaupt nicht mehr
Zitat :
| Wenn man einen Trafo leicht in die Sättigung bringt,
dann ist die Sekundärspannung stabiler als die primäre.
(weil zuerst die Spitzen der Halbwellen abgeflacht werden). | Ah ja: Wenn also ohne Sekundärlast die Sekundärspitzen gegenüber dem Primärverlauf abgeflacht sind, liefe der Trafo schon ab Werk am Rande der Sättigung?
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Gruß Ulf (Amateurbastler) |
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BID = 536999
GeorgS Inventar
Beiträge: 6450
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Zitat :
| Wenn also ohne Sekundärlast die Sekundärspitzen gegenüber dem Primärverlauf abgeflacht sind, liefe der Trafo schon ab Werk am Rande der Sättigung? |
Im Leerlauf, ja.
Einen Trafo dimensioniert man normalerweise für
den Lastfall.
Wenn längerer Leerlauf nicht auszuschließen ist, muß man
diesen Fall nat. auch berücksichtigen.
Die Felddichte ist immer im Leerlauf am höchsten,
damit auch die Eisenverluste.
Im Lastfall hat man höhere Kupferverluste,
das gleicht sich somit teilweise aus.
Gruß
Georg
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BID = 537008
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| weil mit der höheren Leistung auch die Verluste steigen und das Teil wärmer wird als mit der normalen Sek.Wicklung, richtig? |
Ja, aber vor allem, weil die Gleichstrommessung hinsichtlich der Trafobelastung nur Hausnummern ergibt.
Zitat :
| Unterschied zwischen arithmetisch und effektiv hab ich auch noch nicht wirklich verstanden |
Dass Trafostrom und -Spannung im Verlauf einer Periode (oder eines längeren Zeiraums) zwischen 0 und dem Maximalwert schwankt, ist ja trivial. Deshalb muss man sich den Verlauf von Strom und Spannung -und damit auch der Leistung- über die Zeit genauer ansehen.
Die während eines bestimmten -ganz kurzen- Zeitschnipsels dt dem Verbraucher zugeführte Arbeit ist U*I*dt, wobei U und I innerhalb des Zeitschnipsels als konstant angesehen werden können.
Je kleiner man dt wählt (z.B 1µs), umso besser trifft letzteres zu und umso mehr (kleinere) Messwerte erhält man; umso genauer werden also die Messungen der Momentanwerte.
Die gesamte, innerhalb eines bestimmten Zeitraums (z.B 1 Periode oder 1 Sekunde), an den Verbraucher abgegebene Arbeit ergibt sich, wenn man alle diese Momentanwerte addiert.
Die Summe der Momentanwerte ist also
u 1 * i 1 * dt 1 + u 2 * i 2 * dt 2 + u 3 * i 3 * dt 3 ... + u n * i n * dt n
Offtopic :
| Weil sowohl U wie I ein Vorzeichen haben, kann es passieren, dass bei dieser Addition 0 herauskommt. Das ist kein Fehler, sondern es ist z.B. bei Kondensatoren an Wechselspannung der Fall. Diese nehmen während eines Teil der Periode Energie auf und geben sie während eines anderen Teils der Periode vollständig wieder ab.
Unterm Strich sind sie dann genau wie vorher, auch nicht wärmer. Stichwort: Blindleistung. |
Wenn man, was vernünftig ist, alle Zeitabschnitte gleich lang macht, kann man dt ausklammern und erhält für die gesamte Arbeit: dt*(u 1*i 1+u 2*i 2+u 3*i 3 ... +u n*i n)
Die Anzahl n der Messwerte ergibt sich daraus, dass sich alle dt zu dem Beobachtungszeitraum t zusammensetzen: n=t/dt bzw. dt=t/n
Da bekanntlich Leistung = Arbeit/Zeit ist, erhält man eine mittlere Leistung, wenn man die Arbeit über einen längeren Zeit bestimmt und durch diese Zeitdauer dividiert:
P= t/n * (u 1*i 1+u 2*i 2+u 3*i 3 ... +u n*i n) / t bzw.
P= (u 1*i 1+u 2*i 2+u 3*i 3 ... +u n*i n) / n
Genau um diesen Leistungsmittelwert, geht es bei der Unterscheidung zwischen Effektivwert und Mittelwert eines Stromes.
Prinzipiell handelt es sich darum, dass sich die Spannung am Akku (oder einer Diode) in Abhängigkeit vom Strom praktisch nicht ändert, also konstant ist, während die Spannung am Widerstand (hier: Kupferdraht) proportional zum Strom ist.
Damit kann man beim Akku oder Diode die konstante U ausklammern:
P=U * (i 1+i 2+i 3 ... +i n) / n
Der letzte Ausdruck (i2 + i2 + ...)/n ist das arithmetische Mittel der Momentanwerte des Stroms,
während beim Ohmschen Widerstand für jedes u i R*i i eingesetzt wird.
Somit lauten dort die Summanden R*i i2 und man kann R ausklammern:
P= R* (i 12+i 22+i 32...+i n2) /n
Am Widerstand gehen also wegen der Stromabhängigkeit der Spannung die Ströme quadratisch in die Leistungsberechnung ein und das führt zur stärkeren Erwärmung bei nicht gleichmäßigem Stromverlauf.
Der Effektivwert eines Stromes, egal welcher Wellenform, ist einfach so definiert, dass er an einem ohmschen Widerstamd die gleiche Wärme entwickelt wie ein zahlenmäßig gleicher Gleichstrom.
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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 25 Jul 2008 18:00 ]
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BID = 537018
Topf_Gun Schreibmaschine
Beiträge: 1236
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Unterschied zw. aritmetisch und effektiv:
nehmen wir uns einen sinusförmigen Strom über eine Periode vor.
die elektrochemische Wirkung (z.B. Laden eines Akkus) entspricht dem Integral des Momentanwertes, also nichts weiter als Elektronen zählen.
das Integral über eine Periode unverschobenen Sinus ist aber immer Null.
(deshalb ist ein Laden mit AC nicht möglich).
Der Effektivwert ist aber die Wurzel aus dem Integral des Quadrates
Dieses Integral ist immer positiv, mann kommt auch darauf, wenn mann den Leistungsumsatz an einem ohmschen Widerstand im AC-Kreis herleitet.
(dementsprechend auch die Erwärmung)
Gruß Topf_Gun
Edit: natürlich fehlen jetzt hier noch die Quotienten, um die Periode rauszurechnen, im falle des aretmetischen Mittels 1/2Pi (durch eine Periode) und 1/sqrt(2Pi) im Falle des Effektivwertes, außerhalb der Wurzel.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Topf_Gun am 25 Jul 2008 18:26 ]
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BID = 537020
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Stimmt schon, aber hinter dem Gleichrichter haben wir es ja auf jeden Fall mit einem nichtsinusförmigen Strom zu tun.
Deshalb ist der Wurzelausdruck zwar sehr dekorativ, aber leider auch am Thema vorbei.
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BID = 537153
Topf_Gun Schreibmaschine
Beiträge: 1236
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Solange hinter dem Gleichrichter immer Strom fliest und es sich um einen 2wegeglechrichter handelt, ist dir Formel für den effektivwert gültig, da das Quadrat immer Positiv ist.
Liegt aber nun am ausgang eine Spannung an, fließt der Strom immer nur dann, wenn die Spannung am Ausgang des Gleichrichters größer ist als die Spannung des zu ladenen Akkus.
Damit ergeben sich inerhalb einer Periode 4 Zeitpunkte an denen sich entscheidet, ob Strom fließt oder nicht.
Aus Symetriegründen gilt
der Strom beginnt zu fließen bei alpha und höhrt bei Pi-alpha auf und startet wieder bei Pi+Alpha und höhrt bei 2Pi-alpha auf.
Aus Symetriegründen und zur Vereinfachung reicht es, nur ein Viertel der periode zu betrachten.
zuerst zu alpha
Alpha = arcsin (U_Akku-U_max_Sin)
das Integral läuft dann nur noch von alpha bis Pi/2, es wird die Funktion (U_max*sin(x)-U_Akku)² integriert.
Der Korrekturfaktor ist Sqrt(2)/(2Pi).
Für den aritmetischen Mittelwert gilt das in analoger Ausführung.
Der Rest ist schnöde Mathematik.
Spassig wird es erst, wenn mann auch noch einen Glättungskondensator oder eine Glättungssrossel hat. Dann fange ich aber an, zu messen!
Gruß Topf_Gun
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BID = 537362
ulf Gelegenheitsposter
Beiträge: 69 Wohnort: Saarland
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[quote]
perl schrieb am 2008-07-25 17:52 :
Zitat :
| . . .
Genau um diesen Leistungsmittelwert, geht es bei der Unterscheidung zwischen Effektivwert und Mittelwert eines Stromes.
Prinzipiell handelt es sich darum, dass sich die Spannung am Akku (oder einer Diode) in Abhängigkeit vom Strom praktisch nicht ändert, also konstant ist, während die Spannung am Widerstand (hier: Kupferdraht) proportional zum Strom ist.
Am Widerstand gehen also wegen der Stromabhängigkeit der Spannung die Ströme quadratisch in die Leistungsberechnung ein und das führt zur stärkeren Erwärmung bei nicht gleichmäßigem Stromverlauf.
Der Effektivwert eines Stromes, egal welcher Wellenform, ist einfach so definiert, dass er an einem ohmschen Widerstamd die gleiche Wärme entwickelt wie ein zahlenmäßig gleicher Gleichstrom. |
Danke für die ausführliche Erklärung
Aber mittlerweile habe ich noch eine andere Frage zur Trafodimensionierung und Leerlauf-Leistungsaufnahme.
Ich habe mal die Primärseite von 3 Trafos mit einem kleinen LCR-Meter nachgemessen:
1. ein "modernes" 10A-Batterienladegerät L = 1,5 H, Rdc = 14 Ohm
2. ein mindestens 25 Jahre altes 6A-Ladegerät L = 0,83 H, Rdc = 14 Ohm
3. ein ähnlich alter Trafo aus einer Stereoanlage L = 1,5 H, Rdc = 14 Ohm (zufällig gleich wie Nr. 1)
Die Leerlauf-Leistungsaufnahme habe ich als Spannungsabfall an einem 2,0 Ohm-Widerstand mit einem normalen DMM ermittelt (Unetz angenommen mit 230 V).
Gerät 1: 354 mV / 177 mA ergibt rund 40 W im Leerlauf!
Gerät 2: 214 mV / 107 mA ergibt rund 25 W im Leerlauf
Trafo 3: 99 mV / 49 mA ergibt rund 11 W im Leerlauf, obwohl die Primärseite bei Rdc und L die gleichen Daten liefert wie bei Nr 1!
Aber die Rechnung mit dem Blindwiderstand bzw. dem Strom paßt irgendwie ohnehin nicht:
R(L) = 2*Pi*f*L ergibt für 1,5 mH rund 477 Ohm, bzw. 260 Ohm für 0,83 H.
Bei 230V eff ergäbe sich nach P = U² / R eine Leerlauf-Leistungsaufnahme von 112 bzw. 203 Watt!
Zum Glück scheint die "wirksame Induktivität" um den Faktor 2,8 bis 10 größer zu sein
Aber wo liegt mein Denkfehler? Bei einer LED an Wechselspannung mit vogeschalteter Kapazität ergibt die Rechnung mit deren Blindwiderstand wunderbar passend den Strom durch die LED
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Gruß Ulf (Amateurbastler)
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BID = 537398
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| habe mal die Primärseite von 3 Trafos mit einem kleinen LCR-Meter nachgemessen: |
Diese Induktivitätsmessungen sind nichr sehr ausagekräftig, weil der Eisenkern sich bei so kleinen Feldstärken eher hartmagnetisch verhält: Die Magnetisierung folgt noch nicht dem äußeren Feld und deshalb erhältst du nur geringe Induktivitätswerte.
Das erklärt dann auch die Diskrepanz zwischen deiner Berechnung und der Messung des Scheinwiderstands.
Zitat :
| Leerlauf-Leistungsaufnahme von 112 bzw. 203 Watt! |
Watt ( W ) sowieso nicht, das wäre Wirkleistung, sondern wegen der Phasenverschiebung handelt es sich um Voltampere ( VA ), das ist das Produkt von Spannung und Strom ohne Berücksichtigung einer etwaigen Phasenverschiebung.
Was du da misst ist die Scheinleistung.
Die setzt sich zu einem geringen Teil aus Wirkleistung zusammen, z.B. die Erwärmung des Kupferdrahtes durch den Strom P=R*I 2, hier ca 0,3W , aber auch anderen Verlusten wie Hysterese und Wirbelströme im Kern, durch die sich dieser erwärmt.
Der grosse Rest ist Blindleistung.
Wegen der geringen Wirkleistung wird hier die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung beinahe 90° betragen, denn bekanntlich gilt ja für die Wirkleistung ja P=U*I*cos(phi).
Deshalb steht der cos(phi) ja meist auf Wechselstrommotoren drauf.
Ein Motor der z.B. 3A aus dem 230V Netz aufnimmt, hat eine Scheinleistung von 690 VA, dafür müssen Leitungen und Sicherungen ausgelegt sein, aber bei einem cos(phi)=0,8 nimmt er nur 552 W Wirkleistung auf.
Diese 552 W musst du deinem E-Werk bezahlen, denn nur dafür müssen sie Kohle in den Kessel werfen.
Über die Blindleistung ärgern sie sich nur, weil die bei dir nicht gezählt wird aber die Leitungen vom E-Werk zu dir erwärmt. Dafür müssen sie also ein paar Briketts extra verfeuern, die sie dir nicht in Rechnung stellen können.
Oft steht auf dem Typenschild noch die Leistung in W z.B. 400W drauf. Das ist dann die Wellenleistung, also das nutzbare Ergebnis. Den Rest von 152W verwandelt der Motor in Wärme.
Zitat :
| Bei einer LED an Wechselspannung mit vogeschalteter Kapazität ergibt die Rechnung mit deren Blindwiderstand wunderbar passend den Strom durch die LED |
Weil sich die meisten Kondensatoren viel mehr an die Spielregeln halten und tatsächlich nur Kondensator mit sehr wenig Verlust sind.
Es gibt aber auch da Exemplare, z.B. die hochkapazitiven Keramikkondensatoren für kleine Spannung, die prinzipiell all die schlechten Eigenschaften wie Nichtlinearität, Hysterese und andere Verluste zeigen, wie du sie auch bei den Eisenkernen findest.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 27 Jul 2008 4:50 ]
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BID = 537406
ulf Gelegenheitsposter
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Zitat :
perl hat am 27 Jul 2008 04:30 geschrieben :
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Diese Induktivitätsmessungen sind nichr sehr ausagekräftig, weil der Eisenkern sich bei so kleinen Feldstärken eher hartmagnetisch verhält: Die Magnetisierung folgt noch nicht dem äußeren Feld und deshalb erhältst du nur geringe Induktivitätswerte.
Das erklärt dann auch die Diskrepanz zwischen deiner Berechnung und der Messung des Scheinwiderstands. |
Ahaa!
Also kann ich die tatsächliche Induktivität eher abschätzen, indem ich die vom Leerlaufstrom aus "rückwärts berechne" mit L = U/(2*Pi*f*I)?
Das ergäbe für das "moderne" Leerlauf-Stromfresser-Ladegerät rund 4,1 H, und für den alten Stereo-Trafo rund 15 H.
Zitat :
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Zitat :
| Leerlauf-Leistungsaufnahme von 112 bzw. 203 Watt! | Watt ( W ) sowieso nicht, das wäre Wirkleistung, sondern wegen der Phasenverschiebung handelt es sich um Voltampere ( VA ), das ist das Produkt von Spannung und Strom ohne Berücksichtigung einer etwaigen Phasenverschiebung.
. . .
Ein Motor der z.B. 3A aus dem 230V Netz aufnimmt, hat eine Scheinleistung von 690 VA, dafür müssen Leitungen und Sicherungen ausgelegt sein, aber bei einem cos(phi)=0,8 nimmt er nur 552 W Wirkleistung auf.
Diese 552 W musst du deinem E-Werk bezahlen, denn nur dafür müssen sie Kohle in den Kessel werfen.
Über die Blindleistung ärgern sie sich nur, weil die bei dir nicht gezählt wird aber die Leitungen vom E-Werk zu dir erwärmt. Dafür müssen sie also ein paar Briketts extra verfeuern, die sie dir nicht in Rechnung stellen können. |
Klasse Erklärungen, wie für mich gemacht (sind sie ja eigentlich auch . . .) -> Danke nochmal!!
Ich werde übrigens mal den alten Stereotrafo sekundärseitig abwickeln (das ist sogar noch der größte von allen dreien) und eine ladegaräte-taugliche "Hochstrom"wicklung drauf machen. Denn es reizt mich, ein geregeltes Ladegerät mit wenig Verlustleistung in der Ladeerhaltungsphase zu bauen: 11 gegenüber 40 Watt ohne Sekundärlast, das ist doch schonmal ein Wort!
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Gruß Ulf (Amateurbastler)
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perl Ehrenmitglied
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Zitat :
| werde übrigens mal den alten Stereotrafo sekundärseitig abwickeln |
Wenn das geht ...
Oft genug sind zur Vermeidung mechanischer Brummgeräusche die Trafos in Kunstharz getaucht und dann bekommst du den Kern nicht mehr auseinander.
Zitat :
| 11 gegenüber 40 Watt ohne Sekundärlast, das ist doch schonmal ein Wort! |
Du hast offenbar alles, was ich oben schrieb, schon wieder vergessen oder noch nicht verstanden.
Was du da gemessen hast ist die Scheinleistung, die wird nicht in Watt angegeben und so schlimm ist das mit der Stromfresserei nicht !
Die Wirkleistung, die der Trafo im Leerlauf aufnimmt, ist nicht so einfach zu messen, weil sie ziemlich klein ist in Gegenwart eines grossen Blindanteils, der dich aber nicht interessiert.
Grob geschätzt dürfte die Leerlaufleistung des Sterotrafos vielleicht bis zu 1W betragen und die des anderen Tafos vielleicht 3W.
Die meisten Verluste werden im Kern entstehen, aber für eine einfache die Messung sind dir nur die geringen Kupferverluste zugänglich.
Praktisch kannst du die Leerlaufverluste nur abschätzen, indem du den Trafo ein paar Stunden laufen lässt und dann fühlst oder misst wie warm er geworden ist.
Wenn du den Leerlaufstrom der Trafos drastisch reduzieren willst (und die Leerlaufverluste messen), kannst du den Blindstrom kompensieren. Dazu schaltest du einen Kondensator parallel, der den gleichen Blindwiderstand wie die Primärwicklung hat.
Obwohl dir mangels Material wahrscheinlich nicht gelingt den genau benötigten Wert zu treffen, wirst du dich wundern, wie gering dann der Leerlaufstrom wird.
Das ist viel einfacher als den Trafo umzuwickeln.
Pass aber auf dass dir der Einschaltstromstoss von Kondensator und Trafo nicht das Messgerät kaputtmacht, wenn du im empfindlichsten Bereich misst !
Deshalb immer im höchsten Strombereich einschalten und dann herunterschalten bis du etwas siehst.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 27 Jul 2008 13:50 ]
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BID = 537566
ulf Gelegenheitsposter
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Zitat :
perl hat am 27 Jul 2008 13:48 geschrieben :
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Oft genug sind zur Vermeidung mechanischer Brummgeräusche die Trafos in Kunstharz getaucht und dann bekommst du den Kern nicht mehr auseinander. |
Stimmt auch bei dem Stereotrafo. Trotzdem habe ich ihn abgewickelt, und zwar mit der "Große-Geduld-Methode", d.h. ich habe jede Windung einzeln durch die Öffnungen des EI-Kerns gezogen.
Hat ein paar Stunden gedauert, aber so habe ich die ganzen "gefühlten" 50 Meter Lackdraht am Stück behalten.
Neu bewickelt habe ich ihn auch schon, mir "nur" 12 Metern Lackdraht.
Ist ein nettes Kraftpaket geworden, aber ein Thyristor zur Ladeschlußspannungsbegrenzung mag mit dem Ding nicht zusammenspielen
Da das hier aber OT ist, mache ich dafür ein neues Thema auf.
Zitat :
| Du hast offenbar alles, was ich oben schrieb, schon wieder vergessen oder noch nicht verstanden.
Was du da gemessen hast ist die Scheinleistung, die wird nicht in Watt angegeben und so schlimm ist das mit der Stromfresserei nicht !
Die Wirkleistung, die der Trafo im Leerlauf aufnimmt, ist nicht so einfach zu messen, weil sie ziemlich klein ist in Gegenwart eines grossen Blindanteils, der dich aber nicht interessiert. |
Aha
Und ich dachte, daß man die Spannung, die man an einem ohmschen "Shunt" (ohne Phanenverschiebung!) mißt, direkt als Leerlaufleistung hochrechnen kann. Dabei habe ich wohl übersehen, daß die Phasenlage der Netzspannung doch wieder ganz anders sein kann als die des Stromes durch den Shunt?
Aber ich habe ja ein Oszi: Wenn ich damit die Phasenverschiebung zwischen Netzspannung und Shunt-Strom "messe", könnte ich die Leerlaufleistung berechnen, als hochgerechneter Primärstrom * Unetz * cosPhi?
Zitat :
| Grob geschätzt dürfte die Leerlaufleistung des Sterotrafos vielleicht bis zu 1W betragen und die des anderen Tafos vielleicht 3W.
Die meisten Verluste werden im Kern entstehen, aber für eine einfache die Messung sind dir nur die geringen Kupferverluste zugänglich.
Praktisch kannst du die Leerlaufverluste nur abschätzen, indem du den Trafo ein paar Stunden laufen lässt und dann fühlst oder misst wie warm er geworden ist. |
Habe ich mit allen 3 Trafos gemacht. Der Stereotrafo bleib am kühlsten (wie berechnet), aber die Ladegerätetrafos zeigten keine gefühlte Wärmnedifferenz entsprechend der berechneten Leerlaufleistung - im Gegenteil, der Trafo, den ich mit 25 Watt berechnet hatte, fühlte sich sogar etwas wärmer an, als der mit 40 Watt . . .
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Gruß Ulf (Amateurbastler)
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BID = 537777
Topf_Gun Schreibmaschine
Beiträge: 1236
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Wie im angehangenen Bild kannst du mit einem Zweikanaloszi die Phasenverschiebung bestimmen.
Bedenke aber, das der gemeinsame Anschluss der beiden Messkreise des Oszis Erdpotential besitzt.
Entweder das Oszi über Trenntrafo betreiben oder die Schaltung vertägt oder hat Erdpotential an diesem Punkt.
Gruß Topf_Gun
Edit: Das muß nicht unbedingt ein schöner Sinus sein, den Du da siehst, das macht das ganze etwas schwierig, einen genauen Winkel abzuschäzen.
Eventuell liefert ein "Energieverbrausmesser" der gehobeneren Kategorie Dir eine verwertbare Leistungsangabe, oder du misst mit einem Zwischenzähler(so er denn anläuft).
S=U*I
P=S*cos Phi
phi=arccos(P/U*I)
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Topf_Gun am 28 Jul 2008 19:16 ]
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BID = 537792
perl Ehrenmitglied
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Zitat :
| Wie im angehangenen Bild kannst du mit einem Zweikanaloszi die Phasenverschiebung bestimmen. |
Bei so grossen Phasenverschiebungen wie hier, nahe 90°, geht das aber nur mit einem Digitalgerät hinreichend genau.
In der Gegend von 0° hingegen, d.h. kaum Blindstrom, kann man die Nulldurchgänge auch mit einem billigen Analogerät genau genug bestimmen.
@Ulf:
1) Du brauchst dafür unbedingt einen Trenntrafo, sonst gibt's evtl einen Knall und dein Scope ist Schrott !
2) Schalte bei deinem Messungem mal einen für 250V~ geeigneten Kondensator parallel zur Primärwicklung.
Du wirst sehen dass pro µF der Gesamtstrom um 72mA abnimmt. Wenn du den idealen Punkt, d.h. es fliessen nur noch wenige mA Wirkstrom, überschreitest, steigt der Gesamtstrom wieder an.
Dann handelt es sich aber um kapazitiven Blindstrom und darüber freut sich das E-Werk. Du bekommst aber trotzdem kein Geld dafür, weil du ja auch für induktiven Blindstom nichts bezahlen musst.
Bei Grossverbrauchern, wie einem Walzwerk oder einer Aluminiumhütte kann das aber anders geregelt sein.
P.S.:
Zitat :
| ich dachte, daß man die Spannung, die man an einem ohmschen "Shunt" (ohne Phanenverschiebung!) mißt, direkt als Leerlaufleistung hochrechnen kann. Dabei habe ich wohl übersehen, daß die Phasenlage der Netzspannung doch wieder ganz anders sein kann als die des Stromes durch den Shunt? |
Der Strom ist im ganzen Stromkreis gleich und die Spannung am Messwiderstand ist ein genaues Abbild davon.
Aber der Spannungsverlauf an der Induktivität ist nicht proportional zum Strom, sondern da ist die Spannung umso höher, je schneller sich der Strom ändert.
- Deshalb liegt an der Induktivität die höchste Spannung im Stromnulldurchgang an.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 28 Jul 2008 21:52 ]
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BID = 537866
ulf Gelegenheitsposter
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Zitat :
perl hat am 28 Jul 2008 19:48 geschrieben :
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Zitat :
| Wie im angehangenen Bild kannst du mit einem Zweikanaloszi die Phasenverschiebung bestimmen. | Bei so grossen Phasenverschiebungen wie hier, nahe 90°, geht das aber nur mit einem Digitalgerät hinreichend genau.
In der Gegend von 0° hingegen, d.h. kaum Blindstrom, kann man die Nulldurchgänge auch mit einem billigen Analogerät genau genug bestimmen. |
Ich werde es mal mit meinem alten 2-Kanal-Analog-Hameg versuchen.
Zitat :
| Du brauchst dafür unbedingt einen Trenntrafo, sonst gibt's evtl einen Knall und dein Scope ist Schrott ! |
Einen Trenntrafo hab ich nicht. Daher werde ich ich den "Masse"punkt für beide Kanäle auf die Netz-Null legen und vor dem Anklemmen des Oszi die Spannung zwischen Meß-Massepunkt und dem Masse-Abgriff des Oszi messen.
Zitat :
| 2) Schalte bei deinem Messungem mal einen für 250V~ geeigneten Kondensator parallel zur Primärwicklung.
Du wirst sehen dass pro µF der Gesamtstrom um 72mA abnimmt. Wenn du den idealen Punkt, d.h. es fliessen nur noch wenige mA Wirkstrom, überschreitest, steigt der Gesamtstrom wieder an.
Dann handelt es sich aber um kapazitiven Blindstrom und darüber freut sich das E-Werk . . . |
Hm, L + C ergibt immerhin einen Schwingkreis, und wenn dessen Resonanzfrequenz in der Nähe der Speisefrequenz liegt (davon gehe ich bei Deiner Beschreibung aus), dann können die Scheitelwerte der Spanung in erstaunliche Höhen klettern
Oder saugt der Innenwiderstand des Stromnetzes die Resonanzen einfach weg?
Aber noch ein anderes Trafothema:
Der umgewickelte Stereotrafo bringt zwar eine Leerlaufspanung von 19,2 Vac, aber unter Last knickt er deutlich stärker ein als die Ladegerätetrafos.
Aus dem Spannungabfall an einer 2 Ohm-Last berechne ich für die Ladegerätetrafos einen Sekundär-Innenwiderstand von 204 bzw 149 mOhm, beim Stereotrafo dagegen 324 mOhm.
OK, das hat natürlich auch mit dem ohmschen Widerstand der Sekundärwicklung zu tun, aber wenn ich den mit einem Prüfstrom von 5 Adc ermittle, komme ich als Sekundär-Rdc nur auf 102 bzw. 54 bzw. 162 mOhm.
Der mit Last gemessene Innenwiderstand liegt um einiges höher als der Sekundär-Rdc, nämlich um 102 bzw 93 mOhm bei den Ladegeräte-Trafos, und sogar um 162 mOhm beim umgewickelten Stereotrafo.
Diese Differenzen zwischen ohmschen und gemessenen Innenwiderstand bezeichne ich mal als "magnetischen Innenwiderstand". Leider ist der bei dem Stereotrafo am höchsten, so daß ich daran wohl auch mit einer dickeren Sekundärwicklung nicht vorbeikäme?
Wo liegen die Ursachen für diese Unterschiede des "magnetischen Innenwiderstandes"?
Im Kernmaterial?
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Gruß Ulf (Amateurbastler)
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