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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Dauerbelastung eines Ringkerntrafos


Autor: peterle (Gast)
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Liebe Experten

Ich habe einen Ringkerntrafo, der bei Netzspannung 12V liefert und 40VA.
Wie sind die Leistungsangaben bei solchen handelsüblichen Ringkerntrafos 
eigentlch gemeint. Kann ich die Leistung voll ausnutzen, also z.B. 
2x20Watt Halogenlampe dauerhaft daran betreiben, oder lieber etwas 
weniger Last?

Sind diese 40VA also als maximale Grenzleistung gemeint, oder als 
Dauerleistung? Vielleicht könnte mir jemand mal kurz die wichtigsten 
Grundlagen ermitteln. Schonmal vielen Dank.

Peter

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Peter,

> Sind diese 40VA also als maximale Grenzleistung gemeint, oder als
> Dauerleistung?
Das dürfte die thermische Leistung sein, also Dauerleistung. Ich würde 
aber eine Schaltung nur sehr ungern "auf Kante" auslegen.

Beachte, daß es nicht notwendigerweise nur um die Wärmeleistung geht, 
sondern ggf. auch um die Trafosättigung (Wirkungsgrad).


Gruß,
 Michael

Autor: so nicht (Gast)
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Zu beachten ist, dass die Spannung bei Unterlast steigt. Bei kleineren 
Transformatoren ist diese Ueberhoehung groesser als bei groesseren 
Transformatoren.

Autor: Wastl (Gast)
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Wenn deine Lampen mit AC laufen ist das ok. Wenn du einen Gleichrichter 
mit Kondensator hast nicht mehr. Der Strom der fliesst hat keine 
sinusform mehr.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Ist es nicht so, daß wenn ein Gleichrichter mit Kondensator verwendet 
wird, nur dann ein Strom vom Trafo in die Schaltung fließt, wenn dessen 
Spannung höher ist, als die im Kondensator plus Diodenflußspannung? Also 
effektiv gesehen eher weniger, als bei direkter 
(wechselspannungsseitiger) Anschaltung einer ohmschen Last?

Autor: Carsten (Gast)
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.. ne

denn die eff. Leistung ist im UI-Diagramm die Fläche
unter der Kurve! (Integral)

auch wenn der Trafo im "Null-Durchgang" der Spannug
keinen Strom zum Laden des Ladekondensators beiträgt,
fließt ein Strom in Richtung Lastschaltung!

Autor: Carsten (Gast)
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@ Travel Rec.

zu schnell geschossen:

natürlich ist das so! Aber so berchnet man keine
eff. Leistung.

Autor: Spötter (Gast)
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Faustregel:
Effektivstrom des Transformators ist bei 
Brücken-Gleichrichter-Ladekondensator-Belastung 2-mal so gross wie bei 
rein sinusförmigem Strom:

Ergo sind die Stromwärmeverluste entsprechend grösser, sodass man bei 
gleicher Erwärmung weniger Strom entnehmen kann.

( Zu den Transformatorverlusten kommen natürlich die Eisenverluste 
hinzu. )

Gruss

Autor: Carsten (Gast)
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>Faustregel:
>Effektivstrom des Transformators ist bei
>Brücken-Gleichrichter-Ladekondensator-Belastung 2-mal so gross wie bei
>rein sinusförmigem Strom:

>Ergo sind die Stromwärmeverluste entsprechend grösser, sodass man bei
>gleicher Erwärmung weniger Strom entnehmen kann.

>( Zu den Transformatorverlusten kommen natürlich die Eisenverluste
>hinzu. )

>Gruss

ich versuchs mal in Worte zu fassen:

Peff = Integral von 0 bis 2Pi von dI mal dU nach dt.

?wie geht denn das hier mit Formeln?

Autor: Spötter (Gast)
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Die Stromwärmeverluste Pi in der Wicklung des Tansformators bestimmen 
sich zu:

Pi = Rcu * (Ieff)²

( Rcu: massgebender Wirkwiderstand der Wicklungen inkl. Skineffekt, muss 
eigentlich für Primär-UND Sek.-Seiten bestimmt werden, für eine 
Überschlags-Betrachtung kann man ggf. von einem auf eine Trafoseite mit 
dem Übersetzungsverhältnis bezogenen "gleichen" Strom ausgehen ).

Dabei ist:

(Ieff)² = 1/(2Pi) * Integral ( i²(t) dt ) von 0 bis 2Pi

Trafoangaben werden auf Sinus-Belastung bezogen, dann hat man's gleich, 
falls man einfache Widerstände anschliesst.

Hängt jedoch ein Gleichrichter MIT Ladekondensator dran, fliessen 
während jeder Netzperiode nur kurzzeitige Ladestromimpulse mit sehr 
hohen Spitzen.

Dann das ist das Verhältnis Gleichstrom/Trafoeffektivstrom deutlich 
schlechter, so dass man eben nur entsprechend weniger Strom entnehmen 
kann.

Also:
Bei Belastung mit Gleichrichterbrücke OHNE Ladekondensator geht ein 
Dauer-Gleichstrom von

Wurzel(8)/Pi = 90% des Effektivstromes ( Formfaktor für Sinus ).

MIT zusätzlichem Ladeelko sind z.B. nur ca. 50 % dauernd möglich.

( Alles ohne Gewähr. )

Gruss

Autor: Rolf Heindorf (Firma: AERAS GmbH) (rolf-heindorf)
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Hallo Michael,
"Beachte, daß es nicht notwendigerweise nur um die Wärmeleistung geht,
sondern ggf. auch um die Trafosättigung (Wirkungsgrad)"

Das verstehe ich nicht.

Gruß

Autor: Wastl (Gast)
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Wenn ich mir vorstelle wie ein Trafo funktioniert, kann das mit der 
Sättigung nicht richtig sein. Es stimmt, dass pulsförmig ein viel 
höherer Strom fließt, wenn ein Gleichrichter mit Stützkondensator im 
Spiel ist.
Wenn sekundärseitig ein Strom fließt (egal ob puls- oder sinusförmig) 
wirkt er dem Magnetfeld im Kern entgegen (sofern entnommen und nicht 
eingespeisst wird). Also kann der Kern nicht in Sättigung gehen (falls 
er es vorher nicht auch schon getan hat), egal welche Form der Strom 
hat, der sekundärseitig fließt.

Autor: Rolf Heindorf (Firma: AERAS GmbH) (rolf-heindorf)
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"Wenn sekundärseitig ein Strom fließt..,kann der Kern nicht in Sättigung 
gehen (falls er es vorher nicht auch schon getan hat)."

stimme vollkommen zu.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Auch hier geht Probieren über Studieren. Ringkerntrafos gehen ohnehin 
nicht in die Sättigung. Jedenfalls nicht die, die ich bisher eingebaut 
habe. Fließt sekundärseitig kein Strom, bleiben sie völlig kalt und 
nehmen primär lediglich zwischen 1 und 5mA Strom auf.

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