Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Trafo durch Schaltung ersetzen - möglich?


von Michael S. (reham)


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Hallo zusammen - Ich brauche HILFE!!!

Ich habe eine "Schlauchheizung", die normalerweise von einem Trafo (15 
V, 45 A) versorgt wird. Die Heizung hat einen Wiederstand von knapp 
unter einem Ohm.

Nun möchte ich diese Heizung, wenn möglich, ohne Trafo betreiben. Wenn 
möglich direkt über 230 V. Wie kann ich das realisieren, ohne das mir 
eine eine Sicherung um die Ohren fliegt oder die Heizung "durchschmort"?

Wenn mir jemand da helfen kann, wäre ich unendlich dankbar!!!

Gruß
Micha

von eProfi (Gast)


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"Die Heizung hat einen Wiederstand von knapp unter einem Ohm."

Das Ohmsche Gesetz meint hingegen:  15V / 45A = 0,333 Ohm
Vermutlich hast Du den Widerstand der Messleitungen mitgemessen.




Der Trafo hat schon seinen Sinn:
Potentialtrennung für die Sicherheit.

Einzige Möglichkeit, die ich sehe:
Verwendung eines Schaltnetzteiles.
Das hat aber auch den Nachteil, dass bei einem Isolationsfehler 
ruck-zuck die Leiter infolge von Elektrolyse (bei Gleichspannung) 
zersetzt werden.


Erzähl mal etwas mehr, z.B. warum Du den Trafo los werden willst

von MB (Gast)


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"Das hat aber auch den Nachteil, dass bei einem Isolationsfehler
ruck-zuck die Leiter infolge von Elektrolyse (bei Gleichspannung)
zersetzt werden."

Könntest du das bitte etwas genauer erläutern?

von EGS (Gast)


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OMG Elektrolyse zersetzt Leiter bei Gleichspannung?!?

Ist wohl nen in einer Lösung gebetteter Trafo? Woher hast du die Info?

Bei der Trägen reaktion von Heizwiderständen ist es den meisten egal ob 
sie Wechsel oder Gleichspannung bekommen.Der Heizwiderstand interessiert 
sich in der Regel wenig an den 50 Hz oder 0Hz.

von Michael S. (reham)


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Um den Schlauch ist ein Heizleier gewickelt. Der Wiederstand dieses 
Heizleiters hat die knapp unter 1 Ohm Wiederstand.

Die Temperatur des Schlauchs wird mit einem Temp.-Fühler (in diesem Fall 
FeCuNi) gemessen und eine Heizungssteuerung "sagt dem Trafo" heizen oder 
auch nicht, also nur an / aus.

Mit einem anderen Schlauch haben wir es mal wie folgt gelöst: Heizleiter 
umwickelt mit einem höheren Wiederstand und den direkt über 230 V 
gespeisst. Die Heizungssteuerung hat über ein Solid State Relais die 
Spannung zum Heizleiter durchgelassen.

Ein Trafo dieser Größe ist mir zu schwer und zu teuer. Ich suche nach 
einer Alternative!

Danke

von EGS (Gast)


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Wie wärs in dem Fall mit Phasenab/-anschnittsteuerung?

Hier brauchste nur nen kleinen Trafo für die Elektronik.

von Peter (Gast)


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hast du mehre Heizleitungen die man eventuell in Reihe schalten könnte? 
Sonst gibt es auser einem Trafo/Schaltnetzteil keine Alternative.

Könntest auch einen Vorwiderstand verwenden, aber das ist die reinste 
Energieverschwendung.

Es es bleibt das Problem das du keine Isolationstrennung vom 230V netzt 
hast, wenn die Heitzung nicht für 230V Isoliert ist geht es eh nicht.

von Michael S. (reham)


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Phasenabschnitt hört sich gut an. Bekommt man die in diesen Größen so 
muß man die selber machen???

von Michael S. (reham)


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Ich habe fertige Heizschläuche aus Amerika für eine aus Amerika kommende 
Maschine. Die Schläuche Sind fix fertig und ich kann keine weiteren 
Heizleiter einsetzen. Muß also mit einer Steuerung geregelt werden.

von EGS (Gast)


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Wenn man will ist alles käuflich ;)

Meine Firma/Konzern (großes S) bietet sowas z.B für induktive/ohmsche 
Lasten an, gibts auch von anderen Herstellern. diese Größenordnungen (45 
A) sind aber eher schon in Großanlagen üblich (Papierproduktion zum 
Heizen der Trockenwalzen oder Kleinschmelzöfen (Goldschmiede)

Bauen lässt sich sowas aber auch selber, sollte aber immer mit genügend 
Fachwissen geschehen und die VDE beachten!

Und denke dran ohne Prüfung des Commité european, darf sowas garnicht 
gewerblich genutzt werden (VDE mal abgesehen).

von Peter (Gast)


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Wenn die Isolation nur für 100V ausgelegt ist, dann darfst du auch nicht 
Phasenabschnitt einsetzen.

von gast (Gast)


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Du solltes zunächst mal abklären, ob der Heizdraht aufgrund seiner 
Isolierung überhaupt für den Betrieb an 230VAC zugelassen ist.
Allerdings befürchte ich, dass sich der Hersteller in Amerika sich schon 
was dabei gedacht hat.

von EGS (Gast)


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AH verdammt, da hab ich doch glatt die 15 V vergessen!


Dann ist der Fall klar: Die Isolation besitz nur eine bestimmte 
Spannungsfestigkeit. sollte in diesem Fall aber bei 100 V liegen.

Da jedoch die Heizung nur für 15 V ausgelegt ist entfällt natürlich die 
Option einer 230 V Phasenan/-abschnittsteuerung.

Um auf die 15 V/45 A zu kommen wird sich der trafo nicht umgehen lassen.

Man könnte aber noch überlegen eine direkte Gleichrichtung vorzunehmen
Grätzschaltung (B2U o.ä.) und dann mittels Stepdown Wandler zu arbeiten, 
aber die Effizenz dieser Schaltung geht in Bereiche wo ein Greenpeace 
verklagt :D

von gast (Gast)


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och mann, zu spät.

von Michael S. (reham)


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Bei dem Heizschlauch handel es sich um ein 15 Meter Stück. Man kann den 
Schlauch um 15 Meter Stücke verlängern. Danach wird der Schlauch am 
Trafo umgeklemmt. Bei 15 Meter an 15 Volt, bei 30 Meter an 30 Volt, ... 
bis maximal 90 Meter an 90 Volt!

von Peter (Gast)


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Um die 45 A kommst Du auch mit einer Phasenanschnitssteuerung nicht drum 
herum und da fliegen schon die meisten Sicherungen raus...

Ich würde beim Trafo bleiben...

von Michael S. (reham)


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Am Trafo liegt übrigens Wechselspannung an!!!

von Peter (Gast)


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Um welche Temperatur geht es hier überhaupt. Frostschutz oder richtig 
warm?

Bei 15m könnte man ja auch überlegen die Heizung zu ersetzen.

von oszi40 (Gast)


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-Auch bei Phasen AN/ABschnittsteuerung wird Micha wohl eine hohe 
Leistung zum Anheizen brauchen. Ob er nun ein 45A Schaltnetzteil oder 
einen Trafo kauft, macht beim Platzbeadrf wenig Unterschied.

-Wasserschlauch und 230V sind wesentlich gefährlicher als nur 15V !! Das 
riecht nach Friedhof. Diese Variante würde ich vermeiden.

-Es gibt auch billige Ringkerntrafos
-Nur die Phasenschnittsteuerung macht leider bei induktiven Lasten wie 
Trafos auf Grund der Phasenverschiebung ganz wenig Spaß.

Man sollte nachprüfen, ob man diese hohe Heizleistung wirklich braucht! 
Evtl. wäre eine dickere Wärmeisolation die bessere Lösung.

von Michael S. (reham)


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Keine Chance die Heizung auszutauschen. Es ist eine "Begleitheizung". In 
der Regel benötige ich am Schlauch zwischen 40 - 60 Grad Celsius.

von EGS (Gast)


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Deswegen habe ich auch gesagt Gleichrichten mit B2U (gibt es bis locker 
80 A) und dann mittels Stepdown Wandler die benötigte Spannung 
erreichen.

Aber auch wenn der Stepdown Wandler effizienter arbeitet als ein 
Spannungswandler, is da doch schon eine enorme Verlustleitung zu 
erwarten.

PS: Sicherungen gibt es in Bereichen, davon träumen einige hier. Haben 
Schaltanlagen gebaut für einen Flughafen in Dubai, da waren Sicherungen 
für 160 A benötigt. Die passen dann aber auch nicht mehr auf eine 
Hutscheine. ;)

von Peter (Gast)


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Eventuell doch Heizung wechseln

devi-hotwatt 70 (98-300959) Haltetemperatur 70°C

Wird direkt an 230V angeschlossen-

von EGS (Gast)


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Hört sich nach Materialvorwärmung an wie z.B. im Spritzguss für Plaste?

von Michael S. (reham)


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RICHTIG!!! Das Material wird in Vorheizern erwärmt und der Schlauch MUSS 
die Temperatur halten. Und das auf mindestens 15 Metern. Wie gesagt, 
Temperaturen bis 60 Grad!

von Michael S. (reham)


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Wir verarbeiten PU-Schaum, und das in mit teilweise 90 Meter Schläuchen.

von EGS (Gast)


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Also nix mit meiner Idee da Glycol beizumischen und dann en Abscheider 
zu benutzen :P

Nee mal im ernst:

Also durch die  Betriebspannung der heizung bist du ganzschön 
eingeschränkt.

Entweder es ist möglich die heizung gegen ein 230 V Model zu tauschen 
(glaube aber die sind so angebaut, da man gleich neue Anlage braucht). 
Dann geht das mit einer Phasenan-/-abschnittssteuerung.

oder

Stepdownwandler, wobei hier die Verlustleistung zu hoch wäre.

Wird in dem fall wohl beim Trafo bleiben :\

von EGS (Gast)


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Zusatz Verlustleistung: Der kühlkörper wäre eventuell bereits größer und 
teuerer als der Trafo

von Olli R. (omr) Benutzerseite


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Michael Schrimpf wrote:

> Um den Schlauch ist ein Heizleier gewickelt. Der Wiederstand dieses
> Heizleiters hat die knapp unter 1 Ohm Wiederstand.

W_i_derstand!

von oszi40 (Gast)


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Stepdownwandler mit 15-Meter-Antenne?
Da bin ich mehr für Trafo, auch wenn der Einschaltstrom bei dieser 
Trafo-Dimension schon ganz beachtlich sein wird.

von Peter (Gast)


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Wie wäre es, wenn der Schlauch vernüftig isoliert wird? Dann Kannst Du 
die Flüssigkeit zB. auf 61 °C Vorheizen und es kommen immer noch 60°C 
raus...

von Wolf (Gast)


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60° halten auf 15m,

15V x 45A = 675 Watt, ist das nicht ein bischen wenig, das sind doch 
schon fast die Abstrahlverluste.
Wozu eigentlich Kleinspannung an der Maschine, wo doch mit Kraftstrom 
angetrieben wird?
Die Temperaturhaltebänder (Begleitheizunge) für Netzspannungsanschluß 
gibts von Raychem, HWAT-R (ROT), erreichbare Temperatur je nach 
Dämmstärke: 37-70°C Bei Einsatz solcher Bänder ist ein FI-Schutzschalter 
Pflicht.

von Peter (Gast)


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...mit 15V*45A = 675W hast Du wohl eher einen Durchlauferhitzer als 
einen Warmhalter

von EGS (Gast)


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Hm, Durchlauferhitzer haben eher sowas an die 2000 W. Also Warmhalter 
trifft es schon eher.

In diesem Fall leigt es eher nahe, das die Spannung deswegen so gering 
gewählt wurde um SELV/PELV zu gewährleisten. Eventuell Fasst jemand den 
Schlauch auch mal an, da is des dann ne Anforderung, wobei mir da der 
Strom auch schon sorgen machen wurde (Ersatzableitstrom)

von EGS (Gast)


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230v Primär und 15 V/ 45 A Sekundär, dann Rechne mal nach was da für nen 
Einschaltstromstoß kommt.

Außerdem sind in normalen Industriebetrieben ab bestimmten Leistungen 
aktive Leistunsgkompensierungen Pflicht!

von oszi40 (Gast)


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Da es sich nicht um Wasser, sonderen einen mit  PU gefüllten Schlauch 
handelt wie ich oben lesen konnte, werden die Heiz-Daten wohl etwas von 
unseren Vorstellungen abweichen.

Da wird wohl neben dem FI-Schalter noch ein Brandmelder und eine 
Übertemperatursicherung nötig sein?

von Peter (Gast)


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>Außerdem sind in normalen Industriebetrieben ab bestimmten Leistungen
>aktive Leistunsgkompensierungen Pflicht!

Häää...???  Eine Heizung verbraucht nahezu ausschliesslich Wirkleistung, 
die kann man nicht kompensieren...

von Wolf (Gast)


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Durchlauferhitzer mit 2000W
die kleinen Dinger fürs Handwaschbecken.
Aber selbst an einer kleinen Klöckner wie die KM650 gibts keine so 
niedrige Leistung, auch nicht am Trockner.

von EGS (Gast)


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Brandmelder sind auch Pflicht in der Industrie (außer in Ausnahmen).

Man sieht dann immer so niedliche Arbeiter mit Berauchern die die Melder 
testen jedes Jahr durch die Betriebe wetzen :D

Der FI wird in diesem fall zum Personenschutz eingesetzt, wobei der bei 
der Sekundärspannung nix bringt, und die Schaltkreise ja galvanisch 
getrennt sind (Sinn eines Trafos außer Spannungsebenenwandlung, außer 
Spartrafo).

PS: ü des Trafos sollte bei 230 V prim/15 V sek=15,333...

d.h. I2/15,333....~3 A, nix großer Einschaltstromstoß, selbst im 
ungünstigsten Fall sind des noch normale Werte.

Sinn und Zweck der Heizung, andere Austauschmodelle oder der 
Brandschutzmaßnahmen sind jetzt nicht das Thema. btt plz

von EGS (Gast)


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@ Peter es ging um den Einschaltstromstoß, d.h. Netzschwankungen, d.h. 
Netzrückwirkungen...im Schlimmsten Fall geht da beim Nachbarn der 
Fernseher aus, weil der Einbruch so stark ist.

von Wolf (Gast)


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Dann kann ich nur sagen, Finger weg und lassen wie vorhanden, der 
Sicherheit wegen.

von Peter (Gast)


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>...im Schlimmsten Fall geht da beim Nachbarn der Fernseher aus,
>weil der Einbruch so stark ist.

Aber noch lange nicht bei den läppischen 675W!

von EGS (Gast)


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Ne bei denen lange nicht, was würde man sonst bei nem 1500W PC-Netzteil 
machen?

siehe:
http://www.computerbase.de/news/hardware/gehaeuse_kuehlung/2009/maerz/silverstone_1500-watt-netzteil/

Ich meinet es bloss auf die Ausage des Einschaltstromstoßes. Sowas muss 
in Industrianlagen abgefangen werden eben durch Kompensation. Betrifft 
aber dann eher so Leistungsklassen für Trafos die mit Gabelstaplern 
eingebaut werden müssen (ehrlich sowas hab ich auch schon durch).

von oszi40 (Gast)


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Einschaltstromstoß des Trafos: 8-80 fach

z.B. nachzulesen bei
http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator#Einschaltstromsto.C3.9F
 "..kann dann einige Perioden lang einen erhöhten Wert und zu Beginn das 
etwa fünf- bis achtzigfache des Nennstromes betragen. Je höher die 
Effizienz des Transformators, desto höher kann dieser Wert sein."

von EGS (Gast)


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Deswegen oszi40:

Kompensation bei hohen Leistungen und Sicherungen müssen daran angepasst 
werden (K-Charakteristik)

-Induktive Lasten werden Kapazitiv kompensiert
-Kapazitive Lasten induktiv

Beides zusammen wird durch aktive Kompensationsmodule erreicht, die den 
cosinus mehr in Richtung 1 verschieben (niemals mehr als 
0.98!=>Resonanz=>Zerstörung) durch hinzufügen von Kapazitäten oder 
Induktivitäten.

Ansonsten kann man noch Einschaltstrombegrenzer verwenden, oder sogar 
Sanftstarter für Motoren benutzen. Diese arbeiten nach dem gleichen 
Prinzip.

PS: Ich finde Wikipedia ja schön aber nicht immer nur dorthin verweisen, 
Da verschwinden teilweise Beiträge weil sie auch nicht ganz stimmen, 
aber mit dem Einschaltstrom passt schon ;)

von oszi40 (Gast)


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-Trafo kapazitiv kompensieren ist zwar löblich, hilft aber gerade am 
Anfang wenig.

PS: Wenn ich einen URL von sonstwo oder der Wiki hier verwende, dann 
bemühe ich mich eigentlich immer, >>den wichtigsten Satz<< hier zu 
zitieren, da ich weiß, daß wir alle faul sind.

von Trafowickler (Gast)


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"Beides zusammen wird durch aktive Kompensationsmodule erreicht, die den
cosinus mehr in Richtung 1 verschieben (niemals mehr als
0.98!=>Resonanz=>Zerstörung)"

Stimmt natürlich nicht, kompensiert man eine ohmsch-induktive Last in 
üblicher Weise mit "aussenrum" parallelgeschalteten Kondensatoren, kann 
man bedenkenlos auch auf cos(phi)=1 gehen, da passiert nichts.

Nur aus wirtschaftlichem Grund kompensiert man nicht immer auf "1", 
sondern z.B. auf 0,9 , um Kondensatoren zu sparen ( hängt natürlich ggf. 
vom Vertrag mit dem EVU ab ).

von nemon (Gast)


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du könntest eine spule in reihe schalten. wenn der heizdraht ca. 1 ohm 
hat und bei 15v funktioniert, fließen also etwa 15ampere. über der 
drossel müssen also 215v abfallen, bei dem strom macht das eine impedanz 
von etwa 15 ohm. Z=jwL, w=100pi -> L ~ 47mH. das ist aber eine ganz 
dicke spule

von Trafowickler (Gast)


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" ... über der drossel müssen also 215V abfallen, ... "

An einer "verlustfreien" Induktivität hätte man fast die gesamte 
Spannung
( 229,5 V ) anstehen.

von Klaus (Gast)


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Was soll das ganze Gedöns hier ???

Hast Du eine Trafo-Phobie ?
Oder eine Kupfer-Allergie ?

Oder ist diese Lösung einfach zu simpel ?

Wo ist das Problem ?

von EGS (Gast)


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cosinus auf 1 ist von keinem EVU auf 1 gewünscht. weil in diesem Fall 
die Blindleistung nicht mehr verrechnet werden darf ;)

Zusätzlich ist der Zesonanzfall wegen hoher Belastung der 
Übertragungssysteme zu vermeiden, cos phi sollte daher nicht über 0,98 
kommen.

Sch... den genauen Grund hab ich schonwieder vergessen, Dabei brauchte 
ich des von 1 jahr noch :\

von Klaus (Gast)


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Immer krasser!

von Christian K. (christian_rx7) Benutzerseite


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Also ich finde diese Diskusion absolut lächerlich, ein 1000VA Trafo 
kostet etwa 75,- und in einer Industrieumgebung spielt die davon 
verursachte Blindleistung und der Einschaltstrom wirklich keine Rolle.
Derartige Trafos sind auch in vielen SPS Schränken verbaut und da redet 
keiner davon.
Wenns wirklich ein Problem mit der Absicherung gibt, einen NTC in Reihe 
und gut ist.

Christian

von ahem (Gast)


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Etwas krass, soviel Dikussion um einen Trog, der die paar Euro fuer 
einen 1000W Trafo sparen will.

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