Hallo, also das müsst ihr mir jetzt mal erklären: Bis jetzt nahm ich immer an, dass die Ausgangsspannung eines Trafos bei sinusförmiger Eingangsspannung auch sinusförmig ist, zwar phasenverschoben, aber sinusförmig. Mit dem Oszilloskop hab ich nun das angehängte Bild aufgezeichnet. Die gleiche Form ergibt sich sowohl beim belasteten, als auch beim unbelasteten Trafo (dann mit geringerer Amplitude). Eingangsspannung: 230V~ (im Bild grün, vertikal 50V/div) Verwendeter Trafo: http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=2;GROUP=C521;GROUPID=3312;ARTICLE=27433;START=32;SORT=artnr;OFFSET=16 Ausgangsspannung des unbelasteten Trafos im Bild gelb, vertikal 5V/div Horizontal: 4ms/div Meine Vermutung: Es liegt daran, dass der Kern in jeder Halbwelle erst ummagnetisiert wird, dadurch ein größerer Strom fließen muss und somit die Spannung in dieser Zeit "eingedrückt" wird. Stimmt das und wenn ja: Sieht man das bei allen leistungsschwachen Trafos so deutlich, oder ist das nur ein besonders billiger? Vielen Dank Randy
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Verschoben durch User
Spice schrieb:
> sieht fast nachm massefehler aus :-)
Also der Neutralleiter der Netzspannung ist mit der Masse meines
Oszilloskops verbunden und auch mit einem Ausgang des Trafos, inwiefern
kann das noch ein Massefehler sein?
Schaltungsmäßig kann man nicht viel falsch machen, so viele
Möglichkeiten gibts da nicht:
230V~ >----------. ,----------> 6V~
)|(
)|(
0V >----o-----' '-----o----> 0V
| |
=== ===
GND GND
ich denke das wird daran liegen das der Trafo kurzschlussfest ausgelegt ist, wie schaut es denn unter Belastung aus.
Ausgelegt ist relativ: Da der Trafo so klein ist, ist der Draht extrem dünn und somit Widerstand der Wicklung extrem hoch (irgendwas im 10kOhm Bereich). Daher macht sich der Spannungsabfall schon im Leerlauf bemerkbar. Und da die Stromaufnahme eines Trafos aufgrund der beginnenden Sättigung des Trafokerns nicht ganz sinusförmig ist, verzerrt der Strom aufgrund des hohen Widerstands auch die Spannung. Bei einem größeren Trafo passt die Kurvenform allerdings, da der Drahtwiderstand zumindest im Leerlauf vernachlässigbar klein ist. Mit steigender Belastung sollte die Kurvenform auch besser werden, denn durch den zusätzlichen Strom entsteht ein noch größerer Spannungsabfall an der Wicklung, wodurch die Spannung die die Spule sieht, kleiner wird und daher weniger stark in die Sättigung geht.
> Mit steigender Belastung sollte die Kurvenform auch besser werden Ich hab den Trafo mal mit 100 Ohm belastet und es ergibt sich das angehängte Bild. Besser ist die Kurvenform, aber sinusförmig ist was anderes. Was ist bei einem kurzschlussfesten Trafo eigentlich anders? > Da der Trafo so klein ist, ist der Draht extrem > dünn und somit Widerstand der Wicklung extrem hoch Ich hab mal die ohmschen Widerstände der Wiklungen gemessen: Primär: 16 kOhm Sekundär: 45 Ohm Könnte der Trafo auch kaputt sein? Mir ist nämlich gerade aufgefallen, dass der sowohl im Leerlauf, als auch belastet sehr heiß wird. Aber wie kann denn ein Trafo kaputt gehen und dann auch noch diese Spannungsform ausgeben? Das ist doch am Ende nur aufgewickelter Draht!?
Ahrgh, da hab ich doch tatsächlich vergessen, das Bild anzuhängen...
Randy N. schrieb: > Was ist bei einem kurzschlussfesten Trafo eigentlich anders? Der Innenwiderstand des Trafos ist derart hoch, dass im Kurzschlussfall der Strom ausreichend begrenzt ist, so dass nichts zerstört wird. > Könnte der Trafo auch kaputt sein? Mir ist nämlich gerade aufgefallen, > dass der sowohl im Leerlauf, als auch belastet sehr heiß wird. Eher nicht. Das ist bei so kleinen Trafos normal: Der Wirkungsgrad liegt oft bei um die 25%.
Hallo Zusammen, ich habe zu meinem folgenden Problem hier im Forum keine Themen gefunden außer diesem hier, ist aber auch etwas anders gelagert. Ich habe an einem 100W Trafo am 6V Abgriff der Sekundärwicklung (mit vier Anzapfungen, 6V, 12V, 24V, 33V) das Ausgangssignal im unbelasteten Fall gemessen. Siehe Anhang. An der 33V Anzapfung des Trafos hängt noch ein lineares regelbares Netzgerät, sprich ein Brückengleichrichter mit Siebelkos. Dabei sehe ich diesen unerwarteten Spannungsverlauf. Die Spitzen des Sinussignals scheinen zu sättigen. Nach durchlaufen der Spitzen kommt es zu einem steilen Abfall, was m.E. die Sättigungsüberlegung stützt. Ich verstehe allerdings nicht, warum im Leerlauf bereits Sättigungseffekte zu beobachten sind. Ich habe das Ganze mit einem zweiten Oszilloskop eines anderen Herstellers überprüft, sehe jedoch dasselbe Verhalten. Kann das jemand erklären? Vielen Dank und viele Grüße Werner
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Werner M. schrieb: > Die Spitzen des Sinussignals scheinen zu sättigen. Nö, die müssen den Siebelko an der 33V Wicklung aufladen. Fliesst Strom, bricht die Spannung ein, dank Innenwiderstand.
Die Verbuckelung in der Mitte um den Nulldurchgang macht die Hystereseschleife des Eisenkernes. Die Buckel oben und unten, wie MaWin schon nannte, werden noch verstaerkt durch gleichen Effekt aller solchen Geraete am Stromnetz, so dass die Netzspannung an der Stelle auch verkruemmt ist. Man sieht es aber nicht so gut, da die Oberwellen noch eine Phasenverschiebung aufweisen.
Spinnt ihr denn alle? Jeder Transformator mit einem Eisenkern hat eine Hysterese und ist damit kein idealer Transformator!! Daher sind Schmutzeffekte ganz normal.
Werner M. schrieb: > Ich verstehe allerdings nicht, warum im Leerlauf bereits > Sättigungseffekte zu beobachten sind. Die Annahme ist ja auch falsch: Die Sättigung hängt nur von der Spannungs-Zeitfläche der angelegten Spannung ab und hat (fast) nichts mit Leerlauf oder Last zu tun. Zu "fast": unter Last ist die Sättigung sogar etwas geringer, da durch den Spannungabfall am ohmschen Widerstand der Primärwicklung die Spannung kleiner wird.
Das was Werner M. in sein Bild zeigt, ist kein Sättigungsefekt und auch keine Hysterese wie Nananana schreibt, sondern Ergebnis der Belastung wenn ein Kondensator aufgeladen wird. Das was ganz oben am Anfang gezeigt wird ist auch keine Hysterese, sondern das typische Bild wenn der Eisenkern in Sättigung gegangen ist. Die Kurve wird noch spitzer je weiter der Kern in Sättigung getrieben wird. Soetwas kann man auch bei Ferritringkernen beobachten, wenn sie sättigen.
Beim Kondensatoraufladen meine ich den Kondensator hinter einen Gleichrichter.
Ich sagte das der verwendete Trafo kein ideales Nauteil ist. Dazu: schau dir das ersatzschaltbild eines Trafos an und simuliere z.B. Mit Spice. Rumsinnieren ist fehl am Platze...
Nananana schrieb:
>und simuliere z.B. Mit Spice.
Ich mache meine Experimente immer in Echt,
macht mehr Spaß.
Günter Lenz schrieb: > Nananana schrieb: >>und simuliere z.B. Mit Spice. > > Ich mache meine Experimente immer in Echt, > macht mehr Spaß. Folge dem weißen Kaninchen!
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Vielen Dank an Mawin, Günter Lenz und Dietrich L. für die sachlichen Beiträge! @Dietrich L.: Ich dachte immer dass Sättigung eintritt wenn alle Elementarmagnete im Eisen ausgerichtet sind. Und der magnetische Fluss im Eisen wird doch vom Wicklungsstrom und der Windungszahl beeinflusst und nicht von der Spannung, oder? Die Thematik ist bei mir allerdings schon ziemlich lang her, zumal ich auch Nachrichtentechniker bin, da waren Sättigungseffekte nur ein Randthema. @Mawin und Günter, ich werde den Gleichrichter/Elko mal abklemmen und schauen, wie sich die Spannungsform ändert. Viele Grüße Werner
Werner M. schrieb: > Und der magnetische Fluss > im Eisen wird doch vom Wicklungsstrom und der Windungszahl beeinflusst > und nicht von der Spannung, oder? Die Wirkung des Stroms in der Primär- und der Sekundärwicklung heben sich aber fast genau auf. Übrig bleibt nur der geringe Blindanteil in der Primärwicklung, und der wird durch die Induktivität, sowie Betrag, Frequenz und Form der angelegten Primärspannung bestimmt. Beim realen Trafo muss man sogar noch etwas von der Spannung abziehen, nämlich den Spannungsabfall am ohmschen Widerstand der Primärwicklung.
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Werner M. schrieb: > @Dietrich L.: Ich dachte immer dass Sättigung eintritt wenn alle > Elementarmagnete im Eisen ausgerichtet sind. Und der magnetische Fluss > im Eisen wird doch vom Wicklungsstrom und der Windungszahl beeinflusst > und nicht von der Spannung, oder? Es ist ein Unterschied, ob es sich um eine Induktivität mit nur einer Wicklung oder zwei Wicklungen (primär und sekundär) handelt. Die Sättigung tritt ein wenn alle Magnetide ausgerichtet sind. Das ginge theoretisch so weit, bis nur noch µ_0 bzw. µ_r=1 übrig bliebe, wenn nicht vorher der Wicklungsdraht thermisch verdampfen würde. Nebenbei sei noch angemerkt, dass das Magnetfeld ein relativistischer Effekt des E-Feldes ist. Es entsteht durch die Verkrümmung des E-Feldes der sich bewegenden Elektronen. Entscheidend für den Fluß, den das Eisen sieht ist daher die Differenz der Flüsse aus Primär- und Sekundärwicklung. Eine offene Sekundärwicklung wäre wieder wie eine Induktivität einer Wicklung. Bei einer belasteten Sekundärwicklung ist dessen H-Feld/Fluß abzuziehen. Das bewirkt eine Reduzierierung der Gegeninduktion und der Strom auf der Primärseite steigt schneller an. Das ist Ursache dafür, dass durch einen belasteten Trafo auch ein höherer Scheinstrom fließt, als im Leerlauf. Die Sättigung tritt immer beim gleichen H-Feld(t)=H_primär(t)-H_sekundär(t) auf.
Der Netzsinus ist dank vieler Netzteile ohne PFC im Netz auch schon vor dem Trafo nicht mehr sinusförmig, die abgeflachten Spitzen sind genau das, wie ich die Form des Netzsinus erwartet habe.
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