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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Problem beim Transformator bauen


Autor: Kurt Tresen (kurtisblow)
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Hallo,
habe mich in der letzten Zeit viel mit Elektronik beschäftigt und nun 
interessiert mich der Trafo.
Ich habe einen kleinen Trafo selbstgewickelt:
- die Primärspule besitzt 100 Windungen und ist um einen Ferritkern 
gewickelt, wie auch die Sekundärspule, welche 200 Windungen besitzt.
Als AC Netzteil habe ich ein 12V mit 1A Strom genommen. Der Ferritkern 
bildet einen geschlossenen Kreis. Doch leider bekomme ich auf der 
Sekundärspule keine Spannung, wenn ich die Primärspule anschliesse, und 
umgekehrt auch. Wenn man aber eine Spule, egal ob Primär oder Sekundär , 
anschliesst, höhrt man ein Frequenz, ein tiefes Summen.
An was könnte es liegen, dass der Trafo keine Spannung, noch Strom 
transformiert? Ich weiss nicht ob es etwa ausmacht, dass die Spulen 
zusammenkommen, könnte es daran liegen? Es sind aber Lackdrahtspulen, 
und somit isoliert. Was mich noch interessiert, wenn ich z.B bei der 
Primärspule nur 10 Windungen nehme, höhrt man keine Frequenz mehr 
Summen, braucht es bei wenig Windungen mehr Spannung und Strom als 12V 
und 1 Ampere?

mfg Kurt

: Verschoben durch Admin
Autor: mhh (Gast)
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Hans Lüthi schrieb:
> ist um einen Ferritkern gewickelt

Hans Lüthi schrieb:
> Als AC Netzteil habe ich ein 12V mit 1A Strom genommen.

Falscher Kern und richtige Frequenz, kann aber auch umgedreht sein.

Autor: Kurt Tresen (kurtisblow)
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Warum ist ein Ferritkern falsch? Sollte man einfach einen normalen 
Eisenring nehmen?
mfg Kurt

Autor: Falk Brunner (falk)
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Ein Trafo wickelt man nicht mal, einfach so, da muss man erstmal grob 
rechnen. Siehe Transformatoren und Spulen.

MFG
Falk

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Ich habe einen kleinen Trafo selbstgewickelt:
Mit 100 Wicklungen bei 50Hz, das könnte zu wenig sein...

> Sollte man einfach einen normalen Eisenring nehmen?
Ein Trafo ist jetzt ja nicht das allerneueste Bauteil. Sieh dir doch 
einfach mal an, wie Andere so einen Trafo bauen. Du wirst sehen, dass 
im Bereich um 50 Hz die allermeisten isloierte Bleche nehmen...
(Das Stichwort dazu heißt dann Wirbelstromverluste)

> Doch leider bekomme ich auf der Sekundärspule keine Spannung,
> wenn ich die Primärspule anschliesse, und umgekehrt auch.
Hast du mal die Spannung am Eingang gemessen?
Es kann sein, dass da von deinen 12V AC nicht mehr viel übrig ist...

Autor: wirehead (Gast)
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Ach bitte!
Mit nem feritkern wird das nix.
Nimm bitte irgend ein elektroblech, alten trafokern, sonzt was. Aber 
kein ferit oder eisenpulver... Die Sättigungsflussdichte ist viel zu 
klein.
Und die Permeabilität ebenfalls.

Gruß
Torsten

Autor: Falk Brunner (falk)
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@wirehead (Gast)

>Mit nem feritkern wird das nix.

Doch.

>Nimm bitte irgend ein elektroblech, alten trafokern, sonzt was. Aber
>kein ferit oder eisenpulver... Die Sättigungsflussdichte ist viel zu
>klein.
>Und die Permeabilität ebenfalls.

Käse^2. Siehe Transformatoren und Spulen.

MFG
Falk

Autor: wirehead (Gast)
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Na dann, weiter machen!

Autor: Kurt Tresen (kurtisblow)
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Hallo, danke erstmal für eure Antworten. Ich dachte eigentlich immer, 
ein normaler geschlossener Eisenekernkreis reicht um einen Trafo zu 
wickeln, braucht man dazu wircklich viele einzelne Trafobleche?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Hans Lüthi schrieb:
> Hallo, danke erstmal für eure Antworten. Ich dachte eigentlich immer,
> ein normaler geschlossener Eisenekernkreis reicht um einen Trafo zu
> wickeln, braucht man dazu wircklich viele einzelne Trafobleche?

Nur, wenn man auch geringe Trafoverluste (bedingt duch Wirbelströme) 
haben will.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Ich dachte eigentlich immer, ein normaler geschlossener Eisenekernkreis
> reicht um einen Trafo zu wickeln,
Kannst du dir vorstellen, dass so ein massiver Eisenkern auch nur eine 
kurzgeschlossene Trafowicklung ist? Und dann noch, was passiert, wenn 
eine Trafowicklung kurzgeschlossen wird?

Autor: Klaus (Gast)
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Lothar, diesmal liegst du leider falsch...

Autor: Manfred von Antenne (dipol)
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Ferritkerne funktionieren nur in bestimmten Frequenzbereichen. Es gibt 
zwar Ferrite die für 50Hz ausgelegt sind(z.B. für Entstörmaßnahmen), 
aber blind irgendein Ferrit zu nehmen führt zum Misserfolg.
Für 50Hz-Experimente ist Trafoblech 1.Wahl.


Hans Lüthi schrieb:
> Ich dachte eigentlich immer,
> ein normaler geschlossener Eisenekernkreis reicht um einen Trafo zu
> wickeln, braucht man dazu wircklich viele einzelne Trafobleche?

Es gibt keinen "geschlossenen homogenen Eisenkernkreis".
Um die besagten Wirbelstromverluste klein zu halten, wird bei Ferriten 
ein elektrisch nichtleitendes Pulver untergemischt, bei Netztrafos 
erreicht man diese elekt. Isolation u.a. durch isolierte Einzelbleche.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Klaus schrieb:
> Lothar, diesmal liegst du leider falsch...
Petzen gilt nicht.  ;-)
Und dabei wollte ich der "massiven Eisenkern" - Diskussion einfach nur 
ein schnelles Ende bereiten. Schade, dass du da so schnell drauf 
gekommen bist...  :-/

Autor: Kurt Tresen (kurtisblow)
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So, ich glaube ich lasse das mit dem Selbstbau eines Trafos. Ich habe 
noch 2 alte Trafos aus 2 Netzteilen gefunden und mal damit ein bisschen 
experimentiert. Könnte man 2 Trafos hintereinander schalten um eine hohe 
Spannung zu erzeugen? Ich will eigentlich nicht gerade mit 
Steckdosenstrom hantieren, ich denke da eher an mein 12v AC Netzteil mit 
1 Ampere. Wenn ich die Primärspule des Trafos ans Netzteil schliesse, 
bekomme ich so 280v und etwa 54mA. Wenn ich den zweiten Trafo mit der 
Primärspule parallel dazu schalte bekomme ich aber nur noch 16v, wie 
kann das sein? Auch wenn ich an die Sekundärspule anschliesse bekomme 
ich 16v?
Ich bin im internet auf das hier gestossen:
http://www.b-kainka.de/bastel102.htm
Hier werden ja auch nur 24v AC benutzt um Hochspannung zu erzeugen.
Hat Jemand übrigens diesen Tesla Trafo schon nachgebaut? und weiss 
Jemand wo man die nötigen Teile herbekommt, ich denke da vor allem an 
die Röhre?

mfg Kurt

Autor: MaWin (Gast)
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> Könnte man 2 Trafos hintereinander schalten um eine hohe
> Spannung zu erzeugen?

Nur in dem Rahmen, den die Isolierung aushält.

Es ist für dich noch ein weiter Weg.....

Autor: magnet (Gast)
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In dem Artikel 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Transforma... heißt 
es der magnetische Fluss würde nicht vom Strom abhängen. Warum nicht?

Es gilt Um = I*n

und phi = Um / Rm

n...Anzahl der Windungen
Um...magnetsche Erregung
Rm...magnetischer Widerstand

Rm ist ja relativ konstant solange der Kern nicht in die Sättigung geht. 
Wenn ich also I erhöhe, erhöht sich auch Um und damit phi...

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  magnet (Gast)

>http://www.mikrocontroller.net/articles/Transforma... heißt
>es der magnetische Fluss würde nicht vom Strom abhängen. Warum nicht?

Weil das ein zwar oft wiederholter, aber praktisch ungünstiger Ansatz 
ist. Der magnetische Fluß hat nicht umsonst die Einheit Vs = Wb. Es ist 
die Spannungs-Zeit-Fläche, welche das Magnetfeld und damit den Strom 
aufbaut. Und das unabhängig von der Trafo- bzw. Spulenform! Ist auch 
sehr gut in dem letzten verlinkten Dokument beschrieben.

>Rm ist ja relativ konstant solange der Kern nicht in die Sättigung geht.
>Wenn ich also I erhöhe, erhöht sich auch Um und damit phi...

Du verdehst Ursache und Wirkung. I ensteht erst, nachdem man U für einge 
Zeit angelegt hat.

http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/5d/Verl...

MfG
Falk

Autor: magnet (Gast)
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>Weil das ein zwar oft wiederholter, aber praktisch ungünstiger Ansatz
>ist. Der magnetische Fluß hat nicht umsonst die Einheit Vs = Wb. Es ist
>die Spannungs-Zeit-Fläche, welche das Magnetfeld und damit den Strom
>aufbaut. Und das unabhängig von der Trafo- bzw. Spulenform! Ist auch
>sehr gut in dem letzten verlinkten Dokument beschrieben.


Das würde ja heißen, dass bei Gleichspannung der magnetische Fluss 
stetig ansteigt. Oder bleibt er konstant weil dann die Spannung an der 
Spule gegen Null geht?

Mir geht es hauptsächlich darum, dass es im Text heißt die maximale 
Ausgangsleistung sei durch die Sättigung des Kernes nicht begrenzt. Wenn 
ich am Ausgang des Trafos immer mehr Strom entnehme, dann wird der 
Primärstrom ansteigen und damit über die Formeln

Es gilt Um = I*n

und phi = Um / Rm

n...Anzahl der Windungen
Um...magnetsche Erregung
Rm...magnetischer Widerstand

Auch die magnetische Feldstärke.

Ich glaube gerne das ich auf dem Holzweg bin, aber ich möchte wissen 
warum obige Formeln nicht gelten sollen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  magnet (Gast)

>Das würde ja heißen, dass bei Gleichspannung der magnetische Fluss
>stetig ansteigt.

Das tut er auch ;-)

> Oder bleibt er konstant weil dann die Spannung an der
>Spule gegen Null geht?

Nö.

>Mir geht es hauptsächlich darum, dass es im Text heißt die maximale
>Ausgangsleistung sei durch die Sättigung des Kernes nicht begrenzt.

Stimmt auch, wenn man drüber nachdenkt. Wären die Wicklungen 
supraleitend, könnte man einen beliebig hohen Strom durchschicken, ja 
sogar auf den Kern verzichten.

> Wenn
>ich am Ausgang des Trafos immer mehr Strom entnehme, dann wird der
>Primärstrom ansteigen und damit über die Formeln

>Auch die magnetische Feldstärke.

Du verwechselst zwei Dinge. Den transformierten Strom und den 
Magnetisierungsstrom. Erster hebt sich nahe zu auf. Das Magnetfeld, 
welches durch den Stromfluss in der Sekundärwicklung entsteht wird 
nahezu durch das Magnetfeld in der Primärwicklung aufgehoben, welcher 
dem transformierten Strom entspricht.

ABER!

Der Magnetisierungsstrom, welche sowohl im Leerlauf als auch bei 
Volllast praktisch unbeeindruckt fließt, der allein bestimmt die 
Magnetisierung des Kerns!

Wenn du also einen Trafo hast, der im Leerlauf keine Probleme mit der 
Sättigung etc. hat, dann wird die Leistung am Ausgang durch den Verlust 
in den Wicklungen begrenzt. Die Magnetisierung des Kerns ist vom 
Laststrom nahezu unabhängig!!!!
Klingt komisch, ist aber so.

MFG
Falk

Autor: magnet (Gast)
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Achso das war es was mir gefehlt hat. Das der Strom durch die 
Sekundärwicklung ja auch einen magnetischen Fluss erzeugt, der dem durch 
die Primärwicklung entgegen wirkt.

Ich dachte immer ich hätte in den Datenblättern für Ferritkerne eine 
maximal übertragebare Leistung gesehen. Die kann aber auch durch 
sonstige Verluste zustandekommen.

Wie ist das eigentlich wenn ich die Leistung die ich am Ausgang entnehme 
vergrößere? Der Transformator ist im Leerlauf ja theoretisch eine ideale 
Spule. Ich nehme mal an der Realanteil der Transformatorimpedanz steigt, 
er verhält sich also, als ob ein Wirkwiderstand parallel geschaltet 
wird, also müsste der Effektivwert des Stromes steigen und die 
Phasenverschiebung kleiner werden.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  magnet (Gast)

>Ich dachte immer ich hätte in den Datenblättern für Ferritkerne eine
>maximal übertragebare Leistung gesehen.

Die gibt es auch. Aber das ist so berechnet, dass eben der verfügbare 
Platz für die Wicklung bestmöglich ausgefüllt wird und eine maximal 
mögliche Stromdichte angenommen wird.

> Die kann aber auch durch sonstige Verluste zustandekommen.

Dann gibt es noch die Ummagnetisierungsverluste, ja.

>Wie ist das eigentlich wenn ich die Leistung die ich am Ausgang entnehme
>vergrößere? Der Transformator ist im Leerlauf ja theoretisch eine ideale
>Spule. Ich nehme mal an der Realanteil der Transformatorimpedanz steigt,
>er verhält sich also, als ob ein Wirkwiderstand parallel geschaltet
>wird, also müsste der Effektivwert des Stromes steigen und die
>Phasenverschiebung kleiner werden.

Genau so!

MFG
Falk

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