Trafo primärseitiger Windungsschluss

Gast #6901497
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Hallo,
was passiert, wenn ein Wechselstromtrafo 230 / 24 V  primärseitig einen 
teilweisen Windungsschluss hat ?
Also z.B. normal 1000 aktive Windungen, nach dem Windungsschluss nur 
noch 900 aktive Wicklungen.

Dann müsste die Sekundärspannung 24V um ca. 10 % ansteigen, richtig ?
Gast #6901505
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Hanswurst schrieb:
> Hallo,
> was passiert, wenn ein Wechselstromtrafo 230 / 24 V  primärseitig einen
> teilweisen Windungsschluss hat ?
> Also z.B. normal 1000 aktive Windungen, nach dem Windungsschluss nur
> noch 900 aktive Wicklungen.
>
> Dann müsste die Sekundärspannung 24V um ca. 10 % ansteigen, richtig ?

Nö, im Idealfall sinkt die Ausgangsspannung auf null Volt. Praktisch 
wird sie ziemlich klein, und der Trafo gibt schnell Rauchzeichen von 
sich, wenn nicht vorher eine Sicherung auslöst.
Gast #6901518
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Laut Trafo rechner ist es in der Tat so, dass die Spannung nach oben 
gehen sollte. Habs grad nachgelesen.
Aber ob dass dann bei einem 'Defekt' sich auch so auswirkt? Zumindest 
wird er das nicht lange mitmachen.
Gast #6901529
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Der Zonk schrieb:
> Also bei 10% sollte der Trafo das schon noch dauerhaft mitmachen,
> denn das ist die normale Toleranz im Netz.

So so, ein 900 Windungen-Trafo dessen 100 Windungen Sekundärlast 
kurzgeschlossen sind ?

Ich sag Mal, so ein Trafo ist überlastet, wenn keine Primärsicherung 
durchbrennt, überhitzt alsbald der ganze Trafo.

PC-Freak schrieb:
> Laut Trafo rechner

Es gibt viele unzureichende Angebote im Netz, die weder die Sättigung 
noch den Kurzschlussfall berücksichtigen.
#6901536
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Der Zonk schrieb:
> Also bei 10% sollte der Trafo das schon noch dauerhaft mitmachen, denn
> das ist die normale Toleranz im Netz.

Wenn 100 Windungen, oder 100 mal eine Windung der Primärwicklung 
kurzgeschlossen werden, entstehen dort beim idealen Trafo Spannungen und 
Ströme, die nur vom Kupferwiderstand und aktiven Primärwicklungszahl und 
Eingansspannung abhängig sind.
Im realen Trafo natürlich auch noch von Sättigung, etc.
Im Normalfall kommt es also zu einer sich ausbreitenden Überhitzung bis 
zum Kollaps.
Gast #6901542
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Ralf X. schrieb:
> Im realen Trafo natürlich auch noch von Sättigung, etc.
> Im Normalfall kommt es also zu einer sich ausbreitenden Überhitzung bis
> zum Kollaps.

Wenn der Trafo aber nicht voll ausgelastet ist, dann könnte das aber mit 
der Ausgangsspannung passieren, oder ?
Gast #6901543
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So ein Trafo gibt keine 10% höhere Spannung aus, sondern allenfalls noch 
insgesamt 10%! Schon bei einer einzigen kurzgeschlossenen Windung geht 
die Ausgangsspannung drastisch runter, niemals aber hoch.
Der Trafo verliert durch den internen Kurzschluss quasi seine 
Eigenschaft als Trafo, wird fast ausschließlich zu einer ohmschen 
Heizung.
Gast #6901544
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Hanswurst schrieb:
> ●DesIntegrator ●. schrieb:
>> ist das ein Gedankenspiel oder ein praktischer Vorfall?
>> wenn letzteres, tausche den Trafo gegen einen heilen aus.
>
> 10 Stück Trafos laufen im Dauerversuch.
> Einer hat 27 V, alle anderen 24 V. Ursache bisher unbekannt, daher meine
> Vermutung.

Und keiner weiß wie man Trafos vermisst?
Gast #6901546
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Hanswurst schrieb:
> Ralf X. schrieb:
>> Im realen Trafo natürlich auch noch von Sättigung, etc.
>> Im Normalfall kommt es also zu einer sich ausbreitenden Überhitzung bis
>> zum Kollaps.
>
> Wenn der Trafo aber nicht voll ausgelastet ist, dann könnte das aber mit
> der Ausgangsspannung passieren, oder ?

Niemals.
Gast #6901550
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0815 schrieb:
> So ein Trafo gibt keine 10% höhere Spannung aus, sondern allenfalls noch
> insgesamt 10%! Schon bei einer einzigen kurzgeschlossenen Windung geht
> die Ausgangsspannung drastisch runter, niemals aber hoch.
> Der Trafo verliert durch den internen Kurzschluss quasi seine
> Eigenschaft als Trafo, wird fast ausschließlich zu einer ohmschen
> Heizung.

Übersetzungsverhältnis Trafo  n1  zu n2.

10 % weniger Windungen primärseitig >>>  10 % höher Sekundärspannung.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #6901555
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Hanswurst schrieb:
> 10 Stück Trafos laufen im Dauerversuch. Einer hat 27 V, alle anderen 24 V.
Von Anfang an?

> Einer hat 27 V, alle anderen 24 V.
Und was sollten sie haben?

> Ursache bisher unbekannt
Nimm eine Wärmebildkamera und miss die Temperatur.

Hanswurst schrieb:
> 10 % weniger Windungen primärseitig
Da ist nichts "weniger", sondern du hast zusätzlich eine 
Kurzschlusswicklung mit 100 Windungen.
#6901556
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Hanswurst schrieb:
> Ralf X. schrieb:
>> Im realen Trafo natürlich auch noch von Sättigung, etc.
>> Im Normalfall kommt es also zu einer sich ausbreitenden Überhitzung bis
>> zum Kollaps.
>
> Wenn der Trafo aber nicht voll ausgelastet ist, dann könnte das aber mit
> der Ausgangsspannung passieren, oder ?

Deine kurzgeschlossenen Windungen arbeiten einfach genauso wie 
kurzgeschlossene Sekundärwicklungen..
Gast #6901568
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PC-Freak schrieb:
> Den hatte ich gerade gefunden.
> Von Sättigung ist hier nix zu sehen.

Wie auch.

Ein Programmierhansel wie üblich ohne jedes Fachwissen hackt mal eine 
Seite auf Grundschulniveau zusammen.

Nichts dagegen, aber man muss als Anwender erkennen, wofür das nicht 
taugt, das klappte bei dir nicht.

Darf ich raten: Programmierhansel.
Beitrag #6901582 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast #6901609
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@MaWin
Warum löscht Du mein letztes Posting? - War es nicht passend?
Du greifst doch andere auch an. Kennst den Gegenüber nicht, aber 
angreifen.

Im Übrigen, hatte ich als erster meine Annahme zu dem Fall geschrieben, 
die dann etliche anderen, incl. Hinz hier bestätigt haben.

Also halte Dich mit Beleidigungen mir gegenüber zurück.
Gast #6901645
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Hanswurst schrieb:
> Also z.B. normal 1000 aktive Windungen, nach dem Windungsschluss nur
> noch 900 aktive Wicklungen.
Zunächst dann auch 100 aktive Windungen die den Windungsschluß 
darstellen und da fließt dann ein hoher Strom drüber.

Hanswurst schrieb:
> Dann müsste die Sekundärspannung 24V um ca. 10 % ansteigen, richtig ?

Dazu müsste dann aber die Wicklung mit den 100 Windungen wegen Überlast 
inzwischen durchgebrannt sein und der Kurzschluß z.B zwischen zwei Lagen 
noch vorhanden sein.
Gast #6901667
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Der Zonk schrieb:
> Also bei 10% sollte der Trafo das schon noch dauerhaft mitmachen, denn
> das ist die normale Toleranz im Netz.

Ob das so einfach ist (und als "sollte wohl gehen" dargestellt
werden sollte)?

10% weniger Windungen führen doch zu ca. 25% weniger L, womit
der Magnetisierungsstrom und die Kernaussteuerung stark steigen.
Imho "sollte der Trafo das wohl kaum dauerhaft mitmachen".
#6902062
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Das fehlende Verständnis:

Der Kurzschluss ist nicht nur einfach fehlende Windungen.
Die 100 Windungen haben gleichzeigig durch den Kurzschluss einen 
Innenwiderstand von z.B. 1 Milliohm (Gedankenexperiment, daher einfacher 
Wert.) Die wirken sich genauso aus, als wäre der 1 Milliohm Widerstand 
außen an die 100 Windungen angeschlossen.

Wenn 900 Windungen funktionieren, würden an den 100 Windungen 1/10 der 
Spannung induziert werden. Bei z.B. 10 V Sekundär wären das 1 V. 1 V an 
1 Milliohm gibt 1000 A (idealer Trafo ohne sonstige Verluste, mit 
Verlusten eben weniger). Gibt 1000 W Verlustleistung an dem 
Innenwiderstand der Kurschlusswicklung.

In der Realität wird der Trafo vorher in die Sättigung gehen. Damit 
überträgt er weniger auf die Sekundärseite. Aber: Die Hystere wird 
weiter ausgenutzt und damit steigen die Ummagnetisierungsverluste und in 
der Sättigung sinkt die Induktivität, somit steigt der Primärstrom und 
damit die ohmsche Verlustleistung auf der Primärseite.

Der Trafo wird also sehr schnell sehr heiss.

Real: ich hatte mal an einem 1000 W Ringkerntrafo die PE Leitung an der 
Mitte angeschlossen. Damit war das eine einzelne Kurzschlusswindung. Das 
reichte für ca. 100 W Leistungsaufnahme ohne Last.
#6902073
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Einen Trafo mit Windungsschluß kann man sehr leicht mit einem 
Wirkleistungsmesser feststellen. Er nimmt im Leerlauf eine deutlich 
höhere Wirkleistung auf, als ein Trafo gleicher Bauart. Die 
Scheinleistung ist durch den hohen Blindstromanteil weniger 
aussagekräftig.
Gast #6902083
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Roland K. schrieb:
> In der Realität wird der Trafo vorher in die Sättigung gehen.

Ein Trafo geht nicht durch Überlast in die Sättigung.

Und die 10% weniger Windungen spielen wegen des ohmschen Widerstands der 
Primärwicklung bzgl der Sättigung auch keine Rolle mehr, bei dem satten 
Kurzschluss.
Gast #6902098
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Peter D. schrieb:
> Es gibt Trafos mit Anzapfungen für mehrere Primärspannungen, z.B. 230V,
> 250V. Kannst ja dann mal 2 Anzapfungen kurzschließen. Der Trafo wird
> sehr schnell heiß werden und stinken.

Noch einfacher: fädel bei einem intakten Trafo einen zusätzlichen Draht 
durch den Kern, so dass sich eine komplette Windung ergibt. Dann schließ 
die kurz.

Kann man schnell ausprobieren. Ersatzsicherung bereitlegen :-)
Gast #6902101
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Ahh!
Ich hate das so verstanden, dass die Primärwicklung sich nur noch von 
der 100-sten bis zur 1000-sten Windung erstreckt.
Damit hätte man primärseitig eine 11%-ige Überspannung, was aber den 
Trafo noch nicht in die Sättigung treiben darf, weil sich das innerhalb 
der normalen Schwankungsbreite der Netzspannung bewegt (U_nenn +/- 10 
%).
Aber die Ausgangsspannung und der Leerlaufstrom würde sich in diesem 
Fall um 11% erhöhen.

Wenn aber der Kurzschluss die erste mit der 100-ste Windung umfasst, 
dann haben wir praktisch einen Spartrafo, dessen 10%-Anzapfung zum 
"kalten" Ende kurzgeschlossen ist. In den ersten 100 Windungen wird 
damit der 10-fache Strom fließen und somit die 100-fache Verlustleistung 
umgesetzt, wie bereits korrekt erwähnt wurde.
Damit wird dieser Windungsteil zweifelsohne überlastet und in Bälde 
durchbrennen.

Dann kommt es drauf an, wo der Defekt auftritt, ob irgendwo in den 
ersten 100 Windungen ("Freibrennen"), dann haben wir den Ursprungsfall 
mit nur noch 900 Wdg. an Netzspannung, was kein Problem darstellen 
sollte bzgl. der Sättigung, oder ob das Durchbrennen (eher 
wahrscheinlich) an exakt der ersten oder 100-sten Windung stattfindet 
und somit der Primärstromkreis komplett unterbrochen wird.

Bauliche Anomalien an Trafos lassen sich auch gut mit einem 
Milliohm-Meter nachweisen, selbst wenn die sonst gemessenen Spannungen 
und Induktivitäten identisch oder nicht aussagekräftig sind.
Voraussetzung: Intakter Vergleichstrafo vorhanden.
So kann man z.B. messen ob eine Wicklung innen oder außen aufgebracht 
wurde oder mit dünnerem Draht geschummelt wurde.
Gast #6902107
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Roland K. schrieb:
> In der Realität wird der Trafo vorher in die Sättigung gehen. Damit
> überträgt er weniger auf die Sekundärseite. Aber: Die Hystere wird
> weiter ausgenutzt und damit steigen die Ummagnetisierungsverluste und in
> der Sättigung sinkt die Induktivität, somit steigt der Primärstrom und
> damit die ohmsche Verlustleistung auf der Primärseite.

Oh je! Sie sollten bitte wirklich noch mal Ihre Kenntnisse bzgl. 
Magnetwerkstoffen erweitern.
#6902139
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Beim idealen Trafo wird der Kurzschluss einer Teilwicklung sofort als 
Kurzschluss aller Wicklungen bestehen.

Wie sich dann die wahren Spannungen an den Teilwicklungen verteilen 
hängt von Streuung und den Wicklungswiderständen ab.

Da aber die Teilwicklung (100) zur Primärwicklung (dann 800) die engste 
Kopplung hat, kann es tatsächlich dazu kommen, dass die unbelastete 
Sekundärwicklung höhere Leerlaufspannung bringt. Das könnte aber wohl 
nur bei einem Trafo passieren, der hohe Streuung hat, z.B. einem mit 
Zweikammer-Wicklung bei den kleinen dauerkurzschlussfesten Trafos.

Wahrscheinlich wird sich aber eine Kompensation ergeben: die 100 werden 
ja nicht die Spannung null haben, da Streuinduktivität und 
Wicklungswiderstand der 100 schon einen Teil der 230V "fressen". Der 
800-Teil bekommt nicht mehr die 230 voll ab. Auch der 800-Teil hat 
Spannungsverlust durch den erhöhten Strom an seinem Wicklungswiderstand 
und die Streuinduktivität, die die Spannung an der "wahren" 
Primärwicklung verringern.
#6902150
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Eventuell kann das passieren, wenn durch falsche Blechung ein Luftspalt 
mit großer Streuung entstanden ist. Da wäre aber die Sekundärspannung 
von vornherein geringer als beim fehlerfreien Trafo. (müsste man 
nachmessen bzw rechnen, ist meinerseits keine Rechnung sondern nur 
Vermutung)

Auch eine kapazitive Last oder oberwellenbringende Last kann zur 
Spannungserhöhung auf der Sekundärseite des Trafo führen. Aber auch wohl 
nur bei Trafos mit großer Streuung.

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