Vorab muss ich sagen, daß ich als absoluter Laie, der zum ersten und zum
letzten mal in seinem Leben was mit Elektrotechnik zu tun hat, es nicht
lohnend fand die ganze Materie über Elektrotechnik zu studieren, und
weil ich in diesem Forum am öftesten Beiträge fand, die mir fast die
Antwort gaben, dachte ich mir, ich frage mal gerade aus... Das Thema ist
schon oft hier, früher mal, alte Threads, behandelt worden, nur daß die
Details oft fehlten, oder ich die Sprache einfach nicht verstand...
Ich habe eine MOT wie rechts im Bild mit EI-Kern. a=96mm, b=64mm,
c=15mm, d=32mm, f=15mm und e=47mm. Die Tiefe des Kernes ist 73mm.
Ausserdem befanden sich in den 2 Trafofenstern, zwischen primärer und
sekundärer Wicklung 2 kleine Blechpakete, 15*73*5mm jeweils, also so
breit und tief, wie die seitlichen Schenkel der E-Kernhälfte... Meine
Fragen:
1) Ich habe jetzt 200A/100Hz gleichgerichteten Strom, um die 25V, und
möchte die Glättung vornehmen. Als absoluter Laie, dachte ich, daß ich
diesen Kern als Drosselkern nehmen kann. Ist es prinzipiel möglich, oder
sind die Verluste zu hoch (ungeeignetes Kernmaterial), die MOT zu klein
(geht schnell in die Sättigung) ???
2) Brauche ich einen Luftspalt zwichen dem mittleren Schenkel des E´s
und dem I ??? Sollte ich von den anfangs erwähnten kleinen Blechpaketen
einige Lamellen nehmen, um die seitlichen Schenkel des E´s mit dem I zu
verbinden, so daß zwischen dem mittleren Schenkel des E´s und dem I ein
Luftspalt entsteht, aber eben nicht zwischen den seitlichen Schenkel des
E´s mit dem I, so daß der Kern am Ende so wie der M-Kern links im Bild
aussieht???
3) Wie viele Windungen brauche ich um das ganze umzusetzen (???),
unabhängig davon, ob diese Windungszahl gar nicht ins Fenster reinpasst,
aufgrund der benötigten hohen Kabeldicke.
4) Kann mir einer den AL-Wert (L als Index unten rechts vom A) dieses
Kernes nennen, in Henry, so daß ich mich im Rechnen versuchen kann,
falls die anderen Fragen nicht beantwortet werden? Es war eine
1000W-Mikrowelle, mit 145 Windungen Primär, und 2200Volt sekundär, nicht
abgewogen, denke aber so 4-5kg...
5) Wenn diese Mot zu klein ist, kann ich 2, 3, oder 4 davon parallel
nehmen, damit es doch klappt?
6) Unter diesem Link:
http://www.drosseln.com/html/ringkerndrossel-rd_16.html am Ende der
Liste steht:
DR...7 60,00 6,8 3 14,4 0,7 41 39 52 24 70 220 , und
mann sagte mir an der Hotline dieser Firma, daß 4 Drosseln dieses Typs
das richtige für meine Anwendung wären... Stimmt das? Ist diese
käufliche lösung besser als meine? Kann mir jemand sonst was
preisgünstiges im I-Net empfehlen?
Beim Projekt handelt es sich um eine 200A/50Hz Schweisstrafo, mit einem
Gleichrichter (mit einem 100*300mm Alu-Kühlblech mit Kühlrippen, und
3*100mm Ventilatoren), den ich selber einbauen werde, aber das würde mir
nicht reichen, ich wollte zusätzlich die Spannung glätten, um ein noch
besseres Ergebnis zu erzielen...
Danke an alle für eventuelle Antworten!!!
@ Kleomenis Dardousis (kleomenis_d)
>Ich habe eine MOT wie rechts im Bild mit EI-Kern. a=96mm, b=64mm,
Du meinst einen Mikrowellenofentrafo?
>c=15mm, d=32mm, f=15mm und e=47mm. Die Tiefe des Kernes ist 73mm.>Ausserdem befanden sich in den 2 Trafofenstern, zwischen primärer und>sekundärer Wicklung 2 kleine Blechpakete, 15*73*5mm jeweils, also so>breit und tief, wie die seitlichen Schenkel der E-Kernhälfte... Meine>Fragen:>1) Ich habe jetzt 200A/100Hz gleichgerichteten Strom, um die 25V, und>möchte die Glättung vornehmen. Als absoluter Laie, dachte ich, daß ich>diesen Kern als Drosselkern nehmen kann. Ist es prinzipiel möglich, oder>sind die Verluste zu hoch (ungeeignetes Kernmaterial), die MOT zu klein>(geht schnell in die Sättigung) ???
Wenn er wie auf deinem Bild einen Luftspalt hat, kann man ihn nutzen.
>2) Brauche ich einen Luftspalt zwichen dem mittleren Schenkel des E´s>und dem I ???
Ja.
>Sollte ich von den anfangs erwähnten kleinen Blechpaketen>einige Lamellen nehmen, um die seitlichen Schenkel des E´s mit dem I zu>verbinden, so daß zwischen dem mittleren Schenkel des E´s und dem I ein>Luftspalt entsteht, aber eben nicht zwischen den seitlichen Schenkel des>E´s mit dem I, so daß der Kern am Ende so wie der M-Kern links im Bild>aussieht???
Muss nicht sein. Der Luftspalt in der Mitte reicht.
>3) Wie viele Windungen brauche ich um das ganze umzusetzen (???),>unabhängig davon, ob diese Windungszahl gar nicht ins Fenster reinpasst,>aufgrund der benötigten hohen Kabeldicke.http://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen#Drosseln>4) Kann mir einer den AL-Wert (L als Index unten rechts vom A) dieses>Kernes nennen, in Henry, so daß ich mich im Rechnen versuchen kann,http://www.mikrocontroller.net/articles/Spule#Kerne_recyceln>5) Wenn diese Mot zu klein ist, kann ich 2, 3, oder 4 davon parallel>nehmen, damit es doch klappt?
Kann man, aber eine Reihenschalting ist ggf. besser.
>DR...7 60,00 6,8 3 14,4 0,7 41 39 52 24 70 220 , und>mann sagte mir an der Hotline dieser Firma, daß 4 Drosseln dieses Typs>das richtige für meine Anwendung wären... Stimmt das? Ist diese>käufliche lösung besser als meine?
Dazu müsste man mal dein ZIEL kennen. Welche Induktivität soll denn
rauskommen? Bzw. Wieviel Stromripple soll maximal übrig bleiben.
>Beim Projekt handelt es sich um eine 200A/50Hz Schweisstrafo, mit einem>Gleichrichter (mit einem 100*300mm Alu-Kühlblech mit Kühlrippen, und>3*100mm Ventilatoren),
Hmm, wenn das eine Grätzbrücke ist, verheitzt die ~ 2*1V*200A = 400W. Da
muss man schon ORDENTLICH kühlen.
>den ich selber einbauen werde, aber das würde mir>nicht reichen, ich wollte zusätzlich die Spannung glätten, um ein noch>besseres Ergebnis zu erzielen...
Beim Schweißen ist die Spannung fast egal, der STROM muss halbwegs glatt
sein. Wie glatt? Keine Ahnung.
Ja, es handelt sich um einen 4-5kg Mikrowellen-Ofen Trafo, mit EI-Kern
wie rechts in meinem Bild, und nicht mit einem M-Kern, wie links im
Bild. Wenn ich das I auf das E setze, gibts keinen luftspalt, lasse ich
aber einen Luftspalt, dann eben obligatorisch zwischen allen 3 Schenkeln
des E und dem I. Die 2 seitlichen Luftspalte kann ich aber "füllen" mit
Lamellen, so daß am Ende ein M-Kern resultiert, mit einem einzigen
Luftspalt in der Mitte. Ich dachte mir nämlich, daß 3 Luftspalte
schlecht wären, 1 stattdessen richtig...
Das Gerät wird so gut wie nie von mir bei 200A benutzt, sondern eher bei
max. 140-150A. Ich dachte aber, wenn schon denn schon, und wollte das
ganze etwas überdimensionieren, vielleicht kann mann so mal jemanden
helfen, der was dickeres schweissen will.
Bezüglich der Restwellichkeit, kann ich nur sagen, daß der Gleichstrom
zwischen 100-120 und 200A pendeln soll (oder besser), weil laut
gefühlten 1000 gelesenen Threads, sowas eine grosse Erleichterungung
beim Schweissen bringt. Die Masseinheit für Stromripple kenn ich leider
nicht, der Strom soll nicht mehr zwischen 0A und 200A pendeln, sondern
eben zw. 120 und 200A. Schon das blosse Gleichrichten brings ein gutes
Stück mehr Qualität beim Schweissen. Was wäre mit der oben erwähnten
Drossel aus dem ext.Link für Besserung zu erwarten? Gibts eine Theorie
für so eine Berechnung, und Formeln? Danke
Ich hab keine richtige Ahnung, aber vielleicht trotzdem einen Tip, wenn
die ganzen Formeln zu viel werden:
a) Simulieren mit LTSpice. Ist einigermassen intuitiv ohne viel Training
anzuwenden für den Anfang. Spannungsquelle mit Innenwiderstand, Spule,
Widerstand. Etwa auf die Werte des Schweissgeräts (Spannung) einstellen.
Gleichrichterbrücke, Spule mit vermutetem Wert, Widerstand, auf ca.
120-200 A einstellen. Erlaubt schon mal ein Auspendeln der benötigten
Induktivität.
b) Mini Ringkern-Rechner ziehen. Vielleicht auch nützlich.
Mag an der ein oder anderen Stelle weiterhelfen.
Hallo,
ich habe mal mit LTSpice simuliert. Den Hinweis von No clue habe ich
erst jetzt gesehen. Aber ich stimme ihm voll zu. Die Simulation
vereinfacht den Schweissvorgang. Ich nehme hier als Last einen
konstanten ohmschen Widerstand an. Die Induktivität glättet den
pulsierenden Gleichstrom. Man sieht, bei 1 mH liege ich schon bei
weniger als 30A Stromänderung. Mit 2 mH komme ich auf weniger als 15 A.
Zumindest hat man damit einen ersten Ansatz.
Welche Werte haben denn die Kaufgeräte?
Was mich etwas irritierte war der Lichtbogen beim Schweissen. Ich wollte
ihn simulieren und nahm an das es sich dann um hochfrequente
Unterbrechungen handeln würde. Dem war aber nicht so. Der Lichtbogen,
bzw. das Plasma muss sich wie ein ohmschen Widerstand verhalten, sonst
kommen die hohen Ströme nicht zustande.
In der Simu habe ich mit 25V Spitze gerechnet. Dieser Wert müsste noch
um den Faktor 1,414 erhöht werden um auf 25V effektiv zu kommen. Für die
Glättung spielt das aber keine Rolle.
Ich hoffe es hilft weiter.
Gruss Klaus.
@ Kleomenis Dardousis (kleomenis_d)
>des E und dem I. Die 2 seitlichen Luftspalte kann ich aber "füllen" mit
Bringt nur Stress.
>Lamellen, so daß am Ende ein M-Kern resultiert, mit einem einzigen>Luftspalt in der Mitte. Ich dachte mir nämlich, daß 3 Luftspalte>schlecht wären, 1 stattdessen richtig...
Nein, nur anders.
>Das Gerät wird so gut wie nie von mir bei 200A benutzt, sondern eher bei>max. 140-150A. Ich dachte aber, wenn schon denn schon, und wollte das>ganze etwas überdimensionieren, vielleicht kann mann so mal jemanden>helfen, der was dickeres schweissen will.
Eben. Also 200A.
>Bezüglich der Restwellichkeit, kann ich nur sagen, daß der Gleichstrom>zwischen 100-120 und 200A pendeln soll (oder besser),
Bissel arg viel.
>beim Schweissen bringt. Die Masseinheit für Stromripple kenn ich leider>nicht,
Doch, Ampere ;-)
> der Strom soll nicht mehr zwischen 0A und 200A pendeln, sondern>eben zw. 120 und 200A.
Gehen wir mal von einem Delta I von 40A aus, das sind 20% des
Maximalstroms.
>Drossel aus dem ext.Link für Besserung zu erwarten?
Dazu muss man die Induktivität und den Sättigungsstrom kennen.
> Gibts eine Theorie>für so eine Berechnung, und Formeln? Danke
hab ich dir doch gepostet. Ist aber nicht in 5 Minuten verdaut ;-)
@ No clue (Gast)
>a) Simulieren mit LTSpice. Ist einigermassen intuitiv ohne viel Training
Naja, besser als total planlos rummurksen ;-)
>b) Mini Ringkern-Rechner ziehen. Vielleicht auch nützlich.
Ne, der ist nur für HF-Zeugs und Amateuerfunkerkram, mit
Sättigungsströmen wird dort keine Sekunde gerechnet.
@ Klaus Ra. (klara)
>erst jetzt gesehen. Aber ich stimme ihm voll zu. Die Simulation>vereinfacht den Schweissvorgang.
na dann bau doch LTSpice in dein Schweißgerät ein ;-)
> Ich nehme hier als Last einen>konstanten ohmschen Widerstand an. Die Induktivität glättet den>pulsierenden Gleichstrom. Man sieht, bei 1 mH liege ich schon bei>weniger als 30A Stromänderung. Mit 2 mH komme ich auf weniger als 15 A.>Zumindest hat man damit einen ersten Ansatz.
Weißt wie große einen 2mH Drossel bei 200A ist ? Ich schätze mal 20
kg++.
>Welche Werte haben denn die Kaufgeräte?
Gute Frage, keine Ahnung.
>Was mich etwas irritierte war der Lichtbogen beim Schweissen. Ich wollte>ihn simulieren und nahm an das es sich dann um hochfrequente>Unterbrechungen handeln würde. Dem war aber nicht so. Der Lichtbogen,>bzw. das Plasma muss sich wie ein ohmschen Widerstand verhalten, sonst>kommen die hohen Ströme nicht zustande.
Nö, ein Lichtbogen ist recht nichtlinear und alles andere als einfach zu
beschreiben und zu simulieren.
@ klara: Und wie das hilft! Ich habs mit dem Simu-Progi nicht geschaft,
hab versucht DC mit AC-Stromanteil zu simulieren, weil ich das
AC-Quelle-Symbol nicht finden konnte... Jetzt weiss ich, dank des Fotos,
wenigstens wie dieses Symbol aussieht. Ich habs nochmal versucht. Eine
4mH-Drossel bringt das gleiche wie 2 parallel geschaltete 7mH Drosseln.
Und üübersteigt um einiges meine erwartungen bezüglich der Glättung. 4
parallel geschaltete 7mH-Drosseln bringen stattdessen viel weniger, aber
für mich ausreichend. Unter diesem Link
http://www.drosseln.com/html/ringkerndrossel-rd_16.html gibt es ganz
unten eine 6,8mH/60A-Drossel (oder sind es eigentlich nur 3mH?), wiegt
nur 220gr. Vielleicht das richtige für mich, wenn 4fach parallel
geschaltet? Der Firmen-Techniker bereitet jedenfalls seit gestern ein
Angebot für mich, ich werde nachhacken, und mir das Angebot überlegen...
@Falk: Ich habe fast jede erdenkliche Seite die auf Deutsch existiert
schon durchgelesen, alle Links sind mir bekannt, aber ich steige
trotzdem nicht dahinter, mir fehlt einfach komplett der Praxis-Bezug.
Ich glaube Restwelligkeit oder vielleicht Stromripple gibt mann in
Prozent an: 0% heisst perfekter DC und 100% heisst reiner AC.
Posting wollte ich vor Stunden abschicken, habs aber verpeilt. Nochmal
danke an alle!
@ Kleomenis Dardousis (kleomenis_d)
>wenigstens wie dieses Symbol aussieht. Ich habs nochmal versucht. Eine>4mH-Drossel bringt das gleiche wie 2 parallel geschaltete 7mH Drosseln.
Vielleicht solltest du dich mal mit den Grundlagen der E-Technik
befassen. Paralleschaltung von Induktivitäten.
>http://www.drosseln.com/html/ringkerndrossel-rd_16.html gibt es ganz>unten eine 6,8mH/60A-Drossel (oder sind es eigentlich nur 3mH?), wiegt>nur 220gr.
;-)
> Vielleicht das richtige für mich, wenn 4fach parallel>geschaltet? Der Firmen-Techniker bereitet jedenfalls seit gestern ein>Angebot für mich,
Die wollen verkaufen, nicht denken.
>@Falk: Ich habe fast jede erdenkliche Seite die auf Deutsch existiert>schon durchgelesen,
Wollen wir wetten, dass das nicht so ist?
> alle Links sind mir bekannt, aber ich steige>trotzdem nicht dahinter, mir fehlt einfach komplett der Praxis-Bezug.
DAS glaube ich eher.
>Ich glaube Restwelligkeit oder vielleicht Stromripple gibt mann in>Prozent an: 0% heisst perfekter DC und 100% heisst reiner AC.
So in etwa.
Mal an Anmerkung. Ich hab hier ein (altes) Gerät stehen, dort ist eine
1,3mH Drossel drin, Sättigungsstrom geschätzt bei 50A, Gewicht geschätzt
bei 8-10kg!
Falk Brunner schrieb:> Die Simulation>>vereinfacht den Schweissvorgang.>> na dann bau doch LTSpice in dein Schweißgerät ein ;-)
Das war etwas ungenau formuliert. Gemeint war:
"In der Simulation wird der Schweissvorgang vereinfacht dargestellt."
Gruss Klaus.
Hallo,
ich denke, das Vorhaben ist nicht wirtschaftlich umsetzbar. Anbei ein
Link.
http://www.wolfram-zucker.de/elektronik/trafos/drosseln.htm
Ziemlich weit unten haben wird diese Drossel:
Drossel
mit Eisenkern: 200 x 114 x 37 mm
Luftspalt: ca. 9 mm in beiden Schenkeln
Gewicht: 7,8 kg
49,3 mH / Sättigung ab 12,5 bis ca. 20A
Gebraucht: 40,00€ !!!
Man braucht davon mindestens 10 Stück die man parallel schaltet.
Dann hat man ca. 5 mH / 200A.
Gut, wir benötigen nur 1 - 2 mH.
Hier ein weiteres Beispiel:
http://www.j-lasslop.de/produkte/drosseln/speicher-und-glaettungsdrosseln.html
Gruss Klaus.
Berechnung von AL aus den Abmessungen des Eisenkerns
AL = 1 / Rm
Rm = RM_Eisen + RM_Luftspalt
Rm_Eisen = le/(u0*ur*A)
le ~ 2*b + a = 2*64+96=224mm
A = d * h = 32*73 = 2336mm^2
ur (Eisen) ~ 1000 (Schätzwert, ist aber unkritisch, weil der Luftspalt
dominant ist)
Luftspalt: 2x2mm (Annahme)
->
Rm_Eisen = 224e-3m / (1,25e-6*1000*2336e-6m^2) = 76,7e3 1/H
Rm_Luftspalt = 4e-3m / (1,25e-6*1*2336e-6m^2) = 1,37e6 1/H
R_ges = 76,7e3 + 1,37e6 = 1,45e6
-> AL = 1/ Rm = 1 / 1,45e6 = 691 nH/N^2
Wir wollen 1mH erreichen
L = 1mH
-> N = sqrt (1mH/691nH) = 38
1
-> Isat = Bmax * A * N / L = 1,2T * 2336e-6m^2 * 38 / 1mH = 106,5A
Klingt nicht schlecht. Aber man muss in das Wickelfenster die 38
Windungen reinkriegen, die 200A aushalten sollen!
A_Wickel = e * f = 47*15=705mm^5
Bei einem konservativen Füllfaktor von 50% bleiben 9,2mm^2 als
Leiterquerschnitt. Darüber kann man dauerhaft keine 200A schicken, denn
~22A/mm^2 sind bei so dichten Wicklungen zuviel.
Bei Trafos rechnet man eher mit 2-5A/mm^2. Also kriegt man maximal 45A
drüber.
Diese Auslegung ist schlecht, man muss eigentlich die magnetische
Sättigung und Stromdichte auf annähernd den gleichen Wert bekommen. Also
mehr Windungen und weniger Querschnitt.
Bei doppelter Windungszahl hat man
N=76, L=4mH, A_Draht 4,5mm^2
Macht magnetisch ~53A Sättigungsstrom, vom Querschnitt her aber nur 22A.
Hmmm. Muss man wohl am Luftspalt drehen ;-)
Egal. Von diesen Drosseln (4mH/22A) müsste man 9 parallel schalten, um
~200A Stromtragfähigkeit zu erhalten. Dann bleiben aber nur noch 444uH
übrig. Will man das verdoppeln, muss man nochmals 9 Stück parallel und
das dann in Reihe zu den bisherigen schalten. Macht 18 Drosseln a 5kg
(?) = 90kg.
Uuups!!!!
http://www.j-lasslop.de/produkte/drosseln/speicher-und-glaettungsdrosseln.html
Die erste Drossel geht in die richtige Richtung. Aber von den Dingern,
von Profis gebaut, braucht man auch 2 parallel (34kg), um 250uH/200A zu
erreichen bzw. 8 (136kg) für 1mH/200A!!!
Eine optimierte Drossel wiegt vielleicht 50-100kg. Ob man WIRKLICH 1mH
braucht, ist imer noch fraglich. Vielleicht reichen 200-500uH.
Wahrscheinlich ist in meiner Rechnung oben noch ein Fehler drin.
Falk Brunner schrieb:> Wahrscheinlich ist in meiner Rechnung oben noch ein Fehler drin.
Ich habe nicht alles nachgerechnet, es sieht aber plausibel aus. Hier
hast Du einen Schreibfehler.
>A_Wickel = e * f = 47*15=705mm^5
soll wohl
>A_Wickel = e * f = 47*15=705mm^2
heissen.
Vermutlich müsste man einen grösseren Kern nehmen. Kennst Du eine
Bezugsquelle für Privatleute?
Übrigens, ich finde Deine Abhandlung wirklich hilfreich. Man sollte sie
hier unter http://www.mikrocontroller.net/articles/Spule mit aufnehmen.
Gruss Klaus.
Da sind zu viele Postings, die an mich gerichtet sind, so werde ich
drauf los antworten, ohne genau zu kennzeichnen an wen die jeweilige
Antwort geht: Ja, ihr habt Recht, in meinem Ext.Link handelt es sich um
µH-Drosseln statt um mH-Drosseln, also 1000mal weniger als nötig. Ich
weiss was mit der Induktivität parallel geschalteter Drosseln passiert,
aber i.w. muss ich die 200A auf Drosseln verteilen, damit 60A-Drosseln
nicht durchschmorren. Also alles was ihr sagt ist eigentlich korrekt,
ich war nur blauäugig. Ein paar neue Simulationen mit LTSpice zeigen,
daß bei 140A und einer 0,5mH-Drossel nur noch 35% Restwelligkeit
übrigbleibt, das wäre dan wohl das richtige für mich... Dazu kann ich
aber als Kern wohl nur den Trafo eines alten Schweissgerätes nehmen,
oder einen sehr grossen Ringkern (2*1mH-Ringkerndrosseln parallel), wie
ihr in den Links oben empfiehlt, und wie schon andere vor mir getan
haben... Das einzige was alles erträglicher machen würde, wäre auf die
Überdimensionierung des Schweisgerätes zu verzichten, und mit
max.150-160A zu arbeiten... Nochmals danke an alle, jeder einzelner
Verweis war echt hilfreich. MfG
Ah jetzt seh ich Falks letztes Posting, also so eine Erklärung hätte ich
früher gebraucht, ich finde auch mann sollte sie hier unter
http://www.mikrocontroller.net/articles/Spule mit aufnehmen.
Was hier bisher völlig ausser Acht gelassen wurde:
Wegen der Gleichstrom-Vormagnetisierung braucht diese
Siebdrossel einen Luftspalt(für 200A nicht zu knapp...).
Das wiederum verringert die realisierbare Induktivität.
Ringkern scheidet damit übrigens aus der Auswahl aus.
Vom notwendigen Querschnitt des Kupfers für 200A will
ich da noch gar nicht reden.
mfg
@ Frank Xy (flt)
>Was hier bisher völlig ausser Acht gelassen wurde:>Wegen der Gleichstrom-Vormagnetisierung braucht diese>Siebdrossel einen Luftspalt(für 200A nicht zu knapp...).
Wie kommst du zu dieser irrigen Annahme?
Beitrag "Re: Drossel für 200A/100Hz-Schweissgerät"
"Luftspalt: 2x2mm (Annahme)"
>Ringkern scheidet damit übrigens aus der Auswahl aus.
Ja, weil da kein Luftspalt machbar ist.
>Vom notwendigen Querschnitt des Kupfers für 200A will>ich da noch gar nicht reden.
Bei 5A/mm^2 sind das gerade mal 40mm^2 bzw. 7mm Durchmesser.
Falk Brunner schrieb:> @ Frank Xy (flt)>>>Was hier bisher völlig ausser Acht gelassen wurde:>>>Wegen der Gleichstrom-Vormagnetisierung braucht diese>>Siebdrossel einen Luftspalt(für 200A nicht zu knapp...).>> Wie kommst du zu dieser irrigen Annahme?>> Beitrag "Re: Drossel für 200A/100Hz-Schweissgerät">> "Luftspalt: 2x2mm (Annahme)">
Entschuldigung, hatte ich wohl übersehen.
Aber Du bist wohl der Einzige der das berücksichtigt hat.
Oder habe ich noch etwas übersehen?
>>Ringkern scheidet damit übrigens aus der Auswahl aus.>> Ja, weil da kein Luftspalt machbar ist.>>>Vom notwendigen Querschnitt des Kupfers für 200A will>>ich da noch gar nicht reden.>> Bei 5A/mm^2 sind das gerade mal 40mm^2 bzw. 7mm Durchmesser.
Ich hatte für einen Trafo mit max. 140A Flachdraht 6x5mm
mit Lack/Glasseidenisolation verwendet. Übrigens hochkant gewickelt
falls das interessiert. Primär weiss ich grade nicht und kann es
momentan auch nicht messen.
mfg
@ Frank Xy (flt)
>Ich hatte für einen Trafo mit max. 140A Flachdraht 6x5mm>mit Lack/Glasseidenisolation verwendet.
Macht 30mm^2 bzw. 4,6A/mm^2
> Übrigens hochkant gewickelt falls das interessiert.
Das ist schon sehr interessant, wie das heute möglich ist. Wie macht man
das, damit das Kupfer nicht reißt? Vorwärmen? Schmieden? Pressen?
Falk Brunner schrieb:>> Übrigens hochkant gewickelt falls das interessiert.>> Das ist schon sehr interessant, wie das heute möglich ist. Wie macht man> das, damit das Kupfer nicht reißt? Vorwärmen? Schmieden? Pressen?
Mit der richtigen Wickelmaschine...
6x5 ist noch fast quadratisch, also das geht schon.
Die Primärwindungen sind ja schon drunter, da ist der Wickel
auch bei einem eckigen Spulenkörper schon ziemlich gerundet.
Für zu Hause ist das nix, ich konnte das damals in der Firma machen.
Dort hatte ich auch reichlich Auswahl in Sachen Kupfer.
Mal sehen ob ich irgendwo Bilder von dem Teil hochladen kann.
mfg
Laut Falk bringen 38 Windungen, für diese MOT, 1 mH (20%
Restwelligkeit), Sättigung bei 106,5A, und max.45A über den 9,2mm^2
Kabelquerschnitt...
Wenn mann 500µH anstrebt (35% Restwelligkeit), bräuchte mann 27
Windungen, die ungefähr 38/27=1,41-fach den 9,2er Kabelquerschnitt haben
dürften, also 13mm^2. Der Kabel veträgt dann 13mm^2*5A= 65A, und die
Drossel ist gesättigt bei 106,5/1,41= 76A, und so convergieren die Werte
für magnetische Sättigung und Stromdichte...
Was ich nicht verstand, ist die Berechnug der Fläche (?) der Luftspalte.
Falk du schreibst: Luftspalt: 2x2mm (Annahme), und ich vermute
natürlich, daß der Abstand 2mm ist, aber was stellt diese Berechnung
dar? Wieso 2x2mm, und woher kommt der Faktor 2?
Kleomenis Dardousis schrieb:> Was ich nicht verstand, ist die Berechnug der Fläche (?) der Luftspalte.> Falk du schreibst: Luftspalt: 2x2mm (Annahme), und ich vermute> natürlich, daß der Abstand 2mm ist, aber was stellt diese Berechnung> dar? Wieso 2x2mm, und woher kommt der Faktor 2?
Der Luftspalt befindet sich 2 mal im Weg der Feldlinien.
Daher 2x2=4mm Luftspalt.
>Kleomenis Dardousis schrieb:>Falk du schreibst: Luftspalt: 2x2mm (Annahme), und ich vermute>natürlich, daß der Abstand 2mm ist, aber was stellt diese Berechnung>dar? Wieso 2x2mm, und woher kommt der Faktor 2?
Ich vermute mal, damit ist gemeint, wenn man zum Beispiel
bei einem EI-Eisenkern einen Luftspalt konstruiert,
der Luftspalt zwei mal auftritt, einmal in der Mitte
und dann nochmal an den Schenkeln. Der Magnetische Kreis
wird also zweimal durch einen Luftspalt unterbrochen.
Bei 2mm ist er dann in Wirklichkeit 4mm.
@ Kleomenis Dardousis (kleomenis_d)
>Wenn mann 500µH anstrebt (35% Restwelligkeit), bräuchte mann 27>Windungen, die ungefähr 38/27=1,41-fach den 9,2er Kabelquerschnitt haben>dürften, also 13mm^2. Der Kabel veträgt dann 13mm^2*5A= 65A, und die>Drossel ist gesättigt bei 106,5/1,41= 76A, und so convergieren die Werte>für magnetische Sättigung und Stromdichte...
Ahhh, WENIGER Windungen. Warum bin ich da nicht drauf gekommen? Naja,
Wald und Bäume . . .
http://www.youtube.com/watch?v=cCaJd0WenOw
Der "Trick" scheint das Biegewerkzeug / Matritze zu sein, der das
Material führt und nur definiert fließen lässt.
Maschinenbau hat auch was für sich!
Falk Brunner schrieb:> Wie wickelt bzw. viel mehr BIEGT man so ein Stück Flachkupfer, ohne dass> es verbeult, wegdreht, reißt etc? Man wird es ja kaum aus einem Stück> feilen ;-)
Man braucht eine Führungsrolle mit einer passenden Nut die den
Draht am Umknicken hindert.
Erstaunlich dass sich im Netz nichts dazu findet.
Der richtige Biegeradius spielt auch eine Rolle damit das
Kupfer nicht ausbeult und die Isolation zerreisst.
> Übrigens hochkant gewickelt falls das interessiert.
das ist ja sehr unüblich. Man verwendet ja genau aus dem Grund
Profildraht, weil er leichter zu biegen ist.
Hier Bilder von Drosseln aus meinem
Beitrag "Reparaturbericht Schutzgasschweißgerät Lorch SH140L SH 140 L"http://www.mikrocontroller.net/attachment/196012/IMG_10.jpg
links der 155A-Trafo, rechts die passende Drossel.
> Bei einem konservativen Füllfaktor von 50% bleiben 9,2mm^2> als Leiterquerschnitt. Darüber kann man dauerhaft keine 200A> schicken, denn ~22A/mm^2 sind bei so dichten Wicklungen zuviel.> Bei Trafos rechnet man eher mit 2-5A/mm^2. Also kriegt man> maximal 45A drüber.
Du gehst von 100% ED aus. Das o.g. Lorch hat genau deswegen bei 155A nur
noch 35% ED. Und es sitzt ein Lüfter daneben.
Im Anhang das Innenleben eines moderneren ESS ECOMAG 184 ECOMAG184.
Die Drossel ist echt ein Witz. Das Gerät besitzt 2 Kondensatoren nach
dem Gleichrichter (vor der Drossel).
Ich denke, 50% Stromripple ist in Ordnung, es geht ja nur darum, dass
der Lichtbogen nicht abreißt und wieder gezündet werden muss.
eProfi schrieb:>> Übrigens hochkant gewickelt falls das interessiert.> das ist ja sehr unüblich. Man verwendet ja genau aus dem Grund> Profildraht, weil er leichter zu biegen ist.
2 Lagen übereinander haben eine bessere Wärmeableitung als 4 Lagen.
Also ein Vorteil für die Hochkantvariante - mehr Windungen pro Lage
ergibt insgesamt weniger Lagen.
Ich muss die Bilder wohl doch hochladen.
mfg
@eProfi (Gast)
>http://www.mikrocontroller.net/attachment/196012/IMG_10.jpg>links der 155A-Trafo, rechts die passende Drossel.>Du gehst von 100% ED aus. Das o.g. Lorch hat genau deswegen bei 155A nur>noch 35% ED. Und es sitzt ein Lüfter daneben.
Stimmt.
>Im Anhang das Innenleben eines moderneren ESS ECOMAG 184 ECOMAG184.>Die Drossel ist echt ein Witz.
;-)
> Das Gerät besitzt 2 Kondensatoren nach>dem Gleichrichter (vor der Drossel).>Ich denke, 50% Stromripple ist in Ordnung, es geht ja nur darum, dass>der Lichtbogen nicht abreißt und wieder gezündet werden muss.
Kann sein, bin kein Schweißfachmann. Da müssten wir mal den Herrn
Elektrofunk fragen.
Also ich hab´s wieder geschafft: Ferrit-Trafo-Kern gekauft ohne ihn
vorher gesehen zu haben, und jetzt hab ich einen grossen UI-Kern. Ich
wollte euch noch mal belästigen, und fragen, in wie fern manche eurer
Aussagen über den anfangs erwähnten EI-Kern noch gelten:
1) Kann mann immer noch eine Glättungsdrossel damit realisieren, obwohl
sie nicht gerade sein wird, sondern mehrere, senkrecht zueinander
stehende, Schenkel haben wird?
2) Welche Schenkel soll ich bewickeln? Nur die 3 des U´s oder auch die
"I"-Kernhälfte?
3) Falk nimmt den Luftspalt des mittleren Schenkels eines EI-Kernes
2*fach: ( Luftspalt: 2x2mm (Annahme) )!!! Das steht im 18. Posting
Beitrag "Re: Drossel für 200A/100Hz-Schweissgerät" . Muss ich das auch
beim UI-Kern so machen, oder dann nur einmal nehmen? Noch dazu gibt es
den Luftspalt ja 2mal.
4) Wie ändert sich folgende Formel von Falk (gleiches Posting wie 2
Zeilen weiter oben): le ~ 2*b + a = 2*64+96=224mm ???
Luftspalt: 44* 62= 2728mm^2, aber es gibt ihn ja 2mal... Zum Vergleich,
der EI-Kern: 2336mm^2
Wickelfenster: 7260mm^2... Zum Vergleich, der EI-Kern: 705mm^2
Verzeihung, ich habe angenommen es ist ein Ferrit-kern, genau weiss ich
es nicht, es ist ein Lamellen-Kern jedenfalls, Aus einem kleinen
kaputten Schweisstrafo, aber das soll jetzt dem Spaß keinen Abbruch tun,
ich habe nun mal nichts besseres und muss damit auskommen, hoffe nur daß
die UI-Form auch gut genug ist, im Vergleich zum EI-Kern, den ich bisher
hatte...
Kleomenis Dardousis schrieb:> ich habe angenommen es ist ein Ferrit-kern, genau weiss ich> es nicht, es ist ein Lamellen-Kern jedenfalls, Aus einem kleinen> kaputten Schweisstrafo
Der Kern ist definitiv kein Ferritkern und dürfte dann für 50 Hz in
Ordnung sein. Den Rest kannst Du ja mit Falk's Rechengang bestimmen.
Gruss Klaus.
@ Kleomenis Dardousis (Gast)
>Also ich hab´s wieder geschafft: Ferrit-Trafo-Kern gekauft ohne ihn>vorher gesehen zu haben, und jetzt hab ich einen grossen UI-Kern.
Toll.
>1) Kann mann immer noch eine Glättungsdrossel damit realisieren, obwohl>sie nicht gerade sein wird, sondern mehrere, senkrecht zueinander>stehende, Schenkel haben wird?
Sicher, die Form ist kaum von Bedeutung.
>2) Welche Schenkel soll ich bewickeln? Nur die 3 des U´s oder auch die>"I"-Kernhälfte?
Sinnvollerweise das I, dann das geht einfacher. Man kann sogar einen
Wickelkörper nutzen.
> Muss ich das auch>beim UI-Kern so machen, oder dann nur einmal nehmen? Noch dazu gibt es>den Luftspalt ja 2mal.
Sicher, das ist schon aus rein mechanischen Gründen so.
>4) Wie ändert sich folgende Formel von Falk (gleiches Posting wie 2>Zeilen weiter oben): le ~ 2*b + a = 2*64+96=224mm ???>Luftspalt: 44* 62= 2728mm^2, aber es gibt ihn ja 2mal... Zum Vergleich,>der EI-Kern: 2336mm^2>Wickelfenster: 7260mm^2... Zum Vergleich, der EI-Kern: 705mm^2
le ~ 2*(a+b) = 2*(220 + 89) ~ 620mm
Eisenquerschnitt = 44*62 = 2728
Wickelfenster stimmt, 7260 mm^2
-> Bei einem Füllfaktor von 0,5 (konservativ) und 5A/mm^2 (40mm^2 für
200A) kriegt man maximal 90 Windungen drauf. Ne ganze Menge!
Beim LUFTSPALT zählt die Dicke, nicht der Querschnitt. Denn der wird
(vereinfacht) als konstant im gesamten Magnetkreis angenommen.
Ferrit ist bei 50 Hz die falsche Wahl, denn Ferrit verträgt nur ca. 0,3T
Flußdichte, im Gegensatz zu Trafoeisen, das ca. 1,5T verträgt. Sprich,
bei gleicher Abmessung und Windungszahl hat ein Eisenkern den 5fache
Sättigungsstrom! Egal. Mal sehen was rauskommt.
Im Artikel Spule gibt es ja die neue Exceltabelle.
Damit kommt man mit deinem Kern bei 85 Windungen und 2x25mm Luftspalt
auf 436µH@130A oder mit mit 54 Windungen auf 200uH@200A. Mehr gibt der
Kern nicht her.
@ Kleomenis Dardousis (Gast)
>Verzeihung, ich habe angenommen es ist ein Ferrit-kern, genau weiss ich>es nicht, es ist ein Lamellen-Kern jedenfalls, Aus einem kleinen>kaputten Schweisstrafo, aber das soll jetzt dem Spaß keinen Abbruch tun,
AHHH, das ist aber ein RIESENUNTERSCHIED! Siehe mein vorheriges Posting!
>ich habe nun mal nichts besseres und muss damit auskommen, hoffe nur daß>die UI-Form auch gut genug ist, im Vergleich zum EI-Kern,
Ist es. Der Kern REICHT!
Mit nur 2x2mm Luftspalt und 25 Windungen kommt man auf 500uH@200A!!!
Falk Brunner schrieb:> Mit nur 2x2mm Luftspalt und 25 Windungen kommt man auf 500uH@200A!!!
In Industriegeräten findet man oft einen Luftspalt von je 4-6mm.
Man müsste jetzt noch die Vormagnetisierung für den Gleichstrom
berechnen.
mfg
Nochmal danke für die Geduld und die Antworten Leute... Ich hab schon
mal gelessen, daß Ferrit-Kerne bei niedrigen Frequenzen, glaube ich, zu
hohe Verluste hätten, es wäre sicher also das falsche, aber daran hab
ich nicht mehr gedacht, als ich meinen Kern falscherweise "Ferrit-Kern"
taufte... Also die Formeln bleiben weitestgehend auch gleich,
1cm-Durchmesser-Kabel (8mm plus Isolierung) ist auch da, fehlt
vielleicht ein Blöckchen Holz entsprechender Abmessungen, um
vorzuwickeln... Ich habe schon in diesem Forum ein Posting gelesen, wo
jemand auch eine Schweißtrafo als Glättungsdrossel für seine eigentliche
Schweißtrafo nahm, aber weder sagte es was über Kernform und
Abmessungen, noch über den Imax des Schweißgerätes, sondern nur daß er
es mit Kabel vollmachte, und den Luftspalt erfahrungsgemäß auf 1,5mm
einstellte. Aber das war ein sehr alter Thread leider, wo er mir
höchstwahrscheinlich nicht mehr geantwortet hätte... Es geht voran!!!
Danke!!!
Frank Xy schrieb:> Falk Brunner schrieb:>> Mit nur 2x2mm Luftspalt und 25 Windungen kommt man auf 500uH@200A!!!>> In Industriegeräten findet man oft einen Luftspalt von je 4-6mm.> Man müsste jetzt noch die Vormagnetisierung für den Gleichstrom> berechnen.>> mfg
Ich zitier mich mal selbst.
Aus dem Kopf heraus(Hab das Buch grad nicht zur Hand):
Luftspalt(in mm)=0,4 mal Wurzel aus dem Quadrat des eff.
Eisenquerschnittes
(dabei Afe in cm² einsetzen)
Bin nicht ganz sicher ob ich das aus dem Kopf richtig erinnert habe.
Ich komme dabei auf 10,91mm Gesamtluftspalt.
Also müsste man etwa 11mm Luftspalt auf 2 Stellen verteilen.
Jetzt fehlt nur noch eine Berechnung wie der Luftspalt die magnetischen
Eigenschaften der Drossel beeinflusst.
mfg
Edit: Eventuell ist das Quadrat in der Formel zuviel...
> Die Drossel ist ca. 25 cm lang, Durchmesser ca. 12cm.
Auweh, die hat ja einen großen Luftspalt :0)
Und bestimmt ein dickes Streufeld.
Warum haben die keinen magnetischen Rückschluss verwendet?
Ich würde das dicke Kabel in 8er-Form um die E-Schenkel wickeln.
Obwohl, da der Kern so riesig ist, wird die Wicklung entsprechend lang
und der Widerstand groß.
> -> Bei einem Füllfaktor von 0,5 (konservativ) und 5A/mm^2 (40mm^2> für 200A) kriegt man maximal 90 Windungen drauf. Ne ganze Menge!
Falk, wir hatten doch keine 100%ED angenommen --> mind. 10A/mm^2
Bernds Drossel hat ja auch 200/24 = 8,3.
@ eProfi (Gast)
>Auweh, die hat ja einen großen Luftspalt :0)>Und bestimmt ein dickes Streufeld.>Warum haben die keinen magnetischen Rückschluss verwendet?
Haben sie doch, die Bodenplatte ;-)
>> -> Bei einem Füllfaktor von 0,5 (konservativ) und 5A/mm^2 (40mm^2>> für 200A) kriegt man maximal 90 Windungen drauf. Ne ganze Menge!>Falk, wir hatten doch keine 100%ED angenommen --> mind. 10A/mm^2>Bernds Drossel hat ja auch 200/24 = 8,3.
Klar, aber bei dem riesigen Kern vom OP kann man sich den Luxus leisten
;-)
Trafoblech-1.jpg
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