Hallo, wie der Betreff vermuten lässt versuche ich gerade einen Stromwandler zu bauen. Weniger aus finanziellen Gründen als aus Spaß. Folgendes habe ich gemacht: 68 Windungen auf einen Ferritring gewickelt und die zu messende Leitung durchgesteckt (1mal). Daran hängt eine 40W Glühlampe -> 246mA Spitzenstrom Die Sekundärwiclung habe ich einmal an 10 Ohm und mal am 68 Ohm Widerstände gehängt. Wenn ich mit dem Oszi messe bekomme ich in beiden fällen ca 5mV Amplituden wobei das Signal relaitv gut aussieht. Die Spannung sollte ja aber in beiden Fällen deutlich höher sein (36mV und 246mV). Wenn ich die 40W führende Leitung 2 mal durch den Kern führe erhalte ich in beiden Fällen 10mV Amplituden. Wo vermutet ihr da jetzt das Problem? Da die Amplitude genau um den Faktor 2 steigt sollte der Kern ja nicht in Sättigung kommen? Liegt es an sehr schlechter Kopplung oder einem sehr ungeeigneten Kernmaterial? Wäre schön wenn mir jemand mal seine Meinung dazu sagen könnte! Grüße Jan
Der Ferritring arbeitet in diesem Fall irgendwo im Mittelfeld zwischen Spannungstransformator und Stromwandler. Beim Stromwandler sollte die Sekundärseite an einen Kurzschluss bzw. den möglichst niederohmigen Messkreis eines Strommeßgerätes angeschlossen sein. Nur wenn dann das hinreichend erfüllt ist, ist man im Stromwandlerbetrieb des Trafo. Die Spannung ist dann auf Primär- und Sekundärseite fast Null und ist mehr ein Abbild der Trafoverluste als eines der Windungszahlen. Die Spannungen am Stromwandler haben also weniger mit dem Windungsverhältnis zu tun als mit dem Sättigungs- und verlustverhalten des Wandlers.
@Jan (Gast)
>an sehr schlechter Kopplung oder einem sehr ungeeigneten Kernmaterial?
Letzteres. Man kann nicht irgendeinen Ringkern nehmen, schon gar nicht
bei 50 Hz. Denn da braucht man viele Windungen bzw. eine hohe
Permeabiliutät im Kern, um die untere Grenzfrequenz von 50Hz und weniger
zu erreichen.
MfG
Falk
Trafos sättigen nicht wegen den Strom sonder wegen der Spannungszeitfläche. Mit einem Kurzschluss an den Anschlüssen sättigt der Kern nie. Bzw. nur partiell am Streufeld. R ist also zu groß. Mfg Michael
Naja aber da sich die Spannung verdoppeln lässt würde ich doch mal vermuten dass er nicht gesättigt ist?
>Trafos sättigen nicht wegen den Strom sonder wegen der Spannungszeitfläche.
Das ist nicht korrekt. Die Spannungs-Zeit-Fläche lässt ja den Strom
steigen!
Versteh ich nicht. Dein Ergebnis ist doch perfekt? Die Spannung die du misst, sollte im idealfall unabhänig vom Lastwiderstand sein! Ganz einfache Erklärung: Die Primärwicklung (eine oder zwei Windungen) bilden eine (sehr kleine) Induktivität, an welche durch den 50Hz Strom eine Spannung abfällt (z.B. 0,1mV). Diese Spannung wird nun auf die sekundärseite hochtransformiert und ergeben z.b. mit Windungszahl 1:100 eine Spannung von 10mV. Der Lastwiderstand kann also auch ganz weggelassen werden. Willst du die Strommessung phasen(-richtig) verschieben, so kannst du z.B. einen kleinen Lastwiderstand ranhängen, welcher den Ausgangsstrom nicht beeinflusst. Dadurch hast du quasi eine Spannungsquelle in Reihe mit der Selbstinduktivität und somit eine Phasenverschiebung, welche du am Shunt messen kannst. Ich würde mal bei so geringen Windungszahlen auf 1 Ohm oder weniger tippen. (normale Stromwandler in schaltnetzteilen haben 100Ohm - aber bei Frequenzen um die 100kHz!!)
Matthias Lipinsky schrieb: >>Trafos sättigen nicht wegen den Strom sonder wegen der Spannungszeitfläche. > > Das ist nicht korrekt. Die Spannungs-Zeit-Fläche lässt ja den Strom > steigen! Ja, was zählt ist der Strom. Wobei man beim Strom zwischen dem Strom unterscheiden muss der übertragen wird, und dem Strom der in die Induktivität fließt und dort gespeichert wird. Letzterer bewirkt die Sättigung. S. Matlok schrieb: > Die Primärwicklung (eine oder zwei Windungen) bilden eine (sehr kleine) > Induktivität, an welche durch den 50Hz Strom eine Spannung abfällt (z.B. > 0,1mV). Diese Spannung wird nun auf die sekundärseite hochtransformiert > und ergeben z.b. mit Windungszahl 1:100 eine Spannung von 10mV. > Der Lastwiderstand kann also auch ganz weggelassen werden. Das ist dann aber kein Stromwandler sondern irgendwas ungenaues, denn spätestens wenn das ganze Oberwellen enthält kommt ein viel höherer Wert raus.
Benedikt K. schrieb: > S. Matlok schrieb: >> Die Primärwicklung (eine oder zwei Windungen) bilden eine (sehr kleine) >> Induktivität, an welche durch den 50Hz Strom eine Spannung abfällt (z.B. >> 0,1mV). Diese Spannung wird nun auf die sekundärseite hochtransformiert >> und ergeben z.b. mit Windungszahl 1:100 eine Spannung von 10mV. >> Der Lastwiderstand kann also auch ganz weggelassen werden. > > Das ist dann aber kein Stromwandler sondern irgendwas ungenaues, denn > spätestens wenn das ganze Oberwellen enthält kommt ein viel höherer Wert > raus. Jao, aber ist es nicht genau das, was gerade genau bei ihm passiert? Ich habe zumindest noch keinen Stromwandler dieser Art in einer 50Hz Sinus Anwendung gesehen. Selbst Wandler für Oszis haben Probleme solche niedrigen frequenzen nach genau diesem Prinzip zu messen (oder irre ich da? hatte mal einen in der Hand mit unterer Grenzfrequenz von 500Hz) Und naja, Oberwellen erzeugen natürich nach der "nur-spannung abgreif-methode" viel höhere Spannungen, für eine Master-Slave Steckdosenanwendung könnte es trotzdem langen (besonders bei einer Oberwellenarmen Glühlampe ;-)
S. Matlok schrieb: > Ich habe zumindest noch keinen Stromwandler dieser Art in einer 50Hz > Sinus Anwendung gesehen. Selbst Wandler für Oszis haben Probleme solche > niedrigen frequenzen nach genau diesem Prinzip zu messen (oder irre ich > da? hatte mal einen in der Hand mit unterer Grenzfrequenz von 500Hz) Die Dinger sind aber Standard, in der Leistungselektronik und Maschinensteuerung weit verbreitet: http://www.csd-electronics.de/data/pdf/Stromwandler.pdf Die Dinger haben meist einen Eisenkern anstelle von einem Ringkern. @Jan Bist du sicher, dass du Feritkerne verwendet hast und nicht zufällig Eisenpulverkerne? Mit denen hatte ich nämlich einen ähnlichen Effekt (selbst ohne Widerstand kam kaum mehr als 1-2Vss raus). Allerdings weiß ich nicht mehr, ob das bei 50Hz war, oder doch etwas höher. Hmm, wenn ich mir das recht überlege, dann könnte das durchaus der Effekt sein, den S. Matlok beschrieben hat. Da ein Feritringkern eine höhere Permeabilität hat, erreicht man bei gleicher Windungszahl eine höhere Induktivität als bei Eisenpulver. Der Strom durch die Induktivität muss nämlich im vergleich zu dem übertragenen Strom vernachlässigbar klein sein. Als Abhilfe benötigt man also mehr Windungen bzw. einen kleineren Widerstand wie weiter oben schon geschrieben. PS: Ich habe sogar eine Masterslave Steckdosenleiste, die nach diesem Prinzip (ohne Widerstand) funktioniert: Das Dinge ist der größte Schrott: Bei Geräten mit Schaltnetzteilen erkennt diese (aufgrund der Oberwellen) keinen Unterschied zwischen 5W und 50W, bzw. der Temperatureinfluss zwischen Tag und Nacht ist größer als der durch die Leistung...
@ Benedikt K. (benedikt) (Moderator) >Bist du sicher, dass du Feritkerne verwendet hast und nicht zufällig >Eisenpulverkerne? Mit denen hatte ich nämlich einen ähnlichen Effekt >Da ein Feritringkern eine höhere Permeabilität hat, erreicht man bei >gleicher Windungszahl eine höhere Induktivität als bei Eisenpulver. Es gibt nicht DEN Ferritkern und DEN Eisenpulverkern! Da gibt es DUTZENDE Materialien mit SEHR verschiedenen Permeabilitäten! Also ohne Messung ist das vollkommen sinnlos. Uns Stromwandler müssen prinzipbedingt nahe dem Kurzschluss betrieben werden. Sonst wäre es nämlich ein normaler Trafo ala Rogofskispule, und die funktioniert etwas anders, auch wenn sie scheinbar sehr ähnlich aussieht. http://de.wikipedia.org/wiki/Stromwandler http://de.wikipedia.org/wiki/Rogowskispule MFG Falk
Jan schrieb: > ... Liegt es > an sehr schlechter Kopplung oder einem sehr ungeeigneten Kernmaterial? Sehr wahrscheinlich Ungeeignetes Kernmaterial. Probier es mal mit einem für 50Hz geeigneten Trafo, dessen Wicklungen nicht vergossen sind. Einfacher "Klingeltrafo" ist z.B. gut für einen Test. 1 Wdg 0.75 mm2 für die Lampen seite, und dann Deine Widerstände an die 5 oder 8V AC Wicklung. Ist mal ein guter Startwert für eine Stromwandler-Versuch. Für'S richtige Messen: Es gibt haufenweise billige Stromwandler in 1-2-3 zu ersteigern. Einfach mal einige Zeit schauen.
Naja also ich kann leider nicht genau sagen um was für ein Material es sich handelt. Hab einfach den nächstbesten genommen.
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