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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Trenntrafo modifizieren


Autor: Kurt Bohnen (kurt)
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Hallo Leute,
da ich 40-60V mit einigen Ampere benötige habe ich um den Mittelschenkel 
dieses Trafos eine zusätzliche Sekundärspule mit 1,5mm² 
Installationsdraht gewickelt. Durch den großen Wicklungsdurchmesser 
ergibt sich aber ein erhöhter Innenwiderstand. Die Leerlaufspannung von 
45V bricht auf 30V zusammen bei Belastung mit 8A. (Die Werte wurden nach 
Gleichrichtung und Siebung gemessen).

Jetzt überlege ich ob es nicht besser wäre die Wicklung um einen 
Außenschenkel zu machen. Allerdings hat dieser natürlich nur den halben 
Querschnitt des Mittelschenkels.

Unter der Annahme ich wollte die 1,6kVA voll Ausnutzen, was sagt der 
Trafo dazu? Ist ein Außenschenkel OK, oder lieber beide Schenkel 
bewickeln und die Spulen Parallelschalten?

Wenn ich nur 800VA haben will reicht ein Schenkel aber?

Mfg,
Kurt

Autor: Ingo W. (Gast)
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Da gewinnst Du nichts, denn die Sekundärwicklung müste um beide 
Außenschenkel verteilt werden. Sonst würdest Du bei Belastung das Feld 
in den anderen Schenkel verdrängen (Streutrafo).
mfG ingo

Autor: Kurt Bohnen (kurt)
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Aber die Parallel- oder Reihenschaltung beider Außenschenkelspulen 
sollte dann funktionieren, ober habe ich da ein Verständnisproblem?

Autor: Ingo W. (Gast)
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Ja, wenn Du die Sekundärwicklung gleich auf beide Schenkel (am besten in 
Reihe)verteilst müsste es funktionieren. Der Einbruch der Gleichspannung 
auf 2/3 dürfte aber eher auf einen zu knappen Ladekondensator 
zurückzuführen sein. Grund: Im Leerlauf lädt er sich auf den 
Scheitelwert auf, bei Belastung bricht die Spannung zwischendurch je 
Belastung ein. Um das völlig zu vermeiden, müsste der Ladekondensator 
ziemlich groß sein (10000µF bedeuten 8V Einbruch bei 8A in 10mS, 
zwischen den Halbwellen), und würde durch den Trafo dann auch nur im 
Scheitel, mit hohen Spitzenströmen aufgeladen werden. Für diese 
Anwendung wäre eigentlich ein Schaltnetzteil besser geeignet, wenn Du 
aber mit dem Trafo auskommen musst hilft nur, ein Paar Windungen mehr 
und dann einen (Schalt?)Regler hintendran.
Hoffe, dir damit ein Wenig geholfen zu haben
mfG ingo

Autor: Kurt Bohnen (kurt)
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Doch, vielen Dank! Das hilft mir schon weiter. Wie groß der Kondensator 
war weiß ich leider nicht mehr (ist schon länger her) aber so um die 
10000µF wird der gehabt haben.

Ich werde es beim nächsten Versuch mal mit einem weiteren dicken Elko 
probieren. Wenn das trotzdem nicht reicht wird halt neu gewickelt auf 2x 
22VAC. In Reihe und gleichgerichtet macht das dann gut 60V.

Mfg,
Kurt

Autor: Udo Schmitt (urschmitt)
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Ausserdem sind 1,5 qmm für 8A ziemlich dünn. Ich würde mindestens 2,5 
eher 4qmm CuL-Draht nehmen. Also besser noch eine Wicklung mit der 
gleichen Anzahl Windungen auf den Kern und parallel schalten.
Vom Wickeln auf die Aussenschenkel halte ich nicht viel, bin aber kein 
Trafowickelspezialist um das begründen zu können.
Und für den Siebelko gibts die Daumenregel mindestens 2200µF pro A.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Kurt Bohnen (kurt)

>da ich 40-60V mit einigen Ampere benötige habe ich um den Mittelschenkel
>dieses Trafos eine zusätzliche Sekundärspule mit 1,5mm²
>Installationsdraht gewickelt.

Naja. Für sowas wurde Kuperlackdraht erfunden. Der ist nicht nur 
schicker, sondern auch dünner, man bekommt mehr Windungen drauf. Und er 
ist besser gekühlt.

> Durch den großen Wicklungsdurchmesser
>ergibt sich aber ein erhöhter Innenwiderstand. Die Leerlaufspannung von
>45V bricht auf 30V zusammen bei Belastung mit 8A. (Die Werte wurden nach
>Gleichrichtung und Siebung gemessen).

Wie bereits gesagt sind 45V Spitzenspannung im Leerlauf = 32V eff. Dein 
Trafo plus Gleichrichter arbeiten recht gut. Wenn gleich 30V*8A gerade 
mal 240W sind.

>Jetzt überlege ich ob es nicht besser wäre die Wicklung um einen
>Außenschenkel zu machen.

Nein, wurde bereits gesagt. Dann hättest du einen Streufeldtrafo, der 
ist dann butterweich, aber kurzschlussfest.

> Allerdings hat dieser natürlich nur den halben
>Querschnitt des Mittelschenkels.

Eben, siehe [Transformatoren und Spulen]].

>Unter der Annahme ich wollte die 1,6kVA voll Ausnutzen,

Wie? Deine Hobbywicklung hat so schon soviel Streufeld, dass du nicht 
mal 20% aus dem Trafo bekommst. Vergiss es. Kauf dir was Fertiges. Oder 
reiß die bestehene Sekundärwicklung runter und wickel die neu. Viel 
Spass.

MfG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Kurt Bohnen (kurt)

>probieren. Wenn das trotzdem nicht reicht wird halt neu gewickelt auf 2x
>22VAC. In Reihe und gleichgerichtet macht das dann gut 60V.

Aber nur im LEERLAUF!!!!

Autor: oszi40 (Gast)
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> zusätzliche Sekundärspule mit 1,5mm²
für 8A zu dünn !
Bei 8A sagt meine alte Tabelle: 3,142 mm² = Cul Durchmesser 2,07 mm


Ob die Primärwicklung ausreichend ist, haben wir jetzt nicht betrachtet.

Autor: Peter R. (pnu)
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Wickeln auf den Außenjochen ergibt eine große Streuinduktivität. Die 
Streuung wird sicher größer als 10%, dh. bei Nennlast sinkt die Spannung 
um 10 % der Leerlaufspannung ab. Beim Gleichrichten, mit impulsförmigem 
Strom, macht sich die Streuung dann noch stärker bemerkbar. Der 
Spannungsabfall bei Belastung entsteht also zu einem guten Anteil 
zusätzlich durch die Streuinduktivität.

Das Nutzen der Außenjoche macht die Sache schlechter als die Nutzung des 
Innenjoches.

Für den Ladekondensator gilt die alte Faustregel gut: Je A Laststrom 
4700 uF.
( Ich erinnere mich, dass das so etwa 1V Spitze-Spitze-Spannung im 
Sägezahn der gleichgerichteten 100-Hz-Spannung gibt.)

Für Volle Ausnutzung eines Trafo ist der Kupferfüllfaktor 
mitentscheidend:

Nur wenn das Wickelfenster voll mit Kupfer gefüllt ist, (weil der Draht 
den maximal möglichen Durchmesser hat) ergibt sich die maximal 
übertragbare Leistung des Kerns. Ein dick isolierter Draht wegen seiner 
Isolierung weniger mögliche Ampere, er hat ja weniger Kupferdurchmesser. 
Dazu kommt dann noch, dass die dicke Isolierung die Wärmeabfuhr 
behindert, man also nicht die volle Stromdichte fahren kann. bei 
Installationsdraht dürfte kaum die Hälfte der 1,6 kVA übrig bleiben.

Die Primärwicklung ist im Allgemeinen so ausgelegt, dass sie die halbe 
Fläche des Wickelfensters ausnutzt, ist im Allgemeinen gerade passend 
für die Nennleistung ausgelegt.

Autor: Kurt Bohnen (kurt)
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Leute, ich habe geschrieben eine zusätzliche Wicklung! Das sind nicht x 
Lagen übereinander wie die orginalen Sek. Wicklungen, sondern eine 
einzige Lage bestehend aus 34 Windungen. Mit der Wärmeabfuhr sollte das 
wohl keine Probleme geben.

Aber ich habe gerade ein paar Messungen gemacht:
AC Leerlaufspannung: 38,9V
Bei Belastung mit 13,54A (2,7Ohm) sind es noch 35,9V
Das ist doch ganz brauchbar?!

Nach Gleichrichtung und Siebung mit 30.000µF:
Leerlauf: 53,0V
Bei Belastung mit 2,7Ohm fließen 15,2A und die Spannung sinkt auf 41,1V.

Die 34 Windungen haben eine gesamtdrahtlänge von 15,5m. Das sollte 
rechnerisch einen Widerstand von 0,17Ohm ergeben.

Am besten hänge ich auch nochmal das Oszilloskop dran...

Autor: oszi40 (Gast)
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Kurt Bohnen schrieb:
> 30.000µF:
Den Spitzenstrom sollte Dein Gleichrichter auch aushalten (^^^^auf 
Dauer).

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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oszi40 schrieb:
> Kurt Bohnen schrieb:
>> 30.000µF:
> Den Spitzenstrom sollte Dein Gleichrichter auch aushalten (^^^^auf
> Dauer).


0.047 Ohm/ 40W würde ich da zusätzlich vor den GLeichrichter schalten, 
um den Spitzenstrom etwas zu reduzieren.

Dann sollte ein B80C25000 reichen.
Der TO wollte irgendwas von max. 15 bis 20 A entnehmen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Andrew Taylor (marsufant)

>0.047 Ohm/ 40W würde ich da zusätzlich vor den GLeichrichter schalten,
>um den Spitzenstrom etwas zu reduzieren.

Die stecken schon in seiner selbstgewickelten Sekundärwicklung.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Falk Brunner schrieb:
> @  Andrew Taylor (marsufant)
>
>>0.047 Ohm/ 40W würde ich da zusätzlich vor den GLeichrichter schalten,
>>um den Spitzenstrom etwas zu reduzieren.
>
> Die stecken schon in seiner selbstgewickelten Sekundärwicklung.

ZUSÄTZLICH war schon ernst gemeint. Und sollte auch so berücksichtigt 
werdne.

@TO
Du hast PN, melde Dich doch bitte mal. Danke.

Autor: Kurt Bohnen (kurt)
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Hallo zusammen,
hier ein paar Bilder. Kanal 1 (gelb) ist der Strom (Spannungsabfall über 
einem 20mOhm 5% Widerstand), Kanal 2 (grün) ist Spannung.

Bild 1:
Laststrom und Lastspannung.
DC-Kopplung. 0,315V / 0,02Ohm = 15,75A bei 42,9V

Bild 2:
Das selbe wie oben, aber AC-Kopplung.
Spannungsripple 2,9V, Stromripple 1,31A.

Bild 3:
Eingangsspannung und Strom am Gleichrichter.
Spitzenstrom ist 0,9V / 20mOhm = 45A.

Gleichrichter:
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=4663;PROVID=2402
Mit den 45A Spitzenstrom sollte der wohl locker klarkommen, mit seinen 
erlaubten 400A Spitzenstrom.

Der Einschaltstrom ist irrelevant, da der Trafo über einen Variac 
langsam hochgeregelt wird.

Mfg,
Kurt

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Kurt Bohnen (kurt)

>Gleichrichter:
>http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=4663;PROVID=2402
>Mit den 45A Spitzenstrom sollte der wohl locker klarkommen, mit seinen
>erlaubten 400A Spitzenstrom.

Der hat auch nur 35A effektiv, sollte knapp reichen.

MfG
Falk

Autor: Kurt (Gast)
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Keine Ahnung ob das hilft, aber es gibt leute die nutzen nen alten MOT 
zum neu Bewickeln. Die Hochspannungswicklung muss dafür natürlich 
weichen.

Autor: Kurt Bohnen (kurt)
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Gehe ich richtig in der Annahme, dass der größere Spannungsabfall bei DC 
Last auch am Innenwiderstand der Sekudärwicklung liegt? Wenn bei AC Last 
schon 2,3V abfallen sollten die Verluste bei den hohen Impulsströmen 
auch deutlich höher sein?

Also doch ein dickerer Cu-Lackdraht, nicht wegen der Wärme, sondern 
wegen dem Spannungsabfall.


@Kurt
Auch eine Möglichkeit.

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