Restmagnetisierung, kleine Induktivität, grosser Einschaltstrom

[Daniel (Gast)]

Hallo,

folgendes Szenario wird beschrieben
Trafo wird ausgeschaltet, Kern behält Restmagetisierung.
Spannung wird beim Nulldurchgang zugeschaltet, und zwar so dass
die Restmagetisierung verstärkt wird. => Problem ist zu hoher
Einschaltstrom.

Argumentation ist: Kern in Sättigung => Induktivität sehr gering

u = L * di/dt
u durch Netz vorgegeben, i(t=0)=0, L gering => di/dt groß, i 
aufintegriert

Weiterhin wird behauptet, dass zuschalten im Spannungsmaximum
(in der Spannungsrichtung so, dass Restmagnetisierung ebenfalls 
verstärkend)
einen etwas geringeren Einschaltstrom zur Folge hat.

Nach der Formel oben ist doch einfach die Zeit entscheidend, damit
Integrall über di/dt keinen zu hohen Wert erreicht.
Zuschalten im "Spannungsmaximum" müsste doch demnach nicht notwendig 
sein, oder sehe ich das falsch?

Eine wichtige Frage noch zum Schluss.
Mir ist nicht ganz klar, wieso die Induktivität kleiner wird, wenn
Restmagnetisierung bleibt. Wenn ich Spulenmodel zugrunde lege, dann

W = 0.5*L*I^2 = 0.5*B*H*A*l
mit H = N*I/l
=> L = u0*u*N^2/l*A

W = magn. Energie der Spule
A = Fläche der Spule
l = hohe der Spule
N = Anzahl der Windungen
u = permeabilität

Mache ich den Fehler darin, dass ich die Permeabilität als konstant
ansehe? In Wirklichkeit ist sie vom H Feld abhängig? Dann ergibt sich
ja diese B über H Hysterekurve, mit u Steigung bei sehr kleinen H.

Gruß,
Daniel

[Conrad (Gast)]

Aua, das ist aber sehr theoretisch- wer braucht sowas ?

ALso, das u (Permeabilität) ist keine Konstante, sondern folgt der 
Hystereskurve bzw. dem Ausschaltpunkt auf der Kurve....Viel Spaß !

[Falk B. (falk)]

@  Daniel (Gast)

>Trafo wird ausgeschaltet, Kern behält Restmagetisierung.

aka Remanenz

>Spannung wird beim Nulldurchgang zugeschaltet, und zwar so dass
>die Restmagetisierung verstärkt wird. => Problem ist zu hoher
>Einschaltstrom.

Jo.

>u = L * di/dt
>u durch Netz vorgegeben, i(t=0)=0, L gering => di/dt groß, i
>aufintegriert

Stimmt so in der Form nicht bzw. ist die Darstllung ungünstig. Besser 
ist der Ansatz mit der Spannungszeitfläche.

>Weiterhin wird behauptet, dass zuschalten im Spannungsmaximum
>(in der Spannungsrichtung so, dass Restmagnetisierung ebenfalls
>verstärkend)
>einen etwas geringeren Einschaltstrom zur Folge hat.

Etwas, aber reicht im Allgemeinen nicht.

>Nach der Formel oben ist doch einfach die Zeit entscheidend, damit
>Integrall über di/dt keinen zu hohen Wert erreicht.

Nö, das Integral über U muss klein bleiben, bzw. die entgegengesetzte 
Polarität zur Remanenz haben.

>Zuschalten im "Spannungsmaximum" müsste doch demnach nicht notwendig
>sein, oder sehe ich das falsch?

Nein, das ist so richtig.

>Mir ist nicht ganz klar, wieso die Induktivität kleiner wird, wenn
>Restmagnetisierung bleibt.

Weil der Eisenkern nichtlinear ist und eine (scharfe) 
Sättigungscharakterisik aufweist.

>Wenn ich Spulenmodel zugrunde lege, dann

Falsch, siehe oben.

>Mache ich den Fehler darin, dass ich die Permeabilität als konstant
>ansehe?

Ja.

> In Wirklichkeit ist sie vom H Feld abhängig? Dann ergibt sich
> ja diese B über H Hysterekurve, mit u Steigung bei sehr kleinen H.

Jo.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen#Weblinks

http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/5d/Verlustarme_trafos.pdf

[Arno H. (arno_h)]

Hier gibts einiges an Literatur und Anwendungsbeispielen dazu:
http://www.emeko.de/index.php?id=94&L=0

Arno