In einem Versuch mit 220V Trafo wurde die Spannung erhöht und ab ca 40V
fing der sinusförmige Strom an sich zu verformen bis er diese
"buckelige" form annahm. Im anderen Bild ist das gleiche wie eine Art
Hysterese dargestellt.
Meine Frage ist jetzt, wieso sich der Strom so verformt?
Ich habe mir schonmal ein paar Gedanken gemacht, weiß aber nicht in wie
fern die stimmen:
Spannung = N * dphi/dt => Wenn Sie Spannung steigt, steigt auch der
mag. Fluss
Der Fluss phi = Integral B dA => da der Querschnitt konstant bleibt,
steigt die Flussdichte an und der Kern geht in die Sättigung
was das genau bedeutet und wie das mit dem Stromverlauf (evtl über
phi=I*N/Rm !?) zusammenhängt ist mir aber noch nicht ganz klar :-/
Vereinfacht gesagt: Bei Sättigung sinkt das µ, weil B etwa konstant
bleibt und H ansteigt. µ steht aber in der Formel für die Induktivität L
und damit auch für den Blindwiderstand. Also steigt I stark an bei
steigendem U.
Genau das was auf deinem Dritten Bild zusehen ist nutze
ich aus um bei unbekanten Trafos und Ferritkernen herauszufinden
wann Magnetische-Sättigung einsetzt. Ich bewickle dann
zum Beispiel einen Ringkern mit einer Testwicklung,
und lasse einen Wechselstrom drüber fließen, den ich
einstellen kann. Wenn dann zum Beispiel bei 100 Windungen
und 1A Sättigung einsetzt, weiß ich das ich die Spule
bei 200 Windungen für < 0,5A oder 50 Widungen für < 2A
verwenden kann. Ich benutze die im Anhang gezeigte
Testschaltung.
Pink Shell schrieb:> Vereinfacht gesagt: Bei Sättigung sinkt das µ, weil B etwa konstant> bleibt und H ansteigt. µ steht aber in der Formel für die Induktivität L> und damit auch für den Blindwiderstand. Also steigt I stark an bei> steigendem U.
es gibt ja die Formel
U_eff= √2*π* B^ A f * N
A,f,N sind ja konstant. Wenn jetzt U steigt, wie bleibt dann B konstant?
Ich brauch für meine Ausarbeitung noch so 1-2 Sätze, die das obige Thema
erklären. Habe es bis jetzt so wie auf dem Bild.
Jetzt muss noch drunter "... dies passiert weil, und dann wollte ich
schreiben dass bei Sättigung die Permeabilität sinkt, B etwa konstant
bleibt und H steigt ... dadurch Steigt der Strom an ( Formel: I*N/l = H
)
wäre das richtig oder würdet Ihr das anders schreiben?
Lena S. schrieb:> Jetzt muss noch drunter "... dies passiert weil, und dann wollte ich> schreiben dass bei Sättigung die Permeabilität sinkt, B etwa konstant> bleibt und H steigt ... dadurch Steigt der Strom an
Das entspricht ja ziemlich genau der Formulierung von Pink Shell.
Also vergiss nicht in Deiner Arbeit, Ihn als Quelle anzugeben!
(Falls Du später vielleicht mal Minister wirst) :-)
Meint
Harald
kann leider nicht editieren..
wie schaut das denn jetzt mit der "Transformatorenhauptgleichung" aus?
also wir hatten ja gesagt,dass B konstant bleibt... aber wenn U
hochgeht, muss doch auch B hoch gehen oder nicht?
B bleibt im Trafo ja nicht konstant, es ändert sich entsprechend der
augenblicklichen Spannung, bei sinusförmiger Spannung also sinusförmig,
um 90 Grad phasenverschoben, wie in jeder Induktivität
Die Formel sagt aus, welche Spannung am Trafo höchstens angelegt werden
soll. bzw. mit welcher Spannung der Trafo betrieben werden soll.
Deshalb wird für B der erlaubte Scheitelwert angegeben.
Exakt müsste also U < ....... geschrieben werden, weil ja B-Scheitel in
der Formel steht.
Ist die Gleichung untererfüllt, wird der Trafo unwirtschaftlich genutzt,
ist sie "übererfüllt" entsteht zuerst ein dreieckförmiger Strom (Das ist
z.B. bei vielen Leistungstrafos der Fall) und anschließend ein Strom mit
diesen Spitzen.
Böse Menschen würden sagen: Diese Gleichung ist Sch....
Auf der linken Seite steht ein Effektivwert, auf der rechten ein
Scheitelwert, das kann ja garnicht gleich sein.
ok, dann lass ich diese Formel ganz weg.
habe es jetzt geschrieben wie im Bild.
Dann stimmen die Sätze über den Bildern aber auch nicht oder? weil da
hatte ich ja geschrieben "verlauf bei kleiner und großer Flussdichte"
(das hat eine andere Person geschrieben, die vor mir die Ausarbeitung
gemacht hat)
dann schreibe ich jetzt einfach drüber
"normaler sinusförmiger Verlauf"
und
"U > 40V. Tarafokern geht in die Sättigung"
das wäre dann korrekt, ja?
dann bedanke ich mich schonmal recht herzlich thumbs up :-)
Lena S. schrieb:
> "U > 40V. Tarafokern geht in die Sättigung"> das wäre dann korrekt, ja?
Hier liegt noch ein Denkfehler vor.
Die Aussage kann man so nicht machen. Der Kern kann
in Sättigung gehen oder auch nicht. Das hängt vom Strom
ab der fließt, und der wiederrum hängt von der Frequenz ab.
Hohe Frequenz kleiner Strom, nidrige Frequenz großer Strom.
Die Magnetische-Sättigung bei einer Spule ist nur
abhängig von Strom mal Windungszahl.
Noch ein Zusatz.
Ich habe geschrieben: Die Magnetische-Sättigung bei einer Spule ist nur
abhängig von Strom mal Windungszahl.
Und natürlich auch noch vom Material des Kerns.
die Frequenz ist ja gleich geblieben (Netzfrequenz !?).
Ich habe nur nur gesehen, wie die Spannung langsam hochgedreht wurde und
sich dann ab etwa 40V der sinusförmige Strom verformt hat.
Wir haben ja jetzt gesagt, dass B konstant bleibt und der Strom steigen
muss, also hängt das doch unmittelbar zusammen oder nicht !?
B~U, H~i. Schau die nichtlineare Magnetisierungskennlinie [B=f(H)] an,
dann wird klar warum ein typischer Magnetisierungsstrom so aussieht.
In hunderten stundentischen Versuchsausarbeitungen und Vorlesungen wird
dies graphisch hergeleitet (3 Diagramme, Stützwerte punktweise
übertragen).
Hallo,
Lena S. schrieb:> die Frequenz ist ja gleich geblieben (Netzfrequenz !?).>> Ich habe nur nur gesehen, wie die Spannung langsam hochgedreht wurde und> sich dann ab etwa 40V der sinusförmige Strom verformt hat.>> Wir haben ja jetzt gesagt, dass B konstant bleibt und der Strom steigen> muss, also hängt das doch unmittelbar zusammen oder nicht !?
Wieso soll die Flussdichte konstant bleiben wenn die angelegte Spannung
steigt? Du vergisst den Effekt der Selbstinduktion. Vereinfacht gesagt
steigt der aufgenommene Strom beim gesättigten (idealen) Trafo solange
an, bis die angelegte Spannung wieder gleich der induzierten Spannung
ist, die sich nach dem Induktionsgesetz berechnet, also Windungszahl mal
d Phi / dt.
Damit erklären sich die "Spitzen" im Stromverlauf: Wenn der Kern in die
Sättigung geht, steigt der Strom überproportional solange an bis w * d
Phi/dt wieder der angelegten Spannung entspricht, was die Spitzen auf
dem Stromverlauf erklärt.
Das Verhalten eines elektromagnetischen Energiewandlers kann besser
erklärt werden, wenn man man seine Physik verstanden hat -- hier das
Induktionsgesetz. Die Anwendung irgendwelcher Formeln ist idR. nicht
wirklich zielführend.
Grüßle,
Volker.
WIESO NUTZT MAN DIESES VERHALTEN NICHT ZUR STROMGEWINNUNG AUS?WENN EIN
MAGNETISCHER SPULENKERN IN DIE SÄTIGUNG GETRIEBEN WIRD;STEIGT DOCH I;AUF
DEUTSCH; DIE AMPEREZAHL GEHT HOCH?!?Habe ich dann nicht bedeutend mehr
strom als vorher?
locke schrieb:> WIESO NUTZT MAN DIESES VERHALTEN NICHT ZUR STROMGEWINNUNG AUS?
Man "gewinnt" nicht Strom, sondern Leistung bzw. Energie - wenn.
Und "gesättigt" bedeutet nicht, daß da plötzlich wegen "Übersättigung"
oder sowas plötzlich "Freie Energie" ausgespuckt ("gekotzt"?) wird.
Egal, wie viel Strom mehr als vorher dann dabei fließt. Vielmehr
entstehen dabei Verluste, weil der Stromfluß nicht in Leistung umgesetzt
wird.
Jetzt wirst Du sagen: "Ja, genau! Und deshalb..." ---> Nein. Außer, Du
willst dort überall zuätzliche Trafos einbauen, die dann nur bei
Sättigung, Kurzschlüssen u. ähnlichem per Relais zugeschaltet werden,
um...
Da ist leider kompletter Unsinn, lieber Ulf.
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