Hallo ! Ich verwende einen Ringkern-Stromwandler zur genauen Erfassung eines Stroms bei 50Hz über eine niederohmige Bürde. Der Strom wird als Einzelleiter durch den Ring durchgeführt. Der Kern geht laut Datenblatt bei etwa H=100mA/cm in Sättigung (B=1T). Das wären lediglich H=10A/m. Das Funktionsprinzip besteht ja darin, dass das Feld im Ring durch die Summe aus Primär- und Sekundärdurchflutung bestimmt wird, aber von den außen vorbeifließenden Strömen unbeeinflusst bleibt. Der Rest ist Trafoprinzip, was mir soweit klar ist (bitte hier nicht erklären wie ein Wandler funktioniert, das weiß ich ...). Wenn ich nun aber die Rückleitung (aus konstruktionsbedingten Gründen) sehr nahe beim Wandler anbringe, so erzeugt doch diese ebenfalls ein H-Feld, das den Ring (teilweise) durchdringt. Angenommen der Strom sei 100A und der Abstand des Rückleiters etwa 1cm vom Kern, dann hätte ich beim Kern ein Streufeld von etwa 1000A/m durch die Rückleitung. Dieses Feld würde das Kernmaterial ja schon längst in Sättigung bringen, zumindest jenen Teil des Kerns, der sich nahe genug beim rückfließenden Strom befindet. Muss man nun (um sehr genau zu messen) auf diese Streufelder achten, da der Kern u.U. in den nichtlinearen Bereich geht und Oberwellen produziert, oder liege ich mit dieser Überlegung falsch? Würde mich über Erfahrung von alten Hasen freuen ;-) Liebe Grüße, Michael
Michael W. schrieb: > Muss man nun (um sehr genau zu messen) auf diese Streufelder achten, Ja, 'um sehr genau zu messen', weil das Feld inhomogen ist. Man muss sogar darauf achten, daß der Draht genau durch die Mitte des Kerns läuft damit seine Feldlinien den Kern sehr homogen treffen, und man müsste darauf achten, das Erdmagnetfeld abzuschirmen, weil das zu asymmetrischer Sättigung führt und damit Messfehlern. Aber Stromwandlertrafsio sind gar nicht dafür gedacht, 'sehr genau zu messen' (besser als 1%), schon die Temperatur des Ringkerns verfälscht das Messergebnis. Nimm einem Shunt, wenn du sehr genau messen willst, und trenne das Signal erst danach galvanisch. Klar ist das aufwändiger.
Hallo ! Ich denke so genau, dass man sogar das Erdfeld abschirmen muss brauche ich es nicht, aber so etwa 0,1% wären schon notwendig. Ich frage mich halt nur, wie das funktionieren kann, wenn schon kleine Felder den Kern in Sättigung bringen können. Gibt es Literatur zu Wandlerfehlern?
@ Michael W. (armeinsteiger) >halt nur, wie das funktionieren kann, wenn schon kleine Felder den Kern >in Sättigung bringen können. Dann hast du das Trafoprinzip nicht verstanden. Die Magnetfelder von Primärstrom und Sekundärstrom heben sich auf! Klingt komisch, ist aber so. Was übrig bleibt ist der Magnetisierungsstrom, und der ist bei richtiger Dimensionierung sehr klein, im Bereich von 10% und deutlich darunter! Siehe Transformatoren und Spulen.
Die 10 A/m sind das Feld im Kern was man braucht um das Material in die Sättigung zu bringen. Für den Leiter neben dem Kern hat man aber keinen geschlossenen Kern mehr und das H Feld im Kern ist viel kleiner als das H-Feld des Leiters. Wenn einen das Feld stört (wegen sehr hoher Ansprüche), sollte man ggf. eine Magentische Anschirmung um den Wandler in Erwägung ziehen.
Michael W. schrieb: > so etwa 0,1% wären schon notwendig. So dein Beutel gut, wirklich gut, gefüllt ist, wende dich an die Firma LEM. Oder du hast viel Zeit und Bastelwut, dann kann man auch einen einfachen Trafowandler soweit bringen.
Falk Brunner schrieb: > @ Michael W. (armeinsteiger) > >>halt nur, wie das funktionieren kann, wenn schon kleine Felder den Kern >>in Sättigung bringen können. > > Dann hast du das Trafoprinzip nicht verstanden. Die Magnetfelder von > Primärstrom und Sekundärstrom heben sich auf! Klingt komisch, ist aber > so. Was übrig bleibt ist der Magnetisierungsstrom, und der ist bei > richtiger Dimensionierung sehr klein, im Bereich von 10% und deutlich > darunter! > > Siehe Transformatoren und Spulen. Sorry, aber ich kenne das Trafoprinzip zur Genüge. Da ich wusste dass dies irgendwann kommt schrieb ich oben "bitte hier nicht erklären wie ein Wandler funktioniert, das weiß ich ...". Ich sprach ja nicht von den Feldern, die aus Primär- und Sekundärdurchflutung entstehen, sondern von externen Feldern.
Ulrich H. schrieb: > Die 10 A/m sind das Feld im Kern was man braucht um das Material in die > Sättigung zu bringen. Für den Leiter neben dem Kern hat man aber keinen > geschlossenen Kern mehr und das H Feld im Kern ist viel kleiner als das > H-Feld des Leiters. > Wenn einen das Feld stört (wegen sehr hoher Ansprüche), sollte man ggf. > eine Magentische Anschirmung um den Wandler in Erwägung ziehen. Der Leiter neben dem Kern erzeugt zweifellos ein Magnetfeld. Nun stelle man sich vor, man bringe eine kleine längliche Probe (sagen wir 1mm³ mit kleinem Entmagnetisierunsfaktor) des Kernmaterials in dieses Feld. Dann würde ich erwarten, dass sich die Probe aufmagnetisiert entsprechend der Magnetisierungskurve B(H). Bei einem größeren Ding, wie einem Wandlerkern weiß ich hingegen nicht genau, was passiert, da ich das nicht ausrechnen kann. Der Wandler sieht das Streufeld ja nicht zur Gänze, sondern nur ein Teil des Wandlers. Die Feldlinien treten dann im rechten Winkel in den Kern ein, d.h. das Streufeld wird stark verzerrt. Wird dann der Teil des Kerns magnetisiert, der sich in der Nähe des Streufelds befindet, oder wird der Effekt als ganzes verschmiert und macht sich nicht stark bemerkbar? Scheinbar trifft dies zu, aber erklären kann ich es mir halt noch nicht ganz. Man müsste da ein Finite Elemente Simulation machen...
Die Rückleitung sieht quasi einen Kern mit sehr großem "Luftspalt". Das H-Feld ist im Kern µr mal kleiner. Du kannst leicht ausrechnen wie stark das Feld in einem Ringkern mit normalen Luftspalt ist.
jens schrieb: > Die Rückleitung sieht quasi einen Kern mit sehr großem "Luftspalt". Das > H-Feld ist im Kern µr mal kleiner. Du kannst leicht ausrechnen wie stark > das Feld in einem Ringkern mit normalen Luftspalt ist. Ja, das ist es. Ich habe vergessen dass das Feld H_i durch den Entmagnetisierungsfaktor abgeschwächt wird, bei meinem hohen my_r bleibt da vom angelegten Feld H0 quasi nichts übrig, egal wie die Geometrie und das D konkret aussieht.
woraus folgt, dass
Danke, jetzt ist alles klar ;-)
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