Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Transformator mit Strombegrenzung


von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Nur ein Gedankenspiel: Wenn ich einen Transformator bauen würde, dessen 
Wicklungen aufgrund ihres Querschnittes mehr Strom vertragen, als der 
Eisenkern übertragen kann...

Habe ich dann eine Strombegrenzung, bzw einen kurzschlussfesten 
Transformator?

Würde es dann reichen, nur die Primärwicklung "dicker" auszulegen?

Ich denke dabei an Ladegeräte und LED Leuchten.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Stefan us (stefanus)

>Habe ich dann eine Strombegrenzung, bzw einen kurzschlussfesten
>Transformator?

Nein.

>Würde es dann reichen, nur die Primärwicklung "dicker" auszulegen?

Nein.

>Ich denke dabei an Ladegeräte und LED Leuchten.

Ein kurzschlußfester Trafo ist ein Streufeldtransformator.

https://de.wikipedia.org/wiki/Streufeldtransformator

Aber damit allein baut man keine Ladegeräte oder VErsorgung für 
LED-Leuchten. Das macht man anders.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

> Nein.

Das ahnte isch schon, sonst häte Conrad solche Transformatoren im 
Programm. Du kannst mir sicher auch erklären, warum das so nicht geht? 
Ich würde mich darüber freuen.

Wie gesagt, ist es nur ein gedankenspielt. Ich möchte gerne lernen, 
warum es nicht geht.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

Kernsättigung ist ein ganz schlechter Betriebszustand für einen 
"üblichen" Transformator.
Und genau das vermeidet der eben genannte Streufeldtransformator (hast 
du auch wahrscheinlich einen zu Hause, den Klingeltrafo).

von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

H.Joachim Seifert schrieb:
> Kernsättigung ist ein ganz schlechter Betriebszustand für einen
> "üblichen" Transformator.
> Und genau das vermeidet der eben genannte Streufeldtransformator

Nee, ein Streufeld-Trafo kann genauso gesättigt sein wie ein normaler 
Trafo. Der Unterschied zum normalen Trafo ist die schlechte magnetische 
Kopplung zwischen Primär- und Sekundärseite. Damit wird erreicht, dass 
der Trafo Kurzschlussfest wird.

Die magnetische Flussdichte im Trafo (auch im Streufeld-Trafo) ist 
übrigens im Leerlauf am größten, und da ist es vollkommen gleichgültig 
wie die Sekundärseite magnetisch gekoppelt ist.

von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

Stefan us schrieb:
> Du kannst mir sicher auch erklären, warum das so nicht geht?

Nun, ein Trafo funktioniert ganz anders als du denkst.

Die Primärspannung erzeugt ein Magnetfeld im Kern welches beide 
Wicklungen durchsetzt und damit die Kopplung herstellt. Wenn ein 
Sekundärstrom fließt, erzeugt dieser eine Magnetiseirung, die der 
primären entgegengesetzt ist. Das führt zu einer Feldschwächung und 
damit zur Abhahme der Primärinduktivität. Das wiederum zieht einen 
größeren Primärstrom nach sich, der soweit ansteigt, bis die 
Leerlaufmagnetisierung wieder erreicht ist. Der Trafo ist also ein 
Regelsystem, was auf konstante Kernmagnetisierung regelt. Daher ist es 
dem (idealen) Trafo egal, welche Ströme fließen, im Kern herschen immer 
die gleichen Verhältnisse.

Im realen Trafo hat man durch die Drahtwiderstände eine Abnahme der 
wirksamen Spannungen und damit eine unter Last absinkende Magnetisierung 
und außerdem natürlich eine entsprechende Erwärmung. Dickere Drähte 
verringern die Verluste und machen das Magnetfeld stabiler und erhöhen 
die übertragbare Leistung und Ströme. Also genau das Gegenteil von 
deinem Ziel.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Stefan us schrieb:

> Nur ein Gedankenspiel: Wenn ich einen Transformator bauen würde, dessen
> Wicklungen aufgrund ihres Querschnittes mehr Strom vertragen, als der
> Eisenkern übertragen kann...

Es gibt bei normalen Trafos keine Begrenzung der Leistung auf Grund
des Querschnitts des Eisenkerns. Die Begrenzung ergibt sich allein
durch die Erwärmung und dadurch, wieviel Wärme der Trafo an die
Umgebung abgeben kann.
Gruss
Harald

von Falk B. (falk)


Lesenswert?


von Blick nicht durch (Gast)


Lesenswert?

Jeder Klingeltrafo ist, aus gutem Grunde, kurzschlussfest.
Die magn. Kopplung ist dabei sehr "weich/lose".

http://de.wikipedia.org/wiki/Klingeltransformator

von Joachim B. (jar)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> Es gibt bei normalen Trafos keine Begrenzung der Leistung auf Grund
> des Querschnitts des Eisenkerns. Die Begrenzung ergibt sich allein
> durch die Erwärmung und dadurch, wieviel Wärme der Trafo an die
> Umgebung abgeben kann.
> Gruss
> Harald

ich gestehe in Trafo bin ich schlecht, vielleicht kannst du erklären 
warum eine Netztrennung mit 2 Ringkerntrafos von 230V auf 12V und 12V zu 
230V nicht klappt? (Trafo offensichtlich in der Sättigung, nicht 
belastbar)

aber mit 230V : 12V und 15V : 230V klappts, gibt zwar Unterspannung auf 
der 230V Seite aber ist belastbar.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@Joachim B. (jar)

>warum eine Netztrennung mit 2 Ringkerntrafos von 230V auf 12V und 12V zu
>230V nicht klappt?

Natürlich klappt das.

> (Trafo offensichtlich in der Sättigung, nicht
>belastbar)

>aber mit 230V : 12V und 15V : 230V klappts, gibt zwar Unterspannung auf
>der 230V Seite aber ist belastbar.

Dann hast du einen anderen Fehler.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Danke, unter dem Begriff Klingeltranformator habe ich eine 
funktionierende Alternative gefunden.

Und in Zusammenhang mit Schaltreglern habe ich die Info gefunden, dass 
der Strom bei gesättigtem Kern stark ansteigt, was im Fall eines 
Transformators logischerweise zur Zerstörung führt.

von M.N. (Gast)


Lesenswert?

Moin,

den gleichen Effekt habe ich aber leider auch feststellen müssen, als 
ich mir einen Trenntrafo für Arme bauen wollte.
230V : 6V : 6V : 230V und die Trafos wurden innnerhalb weniger Minuten 
tierisch heiß.
Bei 24 V Zwischenkreisspannung ging es dann halbwegs.
Offensichtlich gibt es da einen nichtidealen Effekt, den man erst mal so 
nicht sieht.
Vielleicht kann das jemand nachvollziehbar begründen/Herleiten.
Vielen Dank!

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Stefan us (stefanus)

>Und in Zusammenhang mit Schaltreglern habe ich die Info gefunden, dass
>der Strom bei gesättigtem Kern stark ansteigt, was im Fall eines
>Transformators logischerweise zur Zerstörung führt.

Das hat aber mit (kurzzeitiger) Überlastung nichts zu tun. Dein Kern 
geht in die Sättgung, wenn er zuviel Spannungs-Zeit-Fläche sieht. Nicht, 
wenn man mal kurz deutlich mehr Strom zieht.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ M.N. (Gast)

>230V : 6V : 6V : 230V und die Trafos wurden innnerhalb weniger Minuten
>tierisch heiß.

Hast du die 6V mal nachgemessen?

>Offensichtlich gibt es da einen nichtidealen Effekt, den man erst mal so
>nicht sieht.

Eben.

>Vielleicht kann das jemand nachvollziehbar begründen/Herleiten.

Möglicherweise hatten deine 6V Klingeltrafos einen hohen Leerlauffaktor, 
sprich die Ausgangsspannung ist deutlich erhhöht, so Faktor 1,2-2. Damit 
sieht dein 2. Trafo eingangsseitig zuviel Spannungszeitfläche und geht 
in die Sättigung. Dann fließt in beiden Trafos deutlich mehr Strom.

Die 24V Trafos sind deutlich "härter", d.h. aber auch, dass die 
Leerlaufspannung nur gering über der Nennspannung liegt. Damit passiert 
das oben Beschriebene nicht.

von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:
> Möglicherweise hatten deine 6V Klingeltrafos einen hohen Leerlauffaktor,
> sprich die Ausgangsspannung ist deutlich erhhöht, so Faktor 1,2-2. Damit
> sieht dein 2. Trafo eingangsseitig zuviel Spannungszeitfläche und geht
> in die Sättigung.

Nee. Es ist egal wie hoch der Leerlauffaktor ist, weil die erhöhte 
Windungszahl ja bei beiden 6V-Wicklungen vorhanden ist. Also selbst 
wenn beim ersten Trafo 12V rauskommen (weil die Windungszahl 
entsprechend ist), treffen die beim zweiten Trafo ebenfalls auf eine 
12V-Wicklung.

von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

Ich habe gerade mal 2 Trafos (Gerth BV304.12, 1,8VA, 230V/12V) für 30 
Minuten zusammengeschaltet 230V:12V:12V:230V.

Ergebnis:

Leerlaufspannung 1.Trafo: 59,8Vpp, also deftiger Leerlauffaktor

Zwischenkreisspannung beide Trafos verbunden, 2. Trafo Leerlauf: 55,1Vpp

Der erste Trafo hat sich geringfügig erwärmt, so etwa 10K, der zweite 
deutlich weniger.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Stefan us schrieb:

> Und in Zusammenhang mit Schaltreglern habe ich die Info gefunden, dass
> der Strom bei gesättigtem Kern stark ansteigt, was im Fall eines
> Transformators logischerweise zur Zerstörung führt.

Das passiert beim Netztrafo nur, wenn Du zuwenig Windungen pro
Volt aufbringst. Ein Trafo funktioniert sowieso ganz anders als
eine Drossel im Schaltregler.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.