Hallo Leute, ich habe ein Problem bei der Berechung bzw Anwendung einer Formel aus dem TietzeSchenk. Und zwar möchte ich mir den Glättungskondensator berechnen. Unter Kapitel 16.2.2 in 12.Auflage findet man einen B2. Dafür hab ich folgenden Parameter. Ich habe einen Trenntrafo welcher Sekundärseitig 4,6Ohm hat. Das wäre doch schonmal mein Ri des Trafos. Übersetzung ist 1:1. Zudem habe ich sekundärseitig 230VAC. Mein Verbraucher hat fix 50Ohm, also Rv=50 Ohm. Für die Leerlaufausgangsspannung Ua0 habe ich somit Ua0 = sqrt2*230VAC-2UD = 324V (gerundet) Damit einen periodischen Spitzenstrom von 15,1A , rund 16A. (nächsthöchste gewählt). mittlerer Durchlassstrom sind dann 0,5*16 =8A. Jetzt möchte ich mir die Brummspannung berechnen und finde als näherungsweisen Ansatz Ua,min ≈ Ua∞ - (2/3)UBrSS Ua∞ habe ich berechnet und komme auf rund 255V. (Ausgangsstrom Ia = Ua∞/Rv = 255V/50 Ohm = 5,1A (sagen wir 6A, auch gewollt).) Was ist nun genau Ua,min? sind dies die 230V*0,9 = 207V ideale Leerlaufgleichspannung oder die eigentlich von mir gewollten 230V DC? Also ich bin mir schon fast sicher, dass es 230V sein müssen. Nur eben nicht 100%ig. Evtl lieg ich auch völlig falsch. Ich wäre euch für etwas Hilfe sehr dankbar. LG :)
J. H. schrieb: > Jetzt möchte ich mir die Brummspannung berechnen und finde als > näherungsweisen Ansatz Ua,min ≈ Ua∞ - (2/3)UBrSS > > Ua∞ habe ich berechnet und komme auf rund 255V. > Was ist nun genau Ua,min? sind dies die 230V*0,9 = 207V ideale > Leerlaufgleichspannung oder die eigentlich von mir gewollten 230V DC? Aus der Formel geht hervon, dass es die Ausgangsspannung Ua∞ überlagert von der Brummspannung UBrSS ist. Sind also 255-(2/3)UBrSS Wenn du auch die 10% Netztoleranz einbeziehen willst, mußt du dass schon vorher bei Ua0=sqrt(2)*Uleff*0,9-2Ud machen.
J. H. schrieb: > Sekundärseitig 4,6Ohm hat. Das wäre > doch schonmal mein Ri des Trafos Dazu kommt noch der (transformierte) Widerstand der Primärwicklung. Besser als Faustformeln: http://www.duncanamps.com/psud2/
J. H. schrieb: > Also ich bin mir schon fast sicher, dass es 230V sein müssen. Du hast noch überhaupt keinen Glättungskondensator. Also 0V. Du musst schon einen einsetzen, und ihn mit der Belastungskurve von RC 50 Ohm entladen. Wenn du von 324V ausgehst, entlädt er sich in 1/100 Sekunde bis die nächste gleichgerichtete Halbwelle kommt und ihn wieder auflädt. Da die 324V nur stimmen, wenn der Trafo mit einer ohmschen Last belastet wird, bei der Gleichrichtung aber einige Zeit kein Strom vom Trafo verlangt wird, in der Spitze aber mehr als die 6,5A, bricht die Spitzenspannung an den 4,6 Ohm Innenwiderstand auch weiter ein. Man kann das genau ausrechnen, oder gleich mit Spice simulieren. Ich bin mit den Formeln Umin = (Usek*1.414-2) - Volllaststrom [in A] x 0.01 / Siebelkogrösse [in Farad] zufrieden, zumal sie die Toleranz von -20% des Kondensatornennwerts auch noch gut abdecken. Man sollte aber die erlaubte Toleranz der Netzspannung von -10% nicht vergessen, also Umin = (0.9*Usek*1.414-2) - Volllaststrom [in A] x 0.01 / Siebelkogrösse [in Farad]
Hallo, danke erstmal für die Antworten. @togoa: Was aud der Formel hervorgeht ist mir ja klar. Jedoch benötige ich ja eben diese Brumspannung. Im TietzeSchenk werden eben nur Werte angenommen. Nun ist mein Problem eben, dass ich weder den Wert der Brummspanung, noch den Minimalen Ausgangsspannungswert kenne. @Tom: Ich kann dir da jetzt nicht ganz folgen. Wie komme ich auf diesen? Der Widerstand der Primärwicklung entspricht ebenfalls dem Wert der Sekundärwicklung. Also ebenfalls 4,6 Ohm. @MaWin: Eben diesen Kondensator möchte ich ja berechnen. Am TietzeSchenk-Beispiel ist dieser ebenfalls nicht gegeben. Da steht eben als Annahme: UN,eff ≈ Ua,min = 30V. (Bezogen auf das AufgabenBeispiel.) Bei mir sind aber UN,eff = 230V. Also wäre dann meine Annahme ebenfalls die selbe? Wie kann ich die Brummspannung bestimmen, wenn ich doch noch gar keinen Kondensator gewählt habe? Ich danke euch nochmal für eure Hilfe.
J. H. schrieb: > Wie kann ich die Brummspannung bestimmen, wenn ich doch noch > gar keinen Kondensator gewählt habe? Ohne Kondensator ist das ja nur pulsierende Gleichspannung. Keine Ahnung wie man in dem Fall "Brummspannung" sinnvoll definiert... ;-)
MaWin schrieb: > J. H. schrieb: > > zufrieden, zumal sie die Toleranz von -20% des Kondensatornennwerts auch > noch gut abdecken. Man sollte aber die erlaubte Toleranz der > Netzspannung von -10% nicht vergessen, also > > Umin = (0.9*Usek*1.414-2) - Volllaststrom [in A] x 0.01 / Siebelkogrösse > [in Farad] Nutze ich diese Formel und setze als Siebelko 1000µF also 0,001F ein , so komme ich für mein gesuchtes Umin auf 230,698 V. Also kann ich sagen, dass meine Vermutung und Annahme mit den 230V passt? Bezüglich des Innenwiderstands, beruht meine Idee darauf: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0207222.htm "Die Ausgangseite bzw. Sekundärseite wirkt als Wechselspannungsquelle mit Quellenspannung U0 und Innenwiderstand Ri." Und Ri ist doch der Innenwiderstand der Wechselspannungsquelle. @rmu: genau das ist ja eben das Problem. Kann ich denn einfach vorab einen Wert wie eben 1000µF setzen?
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J. H. schrieb: > @togoa: Was aud der Formel hervorgeht ist mir ja klar. Jedoch benötige > ich ja eben diese Brumspannung. Im TietzeSchenk werden eben nur Werte > angenommen. Nun ist mein Problem eben, dass ich weder den Wert der > Brummspanung, noch den Minimalen Ausgangsspannungswert kenne. In der 11. Auflage standen die Formeln noch unter Abb. 16.3 zusammengefasst: u.A. auch UBrSS=Ia/(2*CL*fN)*(1-(Ri/(2*RV))^(1/4)) Versuch es doch auch einmal mit einem Spice-Modell. Zum Ersatzschaltbild bzw. zur Messung der Parameter siehe z.B. http://www.energie.ch/messungen-an-transformatoren. Das dürfte auch ohne nichtlineares Kernmodell für dein Vorhaben genau genug sein.
Ein Satz der irgendwie abhanden kam: Du gibst die maximal zulässige Brummspannung anhand der Anforderung deiner angeschlossenen Schaltung vor und berechnest nach Umstellen der Formel den dafür notwendigen Kondensator.
togoa schrieb: > Ein Satz der irgendwie abhanden kam: > > Du gibst die maximal zulässige Brummspannung anhand der Anforderung > deiner angeschlossenen Schaltung vor und berechnest nach Umstellen der > Formel den dafür notwendigen Kondensator. Hi togoa: Das mit dem Modell schau ich mir dann gleich nochmal an. Bezüglich deiner zweiten Aussage mit der Brummspannung. Die Anforderung an die Schaltung wären eben unter Last 230V nicht unterschreiten und 6A maximal. Da meine LastAusgangsspannung Uaunendlich jedoch bei 255V liegt (errechnet mit Ri = 4,6Ohm jedoch nicht sicher) könnte ich also sagen, dass die Brummspannung nicht größer als 25V sein sollte, damit unter Last (50Ohm) eben diese 230V eingehalten werden? Also irgendwie drehe ich mich da gerade im Kreis. Dann wäre jedoch noch die Frage nach dem Ri des Trenntrafos. Laut http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0207222.htm "Die Ausgangseite bzw. Sekundärseite wirkt als Wechselspannungsquelle mit Quellenspannung U0 und Innenwiderstand Ri." wäre er in meinem Fall 4,6 Ohm. (Primär und Sekundärseite haben jeweils 4,6 Ohm. Laut Datenblatt. Die Übersetzung ist 1:1 also Primär 230VAC und sekundär 230VAC.) Vielmehr beschäftigt mich jedoch vorerst der Ri, da ich ohne diesen gar nicht weiterkomme. Einmal heisst es der Ri sei Sekundärseitiger Widerstandswert (sieh Link) dann wieder der Innenwiderstand des Trenntrafos.
> Vielmehr beschäftigt mich jedoch vorerst der Ri, da ich ohne diesen gar > nicht weiterkomme. Die Innenimpedanz des speisenden Transformators setzt sich natürlich aus einem primären und einem sekundären Teil zusammen. Auch der induktive Anteil spielt manchmal eine Rolle (z.B. bei Klingeltrafos, hier wird er sogar extra gross gehalten, um Kurzschlussfestigkeit bei tolerierbarer Erwärmung zu erreichen). Ist das Windungsverhältnis 1:1, kann man die nicht notwendigerweise gleichen Primär- und Sekundärimpedanzen einfach addieren. Hat man nicht 1:1, muss man sich eine Seite aussuchen und die andere auf diese Seite umrechnen. Wie eine solche Umrechnung auf die Primärseite geht, steht z.B. unter http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator#Netzwerkmodellierung
MaWin schrieb: > J. H. schrieb: >> Also ich bin mir schon fast sicher, dass es 230V sein müssen. > > Du hast noch überhaupt keinen Glättungskondensator. > > Also 0V. > > Du musst schon einen einsetzen, und ihn mit der Belastungskurve von RC > 50 Ohm entladen. > > Wenn du von 324V ausgehst, entlädt er sich in 1/100 Sekunde bis die > nächste gleichgerichtete Halbwelle kommt und ihn wieder auflädt. > Danke MaWin. Könntest Du mir noch erklären wie Du auf die 0,01s kommst? Ich weiß, dass R*C=tau sind.Die Zeit 5*tau bis der Kondensator geladen ist. Wie kommst Du nun aber von der Spannung und dem RC auf die 0,01s? > > Man kann das genau ausrechnen, oder gleich mit Spice simulieren. Ich bin > mit den Formeln > > Umin = (Usek*1.414-2) - Volllaststrom [in A] x 0.01 / Siebelkogrösse > [in Farad] > > zufrieden, zumal sie die Toleranz von -20% des Kondensatornennwerts auch > noch gut abdecken. Man sollte aber die erlaubte Toleranz der > Netzspannung von -10% nicht vergessen, also > > Umin = (0.9*Usek*1.414-2) - Volllaststrom [in A] x 0.01 / Siebelkogrösse > [in Farad] Danke für die Formel. :) Wie gesagt. Könntest Du mir die Erklärung für die Zeit noch liefern? Bitte? Bei Wikipedia war ich schon.
J.H. schrieb: > Danke MaWin. Könntest Du mir noch erklären wie Du auf die 0,01s kommst? Bei 50 Hz Netzfrequenz bekommst du alle 0,01s eine neue Halbwelle aus dem Gleichrichter.
Achim S. schrieb: > J.H. schrieb: >> Danke MaWin. Könntest Du mir noch erklären wie Du auf die 0,01s kommst? > > Bei 50 Hz Netzfrequenz bekommst du alle 0,01s eine neue Halbwelle aus > dem Gleichrichter. Stimmt, Danke. Ich Dummbatz. Die Periodendauer ist ja 20ms und das sind zwei Halbwellen. Danke. Zur Bestimmung meines Trafo Innenwiderstandes hab ich das jetzt folgendermaßen gemacht. Spannung U0 gemessen (227,7V). Spannung Ul gemessen (Ul = 222,6V ; Last betrug Rl = 48,2 Ohm). Gerechnet: Ri = (U0-Ul)/(Ul/Rl) = 1,104 Ohm = 1,1 Ohm Kann ich das so machen? Wenn ja, kann der Wert passen? Hier mal die Trafodaten. Pn = 2,5kVA Primärseite: 230V AC / 11,35 A Sekundärseite: 230V AC / 10,68 A Und noch einmal bezüglich der Aussage: > Umin = (Usek*1.414-2) - Volllaststrom [in A] x 0.01 / Siebelkogrösse > [in Farad] ->Vollaststrom. Das ist mein Nennstrom, da bin ich richtig? Also die 10,68A sekundärseitig oder der Strom den ich haben möchte. Also 6A?
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Ok. Da ich meinen vorherigen Beitrag nicht mehr editieren kann: Ich habe jetzt mit MaWins Formel gerechnet. Umin = (0.9*Usek*1.414-2) - Volllaststrom [in A] x 0.01 / Siebelkogrösse[in Farad] Usek = 230V AC Volllaststrom = 10,68 A (Nennstrom, sekundärseitig, Trafo) Siebelkogröße = 22mF = 0,022F Innenwiderstand Ri = 1,1 Ohm (ermittelt wie darüber beschrieben) Rv = 50 Ohm Uamin = 285,89 V am Elko UBrSS = (Nennstrom/(2*0,022F*50Hz))*(1-(Ri/2*Rv))^0,25) = 3,28V Uaunendlich = Uamin + (2/3)*UBrSS = 288,08 V Meine Frage jetzt. Sind diese Werte korrekt oder existiert noch ein Fehler? Z.B: Bei UBrSS muss da der Nennstrom des Trafos (sekundärseitig) eingesetzt werden? Ist der Wert der Brummspannung in diesem Größenbereich ok oder sollte ein größerer Elko gewählt werden? Ist der Innenwiderstand korrekt ermittelt? Ich habe die Rechnung aus diesem Forum, jedoch bin ih mir da nicht über die Richtigkeit sicher. Ich habe für Rv 50 Ohm eingesetzt, da dieser am Ausgang der Schaltung sitzt. Im Tietze Schenk steht dieser jedoch als Quotient aus Uaunednlich und Ia (was hier als Volllast-/Nennstrom eingesetzt wurde und somit eigentlich 26,97 Ohm wäre). Viele Fragen auf einmal, ich weiß. Und ich danke euch nocheinmal für eure tolle Hilfe.
Guten Morgen, gibts niemanden unter euch, der mir die Ergebnisse bestätigen oder auf evtl. Fehler hinweisen kann? LG
Den Ausdruck Innenwiderstand sollte man durch Impedanz ersetzen, und enthaelt induktive Anteile. Dann gibt es auch noch den Groessenfaktor. Wie auch immer der hiess. Dabei schliesst man den Trafo sekundaer kurz und stellt primaer die Spannung so ein, dass sekundaer Nennstrom fliesst. Dieser Wert auf die Eingangs Nennspannung bezogen nimmt mit der Trafogroesse ab. Bei einen 1kW Trafo kann der Wert vielleicht 3% betragen. Dann gibt es noch die Leerlauf Ueberhoehung. Ein Trafo ist nicht Spannungs-Verhaeltnisgerecht gewickelt. Sondern so, dass er bei Nennlast stimmt. Nennlast bedeutet Nennspannung und Nennstrom. Dh bei Leerlauf bringt er mehr Spannung. Diese Leerlauf Ueberhoehung ist bei kleinen Trafos groesser. Und kann bei kleinen Trafos gross werden. Ein 2W Trafo kann im Leerlauf die doppelte Nennspannung bringen. Das wird zB bei unbelasteten Spannungsreglern wichtig. Ein LM7812 zB macht nur 35V oder so am Eingang. Die genannten 2 Groessen haengen irgendwie zusammen, meine Theorie geht aber nicht so weit.
Jetzt Nicht schrieb: > Nennlast bedeutet Nennspannung und Nennstrom. Dh bei Leerlauf > bringt er mehr Spannung Guten Morgen, da ist schon ein Problem. Meine Leerlaufspannung ist geringer als die Nennspannung. Ich habe mal die Herstellerfirma angeschrieben. Evtl. gibts da noch ein paar Hinweise bezüglich des Innenwiderstandes oder des Verlustfaktors fv. Wie gesagt ists ja nur ein Trenntrafo für galv. Trennung. Da kommen 230V pri rein und 230V sek raus. Einzig die Ströme sind verschieden. pri 11,35A sek 10,87A
>da ist schon ein Problem. Meine Leerlaufspannung ist geringer als die
Nennspannung.
Dann ist die Eingangsspannung tiefer als vorgegeben/angenommen ...
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Ok. Danke. Habe die Berechnungen gerade maldurchgeführt und die Schaltung mit LTSpice simuliert. Die Werte weichen geringfügig voneinander ab. die größte Abweichung beträgt 3,9V. Denke das ist ok.
J. H. schrieb: > Spannung U0 gemessen (227,7V). Lag da auch an der Primärsteite die Nennspannung von 230V an? > Spannung Ul gemessen (Ul = 222,6V ; Last betrug Rl = 48,2 Ohm). > Gerechnet: Ri = (U0-Ul)/(Ul/Rl) = 1,104 Ohm = 1,1 Ohm J. H. schrieb: > Ich habe einen Trenntrafo welcher Sekundärseitig 4,6Ohm hat. Ich würde einmal meine Messungen überprüfen. Die Formael ist zwar korrekt, der Innenwiderstand kann aber nicht kleiner als der ohmsche werden. |Z|=sqrt(R^2+Xl^2) Daraus kann man dann bei bekanntem R die Streuinduktivität ableiten bzw. einen Maximalwert dafür festlegen. J.H. schrieb: > Habe die Berechnungen gerade maldurchgeführt und die Schaltung mit > LTSpice simuliert. > Die Werte weichen geringfügig voneinander ab. die größte Abweichung > beträgt 3,9V. Denke das ist ok. Häng diese Simulation doch mal an. Ich befürchte, dass deine Ladeströme zu hoch sein werden, ganz abgesehen von den Vorgaben zu einer akzeptablen PFC.
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togoa schrieb: > J. H. schrieb: >> Spannung U0 gemessen (227,7V). > Lag da auch an der Primärsteite die Nennspannung von 230V an? > >> Spannung Ul gemessen (Ul = 222,6V ; Last betrug Rl = 48,2 Ohm). >> Gerechnet: Ri = (U0-Ul)/(Ul/Rl) = 1,104 Ohm = 1,1 Ohm > > J. H. schrieb: >> Ich habe einen Trenntrafo welcher Sekundärseitig 4,6Ohm hat. Diese Aussage passt nicht mehr. Ich habe einen vorhandenen Trenntrafo aus unserem Labor hier stehen. > > |Z|=sqrt(R^2+Xl^2) > Daraus kann man dann bei bekanntem R die Streuinduktivität ableiten bzw. > einen Maximalwert dafür festlegen. > > J.H. schrieb: >> Habe die Berechnungen gerade maldurchgeführt und die Schaltung mit >> LTSpice simuliert. >> Die Werte weichen geringfügig voneinander ab. die größte Abweichung >> beträgt 3,9V. Denke das ist ok. > > Häng diese Simulation doch mal an. Ich befürchte, dass deine Ladeströme > zu hoch sein werden, ganz abgesehen von den Vorgaben zu einer > akzeptablen PFC. Also die Schaltung hab ich aufegbaut und die Werte vorgegeben. Danke für die Hilfe.
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