Hallo
innerhalb dieses Beitrags in einen fremdem Forum:
http://www.drehscheibe-online.de/foren/read.php?3,7539857,7539857#msg-7539857
entwickelte sich auch folgender Dialog bzw. die folgender Frage und
Antwort
F:
"...wohl dicke Backen machen. Wenn umgekehrt 3kV= in den Trafo gelangen
dürfte doch eigentlich nichts geschehen?"
A:
"...Dann geht der /gehen die Transformator(en) in die Sättigung und
werden ziemlich schnell ziemlich warm..."
und/aber auch
A:
"Die Trafo-Primärwicklung arbeitet nach Abklingen des Einschaltvorgangs
als rein Ohmscher Widerstand und zieht dann ein vielfaches das
zulässigen Primärstroms, weil ihr induktiver Widerstand wegfällt.
Vermutlich könnte eine automatische Schnellabschaltung das Unglück noch
abwenden, aber sonst folgt Durchbrennen der Wicklungen und womöglich ein
Brand des Trafoöls."
Ich nehme an das zweite Antwort in der Praxis wesentlich relevanter ist
und die angesprochenen Schutzeinrichtungen (Überstromwächter bzw.
"normale" Sicherungen") dafür sorgen das der Trafo geschützt wird.
Hat der Effekt der in der ersten Antwort beschrieben wird ->in der
Praxis<- eine Auswirkung welche Überwacht werden muss oder reicht es aus
wenn der Strom wie in der zweiten Antwort überwacht wird?
Als Hinweis:
Der Trafo ist für 16,7Hz ausgelegt und auf Größe und Gewicht optimiert
(Bahntechnik).
Und es geht um Mehrsystemlokomotiven die sowohl mit AC 15kV als auch
auch DC 1,5kV bzw. 3kV betrieben werden können.
mfg
Babulus
Babulus schrieb:> Hallo
...und was ist jetzt Deine Frage dazu?
Ich nehme an, in Mehrsystemloks sind überhaupt keine Eisentrafos
mehr verbaut, sondern die Schaltung sieht ähnlich aus, wie in
den heute allgemein üblichen "leichten" Steckernetzteilen.
Hallo
Beide Antworten beschreiben die selbe Sache, wobei die erste Antwort das
ganze etwas salopp ausdrückt.
Wieso sollte plötzlich Gleichspannung am Trafo anliegen? Ich denke eine
möglicherweise falsche "Bedienung" der Lok wird schon vorher verhindert?
Gruss
> Beide Antworten beschreiben die selbe Sache
Das sehe ich anders.
Eine Antwort geht auf die Sättigung des Kerns ein, das die Induktivität
auch für den Wechselstrom-Anteil stark reduziert.
Die andere Antwort geht auf den hohen Gleichstrom ein, der die Spule
zerstört. Der Strom ist nicht wegen der Sättigung so hoch, sondern weil
die Induktivität fü DC gar nicht wirksam ist.
Hallo
danke erst mal für die Antwortversuche.
Es handelt soweit mir bekannt tatsächlich um optimierte "normale"
Transformatoren, so hat z.B. die Traxx
https://de.wikipedia.org/wiki/Bombardier_Traxx z.B. eine
Antriebsleistung von 4200kW bzw. teilweise 5600kW bei einer Speise- bzw.
Primärspannung von U Nenn 15kV. Der Trafo muss also eine deutlich höhere
Leistung übertragen können (Wirkungsgrad der Umrichter und Motoren und
Nebenverbraucher beachten - bei den Nebenverbrauchern handelt es sich
durchaus auch mal um die Zugheizung oder die Klimageräte eines ganzen
Reisezuges mit mehr als 10 Waggons).
Das ist in Schaltnetzteiltechnologie wohl immer noch nicht (auf relativ
kleinen Raum) machbar.
Meine Frage geht dahin ob es überhaupt nötig ist die Sättigung des
Trafos in der Praxis zu überwachen (Temperatursensoren, Auslöseelemente,
Magnetische Sensoren innerhalb des Trafos...) oder ob es auch in einen
Worst Case Szenario nicht ausreicht den in der zweiten Antwort erwähnten
viel zu hohen Strom bei DC Speisung durch "einfache" Sicherungen
(Überstromeinrichtungen) abzuschalten?
Oder ist die Sättigung bei Gleichstrom letztendlich dafür verantwortlich
das kein Induktiver Widerstand mehr vorhanden ist und letztendlich kein
Unterschied zwischen den Effekten besteht bzw. die Effekte sich
zwangsweise gegenseitig bedingen?
Babulus
Babulus schrieb:> Oder ist die Sättigung bei Gleichstrom letztendlich dafür verantwortlich> das kein Induktiver Widerstand mehr vorhanden ist und letztendlich kein> Unterschied zwischen den Effekten besteht bzw. die Effekte sich> zwangsweise gegenseitig bedingen?
Schlaumaier - probier es selbst aus!
Babulus schrieb:> Meine Frage geht dahin ob es überhaupt nötig ist die> Sättigung des Trafos in der Praxis zu überwachen> (Temperatursensoren, Auslöseelemente, Magnetische> Sensoren innerhalb des Trafos...)
Hmm. Bei allem gebotenen Respekt sage ich mal: Nein.
> oder ob es auch in einen Worst Case Szenario nicht> ausreicht den in der zweiten Antwort erwähnten> viel zu hohen Strom bei DC Speisung durch "einfache"> Sicherungen (Überstromeinrichtungen) abzuschalten?
Ja... bzw. genauer: Jein.
Das Problem ist, dass Einschwingprozesse bei Groß-
transformatoren ZIEMLICH lange (EINIGE Sekunden)
dauern können.
Es kann also auch bei regulärem Betrieb mit
Wechselspannung vorkommen, dass der Trafo periodisch
in die Sättigung geht - aber das wird im Verlaufe von
einigen (Dutzend) Sekunden besser, d.h. die Strom-
aufnahme normalisiert sich.
Bei Gleichspannung ist das logischerweise nicht der
Fall, d.h. der Strom ist dauerhaft zu hoch und bleibt
auch dauerhaft zu hoch.
Beide Fälle sind aber durch einen reinen "Grenzwert-
melder" nicht zu unterscheiden. - Das ist aber ein
Thema für einen Fachmann in der Energietechnik, der
ich nicht bin.
> Oder ist die Sättigung bei Gleichstrom letztendlich> dafür verantwortlich das kein Induktiver Widerstand> mehr vorhanden ist
Nein.
Sättigung ist ein nichtlinearer Effekt. Der induktive
Widerstand ist im Grundsatz ein linearer Effekt, der
jedoch frequenzabhängig ist. Das sind verschiedene Dinge;
Sättigung kann bei Gleich- oder Wechselspannung auftreten.
> und letztendlich kein Unterschied zwischen den Effekten> besteht bzw. die Effekte sich zwangsweise gegenseitig> bedingen?
Nein.
Die Aussage mit der Sättigung ist zwar richtig (der Trafo
geht ja wirklich in die Sättigung), aber irrelevant - denn
der unzulässig hohe Strom fließt aufgrund des nicht mehr
vorhandenen induktiven Widerstandes.
HTH
Possetitjel schrieb:> Sättigung ist ein nichtlinearer Effekt. Der induktive> Widerstand ist im Grundsatz ein linearer Effekt, der> jedoch frequenzabhängig ist.
Der induktive Widerstand - reden wir einfacher von der Induktivität -
einer Spule hängt immer vom Kern ab. Entferne einfach mal den Kern aus
einem Trafo und du wirst sehen, dass dadurch u.a. die Induktivität der
Primärspule drastisch verringert. Und nichts anderes passiert, wenn sich
durch Sättigung das µr des Kernmaterials ändert - die Induktivität nimmt
ab. Und damit natürlich auch dein (frequenzabhängiger) induktiver
Widerstand.
Wolfgang schrieb:> Possetitjel schrieb:>> Sättigung ist ein nichtlinearer Effekt. Der induktive>> Widerstand ist im Grundsatz ein linearer Effekt, der>> jedoch frequenzabhängig ist.>> Der induktive Widerstand - reden wir einfacher von der> Induktivität - einer Spule hängt immer vom Kern ab.> [...]
Jaja. Sinnentnehmendes Lesen ist nicht jedermanns Sache.
Tragisch, aber nicht zu ändern.
Eine Mehrsystem-Lok ist so aufgebaut, daß sie unter mehreren
Bahnstromsystemen betriebsfähig ist.
Unter den Wechselstromsystemen 15kV/16,7Hz und 25kV/50Hz wird der Strom
durch den Haupttrafo geleitet und dieser speist den Zwischenkreis der
Traktionsstromrichter. Der Trafo muß natürlich mit beiden Spannungen und
beiden Frequenzen klarkommen (Wicklungsanzapfung für die höhere
Spannung, Eisenkern für die geringere Frequenz).
Unter Gleichstrom (1,5kV und 3kV) wird der Haupptrafo nicht benutzt und
der Strom aus dem Fahrdraht speist die Traktionsstromrichter direkt.
Dabei ist der Fahrstrom am Stromabnehmer deutlich höher, was zu einer
begrenzten Leistung im Vergleich zum Betrieb unter Wechselstromsystemen
führt (vor allem bei 1,5kV DC).
Bei älteren Lokomotiven ohne Drehstrommotoren wurden unter 3kV DC
jeweils zwei Fahrmotoren in Reihe geschaltet, bei 1,5kV DC liefen alle
parallel. Der Trafo dieser Fahrzeuge konnte aus den Wechselstromsystemen
die Gleichstromkreise der Lok speisen, dabei mußten die Motoren mit der
überlagerten Wechselstromfrequenz klarkommen.
Lokomotiven mit Drehstromantrieben und für 3kv/DC und 1,5kV/DC haben oft
Fahrmotoren, die zwischen Stern- und Dreieckschaltung umgeschaltet
werden können.
WARUM WIRD DIESER EFFEKT EIGENTLICH NICHT ZUR STROMGEWINNUNG
AUSGENUTZT?GEHT DER KERN IN SÄTTIGUNG SINKT DER WIDERSTAND UND DER STROM
STEIGT:ALSO TREIBE ICH MEINEN SPULENKERN IN DIE SÄTTIGUNG;KONZIPIERE IHN
SO ;DAß ER NICHT ÜBERHITZT und lasse den strom fließen.BEINHALTEN MEINE
ÜBERLEGUNGEN EINEN DENKFEHLER?
Ulf A. schrieb:> BEINHALTEN MEINE> ÜBERLEGUNGEN EINEN DENKFEHLER?
Da ich nicht einmal genau verstehe, worauf Du hinaus willst, haben wir
entweder beide einen Denkfehler, oder Du sogar mehr als einen...
(nicht böse gemeint, aber Du hast gefragt - außerdem schließe ich ja
Fehler meinerseits nicht aus ;-)
Wie genau stellst Du Dir das vor? Bis jetzt begreif ich´s nicht.
Edit: Habe grade anderen Post (kurz zuvor, als Gast) gefunden:
Beitrag "Re: Stromverlauf Transformator bei Sättigung"
Nochmal Antwort: Bitte erst ein Mindestmaß an Grundlagen "zulegen", dann
Ideen veröffentlichen (oder patentieren und absahnen)! :-)
