Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sättigungsstrom einer Induktivität bestimmen


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Timm T. (Gast)


Lesenswert?

Wenn ich den DC-Sättigungsstrom einer unbekannten Induktivität bestimmen 
will, müßte ich doch einen Gleichstrom durchschicken und gleichzeitig 
die Induktivität messen. Aufgetragen in einem Diagramm sollte das dann 
ein Abknicken der Kurve bei Sättigung zeigen.

Jetzt würde ich zur Messung der Induktivität diese bewährte Schaltung 
(Beitrag "LC-Messgerät") verwenden. Aber wie 
speise ich den Strom ein, ohne die Messung zu stören. Einfach eine 
Konstantstromquelle würde ja die Schwingung abreißen lassen.

Müßte ich dazu eine erheblich größere als die zu messende Induktivität 
in den DC-Zweig einschleifen? Um deren Sättigung zu vermeiden, wäre dazu 
eine stromkompensierte Drossel sinnvoll?

Oder habe ich hier einen Denkfehler?

von Timm T. (Gast)


Lesenswert?

Timm T. schrieb:
> Einfach eine
> Konstantstromquelle würde ja die Schwingung abreißen lassen.

Obwohl, eine richtige Konstantstromquelle - also kein Labornetzteil mit 
Ausgangskapazität - hat doch einen hohen Innenwiderstand. Geht das dann 
ohne Serieninduktivität?

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Timm Thaler (timm-thaler)


>Wenn ich den DC-Sättigungsstrom einer unbekannten Induktivität bestimmen
>will, müßte ich doch einen Gleichstrom durchschicken und gleichzeitig
>die Induktivität messen. Aufgetragen in einem Diagramm sollte das dann
>ein Abknicken der Kurve bei Sättigung zeigen.

Das ist ein Möglichkeit. Die andere ist das direkte Messen des 
steigenden Stroms beim anliegender Spannung.

http://www.elm-chan.org/works/lchk/report.html

Wieder einmal verneigen wir uns vor dem Meister aus dem fernen Osten!

Ich hab die Schaltung in modifizierter Form nachgebaut, 0-100A, 
funktioniert recht gut.

>Müßte ich dazu eine erheblich größere als die zu messende Induktivität
>in den DC-Zweig einschleifen? Um deren Sättigung zu vermeiden, wäre dazu
>eine stromkompensierte Drossel sinnvoll?

Könnte man machen.

>Obwohl, eine richtige Konstantstromquelle - also kein Labornetzteil mit
>Ausgangskapazität - hat doch einen hohen Innenwiderstand. Geht das dann
>ohne Serieninduktivität?

Wenn sie ausreichend Bandbreite hat, sollte das gehen.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?


von ;o) (Gast)


Lesenswert?

Wenn man den Sättigungsstrom einer Spule wissen will, reicht es da 
nicht, einfach den ohmschen Widerstand der Spule zu bestimmen?

von Pandur S. (jetztnicht)


Lesenswert?

>Wenn man den Sättigungsstrom einer Spule wissen will, reicht es da
nicht, einfach den ohmschen Widerstand der Spule zu bestimmen?

Nein, denn die Saettigung betrifft den Kern. Der Kern geht in die 
Saettigung. Egal wie dick der Draht ist.

Kern : sieh B-H Kennlinie, die Hysterese Kurve

: Bearbeitet durch User
von Axelr. (Gast)


Lesenswert?

http://www.sprut.de/electronic/switch/lc/lc.html
da steht auch was dazu ...
"Bestimmung der Kernsättigung / Induktivitätsabnahme bei 
Gleichstrombelastung"
Axelr.
DG1RTO

von Günter Lenz (Gast)


Lesenswert?

Ich Habe bisher immer die Spule über einen Widerstand
und einstellbaren Wechselstrom 50Hz gespeist, und dann
die Kurvenform der Wechselspannung über der Spule,
mit einem Oszillograf angeschaut. Wenn dann Sättigung
einsätzt ist die Kurve nicht mehr sinusförmig, sie
wird zunehmend spitzer. Aber den Link von Falk Brunner
finde ich auch sehr interessant und werde das auch mal
nachbauen.

von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Das ist ein Möglichkeit. Die andere ist das direkte Messen des
> steigenden Stroms beim anliegender Spannung.
>
> http://www.elm-chan.org/works/lchk/report.html
>
> Wieder einmal verneigen wir uns vor dem Meister aus dem fernen Osten!

Ich finde das eine ziemlich blöde Methode. Das haben wir hier schon mal 
diskutiert:

Beitrag "Re: L Power-Checker"

Dort habe ich eine einfachere Möglichkeit vorgeschlagen, die auch von 
Jemandem erfolgreich nachgebaut wurde.

Und schließlich noch eine weitere möglichkeit, die direkt das gewünschte 
Ergebnis ohne komplizierte Ablesungen/Umrechnungen liefert.

von Falk B. (falk)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

@  ArnoR (Gast)


> http://www.elm-chan.org/works/lchk/report.html

>Ich finde das eine ziemlich blöde Methode. Das haben wir hier schon mal
>diskutiert:

>Beitrag "Re: L Power-Checker"

"Viel besser wäre eine Schaltung, die einfach eine bekannte Spannung an
die Spule legt und bei einem wählbaren Strom abschaltet. Das hat den
Vorteil, dass die Induktivität nicht mehr in die Einstellungen eingeht,
aber genauso im Oszillogramm ermittelt werden kann."

Stattgegeben! ;-)

Deswegen schrub ich ja auch.

"Ich hab die Schaltung in modifizierter Form nachgebaut, 0-100A,
funktioniert recht gut."

Willst die mal sehen? Pssst! Hier!

Beim Aufbau muss man schon ein wenig aufpassen, sternförmige 
Masseführung etc. In der Gatezuleitung ist auch eine kleine Ferritperle, 
die fehlt im Schaltplan.

von Günter Lenz (Gast)


Lesenswert?

ArnoR schrieb:
>Ich finde das eine ziemlich blöde Methode. Das haben wir hier schon mal
>diskutiert:

Ich verstehe nicht was daran blöd sein soll, man kann den Strom direkt
auf dem Oszillograf ablesen und sieht auch noch die Form des knicks,
und so kompliziert ist die Schaltung nun auch wieder nicht,
man kann sie leicht nachbauen.

von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

Günter Lenz schrieb:
> Ich verstehe nicht was daran blöd sein soll

Dann versuch einfach mal den verlinkten Beitrag zu lesen und zu 
verstehen, da ist das ganz ausführlich erklärt, und eine bessere Lösung 
auch gleich noch. Hat sogar Falk Brunner nachgebaut.

von Günter Lenz (Gast)


Lesenswert?

OK, werde ich machen.

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Timm T. schrieb:
> Müßte ich dazu eine erheblich größere als die zu messende Induktivität
> in den DC-Zweig einschleifen?

Du brauchst die Induktivität nicht messen.

Du kannst den Effekt der Induktivität messen, also die 
Stromanstiegsgeschwindigkeit.

Lege einfach deine Spule an eine Spannungsquelle.

Der Strom wird mit dI = U/L steigen.

Wird der Strom gross genug damit langsam die Sättigung eintritt, wird L 
kleiner und da U gleich bleibt dI also der Strom schneller steigen. Das 
sieht man auf einem Oszilloskop.

Die am Anfan lineare Kurve steigt plötzlich schneller an, 
Hockey-Stick-Kurve.

Um Beschädigungen zu vermeiden, sollte die Stromquelle ab einem 
bestimmtem Strom abgeschaltet werden, dann warten, und nach Abbau des 
Spulenstroms neu starten damit das Oszilloskop wieder was anzeigen kann.

von John D. (Gast)


Lesenswert?

Falk 7:59

von Elektrofan (Gast)


Lesenswert?

> Wird der Strom gross genug damit langsam die Sättigung eintritt, wird L
> kleiner und da U gleich bleibt dI also der Strom schneller steigen. Das
> sieht man auf einem Oszilloskop.

Da eine reale Spule auch einen ohmschen Widerstand hat, wird der Strom 
durch diesen begrenzt, ergo kann er dann auch nicht mehr steigen.

von Klaus (Gast)


Lesenswert?

@ Falk

Ich lese hier gerade interessiert mit - bin aber nicht recht erfahren 
mit Induktivitäten.
Habe aber aus einem Container zwei Handvoll Ringkerne gekramt und frage 
mich seitdem, was ich damit anfange. L bestimmen ist ja nicht so 
schwierig, aber die Sättigung ...

Da steht was von 100A und ich halte den Atem an! :-)

Magst Du das vielleicht ein wenig erläutern? Da handelt es sich wohl nur 
um weniger als ein Volt, aber 100A? Hui!

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Klaus (Gast)

>Habe aber aus einem Container zwei Handvoll Ringkerne gekramt und frage
>mich seitdem, was ich damit anfange. L bestimmen ist ja nicht so
>schwierig, aber die Sättigung ...

Die Induktivität kann man messen, draus lässt sich fast alles berechnen.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Spule#Kerne_recyceln

AL, le, ur, Isat

Steht alles schon in der Exceltabelle, fehlt nur noch Isat. Das ist eine 
Aufaaabe föööör den Schöööööler!

https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/9/9b/Drosseln.xls

>Da steht was von 100A und ich halte den Atem an! :-)

Alles halb so wild. das geht auch nur mit eher kleinen Spulen mit ein 
paar Dutzend uH, denn sonst werden die Elkos ordentlich leergesaugt.

>Magst Du das vielleicht ein wenig erläutern? Da handelt es sich wohl nur
>um weniger als ein Volt, aber 100A? Hui!

Die Spulen werden mit 12-15V aufgeladen, den Rest kann man einfach 
berechnen.

dI/dt = U/L

von Klaus (Gast)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> @  Klaus (Gast)
>
>[...]
>>[...]

Die Mathematik ist recht einfach. Das schaff ich schon. Eher die 
Schaltung mit den hohen Strömen.

>>Da steht was von 100A und ich halte den Atem an! :-)
>
> Alles halb so wild. das geht auch nur mit eher kleinen Spulen mit ein
> paar Dutzend uH, denn sonst werden die Elkos ordentlich leergesaugt.

Ah. Deswegen die MILLI-Faräder.

>>Magst Du das vielleicht ein wenig erläutern? Da handelt es sich wohl nur
>>um weniger als ein Volt, aber 100A? Hui!
>
> Die Spulen werden mit 12-15V aufgeladen, den Rest kann man einfach
> berechnen.

Doch soviel. Aha.

Dankeschön, Falk.

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.