Hallo, ich habe eine etwas Blöde frage an euch. Ich hatte eine Diskussion bei der es um einen Transformator geht. Um genau zu sein um den Strom den ein Trafo mit und ohne Gleichrichter liefern kann. Wenn ich einen Transformator habe bei dem die Sekundärspule eine Spannung von 12V mit einem Strom von 191mA liefert, dann kann ich dem Trafo wenn ich ihn für einen Wechselstromverbraucher verwende (also ohne eine Gleichrichterschaltung) einen Strom von 191mA entnehmen. Natürlich kann man kurzzeitig auch einen höheren Strom entnehmen, um das geht es jetzt aber nicht. Wenn ich nun einen Gleichrichter mit Siebelko an den Trafo anschließen würde, dann wäre die Spannung am Kondensator nicht 12Volt, sondern 12*1,41 = ca.17Volt. Die Spannung ist höher, da ja der Kondensator sich auf die Amplitude der Spannung auflädt die der Trafo liefert. Die 12V die am Trafo angegeben sind, sind ja Effektiv. Nun haben wir darüber Disskutiert, wie es mit dem Strom aussieht. Wie bereits weiter oben im Text erwähnt, kann ich wenn ich den Trafo mit einem Wechselstromverbraucher belaste 191mA entnehmen. Wenn ich den Trafo mit einer Gleichrichterschaltung verwende, dann kann ich nach dem Gleichrichter ebenfalls nur einen Gleichstrom von 191mA entnehmen. Mein Kollege meint, das die Stromangabe auch ein Effektivwert sei und das man mit einer Gleichrichterschaltung mehr Strom zur verfügung hat?? Das Stimmt doch nicht, oder?? Man hat durch den Kondensator einen kleinen Strombuffer und kann kurzzeitig einen größeren Strom entnehmen, aber aus dem Trafo kann ich ebenfalls nur 191mA entnehmen (unabhängig von der Möglichkeit den Trafo kurzzeitig stärker Belasten zu können). Egal ob der Verbraucher nun mit einer Gleichrichterschaltung oder direkt als Wechselstromverbraucher am Trafo betrieben wird. Ich kann immer nur 191mA entnehmen?? Der Meinung bin ich.
Eine Betrachtung der Leistungen ist hier sinnvoller. Die "Effektivwerte" geben ja gerade die Spannung und den Strom an, der die gleiche Wirkung hat, also die gleiche Arbeit verrichtet wie die Wechselspannung mit einem gewissen Maximalwert bzw. der Wechselstrom mit einem gewissen Maximalwert (der Amplitude). Nimmt man mal den Faktor Zeit aus der Arbeit heraus, so bleibt die Leistung. 12V mit 191mA sind (rund gerechnet) etwa 2,4W. Daran ändert auch der Gleichrichter nichts. Die unbelastete Spannung mag wohl 12V * Wurzel aus 2 sein, aber mehr Leistung wird's dadurch nicht. Dazu kommt, das die Gleichrichterschaltung ja selbst auch einen Innenwiderstand hat. Versuchst Du also die 2,4W nach dem Gleichrichter zu ziehen, wird die Spannung auf etwas weniger als 12V sinken. Es hindert Dich niemand mehr Strom zu entnehmen, aber das wird zur Folge haben, dass die Spannung nach dem Gleichrichter und die nach dem Trafo absinkt. Sogar unter die 12V eff. nach dem Trafo. Mal etwas launig ausgedrückt: Der Gleichrichter ist keine Zauberschachtel, die noch Leistung hinzufügt. :-)
Angehängte Dateien:
-
psud2.png
24 KB
Die Wicklung wird durch den RMS-Strom heiß, also muss dieser bei der Belastbarkeit berücksichtigt werden. Durch die stoßweise Belastung durch den Kondensator wird der RMS-Strom in der Trafowicklung ungünstig hoch. Siehe Beispiel im Anhang, mit PSUD2¹ simuliert. Man achte auf die RMS-Spalte des Trafostroms. ¹ Ein eigentlich aus der Röhrenbastlerecke stammendes Simpel-Simulationstool. http://www.duncanamps.com/psud2/download.html
Die Kupferverluste des Transformators sind proportional zum Effektivwert des Stroms. Die Eisenverluste hängen bei grösseren Transformatoren überwiegend von der Anschlussspannung ab. Beide zusammen ergeben die Belastung des Transformators. Der auf dem Typenschild angegebene Strom ist der Effektivwert. Wird der ohne nachgeschalteten Ladekondensator gleichgerichtet, erhält man (einphasige Brückenschaltung, ideale Gleichrichter), von diesem Wechselstrom nur √(8)/Pi≈90% als Gleichstrom. Schaltet man einen Ladekondensator nach, wird der Effektivwert des Stronmes im Transformator grösser, d.h. man kann (noch) weniger Gleichstrom entnehmen. Je nach Grösse des Ladeelkos muss der Trafo z.B. 1,5-mal soviel Strom "können", wie man an Gleichstrom entnehmen will. Blöd dabei: Will man geringe Welligkeit des DC-Stroms, benötigt man einen grossen Ladeelko, dann ist aber der Effektivstrom wiederum besonders hoch ...
Das is doch etwas komplizierter als man denkt. Etwas schwierig geschrieben, hab aber nix besseres gefunden. http://www.meg-glaser.biz/biz/geo/txt/dcdc.html Am besten alles lesen. Ansonsten, wie schon geschrieben, nur mal die Leistung betrachten. Da kann niemals soviel Gleichstrom nach der Siebung entnommen werden, wie der Trafo das Wächselstrommäsig verträgt!
Der Trafo liefert ob mit oder ohne Gleichrichtung das Gleiche - 12 V 191 mA. Es ist richtig, daß nach der Gleichrichtung mit Ladekondensator die Spannung höher wird. Der nach einer Gleichrichtung vom Verbraucher entnehmbare Strom sinkt dagegen, da gleichzeitig der Kondensator wieder geladen werden muss. Kurzgefasst: Ideal betrachtet bleibt in beiden Varianten die entnehmbare Leistung gleich.
Sag ich doch, das der Strom immer der gleiche ist. Das mit den Innenwiderstand beim Gleichrichter weiß ich, bin jetzt aber nicht darauf eingeganen, da es gerade nicht so relevant ist. Ich war mir ganz sicher das ich Recht habe, das der Strom mit einem Gleichrichter nicht mehr wird, woher auch. Wollte mir von euch das nur nochmal Bestätigen lassen. MfG und DANKE!
> Sag ich doch, das der Strom immer der gleiche ist.
Nur die Belastung des Transformators ist unterschiedlich ...
Helpme91 schrieb: > Nun haben wir darüber Disskutiert, wie es mit dem Strom aussieht. Strom ist relativ, es geht um die dauernd mögliche Belastung ohne daß der Trafo überhitzt, die Hitzequelle sind vor allem ohm'sche Verluste im Draht der Primär- und Sekundärwicklung um Ummagnetisierungsverluste im Trafokern aus Eisenblech. Natürlich sinkt der entnehmnare Strom bei Gleichspannung auf zumindest 0.707, sonst würde deine Schaltung Energie hinzuerfinden. In der Prakis ist er sogar weniger belastbar, weil die Gleichrichterschaltung den Strom nur in Spitzen entnimmt um den Siebelko aufzuladen, also z.B. 20% der Zeit fliesst Strom, dafür das 5-fache. Da der Drahtwiderstand aber mit I*I*R zu Verlusten führt, darf der Strom dann nur geringer sein. Je nach Trafo (Kupfer) darf man nach dem Gleichrichter also nur 191mA/1.8 bis 191mA/1.6 entnehmen um einen gleich-heissen Trafo zu bekommen. Wer es ganz genau wissen will (Trafohersteller) simuliert ber Spice oder misst nach per Wärmebildkamera. http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
Helpme91 schrieb: > Sag ich doch, das der Strom immer der gleiche ist. Aber in dem Sinne, in dem Du das meinst, ist auch die Spannung immer die selbe. > [...] > Ich war mir ganz sicher das ich Recht habe, das der Strom mit einem > Gleichrichter nicht mehr wird, woher auch. Und warum bist Du da sicher? In welcher Beziehung stehen der Effektivwert des Stromes und seine Augenblickswerte? > Wollte mir von euch das nur nochmal Bestätigen lassen. Aber die Bestätigung nützt Dir nichts, wenn sie nur eine Aussage und nicht eine Erklärung bestätigt. Eine Erklärung liegt von Dir aber nicht vor. Meine Erklärung z.B. beruht letztlich auf dem Energieerhaltungssatz. Aber kannst Du die Verbindung herstellen. Es fällt mir auf, dass Du (auch in anderen Threads) eine Erklärung niemals mit eigenen Worten wiedergibst. Das aber gäbe Dir die Sicherheit, dass Du auch "verstanden" hast, was Du da gelesen hast.
Helpme91 schrieb: > Strom den ein Trafo mit und ohne Gleichrichter liefern kann. > Wenn ich einen Transformator habe bei dem die Sekundärspule eine > Spannung von 12V mit einem Strom von 191mA liefert, dann kann ich dem > Trafo wenn ich ihn für einen Wechselstromverbraucher verwende (also ohne > eine Gleichrichterschaltung) einen Strom von 191mA entnehmen. > Wenn ich nun einen Gleichrichter mit Siebelko an den Trafo anschließen > würde, dann wäre die Spannung am Kondensator nicht 12Volt, sondern > 12*1,41 = ca.17Volt. Das heisst schon mal, das der Strom um den gleichen Faktor kleiner sein muss, da ein Gleichrichter nun mal kein Perpeteum Mobile ist. Im Endeffekt geht es aber meist darum, wieviel Effektivwechselstrom muss der Trafo liefern, um am Ausgang einen gewissen Gleichstrom entnehmen zu können, Da gibt es da Problem, das der in die Gleich- richtung fliessende Strom nicht mehr sinusförmig, sondern impuls- förmig ist. Dadurch steigt der Effektivstrom weiter an, sodas er durchaus doppelt so gross sein kann, wie der Gleichstrom am Ausgang.
Bei gleichem Lastwiderstand (!!) kannst Du mehr Leistung nach einer Gleichrichtung entnehmen. Dass dabei der Trafo wesentlich stärker als ohne Gleichrichtung belastet wird ist richtig, dass man nicht mehr Leistung durch Gleichrichtung entnehmen kann ist falsch. Wielange der Trafo das aushält, ist ein anderes Thema hängt dann von der Erwärmung des Trafos ab.
Etrick schrieb: > Bei gleichem Lastwiderstand (!!) kannst Du mehr Leistung nach einer > Gleichrichtung entnehmen. > > Dass dabei der Trafo wesentlich stärker als ohne Gleichrichtung belastet > wird ist richtig, dass man nicht mehr Leistung durch Gleichrichtung > entnehmen kann ist falsch. Wielange der Trafo das aushält, ist ein > anderes Thema hängt dann von der Erwärmung des Trafos ab. Ich spreche mich hier öfter gegen die Verwendung unangemessen starker Worte aus. Aber hier muss man doch sagen: <vom Autor redigiert>. Zumindest solltest Du noch eine Erklärung Deiner Behauptung bringen. Aber ich halte sie ohnehin für unzutreffend. Die Erklärung habe ich oben gegeben. Man kann nicht Leistung entnehmen die nicht vorher an anderer Stelle eingeben wurde. Wenn ich die Angabe des Trafos für die entnehmbare Leistung auf der Sekundärseite als gegeben nehme, dann bewirkt ein Gleichrichter nicht, dass ich von dessen Ausgang, bei gleichbleibender Ausgangsleistung des Trafos, mehr Leistung entnehmen kann. Das ist schlicht falsch.
Etrick schrieb: > Bei gleichem Lastwiderstand (!!) kannst Du mehr Leistung nach einer > Gleichrichtung entnehmen. > > Dass dabei der Trafo wesentlich stärker als ohne Gleichrichtung belastet > wird ist richtig, dass man nicht mehr Leistung durch Gleichrichtung > entnehmen kann ist falsch. Wielange der Trafo das aushält, ist ein > anderes Thema hängt dann von der Erwärmung des Trafos ab. Was für ein schwachsinniger Beitrag. Lügenmärchen am Vatertag, wohl bei 4 Promille. Das Limit eines Trafos ist dessen Erwärmung. Toleriert man nach Gleichrichtung eine schnellere und höhere Erwärmung (beispielsweise weil man Abkühlphasen eingeplant hat), dann kann man dieselbe Überlastung auch ohen Gleichrichter machen. Und, oh Wunder, durch Gleichrichtung holt man keineswegs mehr Leistung aus dem Trafo (im Gegenteil, Verlust an den Gleichrichterdioden). Also nächstes Mal einfach die schon gegebenen Antworten lesen, dann hättest du merken können, was für einen Schwachsinn du dir hier zusammengereimt hast.
Michael B. schrieb: > Das Limit eines Trafos ist dessen Erwärmung. Toleriert man nach > Gleichrichtung eine schnellere und höhere Erwärmung (beispielsweise weil > man Abkühlphasen eingeplant hat), dann kann man dieselbe Überlastung > auch ohen Gleichrichter machen. Zu diesen Zweck gabs bei Pollin mal extra Trafos mit der Aufschrift 50% ED(Einschaltdauer).
Einige hier haben beschränktes Halbwissen. Es ist nicht gefragt worden, ob bei Belastung eines Trafos mit Gleichrichter dessen Nenndaten möglicherweise überschritten werden, sondern ob man ihm dann mehr Strom entnehmen kann. Und das geht zweifelsfrei. Ob man den Trafo damit zerstören kann, ist im konkreten Einzelfall nachzurechnen. Ich gebe keine unbezahlte Nachhilfe, die "Schlauen", die es besser wissen, könnten aber mal überlegen WARUM der Trafo durch Gleichrichterlast/Elko stärker belastet wird (und wenn überlegen nicht reicht: googeln).
Etrick schrieb: > Einige hier haben beschränktes Halbwissen. Das mag sein. Ich lerne gerne dazu. Und dazu ich nehme auch gerne meine launige Bemerkung mit dem redigierten starken Wort zurück. > Es ist nicht gefragt worden, > ob bei Belastung eines Trafos mit Gleichrichter dessen Nenndaten > möglicherweise überschritten werden, Das hat auch niemand gesagt. Kannst Du da bitte mal ein Zitat bringen? Vielleicht habe ich was übersehen. > sondern ob man ihm dann mehr Strom > entnehmen kann. Ja. Und da scheint mir eine Schwierigkeit zu liegen. Ich habe die Frage so gedeutet, dass mehr Strom und auch mehr Leistung entnommen werden kann, wobei die Belastung des Trafos gleichbleibt. Das muss nicht die einzige Deutung sein. Man könnte das auch so verstehen, dass mehr Strom aber gleiche oder geringere Leistung gemeint war. Das schien mir nur so trivial, dass ich es ausschloss. Aber, wie gesagt, die Fragestellung ist in dieser Beziehung unklar. > Und das geht zweifelsfrei. Ob man den Trafo damit zerstören kann, ist im > konkreten Einzelfall nachzurechnen. Das scheint mir nicht nötig zu sein. Es ging meiner Meinung nach, nicht darum. > Ich gebe keine unbezahlte Nachhilfe, die "Schlauen", die es besser > wissen, könnten aber mal überlegen WARUM der Trafo durch > Gleichrichterlast/Elko stärker belastet wird (und wenn überlegen nicht > reicht: googeln). Naja. Wir diskutieren und lernen hier voneinander. Mit Nachhilfe hat das erst einmal nichts zu tun - falls Du mich nicht für völlig unwissend hälst sondern nur für halbwissend. Dennoch: Dein Satz ist unvollständig wenn Du sagst, "stärker als" aber den damit verglichenen Fall weglässt. Meinst Du den Fall, dass nichts an dem Trafo hängt als die selbe ohmsche Last? Ich habe da mal in mein altes Tabellenbuch geschaut. Benz, Heinz, Starke Tabellenbuch der Nachrichtentechnik 5. Auflage 1987 Auf Seite 213 sehe ich da, dass nach Gleichrichtung (Brückengleichrichter) das Verhältnis von Effektivspannung zu Gleichspannung gleich 1,11 ist. Also die Gleichspannung etwas niedriger als die Effektivspannung. Das scheint mir plausibel, denn der Ladekondensator wird ja durch die Last immer wieder entladen. Für den Strom gilt, dass das Verhältnis 1 ist. In der Summe ist also die Leistung geringer. Vielleicht verlinkst Du einen Artikel in dem Dein Standpunkt belegt wird.
Etrick schrieb: > Einige hier haben beschränktes Halbwissen. Er heisst ETrick. > Ich gebe keine unbezahlte Nachhilfe, Das wäre ja auch lachhaft, du bist es, der Nachhilfe bräuchte (aber nicht bezahlen kann).
Ich habe jetzt nicht alles oben gelesen, sorry. Aber jedes Bauteil das ich hinter dem Trafo verbaue hat eben Verluste. Somit kann nur weniger Energie entnommen werden. Egal ob Gleichrichter, Kondensator, Sicherung oder sonstiges.
Mawin, Du schreibst für DSE Fuck? Daher stammt nämlich die falsche Betrachtung. Baus auf, häng an einen Trafo eine passende Halogenlampe und miss die Helligkeit. Dann das selbe mit Gleichrichter und Elko. Probier etwas mit den Elkowerten und Du hast was dazu gelernt. Gratis, obwohl ich Leuten die mich doof anmachen sonst keine Tips gebe. @ thomas b ja, die Verluste im Trafo wachsen. Aber die aus dem Netz entnommene Leistung wächst mehr als die Verluste. Das macht man sich bei allen Netzteilen mit Gleichrichtung zunutze, die nur kurzzeitig voll ausgelastet werden. Trafos in Hifi Verstärkern brennen durch, wenn man sie mit Sinustönen über längere Zeit voll aussteuert. Mit Musik werden sie durch die Gleichrichtung plus Elkos auch bei Vollaussteuerung nur so kurz überlastet, dass sie das überleben.
Etrick schrieb: > Baus auf, häng an einen Trafo eine passende Halogenlampe und miss die > Helligkeit. Dann das selbe mit Gleichrichter und Elko. Nun, da mit dem Gleichrichter die Spannung höher ist, wird die durchbrennen. Das wusste sogar schon der ahnungslose, weil hier fragende Helpme91, selbst dem konntest du also nichts beibringen. > Probier etwas mit den Elkowerten und Du hast was dazu gelernt. Das brauche ich nicht ausprobieren, das hab ich studiert. Ich kenne sogar die Hintergründe. > Gratis, obwohl ich Leuten die mich doof anmachen sonst keine Tips gebe. Alles, was du demonstrierst ist, wie du dich der Lächerlichkeit preisgibst, in dem du deine Gedankenirrwege zeigst. Ein Trafo ist nun mal limitiert durch seine Temperatur, er kann so weit belastet werden bis es ihm lebensdauerverkürzend warm wird. Und an einen Trafo ohne Gleichrichter und Siebelko kann man Glühlampen mit in der Summe mehr Watt anschliessen als an einen Trafo mit Brückengleichrichter und Siebelkos. Natürlich Lampen der passenden Spannung. Die Gründe wurden genannt, leider verstehst du sie nicht. Das wäre nicht schlimm wenn du sie lernen würdest, aber du bist lernresistent.
Helpme91 schrieb: > Ich hatte eine Diskussion bei der es um einen Transformator geht. > Um genau zu sein um den Strom den ein Trafo mit und ohne Gleichrichter > liefern kann. Da die Diskussion in diesem Thread etwas aus dem Ruder gelaufen ist, noch mal ganz von vorn: Ich nehme an, mit "liefern kann" meinst Du die Leistung, die der Trafo auf Dauer abgeben kann, ohne zu überhitzen. In den Datenblättern steht ja dazu die Nenn- leistung. Diese Leistung kann der Trafo nur dann liefern, wenn es sich um Wechselstrom in einen ohmschen Widerstand handelt. Bei allen anderen Arten der Belastung kann der Trafo nur eine kleinere Last liefern. Am extremsten ist der Unterschied bei einer gesiebten Gleichspannung. Da kann der Trafo nur 50...60% der Nennleistung liefern. Die Erklärung ist nicht ganz so einfach, wie es auf den ersten Blick erscheint. Einige Erklärungsansätze findest du in den DSE-FAQ im Abschnitt Netzteile.
Nochmal anders beschrieben: Gegeben: Transformator mit spezifiziertem (Dauer-)strom und (Dauer-)Scheinleistung (in VA). Diese Scheinleistung werde komplett in einem Wirkwiderstand R umgesetzt, kommt also als Wirkleistung heraus. Grundsätzlich: Die Erwärmung des Transformators bestimmt sein Leistunglimit, und resultiert aus den - Eisenverlusten, bei grösseren Transformatoren praktisch nur vom Quadrat der (sinusförmigen!) Netzspannung abhängig, und aus den - Kupferverlusten (proportional zum Quadrat des Strom-Effektivwerts) zusammen. 1. Fall: R ist direkt angeschlossen: Sekundär fliesst Nennstrom bei Nennspannung, es wird Nennleistung abgeben. 2. Fall: R ist über einen idealen(!) Brückengleichrichter angeschlossen, OHNE Ladekondensator: Trafoseitig verhält es sich genau wie beim 1. Fall. Der Widerstand R sieht zwar eine arithmetische Gleichspannung, die um den Formfaktor Pi/√(8)≈1,11 niedriger ist, als die Wechselspannung, aber die auf "eine Seite umgeklappte" Sinuskuppen liegen auf dieser Gleichspannung mit drauf. Der Effektivwert bleibt derselbe, für den Strom durch den Widerstand gilt dies natürlich genauso. => R bekommt die gleiche Leistung ab. 3. Fall: Zusätzlich zum 2. Fall kommt der als ideal angenommene Ladekondensator hinzu, jetzt ist das einfache Rechnen vorbei ... Wie den meisten wohl schon klar ist, lädt sich der (meistens) Elko zweimal je Periode auf den Spitzenwert der Sinusspannung auf, danach entlädt er sich, bis die vom Gleichrichter gelieferte Momentanspannung wieder "gross genug" ist. Der Widerstand erhält jetzt mehr effektive Spannung, der Trafo wird schon von daher überlastet. Wieviel genau mehr, lässt sich nicht einfach ausrechnen, wie oben gesagt. Der Trafo-Sekundärstrom ist nun nicht mehr sinusförmig; sein Effektivwert (auch bei gleichgrossem) entnommenen Gleichstrom ist umso grösser bzw. ungünstiger, je grösser der Kondensator und kleiner die Welligkeit der Spannung ist. => Je "glatter" die Spannung sein soll, desto grösser muss der Kondensator sein, desto wärmer bzuw. stärker belastet werden Transformator und Gleichrichter ... Kurz und gut: Der Trafo mit Gleichrichter/Ladekondensator muss für gleiche Erwärmung für grösseren Nennstrom spezifiziert sein, z.B. für 1,5-mal so grossen. --- Noch eine Erfahrung bezüglich der leidigen "1000µF/A": Vor ewiger Zeit baute ich mir ein geregeltes Netzteil 30V 2A mit Teilen aus der Bastelkiste: Trafo 220V/26V ca. 2A, Ladeelko 2200µF (und knappe) 40 V. Läuft immer noch, der grosse Ripple bei grossem Strom wird ausgeregelt, solange die Ausgangsspannung nicht zu gross ist, bei 2A sind eben keine 30V mehr möglich.
Elektrofan schrieb: > Noch eine Erfahrung bezüglich der leidigen "1000µF/A": > Vor ewiger Zeit baute ich mir ein geregeltes Netzteil 30V 2A mit Teilen > aus der Bastelkiste: Trafo 220V/26V ca. 2A, Ladeelko 2200µF (und knappe) > 40 V. > Läuft immer noch, der grosse Ripple bei grossem Strom wird ausgeregelt, > solange die Ausgangsspannung nicht zu gross ist, bei 2A sind eben keine > 30V mehr möglich. Tja, hättest du 10000uF/A/Vripple genommen, wären auch bei 30V noch 2A möglich. Aber lieber hängen die Leuten an uralten und falschen Faustformeln. 26V ergibt zwar vielleicht 36V Spitze, aber keine 40V, ausser im unbelasteten Leerlauf bei zufälliger Netzüberspannung. 36.8V Spitze heisst nicht, daß sich der Siebelko auf 36V auslädt, sondern eher 35V. Wenn dann das Netzteil 30V am Ausgang schafft, ist es schon mal gut, hilft aber nicht: Die Netzspannung darf -10% Toleranz haben, dann werden aus 35V so wenig, daß das Netzteil nicht mal mehr 30V unbelastet liefert. Was bei erlaubter -10% Netzunterspannung und Belastung auf 2A passiert, dürfte klar sein: Ein Ausfall der Regelung, als Labornetzteil unbrauchbar. Aber Hauptsache man musste nichts lernen und seine jahrzehnteveralteten Faustformel nicht ändern. Armes Deutschland. Mathematik tut eigentlich nicht weh, aber manche Leute scheuen sie wie ein Griff in Brennesseln.
Durch die impulsförmige Stromentnahme genau im Maximum der Spannung sind die Verluste in der Kupferwicklung größer als bei Wechselstromentnahme. Ich darf auch mal eine "Autorität" zitieren, nämlich Heinz Richter "Elektronische Bauelemente" 1971: "Die Berechnung von Netztransformatoren ist verhältnismäßig einfach; gewöhnlich begnügt man sich in der Servicetechnik mit Überschlagsformeln; will man genau rechnen, so arbeitet man mit Tabellen, die man in Handbüchern für die Transformatorberechnung findet. Aus der Gleichstromleistung ergibt sich die Wechselstrombelastung für die den Gleichrichter speisende Wicklung, die Formfaktoren der Ströme haben Einfluß auf die Verhältnisse. Für den Einweggleichrichter darf man mit einer Wechselstrombelastung vom 2,8fachen der Gleichstromleistung rechnen, beim Zweiweggleichrichter mit dem 1,8fachen der Gleichstromleistung und beim Graetz-Gleichrichter bzw. Delon-Gleichrichter mit dem 1,4fachen der Gleichstromleistung." es folgen noch Faustformeln für die Wahl der Trafobleche und Trafogröße.
Elektrofan erklärts ausführlich. Und die anderen, insbesondere Mawin, der Superstudent, lenken langsam ein. Wer nicht zu den Streitparteien gehört kann in meinen Beiträgen von Anfang an lesen, dass ich die Überlastung durch den möglichen größeren Strom angesprochen habe - auch wenn in der Ausgangsfrage nicht nach der Dauer der Stromentnahme gefragt war... Andere haben bestritten, dass überhaupt ein größerer Strom möglich ist. ad acta
Etrick schrieb: > Und die anderen, insbesondere Mawin, der Superstudent, lenken langsam > ein. Welche Drogen hast du genommen ? Jalluszinogene ? Badesalz ?
Etrick schrieb: > Elektrofan erklärts ausführlich. > > Und die anderen, insbesondere Mawin, der Superstudent, lenken langsam > ein. > > Wer nicht zu den Streitparteien gehört kann in meinen Beiträgen von > Anfang an lesen, dass ich die Überlastung durch den möglichen größeren > Strom angesprochen habe - auch wenn in der Ausgangsfrage nicht nach der > Dauer der Stromentnahme gefragt war... > > Andere haben bestritten, dass überhaupt ein größerer Strom möglich ist. > > > > ad acta Ich fürchte nicht. Das man nicht widerspricht, heisst nicht, das man Dir recht gibt. Wenn Du eine Überlastung durch den höheren Strom einräumst, wozu sollte man dann einen höheren Strom ziehen? Man will ja keine Überlastung. Das ein Trafo sowas für gewisse Zeit verträgt ist ein ganz anderer Punkt. Ich halte es nach wie vor für strittig, ob die Frage so zu deuten war, wie Du es tust. Wenn ich nämlich den gleichen Lastwiderstand einmal direkt an den Trafo anschliesse und einmal an eine Gleichrichter/Ladekondensator Kombination anschliesse, dann ist zwar der Strom höher, aber es steigt auch die Leistung. Heisst also: "kann man?", "fliesst ein höherer Strom bei gleichem Lastwiderstand" - was man bejahen kann, oder "fliesst ein höherer Strom bei gleicher Last und gleicher Eingangsleistung", was man verneinen muss.
MaWin schrieb: > Etrick schrieb: >> Und die anderen, insbesondere Mawin, der Superstudent, lenken langsam >> ein. > > Welche Drogen hast du genommen ? Jalluszinogene ? Badesalz ? Wird das gleiche Zeug sein das Trump nimmt.
> Tja, hättest du 10000uF/A/Vripple genommen, wären auch bei 30V noch 2A > möglich. > Aber lieber hängen die Leuten an uralten und falschen Faustformeln. Nochmal, zum Mitschreiben: Ich hatte vorhandene Teile aus der Bastelkiste verwendet, das Schüler-Bafög liess nicht mehr zu ... Auch vor ca. 40 Jahren wusste ich, dass ein 1mF-Kondensator, mit 1A entladen, nach 8ms eben 8V weniger Spannung hat. Dem schmalbrüstigen Transformator schadet der kleinere Kondensator nicht. > 26V ergibt zwar vielleicht 36V Spitze, aber keine 40V, ausser im > unbelasteten Leerlauf bei zufälliger Netzüberspannung. Schon zu 220V-Zeiten gab es über 40V; wie gesagt, der Trafo ist auch nicht der stärkste ...
> Was bei erlaubter -10% Netzunterspannung und Belastung auf 2A passiert, > dürfte klar sein: Ein Ausfall der Regelung, als Labornetzteil > unbrauchbar. Keine Sorge, dass Netzteil ging nie in Serie, das CE-Zeichen kam erst 30 Jahre später hinzu, mittels Edding-Stift. Wenn mal "die Regelung ausfällt", läuft das Ding halt ohne ... > Mathematik tut eigentlich nicht weh, aber manche > Leute scheuen sie wie ein Griff in Brennesseln. Deswegen sollte man Mathe immer möglichst früh abwählen. ;-)
Elektrofan schrieb: > das CE-Zeichen kam erst 30 > Jahre später hinzu, mittels Edding-Stift. :-))) Herr Vorragend! MfG Paul
Michael Bertrandt (laberkopp) hat es sehr gut beschrieben:
1 | In der Prakis ist er sogar weniger belastbar, weil die |
2 | Gleichrichterschaltung den Strom nur in Spitzen entnimmt |
3 | um den Siebelko aufzuladen, also z.B. 20% der Zeit fliesst |
4 | Strom, dafür das 5-fache. Da der Drahtwiderstand aber mit |
5 | I*I*R zu Verlusten führt, darf der Strom |
6 | dann nur geringer sein. |
Stichwort "reduzierter Stromflusswinkel". Da die Kupferverluste quadratisch mit dem Strom steigen, hat man die 25-fache Verlustleistung, da aber nur zu 20% der Zeit, sind die Verluste 5-fach. D.h. je größer und idealer der Kondensator, umso stärker wird der Trafo (und auch der Gleichrichter und das gesamte Netz) belastet, da der Stromflusswinkel immer kleiner wird. Abhilfe schafft eine große Drossel auf der AC-Seite (primär oder sekundär). Oder ein magnetisch weicher Trafo (Streufeldtrafo).
Ob nun gleichgerichtet oder nicht, wenn man auf der sicheren Seite sein will, den Trafo nicht beschädigen und ihn bzgl. Wirkungsgrad effektiv betreiben möchte, sollte der auf dem Trafo angegebene Strom nicht überschritten werden. Der Gesamtwiderstand des Verbrauchers bestimmt den Strom. Alles was nach dem Trafo folgt, kann man zu einem passiven Zweipol zusammenfassen und diesen Zweipol berechnen (inkl. Gleichrichter, Kondensatoren, ... und die Last selbst). Somit hat man in allen Fällen einen Wechselstromverbraucher am Trafo. Auch nach einer Gleichrichtung sollte man keinen höheren Strom entnehmen. Die auf dem Trafo angegebenen Werte sind Effektivwerte, sowohl für Spannung, als auch für den Strom. In der Wechselstromlehre bedeutet der Effektivwert, dass mit ihm gleicher Gleichspannung und ihm gleichem Gleichstrom die selbe Leistung entsteht wie mit der/m Wechselspannung/-strom. Man sollte also schon dafür sorgen, dass die angegebenen Werte nicht überschritten werden.
Gibt es hier einen Trollwettbewerb um den größten Dünnsch...?
excurso schrieb: > sollte der auf dem Trafo angegebene Strom nicht > überschritten werden. Der Gesamtwiderstand des Verbrauchers bestimmt den > Strom. Dieser Wechsel-Effektivstrom lässt sich aber nur schwer berechnen, und selbst Messen ist schwierig, weil man da True-RMS-Meßgeräte mit hohen zulässigen Crestfaktor braucht. Ein grober Richtwert ist der schon weiter oben erwähnte Faktor 2. Also der Wechselnennstrom des Trafos sollte doppelt so hoch sein, wie der gewünschte Gleichstrom.
Etrick schrieb: > Elektrofan erklärts ausführlich. > aber leider schon ab 3.Fall 2.Absatz falsch. "Der Widerstand erhält jetzt mehr effektive Spannung, der Trafo wird schon von daher überlastet." Der Widerstand "erhält" zwar eine höhere Spannung aber gerade weil sie höher ist als der aktuelle Sinuswert der Eingangswechselspannung fließt der zugehörige Strom nicht aus dem Trafo sondern dem "ideal angenommenen Ladekondensator" wodurch eine implizit damit begründete Überlastung des Trafos hinfällig ist. Korrekt ist die Darstellung von z.B. eprofi, laberkopp über den Stromflußwinkel beim Nachladen des "Ladekondensators".
:
Bearbeitet durch User
>> "Der Widerstand erhält jetzt mehr effektive Spannung, der Trafo wird >> schon von daher überlastet." > ... fließt der zugehörige Strom nicht aus dem Trafo sondern dem "ideal > angenommenen Ladekondensator" wodurch eine implizit damit begründete > Überlastung des Trafos hinfällig ist. Die grössere Spannung wird ja eben aus den "kurzzeitigen" Ladestromimpulsen in den Ladekondensator erkauft. Während der Nichtladezeiten des Kondensators liegt immer noch die insgesamt, im quadratischen Mittel, höhere Spamnung am Widerstand an und bedingt grössere Stromnachladeintegrale. Daher sind bei diesem Nachladen die "kurzen" Stromimpulse entsprechend noch höher, daraus resultiert die höhere Belastung, weil genau diese "Kurzzeitigkeit" den Effektivwert erhöht.
Harald W. schrieb: > Dieser Wechsel-Effektivstrom lässt sich aber nur schwer berechnen… Ich kann das ganz einfach, nennt sich Integation. Die Schwierigkeit ist, sich über die Anordnung und Wirkung der Bauteile im Klaren zu sein. Da aber weder eine Aussage über die Größe/ Art der Last gemacht wurde, noch wie die Gleichrichtung aufgebaut ist oder welche Spannung zu erzielen ist, geschweige denn welche Signalform in den Trafo wandert, wird es eher Kaffeesatzlesen. Ich greife mal zwei Szenarien heraus. Das erste ist eine Vollwellengleichrichtung mit einer Brückenschaltung bei einer überwiegend ohmschen Last und einem zu kleinen Siebelko: Die Spannung über der Last entspricht dem Betrag einer Sinusfunktion mit gegebener Frequenz zzgl. der Spannungsquelle, die der Siebelko bildet. Bevor der Siebelko allerdings zur Spannungsquelle werden kann, nimmt er Strom auf und zwar schlagartig (zu klein dimensioniert) und gibt dann die Leistung wieder ab. Der Transformator wird hier auf zwei Arten belastet: beide Halbwellen in die Last und der Impulsstrom zur Aufladung des Siebelkos (kapazitiver Anteil). Im zweiten Szenario ist es nur eine Halbwellengleichrichtung mit einem zu groß dimensionierten Siebelko. Der Transformator wird nach dem Einschalten einmal ordentlich spitzenmäßig belastet und muss dann nur noch etwas Strom nachliefern, um den Siebelko wieder nachzuladen. Die Last nuckelt nur einen kleinen Teil aus dem Kondensator, dessen Spannung nicht weit genug abfällt, einen großen Impulsstrom ziehen zu können/ zu müssen. Welche Szenarien sind noch denkbar: Spannungsverdopplung mit zwei Halbwellengleichrichtungen und virtueller Masse, reine Impulsbelastung/ Transformator lädt (strombegrenzt, mithin als reine Stromquelle) Kondensatorbatterie, induktive Last (Anpassungsfall oder Fehlanpassung, Siebkondensator und Last bilden Schwingkreis) usf. Ich schließe mich der Leistungsfraktion an: es kann höchstens soviel rauskommen wie reinging, eher weniger zzgl. Abwärme (Kupferverluste, Eisenverluste, Gleichrichtungsverluste, letztere bspw. bei 30A und nur 5V mit zwei Si-Dioden beachtlich verglichen mit einer aktiven Diode nach einem 300kHz-Gegentakt-Schaltregler). Die aktuelle Entwicklung ist bei einem Wirkungsgrad von 98% angelangt und die nächste Aufgabe der Steigerung der Leistungs bei weniger Volumen ist auch erledigt.
> Ich kann das ganz einfach, nennt sich Integration.
Klar, Integrieren ist einfach.
Bloss, wie lautet in diesem Fall der Integrand ? ;-)
Bezüglich der Eingangsfrage kann man aber festhalten, daß ein (idealer) Gleichrichter allein bei einer ohmschen Last R nichts ändert? Erst wenn man einen Elko parallel zur Last schaltet, ändert sich deren Stromaufnahme. Phasenweise bildet nun der (niedrige) ESR des Elkos die Last, ansonsten R. Der Trafo muß effektiv mehr Strom liefern.
Elektrofan schrieb: >>> "Der Widerstand erhält jetzt mehr effektive Spannung, der Trafo wird >>> schon von daher überlastet." > >> ... fließt der zugehörige Strom nicht aus dem Trafo sondern dem "ideal >> angenommenen Ladekondensator" wodurch eine implizit damit begründete >> Überlastung des Trafos hinfällig ist. > > Die grössere Spannung wird ja eben aus den "kurzzeitigen" > Ladestromimpulsen in den Ladekondensator erkauft. > Während der Nichtladezeiten des Kondensators liegt immer noch die > insgesamt, im quadratischen Mittel, höhere Spamnung am Widerstand an und > bedingt grössere Stromnachladeintegrale. > Daher sind bei diesem Nachladen die "kurzen" Stromimpulse entsprechend > noch höher, daraus resultiert die höhere Belastung, weil genau diese > "Kurzzeitigkeit" den Effektivwert erhöht. Ich habe vermutet, dass der Gedanke im Rückschluß dahinter stand. Aber zwischen "gedacht" und "argumentiert" klaffte eine Lücke in der Darstellung...
Harald W. schrieb: > Dieser Wechsel-Effektivstrom lässt sich aber nur schwer berechnen Wo ist denn hier das Problem? Der max. Effektivstrom steht ja schon auf dem Trafo! Man muss nur zusehen, dass dieser nicht überschritten wird. Und mit Effektivwerten kann man so rechnen, als ob man es mit einen Gleichstromkreis zu tun hat. Dazu sind diese Werte ja auch schließlich da! Wenn man es so macht, wird sich der Wechselstrom automatisch richtig einstellen. Der größte Strom wird eh wie immer im Einschaltmoment fließen. Daher sollte der Elko entsprechend ausgelegt bzw. sein Strom begrenzt werden. Ist die Kapazität des Elkos zu groß, kann er den Trafo beschädigen. >Ein grober Richtwert ist > der schon weiter oben erwähnte Faktor 2. Also der Wechselnennstrom > des Trafos sollte doppelt so hoch sein, wie der gewünschte Gleichstrom. Naja... Wer seine Bauteile an der Grenze fahren will, der soll es tun... Die Lebensdauer ist dann fraglich.
excurso schrieb: >>Ein grober Richtwert ist >> der schon weiter oben erwähnte Faktor 2. Also der Wechselnennstrom >> des Trafos sollte doppelt so hoch sein, wie der gewünschte Gleichstrom. > > Naja... Wer seine Bauteile an der Grenze fahren will, der soll es tun... > Die Lebensdauer ist dann fraglich. ...und welchen Faktor würdest Du vorschlagen?
Harald W. schrieb: > excurso schrieb: > >>>Ein grober Richtwert ist >>> der schon weiter oben erwähnte Faktor 2. Also der Wechselnennstrom >>> des Trafos sollte doppelt so hoch sein, wie der gewünschte Gleichstrom. >> >> Naja... Wer seine Bauteile an der Grenze fahren will, der soll es tun... >> Die Lebensdauer ist dann fraglich. > > ...und welchen Faktor würdest Du vorschlagen? Wahscheinlich habe ich deine Aussage falsch verstanden. Jedenfalls ist das Verhältnis in meinen Ausführungen Schaltungsstrom - 1:1 - Max. Effektivstrom (Trafo Sekundärseite) also Faktor <=1.
eProfi schrieb: > Abhilfe schafft eine große Drossel auf der AC-Seite (primär oder > sekundär). > Oder ein magnetisch weicher Trafo (Streufeldtrafo). Dadurch erhält man aber eine weiche DC-Quelle. Wirkungsvoller ist es die große Induktivität hinter dem Gleichrichter, also auf der DC-Seite anzuordnen. Dann erhält man ein sehr hartes Netzteil, das tatsächlich mehr Gleichstrom liefern kann und darf, als es dem zulässigen Effektivstrom des Trafos entspricht. Allerdings beträgt die Höhe der Gleichspannung dann auch nur dem 0,9-fachen der effektiven Wechselspannung. Siebkondensatoren sind nur erforderlich, falls schnelle Lastschwankungen auszubügeln sind. Grund für die 1,1-fach höhere Strombelastbarkeit ist der nunmehr rechteckige Stromverlauf in den Trafowicklungen, sodaß der Effektivwert dort betragsmäßig völlig dem entnommenen Gleichstrom entspricht. Wer's nicht glaubt mag seinen Simulator anwerfen.
:
Bearbeitet durch User
Hp M. schrieb: >> Abhilfe schafft eine große Drossel auf der AC-Seite (primär oder >> sekundär). >> Oder ein magnetisch weicher Trafo (Streufeldtrafo). > > Dadurch erhält man aber eine weiche DC-Quelle. > > Wirkungsvoller ist es die große Induktivität hinter dem Gleichrichter, > also auf der DC-Seite anzuordnen. > Dann erhält man ein sehr hartes Netzteil, das tatsächlich mehr > Gleichstrom liefern kann und darf, als es dem zulässigen Effektivstrom > des Trafos entspricht. Eine passende Induktivität für Kleinspannungsnetzteile wird dann aber wohl ähnlich gross, wie der Netztrafo sein.
Ein ellenlanger Thread, um doch festzustellen, dass der Energieerhaltungssatz auch für Transformatoren gilt! Das hätte keiner erwartet. Gut, dass darüber gesprochen wurde.
Karl schrieb: > Ein ellenlanger Thread, um doch festzustellen, dass der > Energieerhaltungssatz auch für Transformatoren gilt! Das hätte keiner > erwartet. Gut, dass darüber gesprochen wurde. Bin ganz deiner Meinung :)
Angehängte Dateien:
> um doch festzustellen, dass der > Energieerhaltungssatz auch für Transformatoren gilt! Klar gilt der, und wenn sogar soviel Energie zugeführt wird, dass der Trafo abbrennt, muss die auch bezahlt werden ... @Andi 05.05.2016 13:33: Danke, für den Tipp mit dem Simulationsprogramm. LTspice kann ja auch Effektivwerte berechnen, wusste ich noch nicht: Im Anhang ist eine Gleichrichterschaltung simuliert. Es fliessen 2A Gleichstrom, durch die Stromquelle I1 bestimmt. "Vorne", durch V1, sind es fast 4,5A effektiv. (Der Gleichanteil resultiert aus der anfänglichen Negativ-Spitze bzw. Rundungsfehlern in der Simulation.)
Harald W. schrieb: > Eine passende Induktivität für Kleinspannungsnetzteile wird dann > aber wohl ähnlich gross, wie der Netztrafo sein. In der Tat ist das so. Wenn du aber ein Netzteil hast, das vielleicht nur 3V 10A zu liefern hat, wären die Siebkondensatoren auch nicht mehr ganz klein. Außerdem vertrocknen Drosseln nicht. Karl schrieb: > Ein ellenlanger Thread, um doch festzustellen, dass der > Energieerhaltungssatz auch für Transformatoren gilt! Das hätte keiner > erwartet. Gut, dass darüber gesprochen wurde. Daran sehe ich, dass du und dein Claqueur nicht verstanden haben, worüber hier diskutiert wird. Es geht nicht um Energieerhalt, sondern um die Belastbarkeit von Trafos.
Hallo, Ich habe die Aufgabe einen Prüfstand,der eine Gleichspannung von 25 KV am Ausgang erzeugt.Dabei habe ich mir das Modell"Gleichrichterschaltung" ausgewählt.Der Ausgangstrom soll geringer sein und die Welligkeit soll nicht größer als 3% sein.Ich habe mit einer Einweggleichrichtung versucht,aber habe nichts gutes gefunden.Eine andere Möglichkeit ist die Greinacher-verdopplungsspannung.Das Problem ist,ich weiß nicht,wie ich die Prüfspannung, der Widerstand, die Frequenz und die Kapazität dimensionieren kann..
Vandelhin schrieb: > Ich habe die Aufgabe einen Prüfstand,der eine Gleichspannung von 25 KV > am Ausgang erzeugt.Dabei habe ich mir das Modell"Gleichrichterschaltung" > ausgewählt. Deine Aufgabe hat praktisch nichts mit dem Ursprungsthread zu tun. Du solltest einen neuen, aussagekräftigeren Thread eröffnen. Grund- sätzlich schüttelt man die Entwicklung eines Hochspannungsnetzteils nicht so ohne weiteres aus dem Ärmel. Du solltest besser ein Fertig- netzteil kaufen.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte 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
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.