Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Fehlwinkel Stromwandler


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von Klaus (Gast)


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Hi,

ich möchte gerne den Fehlwinkel eines Stromwandlers bestimmen. Wie geht 
man da grundsätzlich vor. Rechnerisch/Praktisch

von Falk B. (falk)


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Siehe Stromwandler.

Zum Messen braucht man ein Oszilloskop und einen Testaufbau, in welchem 
der Eingangswinkeln mit einem Shunt gemessen wird. Dann kann man die 
Phasenlage von Ein- und Ausgangsstrom vergleichen. In dem Testaufbau 
wird man meist auf eine galvanische Trennung der beiden Stromkreise 
verzichten woll/müssen.

von Klaus (Gast)


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Hi,

wäre super, wenn du es etwas genauer erklären könntest?
Ich weiß was dere Fehlwinkel. Im Prinzip brauche ich die Phase von 
Primär- und Sekundärstrom. Der Oszilloskop zeigt mir aber ne Spannung 
an. Ist die Phase die gleiche?
Was für ein Testaufbau wird benötigt?

von Dampf T. (ouuneii)


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Auch wenn eine Spannung angezeigt wuerde, was waere deren Bezug num 
Strom, den man messen moechte ?

Wodurch wird die Phasenbeziehung eines Stromwandlers beeinflusst ? 
Weswegen kann der nicht unendlich schnell sein ? Wir brauchen ein Modell 
fuer eine Messung, und sollten dort die richtige Messart waehlen.
Eine Phasenbeziehung misst man bei kleinen Winkeln mit einer 
empfindlichen Messung, oder indem wir die Frequenz hochdrehen, bis der 
Phasenwinkel signifikant wird.
Wenn wir den Strom mit einem Shunt messen, dh in eine Spannung wandeln, 
sollte der ohmsch und nicht induktiv sein. Trivial als Forderung, in der 
Realitaet nicht unbedingt. Inwiefern spielt ein induktiver Anteil eines 
Shunts ins Ergebnis rein?
Worauf muessen wir achten, wenn wir die Frequenz zur Messung hochdrehen 
? Wo bekommen wir welche Fehler ?

Und, eigentlich zuerst.. was wollen wir ueberhaupt ? Sei das Resultat, 
ein winkel von 0.2 Grad bei unserer Anwendungsfrequenz. Was bedeutet das 
?

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Klaus schrieb:
> Der Oszilloskop zeigt mir aber ne Spannung
> an. Ist die Phase die gleiche?

Dann wäre es eine gute Idee mal etwas genauer auf deinen Stromwandler 
einzugehen. Es gibt eine Reihe von Stromwandlern die tatsächlich direkt 
eine Spannung ausgeben (weil sie neben dem reinen Stromwandler noch 
andere Bauteile integriert haben). Andere geben einen Strom aus (sie 
heißen ja eigentlich auch Stromwandler und nicht 
Strom-Spannungs-Wandler). Den Ausgangsstrom muss man erst über einen 
niederohmigen Widerstand in eine Spannung umsetzen, ehe man mit dem Oszi 
daran misst. Wenn du den niederohmigen Widerstand weglässt zeigt das 
Oszi auch eine Spannung an, die hat aber nur wenig mit dem zu messenden 
Strom zu tun.

Welche Variante von Stromwandler verwendest du denn? Vielleicht hat der 
ja sogar eine Typangabe, die du hier verraten könntest, oder sogar ein 
Datenblatt, das du hier verlinken darfst.

von Klaus (Gast)


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Dampf T. schrieb:
> Auch wenn eine Spannung angezeigt wuerde, was waere deren Bezug
> num
> Strom, den man messen moechte ?

Gleicher Bezug eigentlich, wenn beim Shunt die Induktivität 
vernachlässigbar ist

>
> Wodurch wird die Phasenbeziehung eines Stromwandlers beeinflusst ?

Vom Magnetisierungsstrom

> Weswegen kann der nicht unendlich schnell sein ? Wir brauchen ein Modell
> fuer eine Messung, und sollten dort die richtige Messart waehlen.

Verstehe ich leider nicht. unendlich schnell?

> Eine Phasenbeziehung misst man bei kleinen Winkeln mit einer
> empfindlichen Messung, oder indem wir die Frequenz hochdrehen, bis der
> Phasenwinkel signifikant wird.
> Wenn wir den Strom mit einem Shunt messen, dh in eine Spannung wandeln,
> sollte der ohmsch und nicht induktiv sein. Trivial als Forderung, in der
> Realitaet nicht unbedingt. Inwiefern spielt ein induktiver Anteil eines
> Shunts ins Ergebnis rein?

Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung beim Shunt mit induktiver 
Beeinflussung

> Worauf muessen wir achten, wenn wir die Frequenz zur Messung hochdrehen
> ? Wo bekommen wir welche Fehler ?

Fehler durch den Shunt.
Fehler durch Kabel
Mehr fällt mir nicht ein

>
> Und, eigentlich zuerst.. was wollen wir ueberhaupt ? Sei das Resultat,
> ein winkel von 0.2 Grad bei unserer Anwendungsfrequenz. Was bedeutet das
> ?

Den Fehlwinkel bei unterschiedlichen Frequenzen

von Klaus (Gast)


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Achim S. schrieb:
> Klaus schrieb:
>> Der Oszilloskop zeigt mir aber ne Spannung
>> an. Ist die Phase die gleiche?
>
> Dann wäre es eine gute Idee mal etwas genauer auf deinen Stromwandler
> einzugehen. Es gibt eine Reihe von Stromwandlern die tatsächlich direkt
> eine Spannung ausgeben (weil sie neben dem reinen Stromwandler noch
> andere Bauteile integriert haben). Andere geben einen Strom aus (sie
> heißen ja eigentlich auch Stromwandler und nicht
> Strom-Spannungs-Wandler). Den Ausgangsstrom muss man erst über einen
> niederohmigen Widerstand in eine Spannung umsetzen, ehe man mit dem Oszi
> daran misst. Wenn du den niederohmigen Widerstand weglässt zeigt das
> Oszi auch eine Spannung an, die hat aber nur wenig mit dem zu messenden
> Strom zu tun.

Fällt wohl weg bei meinen Stromwandler. Er hat fest einen 
Ausgangswiderstand von 50Ohm

>
> Welche Variante von Stromwandler verwendest du denn? Vielleicht hat der
> ja sogar eine Typangabe, die du hier verraten könntest, oder sogar ein
> Datenblatt, das du hier verlinken darfst.


Der Stromwandler kann direkt über BNC mit dem Oszilloskop verbunden 
werden und zeigt hat einen 1:1 Verhältnis von Strom und Spannung

von Achim S. (Gast)


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dann verstehe ich nicht, wo das Problem liegt. Miss den Primärstrom (als 
Spannungsabfall an einem Shunt). Miss den Sekundärstrom (als 
Spannungsabfall am fest eingebauten 50Ohm Shunt). Zeige beide auf dem 
Oszi an und betrachte die Phasenverschiebung.

Das ganze zu berechnen wird etwas komplizierter: du musst die 
magnetischen Eigenschaften deines Kerns kennen und dann das System 
gekoppelter Spulen durchrechnen.

von Ingo L. (corrtexx)


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Klaus schrieb:
... nur Unsinn! Auf der Primärseite des Stromwandles kann die 
Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung beliebig sein. Denn 
derselbe Strom fliesst durch den Stromwandler und induziert 
sekundärseitig eine Spannung. Somit kann man den direkten Bezug zwischen 
Primär- und Sekundärseite nehmen.

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