Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Trafo an Trapez-Wechselrichter


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von Paul H. (powl)


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Hi,

gibt es im allgemeinen Probleme, wenn ich ein normales Trafonetzteil an 
einen Trapezwechselrichter hänge (der ja quasi nur zwei Rechtecke mit 
Pause dazwischen ausgibt und somit massig Oberwellen)?

Mir ist letztens an einem relativ kleinen Sinus-Wechselrichter ein Trafo 
kaputt gegangen (Unterbrechung in der Primärwicklung). Bei meiner 
anschließenden Untersuchung habe ich festgestellt, dass der 
Wechselrichter bei Belastung die Sinuswellen oben und unten abschneidet 
und somit Oberwellen produziert.

Allerdings ist meines Verständnis nach damit nicht zu erklären, warum 
der Trafo gestorben sein könnte. Ein Trafo ist ja letztendlich auch nur 
eine Induktivität, die hohe Frequenzen schlechter durchlässt als 
niedrige Frequenzen. D.h. die Impedanz ist an Trapezspannung sogar höher 
als an reiner Sinusspannung, ergo dürfte er sich nicht mehr aufheizen 
als sonst. Ist das richtig?

lg

von Harald W. (wilhelms)


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Paul H. schrieb:

> Mir ist letztens an einem relativ kleinen Sinus-Wechselrichter ein Trafo
> kaputt gegangen (Unterbrechung in der Primärwicklung). Bei meiner
> anschließenden Untersuchung habe ich festgestellt, dass der
> Wechselrichter bei Belastung die Sinuswellen oben und unten abschneidet
> und somit Oberwellen produziert.

War an dem Trafo ein Gleichrichter angeschlossen? Dann war der 
"abschneidende" Übeltäter der Trafo und nicht der Wechselrichter.

von Günter Lenz (Gast)


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Paul H. schrieb:
(Unterbrechung in der Primärwicklung).

Die heutigen Kleintrafos haben meistens eine Thermosicherung
in der Wicklung, die bei Übertemperatur auslöst. Du wirst den
Trafo wohl mit einem Verbraucher überlastet haben.

von Paul H. (powl)


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Harald W. schrieb:
> War an dem Trafo ein Gleichrichter angeschlossen? Dann war der
> "abschneidende" Übeltäter der Trafo und nicht der Wechselrichter.

Der Trafo allein hat dem Wechselrichter nichts ausgemacht aber es war 
noch eine Audio-Endstufe mit ordentlich Leistung (aber Schaltnetzteil) 
am Wechselrichter angeschlossen. Bei lauter Musik hat man auf dem Oszi 
richtig schön gesehen, wie die Sinushalbwellen geköpft werden.


Günter Lenz schrieb:
> Die heutigen Kleintrafos haben meistens eine Thermosicherung
> in der Wicklung, die bei Übertemperatur auslöst. Du wirst den
> Trafo wohl mit einem Verbraucher überlastet haben.

Thermosicherung klingt plausibel. Aber der Trafo war ein geschlossenes 
Trafonetzteil eines kleinen Mischpults. Das war ein Fertiggerät, nichts 
zusammengebasteltes.

von Simpel (Gast)


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Du könntest (falls Oszi vorhanden) mal prüfen ob der WR unter allen 
Lastbedingungen symmetrische Halbwellen produziert, oder einen 
einseitigen Überhang produziert. Gleichstromanteile sind ab einer 
bestimmten Grössenordnung toxisch für Trafos.
...bei der Gelegenheit: Wird der Trafo über einen 1-Weg oder einen 
Brücken-Gleichrichter belastet? Ersterer produziert evtl. auch 
ungesunden magn. Offset im Kern.

von Paul H. (powl)


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Simpel schrieb:
> Du könntest (falls Oszi vorhanden) mal prüfen ob der WR unter allen
> Lastbedingungen symmetrische Halbwellen produziert

Gute Idee! Was ich auch noch nicht geprüft hab ist die Effektivspannung 
des Wechselrichters.

Simpel schrieb:
> Wird der Trafo über einen 1-Weg oder einen
> Brücken-Gleichrichter belastet? Ersterer produziert evtl. auch
> ungesunden magn. Offset im Kern.

Ist ein Brücken-Gleichrichter, hab das Mischpult danach gleich mal 
geöffnet und untersucht (und auch keinen Fehler gefunden, es 
funktioniert weiterhin.. mittlerweile mit zwei niedlichen SNTs)

von Simpel (Gast)


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Zur Gewissheit den Brückengleichrichter auch prüfen, ob alle 4 Dioden 
i.O. sind, sonst läuft er evtl. 1-wegig, ohne daß es im Teillastbetrieb 
groß auffällt. Das sind die Trafokiller die mir spontan einfallen, aber 
es kann auch einfach mal eine 0815-Schwachstelle in der Wicklung sein...

von Harald W. (wilhelms)


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Simpel schrieb:

> Zur Gewissheit den Brückengleichrichter auch prüfen,

Auch Standard-Brückengleichrichter mit nachgeschalteten Siebelko
führen zu ungleichmäßiger Belastung des Sinus mit erhöhtem Strom
an der Sinusspitze.

von Manfred (Gast)


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Paul H. schrieb:
> Ein Trafo ist ja letztendlich auch nur eine Induktivität,

Was macht eine Induktivität, wenn sich der Strom nicht ändert? Ich 
denke, der "geplättete" Sinus erzeugt einen ernsthaften 
Gleichstromanteil.

Da Du offenbar mit dem Scope unterwegs bist, mal den Strom aufnehmen?

von Gerd E. (robberknight)


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Harald W. schrieb:
> Auch Standard-Brückengleichrichter mit nachgeschalteten Siebelko
> führen zu ungleichmäßiger Belastung des Sinus mit erhöhtem Strom
> an der Sinusspitze.

genau.

Dagegen hilft im Schaltnetzteil eine PFC, die sorgt dafür daß die ganze 
Zeit Strom fließt und der Zwischenkreiskondensator geladen wird, nicht 
nur in der Nähe der Spitzenspannung.

Heute müssen alle Netzteile über 75W eine PFC haben. Wenn die Endstufe 
mehr hat und nicht allzu alt ist, sollte sie eigentlich eine PFC 
eingebaut haben und dieses Problem nicht mehr zeigen.

Wie kann man rausfinden ob eine PFC drin ist oder nicht? 
Leistungsmessgerät, dort kann man normalerweise den cos phi messen, der 
sollte dann > 0,9 sein.

Oder aufmachen und die ICs und Drosseln anschauen. Mit etwas Erfahrung 
erkennt man die für die PFC.

von Paul H. (powl)


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Simpel schrieb:
> Zur Gewissheit den Brückengleichrichter auch prüfen, ob alle 4 Dioden
> i.O. sind, sonst läuft er evtl. 1-wegig, ohne daß es im Teillastbetrieb
> groß auffällt. Das sind die Trafokiller die mir spontan einfallen, aber
> es kann auch einfach mal eine 0815-Schwachstelle in der Wicklung sein...

Das Mischpult verbraucht eigentlich nahezu immer konstante Leistung. 
Wenn da der Brückengleichrichter im Eimer wäre könnte ich mir 
vorstellen, dass das aufgefallen wäre. Der Trafo hat ürbigens nicht mal 
gestunken. Ich halte es durchaus für möglich, dass es auch einfach 
Zufall war, dass der verreckt ist.


Manfred schrieb:
> Was macht eine Induktivität, wenn sich der Strom nicht ändert? Ich
> denke, der "geplättete" Sinus erzeugt einen ernsthaften
> Gleichstromanteil.

Also auch ein geplätter Sinus enthält keinen Gleichstrom. Die 
Grundfrequenz bleibt ja weiterhin 50Hz, nur kommen weitere Oberwellen 
hinzu.

Ein Gleichstromanteil könnte sich aber dadurch bilden, dass sich im 
zeitlichen Verlauf der Grad der Abplättung ja ständig ändert. 
(rhythmische Bässe, die die Audio-Endstufe verstärken muss, welche dann 
mehr Strom zieht).


Gerd E. schrieb:
> Dagegen hilft im Schaltnetzteil eine PFC, die sorgt dafür daß die ganze
> Zeit Strom fließt und der Zwischenkreiskondensator geladen wird, nicht
> nur in der Nähe der Spitzenspannung.

Soweit mir bekannt hat die Endstufe eine PFC. Überprüft habe ich das 
jedoch nicht.

Ich würde aber eher den Wechselrichter beschuldigen (dieser hatte "nur" 
300W). Vielleicht schwankt die Zwischenkreisspannung darin?

: Bearbeitet durch User
von Gerd E. (robberknight)


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Paul H. schrieb:
> Also auch ein geplätter Sinus enthält keinen Gleichstrom. Die
> Grundfrequenz bleibt ja weiterhin 50Hz, nur kommen weitere Oberwellen
> hinzu.

Genau. Die Oberwellen werden nicht so gut transformiert und werden statt 
dessen in Wärme umgewandelt. Das führt dann zur Überhitzung oder 
Auslösen der Thermosicherung.

> Ich würde aber eher den Wechselrichter beschuldigen (dieser hatte "nur"
> 300W). Vielleicht schwankt die Zwischenkreisspannung darin?

Könnte ich mir nur vorstellen wenn die Quelle einbricht oder die 
Zuleitung zu dünn ist.

Wenn das ein Sinuswechselrichter ist hat der doch ne Drossel am Ausgang 
um die PWM zu glätten. Wenn die langsam in den Bereich der Sättigung 
kommt sieht man vermutlich auch ein Abflachen des Sinus.

Diese Drossel dürfte eines der teureren Bauteile sein, da wird 
vermutlich am ehesten gespart. Der Wechselrichter ist halt entweder 300W 
oder Sinus, aber nicht beides gleichzeitg ;)

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