Hallo, Ein Wechselstromamteil (10-100kHz) von wenigen mA auf einem Gleichstrom von etwa 10A soll induktiv gemessen werden. Dies möchte ich mit einer Ferritspule realisieren. Dabei stellen sich mir zwei Fragen: 1. Wenn ich den Ringkern wie eine Rogowskispule wickle, dann werde ich keinerlei Gleichanteil sehen? Sonst doch schon oder? 2. Ich wähle besser ein Ferrit-Matterial als Eisen, da dieses geringere verluste hat, gleichzeitig ist seine Induktivität je Windung wesentlich größer? 3. Wenn ich nun ein Ferrit mit großer Windungsinduktivität nehme, sagen wir mal den RIK 20 von R, aus dem Material N30 mir AL-Wert um 4000nH. Wann komme ich nun in die Sättigung? Es gibt die Formel: B=u0*ur*((I*N)/l) Hier ist N = 1 da die leitung mit den 10A ja nur einmal durchgeführt wird. I ist der Gleichstrom u0=1,257*10^(-6) Vs/Am Doch was ist nun l? Die länge mit der die 10A-leitung durch die Spule reicht? --> Das wären dann 0,007m für deb RIK 20 Oder doch die Feldlinienlänge im Ringkern: 2*r*pi = 2*0,013m*pi (Für RIK 20) Doch was ist ur in diesem Fall, die Permeabilitär wird ja normalerweise immer angegeben. Hier habe ich den AL-Wert. Es gibt für Spulen L=AL*N^(2) Nun kann ich also für 44Windungen = 4uH*44^2 = 7,744mH berechnen. --> Dabei ist dies meine Sekundärseite... Was sagt mir Initiale permeabilität? --> 4300? Wäre B dann größer als 200mT würde ich laut Datenblatt schon langsam in die Sätigung gehen... 4. Mit welcher Dämpfung muss ich nun für Steigende Gleichtröme rechnen, und wie linear wird die Spule im Frequenzbereich von 10-100kHz sein? Wie kann ich das abschätzen? 5. Bei einem Drahtdurchmesser von 0,5mm kann ich nicht mit einer Verbesserung durch HF-Litze rechnen? 6. Habe ich bei vielen sekundärwindungen mit einer abschwächung/dämpfung oder sonstigen ungewöhnlichen Erscheinungen zu rechnen? --> Ist das erste mal dass ich mich damit so intensiv befasse... Vielen Dank schonmal...
Matze schrieb: > Ein Wechselstromamteil (10-100kHz) von wenigen mA auf einem Gleichstrom > von etwa 10A soll induktiv gemessen werden. Das kann man mit einer Drossel machen, aber ein Ringkern ist nicht gut geeignet, weil er durch den Gleichstrom in die Sättigung gerät. Du brauchst eine Spule mit Luftspalt.
p.S.. Versuchs mal mit einer Stabkerndroswsel anstatt Ringkern. Die Induktivität müsstest du z.B. mit einem Pilotton messen.
nachtmix schrieb: >> Ein Wechselstromamteil (10-100kHz) von wenigen mA auf einem Gleichstrom >> von etwa 10A soll induktiv gemessen werden. > > Das kann man mit einer Drossel machen, aber ein Ringkern ist nicht gut > geeignet, weil er durch den Gleichstrom in die Sättigung gerät. > Du brauchst eine Spule mit Luftspalt. Ja, darüber hatte ich auch schon nachgedacht, durch den Luftspalt würde ich die Kennlinie linearisieren, gleichzeitig geht die Drossel dann wohl kaum noch in die Sättigung... auch dass müsste ich aber erstmal abschätzen können. Der richtige Begriff für dass was ich suche ist "Stromwandler"! Wikipedia sagt dazu: https://de.wikipedia.org/wiki/Stromwandler Das ich einen Durchsetckwandler realisieren möchte, da es sich im grunde um einen Transformator handelt, ist mir schonmal klar das keine Gleichtröme übertragen werden können, da hier keine Induktivität mehr vorhanden ist... Der Trafo würde mir einen Konstantstrom in Proportion zum durchgesteckten Strom liefern. Mit mehr Windungen sinkt der Strom, die verfügbare Spannung steigt jedoch an... Bei 44Windungen würde das bedeuten: 10mA/44=227uA Die Spannung ist nun schwer abzuschätzen, wie groß wird sie beim durchgesteckten Leiter wohl sein? Welchen Wiederstand stellt der Ringkern für diesen Strom dar? Die entsprechende Spannung würde um den Faktor 44 verstärkt. Dies müsste der "Insertion-Pmpedance" aus den Datenblättern von Stromzangen entsprechen. Wie wird der Insertion-Widerstand bestimmt? Mit der Formel: tau =L/(Ri+Rb) Kann ich nun die untere Grenzfrequenz bestimmen, Hier ist L die Sekundärinduktivität, berechnet nach: Matze schrieb: > Es gibt für Spulen L=AL*N^(2) Ri ist der Widerstand der Sekundärwicklung, also im mOhm bereich. Rb ist der Innenwiderstand der Last "Bürde" die der Sekundärwicklung auferlegt wird :) Nun gibt es für den regulären Betrieb eine Formel um die Strommessabweichung zu bestimmen: e=((kr*Is-Ip)/Ip)*100% kr ist das Verhältniss vom maximalen Bemessungsstrom (Ipr) zum entsprechenden Sekundärstrom (Isr). Also für 44 Windungen bei Primär maximal 100mA 100/44=2,27mA = Isr --> kr=44 Eingedetzt ist nun e=((44*0,0002A-0,01A)/0,01A)*100%=12% Hier hätte man also 12% verloren... Löst das Problem aber auch nicht wirklich... Gstorix schrieb: > irgendwo soll eine 20-Type 2,20 kosten Danke, aber eine Rogowski-Spule selbst zu wickeln ist kein Problem. Mein Ziel ist eine möglichst große Leistung auszukoppeln, dies sollte mit Ferrit-Ringkern mit hohem AL-Wert doch prinzipiell deutlich besser möglich sein? Deshalb möchte ich wissen wann mein Ferrit in die Sättigung kommt und in wie weit die Kurve über den primären Gleichstromanteil und die Frequenz linesar ist? Unter umständen gehört diese Frage auch eher in "HF, Funk und Felder"...
Matze schrieb: > Mein Ziel ist eine möglichst große Leistung auszukoppeln ??? Willst du einen Trafo bauen (um Leistung abzuzapfen) oder einen Stromwandler? Wenn es um Messungen geht, versucht man üblicherweise, das Messobjekt möglichst wenig zu belasten. Matze schrieb: > Eingedetzt ist nun e=((44*0,0002A-0,01A)/0,01A)*100%=12% Hier hätte man > also 12% verloren... ja, du hast 12% verloren, weil du erst 2,27mA ausrechnest und dann den 12% kleineren Wert 2mA in deine Formel einsetzt. Du bist dir schon bewusst, dass du dich mit dieser Rechnung einfach im Kreis drehst und 0% rauskommen müssen, wenn du dich nicht verrechnest, oder? Matze schrieb: > Löst das Problem aber auch nicht wirklich... Welches Problem jetzt noch mal konkret? Was genau hast du vor: Leistung abzapfen oder genau Strom messen? Es geht mir grade alles ein bisschen wirr durcheinander.
Matze schrieb: > Mein Ziel ist eine möglichst große Leistung auszukoppeln Dann nimm einen Stromwandler.
Achim S. schrieb: > Willst du einen Trafo bauen (um Leistung abzuzapfen) oder einen > Stromwandler? Wenn es um Messungen geht, versucht man üblicherweise, das > Messobjekt möglichst wenig zu belasten. Ja, da hast du recht, in Prinzip soll die Signalquelle möglichst wenig belastet werden, doch eine hohe Belastung bekomme ich durch nur einmaliges Durchstecken der Leitung auf der gemessen werden soll doch nicht, oder? Im Grunde möchte ich einen Stromwandler bauen, habe vieles dazu gelesen und überall gesucht, und bin nun selbst an einem Punkt an dem mich Frage worin der Unterschied zwischen Trafo/Stromwandler/Rogowskispule überhaupt besteht? Ok der Trafo ist normalerweise zur Leistungsübertragung(NF), der Stromwandler soll wohl einen Eingangsstrom in einen Proportionalen Ausgangsstrom umsetzen. Die Rogowskipule ist ausdrücklich eine Luftspule, sie hat somit keine Sättigung, sollte auch im Frequenzgang linear sein. Man könnte auch sagen ich will einen Übertrager bauen... Mein ziel ist: Wie Kopple ich das vorhandene Spekrtum (10-100kHz) induktiv von einer Leitung mit großem DC-Anteil aus? Dabei spielt es nicht wirklich eine Rolle wie stark die Quelle belastet wird, ich möchte einfach nur eine praktikabel verstärkbare Leistung auskoppeln und diese entwprechend verstärken. Dabei soll das Spektrum von 10-100kHz möglicht originalgetreu über Abgriff und Verstärkerstrang, erhalten bleiben, . Ob die Quelle vielleicht etwas in die Knie geht oder zu wenig belastet wird, spielt dabei keine Rolle, da sie stark veränderlich ist. Ich wäre froh wenn ich eine Lektüre hätte in mit der ich mich in die Problematik einlesen kann. Habt ihr da vielleicht einen Tip? Außerdem würde ich gerne schlicht und (einfach) die Zusammenhänge in einer Form verstehen in der ich einfach berechnen kann, ob eine bestimmte Spule geeignet ist oder nicht, bzw ob ich Luftspalt oder ähnliches brauche, in der Sättigung bin oder sonst was... Z.b. einmal beispielhaft für die RIK20, da habe ich eine Primärwicklung mit N=1, Sekundär N=44. Habe die Abmessungen und das Material gegeben, nun möchte ich wissen, wie der Frequenzgang der Spule nun für 10-100kHz und DC=0..12A aussehen wird. Ich finde aber keinen Weg da hin zu kommen...
Matze schrieb: > Dabei spielt es nicht wirklich eine Rolle wie stark die Quelle belastet > wird, Für die erreichbare Messgenauigkeit spielt es aber eine Rolle. Matze schrieb: > bin nun selbst an einem Punkt an dem mich Frage > worin der Unterschied zwischen Trafo/Stromwandler/Rogowskispule > überhaupt besteht? ok, kläre am besten diese Fragen zuerst, bevor du so ein Teil bauen willst. Als Starthilfe: Matze schrieb: > Ok der Trafo ist normalerweise zur Leistungsübertragung(NF), der > Stromwandler soll wohl einen Eingangsstrom in einen Proportionalen > Ausgangsstrom umsetzen. Die Rogowskipule ist ausdrücklich eine > Luftspule, sie hat somit keine Sättigung, sollte auch im Frequenzgang > linear sein. Trafo hast du richtig beschrieben, sowas willst du nicht. Rogowskispule: hast du ebenfalls richtig beschrieben. Und der für deine Anwendung dramatische Vorteil gegenüber dem Stromwandler ist in deiner Auflistung auch schon dabei: keine Sättigung. Denn das ist bei AC-Messströmen im mA Bereich bei einem überlagerten DC-Strom von 10A nicht einfach. Der weitere Unterschied zwischen Stromwandler und Rogowskispule: - beim Stromwandler misst du den Sekundärstrom, für hohe Messgenauigkeit betreibst du die Sekundärseite im Kurzschluss (oder nahe dran). - bei der Rogowskispule misst du die induzierte Spannung (und integrierst sie auf, um wieder auf den Strom zu kommen). Der Abgriff der Sekundärseite ist möglichst hochohmig. Matze schrieb: > Z.b. einmal beispielhaft für die RIK20, da habe ich eine Primärwicklung > mit N=1, Sekundär N=44. Primärinduktivität, wenn du die Sekundärseite offen lässt: 4,1µH (=A_L*1^2) Wenn du die Sekundärseite ideal kurschließen könntest (wenn es keinen Streufluss gäbe und keine ohmschen Widerstände), ginge die Induktivität gegen Null (schau dir das T-Ersatzschaltbild des Übertragers mit Streuinduktivitäten und Hauptinduktivität an). Im realen Fall siehst du auf der Primärseite eine Kombination aus Streuinduktivität und transformierter Last auf der Sekundärseite. (Wie schon gesagt: im T-Ersatzschaltbild siehst du das). Ein Hauptproblem ist wie schon mehrfach erwähnt die Sättigung durch den riesigen DC-Strom. Als erste Abschätzung betrachte das H-Feld um einen langen Leiter, durch den 10 A fließen. In 7mm Entfernung vom Leiter hast du ein H=10A/(2*pi*7mm)=227 A/m. Schau dir an, was die Magnetisierungskurve deines Kerns dazu sagt. Matze schrieb: > Ein Wechselstromamteil (10-100kHz) Wenn du mit dem Frequenzbereich 10kHz-100kHz meinst, ist imho klar die Rogowskispule das Messmittel der Wahl. Wenn du mit der Angabe 10Hz-100kHz meinst, wird es bei der unteren Frequenz natürlich schwieriger. Matze schrieb: > Ich finde aber keinen Weg da hin zu kommen Im allerschlimmsten Fall wirst du nicht um ein Lehrbuch herumkommen. Eine erste Hilfe ist vielleicht auch folgender Artikel zu Trafos. https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen
Auf alle Fälle ist das Vorhaben einen Strom von wenigen mA messen (nicht schätzen) zu wollen bei einem DC Anteil von 10A oder mehr nicht unbedingt ein Anfängerprojekt. Das kann man schön an dem vor einiger Zeit durchgeführten Test von Smart Zählern sehen. Die, die bis über Faktor Fünf zu viel gemessen hatten waren welche mit Rogowski Spulen. Siehe: https://www.utwente.nl/en/news/!/2017/3/313543/electronic-energy-meters-false-readings-almost-six-times-higher-than-actual-energy-consumption Und das obwohl die Zähler zugelassen und wohl auch ein Prüfverfahren durchlaufen hatten. Wenn du (Matze) also wirklich messen willst, dann wäre mein Rat schau was es an Wandlern bei guten Herstellern wie LEM etc. zu kaufen gibt, wenn der Schwerpunkt aber auf dem basteln liegt dann lass dich nicht von mir abhalten, lernen wird man da allemal einiges.
Achim S. schrieb: > Der weitere Unterschied zwischen Stromwandler und Rogowskispule: > - beim Stromwandler misst du den Sekundärstrom, für hohe Messgenauigkeit > betreibst du die Sekundärseite im Kurzschluss (oder nahe dran). > - bei der Rogowskispule misst du die induzierte Spannung (und > integrierst sie auf, um wieder auf den Strom zu kommen). Der Abgriff der > Sekundärseite ist möglichst hochohmig. Vielen Dank für die Info, dann müsste es für mich egal sein, ob ich Stromwandler oder Rogowskispule einsetze? Denn den Strom des Stromwandlers kann man mittels Strom Spannungs-Wandler in eine Spannung für AD-Wandler gewandelt werden. Bei der Rogowski hätte ich zwar eine Spannung, jedoch kommt da wohl viel weniger leistung raus als mit Ringkern möglich wäre... Achim S. schrieb: > Primärinduktivität, wenn du die Sekundärseite offen lässt: 4,1µH > (=A_L*1^2) OK, dann ist's also eine Windung :) Achim S. schrieb: > Ein Hauptproblem ist wie schon mehrfach erwähnt die Sättigung durch den > riesigen DC-Strom. Als erste Abschätzung betrachte das H-Feld um einen > langen Leiter, durch den 10 A fließen. In 7mm Entfernung vom Leiter hast > du ein H=10A/(2*pi*7mm)=227 A/m. Schau dir an, was die > Magnetisierungskurve deines Kerns dazu sagt. Dass wüsste ich auch gerne, ich kenne den Querschnitt mit 5*7mm=35mm^2 auch die mitteler Feldlinienlänge mit 2*6mm*pi=38mm Das Datenblatt enthält aber keine Magnetisierungskurve... aber im Datenblatt zum Material N30 heißt es, das dass Material bei 380mT@25°C in die Sättinung geht. Gemessen wurde dies bei H=1200A/m Die Magn-Flussdicht ist also B= u0*ur*H =1,257*10^(-6)*4*10^(-6)H*227A/m=1,141*10^(-9)T / erstaunlich wenig? der magnetische Fluss beträgt also: O=B*A=1,141*10^(-9)T*3,5*10^(-5)m^2=~4*10^(-14)Vs --> Was sagt mir dass nun? / Richtig? Im Datenblatt zum Material zum Material gibt es eine Magnetisierungskurve, hier ist sie geht bis 500A/m ist aber ab ~130A/m nur noch als Strich zu sehen. Laut ihr bin ich bei ~375mT Achim S. schrieb: > Wenn du mit dem Frequenzbereich 10kHz-100kHz meinst, ist imho klar die > Rogowskispule das Messmittel der Wahl. Ja, genau den bereich meine ich, ba 10kHz. Achim S. schrieb: > Im allerschlimmsten Fall wirst du nicht um ein Lehrbuch herumkommen. > Eine erste Hilfe ist vielleicht auch folgender Artikel zu Trafos. > https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen Danke für den Link, hat mir weiter geholfen :) Bin mir aber dennoch nicht sicher ab der RIK20 nun tauglich oder doch untauglich ist? Wie ürde es aussehen wenn ich mir einer Säge einen Luftspalt einbaue?
Matze schrieb: > Bei der Rogowski hätte ich zwar eine Spannung, jedoch kommt da wohl viel > weniger leistung raus als mit Ringkern möglich wäre... Hör bitte auf, von Leistung zu sprechen. Sowohl mit Rogowski-Spule als auch mit Stromwandler wirst du möglichst wenig Leistung auf der Sekundärseite verbraten, wenn du halbwegs genau messen willst. Der Stromwandler misst gut im Kurzschluss, die Rogowskispule misst gut im Leerlauf. Beide male ist die abgezapfte Leistung annähernd gleich Null. Matze schrieb: > Im Datenblatt zum Material zum Material gibt es eine > Magnetisierungskurve, hier ist sie geht bis 500A/m ist aber ab ~130A/m > nur noch als Strich zu sehen. Laut ihr bin ich bei ~375mT Genau, die Kurve auf S. 4: https://en.tdk.eu/download/528848/05a0bcaec69256cbbdbec9fecb243311/pdf-n30.pdf Relevant ist, welche Steigung "der Strich" hat. Stell dir vor, du machst um 227A/m herum eine kleine Änderung von H. Wie stark ändert sich B? (Verglichen mit der Steigung der Kurve bei kleinen Feldstärken.) Sättigung heißt, dass die Steigung der Magnetisierungskurve sinkt, dass die Kurve flach wird. Bei 380mT bist du schon weit in der Sättigung. Matze schrieb: > das dass Material bei 380mT@25°C > in die Sättinung geht. Gemessen wurde dies bei H=1200A/m > Die Magn-Flussdicht ist also B= u0*ur*H > =1,257*10^(-6)*4*10^(-6)H*227A/m=1,141*10^(-9)T / erstaunlich wenig? Wegen deines Wertes für µr. Wie kommst du auf 4*10^-6? Das ist die völlig falsche Größenordnung. Matze schrieb: > Wie ürde es aussehen wenn ich mir einer Säge einen Luftspalt einbaue? Säge mal drauf los und berichte, welchen Erfolg du hast. Was die Wirkung des Luftspalts angeht: wie du oben selbst schon geschrieben hast - reduziet er das effektive µ - erhöht er die Linearität Für einen kleinen Spalt, der senkrecht zum magnetischen Kreis verläuft gilt: µ_eff = µ_Fe / (1 + d/L_Fe µ_Fe) µ_Fe: Permeabilität des Materials d: Breite des Luftspals L_Fe: Länge des magn. Kreises µ_eff: effektive Permeabilität (d.h. der Kreis mit µ_Fe und mit Luftspalt verhält sich wie ein Kreis mit µ_eff ohne Luftspalt) Matze schrieb: > Bin mir aber dennoch nicht sicher ab der RIK20 nun tauglich oder doch > untauglich ist? Wenn du dir die Magnetisierungskurve im Datenblatt des Materials anschaust, ist die Frage inzwischen beantwortet, oder? Du willst den Ferrit benutzen, damit eine kleine Änderung von H zu einer großen Änderung von B führt. Dafür brauchst du eine große Steigung der Magnetisierungskurve. Matze schrieb: > Vielen Dank für die Info, dann müsste es für mich egal sein, ob ich > Stromwandler oder Rogowskispule einsetze? Hast du das aus folgendem Hinweis gefolgert? Achim S. schrieb: > Wenn du mit dem Frequenzbereich 10kHz-100kHz meinst, ist imho klar die > Rogowskispule das Messmittel der Wahl.
Matze schrieb: > Vielen Dank für die Info, dann müsste es für mich egal sein, ob ich > Stromwandler oder Rogowskispule einsetze? Nein. Stromwandler: Ausgang ist ein Strom, auch wenn der meist über einen niederohmigen Widerstand oder einen OPV in eine Messspannung konvertiert wird. Der Strom folgt direkt dem Strom im Leiter - Trafoprinzip, quasi kurzgeschlossener Trafo. Stromwandler dürfen auf keinen Fall ohne Last am Ausgang betrieben werden, da sonst die Spannung gefährlich hoch werden und den Wandler zerstören kann. Rogowskispule: Ausgang ist eine Spannung, die hochohmig gemessen wird. Die Spannung ist die Ableitung des Stromes im Leiter nach der Zeit. Für reine Sinusströme ist das nur eine Verschiebung Sin => Cos. Für stark oberwellenbehaftete Ströme (Schaltnetzteile, Dimmer) musst Du die Spannung wieder integrieren, um den Strom zu ermitteln. Für Deinen Fall ist ein Stromwandler ungünstig, weil der Gleichstrom wie schon erwähnt zur Sättigung führen kann oder wenigstens den Wechselstromanteil beeinflusst. Dein Versuch, den Stromwandler aufzusägen macht aus ihm ein Zwischending zwischen Stromwandler und Rogowskispule. Du verringerst vielleicht die Sättigung, aber die Stromübertragung entspricht auch nicht mehr dem nahezu idealen Trafo. Insbesondere Deine Oberschwingungen werden darunter leiden. Nimm eine Rogowskispule als reine Luftspule und lebe damit, dass Du da noch etwas Elektronik dahinter brauchst.
Achim S. schrieb: > Genau, die Kurve auf S. 4: > https://en.tdk.eu/download/528848/05a0bcaec69256cbbdbec9fecb243311/pdf-n30.pdf > > Relevant ist, welche Steigung "der Strich" hat. Stell dir vor, du machst > um 227A/m herum eine kleine Änderung von H. Wie stark ändert sich B? > (Verglichen mit der Steigung der Kurve bei kleinen Feldstärken.) > > Sättigung heißt, dass die Steigung der Magnetisierungskurve sinkt, dass > die Kurve flach wird. Bei 380mT bist du schon weit in der Sättigung. Danke, du hast recht, B ändert sich praktisch nicht! Dass bedeutet ich sollte die RIK 20 allenfalls bis 50A/m einsetzen, wesentlich besser nur bis 25A/m. Folglich sollte B, 250mT nicht überschreiten. Achim S. schrieb: > Wegen deines Wertes für µr. Wie kommst du auf 4*10^-6? Das ist die > völlig falsche Größenordnung. Da hast du recht, ich nahm an, das der AL-Wert ur entspricht. Dabei sagt er aus, welche Induktivität ich je Quadrat-Windung bekomme. Er ist im Datenblatt der RIK 20 mit 4uH angeheben. L=AL*N^2 --> z.b. Ich habe in meinem Fall von 44 Windungen = 4*10^-6*44^2=7,7mH Primär entsprechend 4uH Aus der Abbildung auf Seite 3, links oben, bekomme ich ~4*10^3 für u's im Bereich zwischen 10 und 100kHz. Also im grunde die "Initial Permeability" Was ich mich nun noch frage ist, was u''s darstellt? Folglich habe ich: B= u0*ur*H B=1,257*10^(-6)*4*10^(3)H*227A/m=1,141T Für den Magnetischen Fluss: O=B*A=1,141T*3,5*10^(-5)m^2=~4*10^(-5)Vs Achim S. schrieb: > Säge mal drauf los und berichte, welchen Erfolg du hast. Werde ich machen... Achim S. schrieb: > Für einen kleinen Spalt, der senkrecht zum magnetischen Kreis verläuft > gilt: > > µ_eff = µ_Fe / (1 + d/L_Fe µ_Fe) > > µ_Fe: Permeabilität des Materials > d: Breite des Luftspals > L_Fe: Länge des magn. Kreises > µ_eff: effektive Permeabilität (d.h. der Kreis mit µ_Fe und mit > Luftspalt verhält sich wie ein Kreis mit µ_eff ohne Luftspalt) OK, folglich wäre für 1mm-Luftspalt: µ_eff = µ_Fe / (1 + d/L_Fe µ_Fe) µ_eff = 4*10^(-6) / (1+(0,001m/2*0,013m*pi)* 4*10^(-6)) = 4*10^-6??? Wie sollte man denn hier klammern damit es sinvolles raus kommt? Was berechnet werden kann, ist die Induktivität, über Rm RM(RIK20)=1/AL=250000 RM(LUFT) =0,001m/(1,257*10^(-6)*3,5*10^(-5))=22,73*10^6 L=N^2/(RM(RIK20)+RM(LUFT))=44^2/(22,98*10^6)=84,2uH --> Ein echtes Problem, die Induktivität sinkt um den Faktor 91... Nun darf der Kern stärker durchfutet werden, aber wie kann ich abschätzen um wie viel mehr er durchflutet werden kann? Die Feldstärke verändert sich nicht, denn sie hängt von N, I und Länge ab: H=10A/(2*pi*7mm)=227 A/m Ebenso bleiben auch B= u0*ur*H B=1,257*10^(-6)*4*10^(3)H*227A/m=1,141T Für den Magnetischen Fluss: O=B*A=1,141T*3,5*10^(-5)m^2=~4*10^(-5)Vs Identisch... Alsoich verstehe nun nicht wie die Formeln: H=Durchflutung/l=(I*N)/l und Durchflutung = H(Fe)*l(Fe)+H(Luft)*l(Luft) Sinnvoll und in korrekter weise ineinander einzusetzen sind, um ein neues B berechnen zu können? Denn H(Fe)=H(Luft)? oder habe ich hier nun 3*H von denen keines bekannt ist? Zudem ist die Durchflutung auch nicht bekannt? Muss die Durchflutung neu berechnet werden mit (H=227A/m) um sie dann für eine neue Feldstärke einzusetzen? --> So scheint es nicht sinnvoll... Achim S. schrieb: > Wenn du dir die Magnetisierungskurve im Datenblatt des Materials > anschaust, ist die Frage inzwischen beantwortet, oder? Du willst den > Ferrit benutzen, damit eine kleine Änderung von H zu einer großen > Änderung von B führt. Dafür brauchst du eine große Steigung der > Magnetisierungskurve. Ja, stimmt! Achim S. schrieb: > Hast du das aus folgendem Hinweis gefolgert? > > Achim S. schrieb: >> Wenn du mit dem Frequenzbereich 10kHz-100kHz meinst, ist imho klar die >> Rogowskispule das Messmittel der Wahl. Ok, die Rogowskispule ist dass Mittel der Wahl, habe ich inzwischen auch erkannt :) Karl schrieb: > Nimm eine Rogowskispule als reine Luftspule und lebe damit, dass Du da > noch etwas Elektronik dahinter brauchst. Ja, ich denke darauf wird es hinauslaufen, aber ich möchte nun doch wiessen wie (gut/schlecht) es mit dem Ringkern funktionieren würde... Vielen Dank für eure sehr hilfreichen Antworten :)
Matze schrieb: > Dass bedeutet ich sollte die RIK 20 allenfalls bis 50A/m einsetzen, > wesentlich besser nur bis 25A/m. Folglich sollte B, 250mT nicht > überschreiten. Ist egal, jeglicher Gleichstromanteil in einem hysteresebehafteten Kernmaterial wird Deine Wechselstrommessung verfälschen. Diese Erkenntnis ist 80 Jahre alt und hat Herrn Förster eine Auszeichnung der NASA eingebracht. Du musst das nicht nochmal entdecken.
Matze schrieb: > Was ich mich nun noch frage ist, was u''s darstellt? das ist der Imaginärteil der komplexen Permeabilität (µ' ist der Realteil) Matze schrieb: > Alsoich verstehe nun nicht wie die Formeln: > H=Durchflutung/l=(I*N)/l > und Durchflutung = H(Fe)*l(Fe)+H(Luft)*l(Luft) > > Sinnvoll und in korrekter weise ineinander einzusetzen sind, um ein > neues B berechnen zu können? > > Denn H(Fe)=H(Luft) Nö, es kommt auf die Orientierung der Grenzfläche an. (google unter "Stetigkeitsbedingungen Magnetfeld" oder so). Die Normalkomponente von B ändert sich an der Grenzfläche nicht, und die Tangentialkomponente von H ändert sich nicht. Wenn du den Spalt wie üblich senkrecht zur Feldrichtung einbaust, ist also (bei kleinem Spalt) B_Fe=B_Luft und H_Luft = µ_Fe*H_Fe. Wenn du mit dieser Formel rechnest kommst du auf die effektive Permeabilität des Kreises mit Luftspalt, die ich weiter oben angegeben hatte. Achim S. schrieb: > Für einen kleinen Spalt, der senkrecht zum magnetischen Kreis verläuft > gilt: > > µ_eff = µ_Fe / (1 + d/L_Fe µ_Fe) Mit der kannst du wieder so rechnen, als hättest du einen Kreis ohne Luftspalt, aber mit reduziertem und "linearisiertem" µ. Ausrechnen kannst du den Wert von B dann über das Durchflutungsgesetz. Wenn du keinen Stromfluss auf der Sekundärseite hättest (also eine "Rogowskispule mit Ferritkern" bauen wolltest) würde gelten: Durchflutung = 1*Primärstrom = Umlaufintegral (H skalarprodukt ds) = B*L/(µ_eff*µ_0) Bei gegebener Geometrie und µ_eff kannst du nach der magn. Flussdichte auflösen.
Achim S. schrieb: > Nö, es kommt auf die Orientierung der Grenzfläche an. (google unter > "Stetigkeitsbedingungen Magnetfeld" oder so). Die Normalkomponente von B > ändert sich an der Grenzfläche nicht, und die Tangentialkomponente von H > ändert sich nicht. Ist recht mathematisch, werd ich mir demnächst mal genauer anschauen :) Achim S. schrieb: > Wenn du den Spalt wie üblich senkrecht zur Feldrichtung einbaust, ist > also (bei kleinem Spalt) B_Fe=B_Luft und H_Luft = µ_Fe*H_Fe. Wenn du mit > dieser Formel rechnest kommst du auf die effektive Permeabilität des > Kreises mit Luftspalt, die ich weiter oben angegeben hatte. Ok, wenn: H_Luft=u_Fe*H_Fe Dann habe ich: H_Luft=4*10^3*227A/m=908000A/m u_eff=4*10^3/(1+(0,001m/0,0036m)*4*10^3) = 35,71 Folglich ist: B_eff= 1,257*10^(-6)Vs/Am*35,71*227A/m = 0,0101Vs/m^2 = T Die neue Induktivität für N=1 ist: L=(u0*u_eff*A*N^2)/l_ges=4,246*10^(-8)Vs/A Achim S. schrieb: > Ausrechnen kannst du den Wert von B dann über das Durchflutungsgesetz. > Wenn du keinen Stromfluss auf der Sekundärseite hättest (also eine > "Rogowskispule mit Ferritkern" bauen wolltest) würde gelten: > > Durchflutung = 1*Primärstrom > = Umlaufintegral (H skalarprodukt ds) > = B*L/(µ_eff*µ_0) Ok, hier sehe ich nun ein Problem mit den Einheiten: Durchflutung = (0,0101Vs/m^2 * 4,246 Vs/A)/(35,17*1,257*10^(-6)Vs/Am) Raus kommen 9,55*10^(-6) Vs/m Wünschen würde ich mir A... Da B und L, die Vs im Zähler haben, kürzen die sich nicht komplett weg.... Ebenso mit den Metern... Grade die A kürzen sich weg... Auch wenn ich die Formel nun selbst zusammensetze sehe ich das Vs/m rauskommen... hab wohl ein Brett vor'm Kopf? Oder was stimmt hier nicht? Was mich nun doch noch interessiert, ist wie die Kurve links oben auf Seite 4 des N30-Materials zu deuten ist? Denn ursprünglich hatte ich für B 1,141T --> dies passt nicht zum H-Feld. Wenn B nun tatsächlich nur noch 0,0101 ist, würde H annährend 0 sein... Die Kurve kann man also nur von H-->B lesen? Sie zeigt doch, dass ein bestimmtes H zu einem bestimmten Bereich in B passt. Der Bereich kommt durch die Remanenz des Materials? Aus den neuen Werten sollte ich doch abschätzen können, wie Flach/Linearisiert die Kurve nun ist? Karl schrieb: > Ist egal, jeglicher Gleichstromanteil in einem hysteresebehafteten > Kernmaterial wird Deine Wechselstrommessung verfälschen. > > Diese Erkenntnis ist 80 Jahre alt und hat Herrn Förster eine > Auszeichnung der NASA eingebracht. Du musst das nicht nochmal entdecken. Ja, dass ist logisch, allein schon da sich im Matterial Gegenströme zum Magnetfeld bilden, da es einen "leitfähigen" Kern hat. Die Verluste sehe ich auf Seite 3 des Datenblatts links unten. Sie steigen wie ertwartet mit steigender Frequenz, da ich ja auch Energie für die Ummagnetisierung des Materials aufbringen muss. --> Sehe ich das Richtig? Sehr vielen Dank für eure große Hilfe :)
Matze schrieb: > Ok, hier sehe ich nun ein Problem mit den Einheiten: > Durchflutung = (0,0101Vs/m^2 * 4,246 Vs/A)/(35,17*1,257*10^(-6)Vs/Am) Sorry, dass ich das nicht klarer unterschieden habe: L ist in dieser Formel die Länge des Eisenkreises (die du mit kleinem l beschreibst), nicht die Induktivität. Matze schrieb: > Was mich nun doch noch interessiert, ist wie die Kurve links oben auf > Seite 4 des N30-Materials zu deuten ist? häng doch zwischendurch mal den Link wieder rein, auf den du dich beziehst. Du hast das Dokument offenbar heruntergeladen, die meisten anderen Mitleser müssen immer wieder zurückscrollen um zu sehen, wovon du redest. https://en.tdk.eu/download/528848/05a0bcaec69256cbbdbec9fecb243311/pdf-n30.pdf Matze schrieb: > Denn ursprünglich hatte ich für B 1,141T --> dies passt nicht zum > H-Feld. um den Wert zu berechnen hast du µ als konstant angenommen und die Sättigung ignoriert. Klar kommt was anderes raus, wenn du die Sättigung beachtest (d.h. die tatsächliche Kennlinie betrachtest).
Achim S. schrieb: > Ausrechnen kannst du den Wert von B dann über das Durchflutungsgesetz. > Wenn du keinen Stromfluss auf der Sekundärseite hättest (also eine > "Rogowskispule mit Ferritkern" bauen wolltest) würde gelten: Genau dass würde ich nämlich gerne Machen, da ich in der Formel der Rogowski-Spule in Wikipedia: Steht: M=(u0*N*A)/lm Setze ich hier einen Ferritkern ein, so hätte ich hier u0*u_fe oder im Fall mit Luftspalt: u0*u_eff Da die Permeabilität des Ringkerns ja nicht unter 1 fallen kann, würde das Signal in jedem Fall größer als bei einer Luftspule sein. Auch diese Rogowskispule würde ich ja nur Spannungsmäßig abgreifen und hätte höhere Spannungen die besser zu verstärken sind? Ist doch so, oder irre ich mich hier? Durch die Linearisierung der kennlinie könnte man die Problematik mit der Sättigung besser in den Griff bekommen. Achim S. schrieb: > um den Wert zu berechnen hast du µ als konstant angenommen und die > Sättigung ignoriert. Klar kommt was anderes raus, wenn du die Sättigung > beachtest (d.h. die tatsächliche Kennlinie betrachtest). Ok, du hast recht, ich habe µ als konstant angenommen, doch B wird ja durch die Sätigung begrenzt...
Matze schrieb: > Da die Permeabilität des Ringkerns ja nicht unter 1 fallen kann, würde > das Signal in jedem Fall größer als bei einer Luftspule sein. Ja, die induzierte Spannung wird um µ_eff größer. Der Preis dafür ist die unvermeidbare Genauigkeitsverschlechterung durch den Einfluss des DC-Stroms (der viele Größenordnungen über deinem Messstrom liegt) auf das magnetische Material. Du wirst mit Ferrit mit Luftspalt also ein besseres Signal-Rauschverhältnis bekommen. Aber die Empfindlichkeit deiner Anordnung für das AC-Signal wird dafür vom gleichzeitig fließenden DC-Strom abhängen.
Den Link zur Rogowskispule wollte ich auch noch rein setzen: https://de.wikipedia.org/wiki/Rogowskispule Achim S. schrieb: > Matze schrieb: >> Ok, hier sehe ich nun ein Problem mit den Einheiten: >> Durchflutung = (0,0101Vs/m^2 * 4,246 Vs/A)/(35,17*1,257*10^(-6)Vs/Am) > > Sorry, dass ich das nicht klarer unterschieden habe: L ist in dieser > Formel die Länge des Eisenkreises (die du mit kleinem l beschreibst), > nicht die Induktivität. Ok, wenn ich nun korrekt einsetze, habe ich: Durchflutung = (0,0121Vs/m^2*0,044m)/(42,54*1,257*10^(-6)Vs/Am) = 9,95A --> Ok, scheinbar habe ich richtig gerechnet, denn die Durchflutung sollte ja konstant bleiben. Achim S. schrieb: > Matze schrieb: >> Denn ursprünglich hatte ich für B 1,141T --> dies passt nicht zum >> H-Feld. > > um den Wert zu berechnen hast du µ als konstant angenommen und die > Sättigung ignoriert. Klar kommt was anderes raus, wenn du die Sättigung > beachtest (d.h. die tatsächliche Kennlinie betrachtest). Bin mir nicht sicher, aber ich habe ein H von 227A/m gleichzeitig und nun durch den Luftspalt ein B von 0,0121T Bedeutet dies, dass der ungesättigte Bereich von H im Datenblatt nun breiter ist? https://en.tdk.eu/download/528848/05a0bcaec69256cb... Ich habe N30 mit "Luft" gemischt, entsprechend ein anderes u_eff. Das N30 selbst würde auch weiterhin erst bei >200mT in die Sättigung gehen, die Luft niemals. Dementsprechend befindet sich das N30 nun im absolut ungesättigten Bereich. --> Deute ich das richtig? Also kann ich einen solchen Ringkern nun als Rogowskispule wickeln und ihn zur Messung meiner kleinen AC-Anteile (mA) auf großen DC-Strömen (~10A) einsetzen? Dass Material N30 scheint durch seine kennlinie der Permeabilitär über der Frequenz (Seite 3 Oben) bis 100kHz durchaus gut geeignet. Der Verlustfaktor ist nach (S.3 unten) bis 100kHz eher klein, somit ist das Ergebniss zwar nicht so linear wie bei einer Rogowskispule, doch dass Ursprüngliche Ziel, in diesem Fall mehr "Messpannung" abgreifen zu können wäre erreicht? --> Stimmt das so grundsätzlich? Nochmals vielen Dank, als ich anfing mich damit zu befassen, hatte ich hauptsächlich ??? im Kopf. Ihr habt mir allein bis hier her schon sehr viel weiter geholfen :)
Achim S. schrieb: > Matze schrieb: >> Da die Permeabilität des Ringkerns ja nicht unter 1 fallen kann, würde >> das Signal in jedem Fall größer als bei einer Luftspule sein. > > Ja, die induzierte Spannung wird um µ_eff größer. Der Preis dafür ist > die unvermeidbare Genauigkeitsverschlechterung durch den Einfluss des > DC-Stroms (der viele Größenordnungen über deinem Messstrom liegt) auf > das magnetische Material. > > Du wirst mit Ferrit mit Luftspalt also ein besseres > Signal-Rauschverhältnis bekommen. Aber die Empfindlichkeit deiner > Anordnung für das AC-Signal wird dafür vom gleichzeitig fließenden > DC-Strom abhängen. Ja, exakt so sehe ich es auch, aber ohne Luftspalt würde die Empfindlichkeit noch um sehr viel mehr vom DC-Strom abhängen, da N30 schon für sehr geringe DC-Ströme in die Sättigung geht. Also wäre die Empfindlichkeit für tatsächlich kleine DC-Strome z.b. von nur 100mA noch ziemlich gut, und würde sich dann Rapide nach grottenschlecht bewegen?
Warum zum Henker willst Du der Rogowskispule unbedingt einen Ferrit verpassen? Ungezählte Rogowskispulen arbeiten erfolgreich als Luftspule, so erfolgreich dass es sogar Firmen gibt die das Zeug fertig verkaufen.
Karl schrieb: > Warum zum Henker willst Du der Rogowskispule unbedingt einen Ferrit > verpassen? Ungezählte Rogowskispulen arbeiten erfolgreich als Luftspule, > so erfolgreich dass es sogar Firmen gibt die das Zeug fertig verkaufen. Ich hab die Rogowskispule sowohl als Luftspule, als auch als Ferrit inzwischen getestet. Bei der Ferritvariante bekomme ich ein gut messbares Ausgangssignal für das durch die Spule gegebene "Primärsignal". Als Luftspule ist das Ausgangssignal allenfalls "Nachweisbar", kann aber mit einem einfachen Messverstärker nicht in einen sinnvollen Spannungsbereich gebracht werden...
Matze schrieb: > Als Luftspule ist das Ausgangssignal allenfalls "Nachweisbar" Mit wie vielen Windungen?
Karl schrieb: > Mit wie vielen Windungen? Ich habe einen RIK20 einen T106-2 und eine Luftspule: Durchmesser ~1cm, Länge ~1cm wickelkörperdicke ~1mm aus PVC (Rohr) mit jeweils 44 Windungen. Bei 44 Windungen ist bei der Rogowski ein Ausgangssignal eben nur nachweisbar, während ein Ferrit schon sher viel mehr bringt.... Könnte bitte noch jemand bestätigen ob meine Aussagen vom 14.2. um 11:10 und 11:17 richtig sind? Matze schrieb: > Dementsprechend befindet sich das N30 nun im absolut ungesättigten > Bereich. > --> Deute ich das richtig? Matze schrieb: > Also kann ich einen solchen Ringkern nun als Rogowskispule wickeln und > ihn zur Messung meiner kleinen AC-Anteile (mA) auf großen DC-Strömen > (~10A) einsetzen? > Dass Material N30 scheint durch seine kennlinie der Permeabilitär über > der Frequenz (Seite 3 Oben) bis 100kHz durchaus gut geeignet. > Der Verlustfaktor ist nach (S.3 unten) bis 100kHz eher klein, somit ist > das Ergebniss zwar nicht so linear wie bei einer Rogowskispule, doch > dass Ursprüngliche Ziel, in diesem Fall mehr "Messpannung" abgreifen zu > können wäre erreicht? > --> Stimmt das so grundsätzlich? Matze schrieb: > Ja, exakt so sehe ich es auch, aber ohne Luftspalt würde die > Empfindlichkeit noch um sehr viel mehr vom DC-Strom abhängen, da N30 > schon für sehr geringe DC-Ströme in die Sättigung geht. > Also wäre die Empfindlichkeit für tatsächlich kleine DC-Strome z.b. von > nur 100mA noch ziemlich gut, und würde sich dann Rapide nach > grottenschlecht bewegen?
Matze schrieb: > Durchmesser ~1cm, Länge ~1cm wickelkörperdicke ~1mm aus PVC (Rohr) > > mit jeweils 44 Windungen. 44 Windungen auf einem Wickelkörper von 1mm? Du bist dir bewusst, dass das die induzierte Spannug U=N*A*dB/dt ist? Für kleine Ströme brauchst du also - viele Windungen N - einen Wickelkörper mit vernünftigem Querschnitt, damit A nicht zu klein wird. Da lässt sich sicher noch einiges optimieren. Oder verstehe ich deine Geometrieangaben falsch? Hat eine Windung deiner Spule einen Durchmesser von 1cm oder von 1mm? Matze schrieb: >> Dementsprechend befindet sich das N30 nun im absolut ungesättigten >> Bereich. >> --> Deute ich das richtig? sollen wir jetzt nachrechnen, dass B=12mT beträgt? Oder sollen wir bestätigen, dass die Magnetisierungskurve bei 12mT noch weit weg von der Sättigung ist? Dass B weit unter B_sat bleibt bedeutet aber nicht, dass folgende Aussage nicht dennoch gelten würde: Karl schrieb: > Ist egal, jeglicher Gleichstromanteil in einem hysteresebehafteten > Kernmaterial wird Deine Wechselstrommessung verfälschen. Wenn du nur eine kleine Aussteurung um einen per DC-Strom eingeprägten Arbeitspunkt hast, ist das relevante µ nicht das, was du aus der "Großsignalkennlinie" ablesen würdest. Siehe z.B. Abb. 11 in http://docplayer.org/12244981-Magnetische-eigenschaften-der-materialien-igp.html Matze schrieb: >> Also kann ich einen solchen Ringkern nun als Rogowskispule wickeln und >> ihn zur Messung meiner kleinen AC-Anteile (mA) auf großen DC-Strömen >> (~10A) einsetzen? Wurde ja oben schon bestätigt und inzwischen von dir nachgemessen, und die damit verbundenen Nachteile für die Genauigkeit wurden auch schon genannt. Matze schrieb: > somit ist >> das Ergebniss zwar nicht so linear wie bei einer Rogowskispule, doch >> dass Ursprüngliche Ziel, in diesem Fall mehr "Messpannung" abgreifen zu >> können wäre erreicht? Bei "Linearität" hat man im Hinterkopf, ob sich die induzierte Spannung linear mit dem AC-Strom verhält. Die Problematik bei dir ist, dass der Linearitätsfaktor vom 10000fach größeren DC-Strom abhängt. Aber dass du grundsätzlich mehr Messspannung abgreifen kannst wurde ja oben schon bestätigt und inzwischen von dir nachgemessen. Matze schrieb: >> Ja, exakt so sehe ich es auch, aber ohne Luftspalt würde die >> Empfindlichkeit noch um sehr viel mehr vom DC-Strom abhängen, da N30 >> schon für sehr geringe DC-Ströme in die Sättigung geht. Ja, sicher. Ohne Luftspalt ginge der Kern sehr viel früher in Sättigung.
Matze schrieb: > mit jeweils 44 Windungen. Ja gut, für Deine Faulheit kann nun keiner was. Bei Rogowskispulen reden wir üblicherweise über 1000 Windungen, nicht über 44. Bei einem normalen Stromwandler, z.B. 1:1500 reden wir übrigens auch über 1500 Windungen. > Bei 44 Windungen ist bei der Rogowski ein Ausgangssignal eben nur > nachweisbar, während ein Ferrit schon sher viel mehr bringt... Das Prinzip ist ja auch komplett anders. Rogowski: Messsignal ist induzierte Spannung. U ~ N. Je mehr Windungen, desto höheres Signal. Stromwandler: Messsignal ist transformierter Strom. I1xN1~I2xN2 => I ~ 1/N. Je mehr Windungen, desto weniger Strom. Logisch, wir wollen bei mehreren zig Ampere im Leiter ein Messsignal von wenigen mA haben. Die Spannung ist beim Stromwandler ein Nebenprodukt über dem Bürdewiderstand. Idealerweise hält man sie mit einem I-U-Wandler auf Null. Du musst Dir halt klar sein, dass Du mit Deinem Zwischending eine merkliche Rückwirkung im Lastkreis haben wirst, bei 1/44 wird Deine abgegriffene Spannung um diesen Faktor zurücktransformiert. Hast Du 440mV Messignal, beeinflusst das Deine Schaltung um 10mV. Musst Du wissen ob das egal ist oder nicht. Bei einem "richtigen" Wandler mit 1/1000 wären es halt nur 0.44mV.
Achim S. schrieb: > 44 Windungen auf einem Wickelkörper von 1mm? Du bist dir bewusst, dass > das die induzierte Spannug U=N*A*dB/dt ist? Für kleine Ströme brauchst > du also > - viele Windungen N > - einen Wickelkörper mit vernünftigem Querschnitt, damit A nicht zu > klein wird. > > Da lässt sich sicher noch einiges optimieren. Oder verstehe ich deine > Geometrieangaben falsch? Hat eine Windung deiner Spule einen Durchmesser > von 1cm oder von 1mm? Nein, du verstehst es grungsätzlich nicht falsch, eine Windung hat einen Durchmesser von nur 3-4mm, da es sich um ein 1 CM-Langes Stück PVC-Rohr handelt. Hätte jemamd einen Tig für einen besser geeigneten Wickelkörper? Denn ich habe nichts wirklich geeignetes da... Achim S. schrieb: > Wenn du nur eine kleine Aussteurung um einen per DC-Strom eingeprägten > Arbeitspunkt hast, ist das relevante µ nicht das, was du aus der > "Großsignalkennlinie" ablesen würdest. Siehe z.B. Abb. 11 in > http://docplayer.org/12244981-Magnetische-eigenschaften-der-materialien-igp.html Die Abbildung 11 würde ich in dem Video finden? Dass scheint auf anhieb grad nicht zu laufen, mal sehen ob es mit einem anderen PC geht... Karl schrieb: > Ja gut, für Deine Faulheit kann nun keiner was. > > Bei Rogowskispulen reden wir üblicherweise über 1000 Windungen, nicht > über 44. > > Bei einem normalen Stromwandler, z.B. 1:1500 reden wir übrigens auch > über 1500 Windungen. Aber wie soll man das Wickeln?mit vernünftigen Drahtquerschnitt? Wie kann man 1500 Wicklungen wickeln wenn man den Draht jedes mal komplett dorchfädeln muss? Da müsste ich ja jedes mal über 20m Drahr durchziehen. Auch die Draätstärke würde einen sehr großen Wickelkörper erfordern, dass wickeln würde Tage dauern... Oder wo kann man soetwas kaufen? Karl schrieb: > Rogowski: Messsignal ist induzierte Spannung. U ~ N. Je mehr Windungen, > desto höheres Signal. Genau, aber würde es bei einem identisch gewickelten Ferritkern anderst aussehen? Karl schrieb: > Stromwandler: Messsignal ist transformierter Strom. I1xN1~I2xN2 => I ~ > 1/N. Je mehr Windungen, desto weniger Strom. Logisch, wir wollen bei > mehreren zig Ampere im Leiter ein Messsignal von wenigen mA haben. Denn bei mehr Windungen, weniger Strom, aber höhere Spannung, dies Gillt doch auch für einen Ferritkern? Karl schrieb: > Die Spannung ist beim Stromwandler ein Nebenprodukt über dem > Bürdewiderstand. Idealerweise hält man sie mit einem I-U-Wandler auf > Null. Ja, das würde man bei einem Strowandler machen, hab ich ja auch schon weiter oben beschrieben... aber ich kann ja ebenso die Spannung abgreifen un dadurch nur den AC-Anteil erhalten? Karl schrieb: > Du musst Dir halt klar sein, dass Du mit Deinem Zwischending eine > merkliche Rückwirkung im Lastkreis haben wirst, bei 1/44 wird Deine > abgegriffene Spannung um diesen Faktor zurücktransformiert. Hast Du > 440mV Messignal, beeinflusst das Deine Schaltung um 10mV. Musst Du > wissen ob das egal ist oder nicht. Bei einem "richtigen" Wandler mit > 1/1000 wären es halt nur 0.44mV. Und genau dies verstehe ich nun nicht, kannst du erklären was du mit "zurücktransformiert" meinst? Meinst die Sekundärwindungen beeinflussen auch das Eingangssignal, auch wenn ich keinen Sekundär-Strom abnehme?
Hier noch ein Link, zum Messverstärker, wie ich ihn mir vorstellen könnte: Beitrag "Messverstärker für Rogowskispulen Schaltplan/Layout --> Review/Verbesserungsvorschläge?"
Matze schrieb: > Aber wie soll man das Wickeln?mit vernünftigen Drahtquerschnitt? > Wie kann man 1500 Wicklungen wickeln wenn man den Draht jedes mal > komplett dorchfädeln muss? Rogowskis werden üblicherweise auf einen Schlauch gewickelt und dieser um die Leitung gelegt. Beitrag "Re: Rogowski Spule" Wenn ich bei Google nach Rogowskispule suche und die Bildersuche ansehe, finde ich da hunderte Spulen. Angefangen von Aliexpress bis zu Wago oder Messtechnikfirmen. Und anscheinend haben die so viel davon, dass sie die sogar verkaufen. Matze schrieb: > aber ich kann ja ebenso die Spannung > abgreifen un dadurch nur den AC-Anteil erhalten? Ja, aber nur einmal. Matze schrieb: > Und genau dies verstehe ich nun nicht, kannst du erklären was du mit > "zurücktransformiert" meinst? Durch den Ferrit erhältst Du eine "harte" Kopplung der Messspule an den Leiter, der ja quasi eine Spule mit nur einer Wicklung ist. Dadurch kann mehr Energie übertragen werden als mit einer Luftspule. Du baust einen Trafo. Verhältnis Spannungen und Ströme am Trafo hatten wir mal im Physikunterricht. Wenn auf der Primärseite (Leiter) ein Strom fließt, wird die Spannung auf der Sekundärseite so weit ansteigen, bis auch dort ein entsprechender Strom fließt. Durch das Übertragungsverhältnis 1:1500 können das mehrere hundert Volt werden, bis die Wicklung durchschlägt. Nun meinst Du vielleicht, Deine paar mA Wechselstrom erzeugen keine so hohe Spannung. Aber: Wenn die Schaltung eingeschalten wird, steigt der Strom von 0 auf 10A, und diesen Stromanstieg sieht ebenfalls die Sekundärseite. Stromwandler dürfen nie offen betrieben werden. Da muss immer eine Last oder wenigsten Schutzdioden dran. Schrieb ich das nicht oben schon? Bei der Rogowskispule hast Du eine lose Kopplung an das Magnetfeld, deswegen sind diese Spulen deutlich unkritischer.
Matze schrieb: > Die Abbildung 11 würde ich in dem Video finden? > Dass scheint auf anhieb grad nicht zu laufen, mal sehen ob es mit einem > anderen PC geht... No, sorry: als ich auf der Seite war, zeigte sich noch ein Buchabschnitt zum Durchblättern, ohne dass jemand das vorlesen wollte. Hier der direkte Link zum pdf ohne docplayer: https://www.tu-ilmenau.de/fileadmin/media/wt/Lehre/Praktikum/Interdisziplinaeres_Grundlagenpraktikum/_MagMat__Magnetische_Eigenschaften_von_Materialien_v2014.pdf Matze schrieb: > Meinst die Sekundärwindungen beeinflussen auch das Eingangssignal, auch > wenn ich keinen Sekundär-Strom abnehme? Na grade dann. Der primäre induktive Spannungsabfall entspricht dem sekundären mit Berücksichtigung des Übersetzungsverhältnis. Wenn du die sekundäre induktive Spannung kurzschließt, geht auch die primäre induktive Spannung in die Knie (wenn wir wieder so Feinheiten wie Streufluss... vernachässigen).
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.