Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Trafo Arbeitspunkt


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von Christopher H. (gandi)


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Hallo,

ist es notwendig oder sinnvoll die Leistung an der Primär/Sekundärseite 
eines Trafos zu beschränken (wann geht dieser in Sättigung und was wäre 
der optimale Arbeitspunkt)?
Die Leistungsaufnahme der Last ist bekannt.
Ein konkreter Trafo ist noch nicht vorhanden.

etwas konkreter:
230V, 50Hz --trafo--> --gleichrichten--> 24V(DC) & 2A an der Last

Zum Gleichrichten habe ich keine Fragen.

Eine Leistungsbeschränkung mittels Strombegrenzung wäre für die 24V 
Seite kein Problem.
Da ich selbst erst wenig mit Netzspannung im Kontakt war (sry der musste 
sein) und falls eine Beschränkung an der Primärseite sinnvoll ist, wäre 
außerdem interessant, wie sich das am elegantesten (also ohne riesen 
Verluste/einfach/günstig) realisieren lässt.

Bevor ihr euch die Finger wund tippt nehme ich auch gerne Links 
entgegen.

(falls es nicht eh aus der Beschreibung ersichtlich ist:
Ich habe kaum mit realen Transformatoren gearbeitet, mich aber großteils 
eingelesen.)

von hinz (Gast)


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Christopher H. schrieb:

> wann geht dieser in Sättigung

Wenn du zu viel Spannung anlegst oder die Frequenz zu stark reduzierst.



> und was wäre
> der optimale Arbeitspunkt)?

In welcher Hinsicht optimal?



> etwas konkreter:
> 230V, 50Hz --trafo--> --gleichrichten--> 24V(DC) & 2A an der Last

Kein Siebelko nötig?

von Udo S. (urschmitt)


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Christopher H. schrieb:
> Bevor ihr euch die Finger wund tippt nehme ich auch gerne Links
> entgegen.

Dann les dir das mal gründlich durch:
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9

von Egon D. (egon_d)


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Christopher H. schrieb:

> ist es notwendig oder sinnvoll die Leistung an der
> Primär/Sekundärseite eines Trafos zu beschränken

Natürlich: Mit einer Gerätesicherung.


> (wann geht dieser in Sättigung

I.d.R. nicht relevant.


> und was wäre der optimale Arbeitspunkt)?

Grobe Faustregel: Ungefähr bei halber Nennlast.

von Christopher H. (gandi)


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hinz schrieb:
> Kein Siebelko nötig?

Glaube nicht, aber danke für den Hinweis! (bin erst beim groben Entwurf)

> In welcher Hinsicht optimal?

größter Wirkungsgrad (die geringsten Verluste)


Udo S. schrieb:
> Dann les dir das mal gründlich durch:
> http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9

Danke!, werd ich machen

Egon D. schrieb:
>> (wann geht dieser in Sättigung
>
> I.d.R. nicht relevant.

Wenn ich einen Trafo kaufe werde ich sicher Kennwerte dafür im 
Datenblatt finden. Wenn ich den Trafo aber selbst wickle wird das 
schätze ich schwieriger zu ermitteln sein oder liegt das dann nur am 
verwendeten Eisenkern (Material, Geometrie) & der anliegenden Spannung?

von Harald W. (wilhelms)


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Christopher H. schrieb:

> ist es notwendig oder sinnvoll die Leistung an der Primär/Sekundärseite
> eines Trafos zu beschränken (wann geht dieser in Sättigung)?

Die Leistungsübertragung eines Trafos wird nicht durch Sättigungs-
effekte beeinflusst. Ein Trafo kann problemlos das zehn oder auch
hundertfache seiner Nennleistung übertragen. Das einzig begrenzende
Element ist die entstehende Verlustwärme innerhalb des Trafos und
die Möglichkeit, diese über die Oberfläche loszuwerden.

> Zum Gleichrichten habe ich keine Fragen.

Dir ist aber schon bekannt, das ein Trafo bei Gleichrichtung
auf mindestens 150% der entnommenen Gleichstromleistung di-
mensioniert werden muss? Die sog. Nennleistung bezieht sich
nur auf sinusförmige Strombelastung und die liegt bei Gleich-
richtung nicht vor.

von Michael B. (laberkopp)


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Christopher H. schrieb:
> ist es notwendig oder sinnvoll die Leistung an der Primär/Sekundärseite
> eines Trafos zu beschränken (wann geht dieser in Sättigung und was wäre
> der optimale Arbeitspunkt)?

Es ist notwendig die Stromentnahme auf der Sekundärseite zu begrenzen, 
sonst überhitzt vielleicht der Trafo und geht kaputt.

Wenn du 2A Last bei Gleichspannung zulässt muss der Trafo ca. 3.2Arms 
bei Wechselspannung bringen.

Wie du die begrenzt, ob sowieso nur Glühlampen dran sind und man 
montiert einfach nicht mehr, ob es ein Labornetzteil ist das sowieso 
eine elektronische Strombegrenzung hat, egal.

Ist es ein Verstärker der potentiell mehr liefern kann als der Trafo 
bringt, dann sollte im Trafo eine Temperatursicherung sein. Auch bei 
Motoren die man potentiell stärker belasten kann als der Trafo mag weil 
der Trao nur für Nennstrom ausgelegt ist. Dort kann ein Bimetallschalter 
rein.

Primär sind 230V 50Hz wohl sowieso konstant, würdest du 400V oder 
16.66Hz anlegen wäre der Trafo kaputt, aber davor schützt wohl nur ein 
Schild.

von hinz (Gast)


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Christopher H. schrieb:
> größter Wirkungsgrad (die geringsten Verluste)

Dann nimm einen Ringkerntrafo mit 120VA Nennbelastbarkeit.

von Elektrofan (Gast)


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> Ein Trafo kann problemlos das zehn oder auch
> hundertfache seiner Nennleistung übertragen.

Kleine Exemplare mit z.B. 10 VA können das bei primärseitiger
Nennspannung NICHT.
Die Innenimpedanz (d.h. im wesentlichen die Wicklungswiderstände)
begrenzt die entnehmbare (Schein-)Leistung.


> Die sog. Nennleistung bezieht sich
> nur auf sinusförmige Strombelastung und die liegt bei Gleich-
> richtung nicht vor.

Ohne Ladekondensator ist der Strom näherungsweise sinusförmig.

von Harald W. (wilhelms)


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Elektrofan schrieb:

>> Ein Trafo kann problemlos das zehn oder auch
>> hundertfache seiner Nennleistung übertragen.
>
> Kleine Exemplare mit z.B. 10 VA können das bei primärseitiger
> Nennspannung NICHT.
> Die Innenimpedanz (d.h. im wesentlichen die Wicklungswiderstände)
> begrenzt die entnehmbare (Schein-)Leistung.

May be. Das liegt aber nicht am Trafo, sondern einzig am
Widerstand der Wickeldrähte.

>> Die sog. Nennleistung bezieht sich
>> nur auf sinusförmige Strombelastung und die liegt bei Gleich-
>> richtung nicht vor.
>
> Ohne Ladekondensator ist der Strom näherungsweise sinusförmig.

Gleichrichtung ohne Siebung benutzt man aber so gut wie nie.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

" Wenn ich den Trafo aber selbst wickle wird das schätze ich schwieriger 
zu ermitteln sein"

möchtest Du dies aus purer Neugier tun oder aus sportlichem Ehrgeiz? 
Sicher ein interessantes neues Betätigungsfeld. Nur wird man wohl zum 
Üben einige Exemplare brauchen, bis etwas vernünftiges heraus kommt.

MfG

von hinz (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Gleichrichtung ohne Siebung benutzt man aber so gut wie nie.

Ist bei den Garagentorantrieben Standard, der Motor läuft mit 24VDC 
ungesiebt. Und in Schaltschränken findest du ebenfalls häufig ungesiebte 
24VDC.

von Christopher H. (gandi)


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Harald W. schrieb:
> Dir ist aber schon bekannt, das ein Trafo bei Gleichrichtung
> auf mindestens 150% der entnommenen Gleichstromleistung di-
> mensioniert werden muss? Die sog. Nennleistung bezieht sich
> nur auf sinusförmige Strombelastung und die liegt bei Gleich-
> richtung nicht vor.

Ja, ist mir bekannt - danke für den Hinweis

Michael B. schrieb:
> Es ist notwendig die Stromentnahme auf der Sekundärseite zu begrenzen,
> sonst überhitzt vielleicht der Trafo und geht kaputt.
...

OK, also von der Art der Last abhängig

hinz schrieb:
> Dann nimm einen Ringkerntrafo mit 120VA Nennbelastbarkeit.

Danke, dann weiß ich gleich wonach ich suchen werde :)

Christian S. schrieb:
> " Wenn ich den Trafo aber selbst wickle wird das schätze ich schwieriger
> zu ermitteln sein"
>
> möchtest Du dies aus purer Neugier tun oder aus sportlichem Ehrgeiz?
> Sicher ein interessantes neues Betätigungsfeld. Nur wird man wohl zum
> Üben einige Exemplare brauchen, bis etwas vernünftiges heraus kommt.

Sportlicher Ehrgeiz triffts ganz gut. Komme eher aus der theoretischen 
Richtung bin dafür gut motiviert auch im praktischen Teil (für mich) 
neues auszuprobieren!
Mir kommt vor, dass man so am besten Erfahrungen sammelt.

Ach ja!, für interessierte - der Link ist wirklich super:
Udo S. schrieb:
> Dann les dir das mal gründlich durch:
> http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9

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