Hallo zusammen, ich habe eine allgemeine Schaltung vorliegen. Es ist eine Gleichspannungsquelle. Hier passiert eigentlich nichts Dramatisches. Mir geht es aber konkret um den Ein- und Ausschaltvorgang und habe dazu eine Verständnisfrage. R_B dient der Strombegrenzung. Mit I = U/R fließt hier der maximale Strom, der auch durch die Induktivität fließt. R_IS ist viel größer als der Innenwiderstand der Induktivität. Im Normalfluss fließt hier nichts. Wenn die Induktivität ihre Selbstinduktion ausführt, fließt der Strom durch R_IS wieder in die Induktivität herein. In der Formel ?(?)=(U_o - L*IPunkt(t)) / R_Spule steckt die Formel u(t)=-L∗Δi(t)/(Δt). Frage 1) Wenn die Spule beim Ausschalten der Quelle eine Selbstinduktion ausführt, kann die Ind.-spannung sehr groß werden. Aber auch der Strom? Dürfte doch nicht... Frage 2) Wenn ich die Spannungsquelle nicht plötzlich ausschalten wollte, sondern langsam — damit mir die hohe Induktionsspannung nichts kaputt macht — wie müsste ich das regeln (außer mit diesem Abfangwiderstand R_IS)?
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Bartosz B. schrieb: > Frage 1) Wenn die Spule beim Ausschalten der Quelle eine > Selbstinduktion ausführt, kann die Ind.-spannung sehr > groß werden. Ja. > Aber auch der Strom? Nein. > Dürfte doch nicht... Natürlich nicht. Grundvorlesung E-Technik: Der Strom durch eine ideale Spule kann nicht springen -- ebensowenig wie die Spannung an einem idealen Kondensator. > Frage 2) Wenn ich die Spannungsquelle nicht plötzlich > ausschalten wollte, sondern langsam — damit mir die > hohe Induktionsspannung nichts kaputt macht — wie müsste > ich das regeln (außer mit diesem Abfangwiderstand R_IS)? ??? Die Spannung kannst Du nur langsam vermindern, indem Du die Spannung langsam verminderst.
Hallo, zu 1: Die Spule baut beim Abschalten die im Magnetfeld gespeicherte Energie ab. Somit steigt die Spannung nur dann ins Unermessliche an, wenn keine Ableitmöglichkeit gegeben ist. Beispielsweise mit Hilfe einer Freilaufdiode wird die Spannung nicht höher als die Flussspannung der Diode bei kurzzeitig deutlich hohem Strom. Zu 2: Um langsam abzuschalten, würde man einen "Schalter" verwenden, der hinreichend langsam von Leiten auf Sperren wechselt. Dann muß das Magnetfeld nicht so schnell abgebaut werden. MfG
Was steht in dem ersten Bild in den 5 Zeilen oben rechts?
Christian S. schrieb: > Hallo, > > zu 1: > > Die Spule baut beim Abschalten die im Magnetfeld gespeicherte Energie > ab. Somit steigt die Spannung nur dann ins Unermessliche an, wenn keine > Ableitmöglichkeit gegeben ist. Beispielsweise mit Hilfe einer > Freilaufdiode wird die Spannung nicht höher als die Flussspannung der > Diode bei kurzzeitig deutlich hohem Strom. Ok danke. Wie muss ich die einzeichnen? > > Zu 2: > > Um langsam abzuschalten, würde man einen "Schalter" verwenden, der > hinreichend langsam von Leiten auf Sperren wechselt. Dann muß das > Magnetfeld nicht so schnell abgebaut werden. Genau, so etwas wollte ich hören! Danke! Wie heißt so ein "Schalter"?
Helmut S. schrieb: > Was steht in dem ersten Bild in den 5 Zeilen oben rechts? Hallo Helmut, nur dies: R_IS ist viel größer als der Innenwiderstand der Induktivität. Im Normalfluss fließt hier nichts. Wenn die Induktivität ihre Selbstinduktion ausführt, fließt der Strom durch R_IS wieder in die Induktivität herein.
Bartosz B. schrieb: Frage 1) Wenn die Spule beim Ausschalten der Quelle eine Selbstinduktion ausführt, kann die Ind.-spannung sehr groß werden. Aber auch der Strom? Dürfte doch nicht... Der Strom ist im ersten Moment genauso groß wie er vorher geflossen ist und nimmt dann ab. Und die induzierte Spannung ist Ris mal diesen Strom.
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Ich habe dir mal eine Simulation mit LTspiceXVII gemacht. https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html Nach dem abschalten fließt der Spulenstrom über R1, weil es keinen weiteren Pfad dafür gibt. Der Strom klingt mit der Zeitkonstante tau1 ab. tau1 = L1/R1 Beachte die hohe Spannung V(1,2) die dabei an der Spule bzw. R1 an entsteht.
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Helmut S. schrieb: > Ich habe dir mal eine Simulation mit LTspiceXVII gemacht. > https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html > > Nach dem abschalten fließt der Spulenstrom über R1, weil es keinen > weiteren Pfad dafür gibt. Der Strom klingt mit der Zeitkonstante tau1 > ab. > tau1 = L1/R1 > Beachte die hohe Spannung V(1,2) die dabei an der Spule bzw. R1 an > entsteht. Vielen Dank für die Dateien! Was ich mich nur frage ist: Muss man so was nicht regeln, damit keine hohe Spannung entsteht? Mit einem Regler oder so? Parallelwiderstand und Freilaufdiode antiparallel sind die Mittel?
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Bartosz B. schrieb: > Was ich mich nur frage ist: Muss man so was nicht regeln, damit keine > hohe Spannung entsteht? Mit einem Regler oder so? Parallelwiderstand und > Freilaufdiode antiparallel sind die Mittel? Meistens schaltet man eine normale Diode parallel. Das hat zwar den Nachteil, dass der Strom nur relativ langsam abklingt, aber es ist halt die preiswerteste Lösung. Vergleiche mal das vorherige Bild ohne Diode und das mit Diode. Da sieht man den riesigen Zeitunterschied für das Abklingen des Stromes. In der Simulation mit Diode habe ich einmal mit und ohne Serienwiderstand RS simuliert. Im Falle von Relais hat man ja RS und keinen R2.
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>R_IS ist viel größer als der Innenwiderstand der Induktivität. Im >Normalfluss fließt hier nichts. Bei solch einer Aussage wird sich der gute Herr Ohm im Grabe umdrehen. Was für für ein Bockmist.
bockmist schrieb: >>R_IS ist viel größer als der Innenwiderstand der Induktivität. Im >>Normalfluss fließt hier nichts. > > Bei solch einer Aussage wird sich der gute Herr Ohm im Grabe umdrehen. > Was für für ein Bockmist. Besonders, wenn im nächsten Satz: Bartosz B. schrieb: > Wenn die Induktivität ihre > Selbstinduktion ausführt, fließt der Strom durch R_IS wieder in die > Induktivität herein. ... hier dann doch ein Strom fließen kann :-(
Dietrich L. schrieb: > bockmist schrieb: >>>R_IS ist viel größer als der Innenwiderstand der Induktivität. Im >>>Normalfluss fließt hier nichts. >> >> Bei solch einer Aussage wird sich der gute Herr Ohm im Grabe umdrehen. >> Was für für ein Bockmist. > > Besonders, wenn im nächsten Satz: > > Bartosz B. schrieb: >> Wenn die Induktivität ihre >> Selbstinduktion ausführt, fließt der Strom durch R_IS wieder in die >> Induktivität herein. > > ... hier dann doch ein Strom fließen kann :-( Ich denke in der Aufgabe sollten die Studenten eine möglichst einfache Aufgabe berechnen. Natürlich ist RB im allgemeinen eher der Spulenwiderstand und kein externer Widerstand, aber dann wäre die Aufgabe ja schon wieder ein bisschen schwieriger geworden. Laden der Spule Ispulemax = U/RB Entladen der Spule Uspulemax = -Ispulemax*R_IS Da sollte dann vermutlich Ispule(t) und Uspule(t) für beide Fälle berechnet werden.
bockmist schrieb: >>R_IS ist viel größer als der Innenwiderstand der Induktivität. Im >>Normalfluss fließt hier nichts. > > Bei solch einer Aussage wird sich der gute Herr Ohm im Grabe umdrehen. > Was für für ein Bockmist. Du weißt doch, wie ich das mein. "R1 >> R_Spule" heißt R1 ist mindestens um eine Zehnerpotenz größer, sodass vernachlässigbar wenig fließt.
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Bartosz B. schrieb: > Aber auch der Strom? Nein, der Strom ist im Moment des Abschaltens genauso groß wie vorher, weil sich die Spule durch die selbst induzierte Spannung versucht, gegen Stromänderung zu wehren. Die induzierte Spannung ist proportional zur Änderung des Stromes nach der Zeit (Induktionsgesetz)
Helmut S. schrieb: > Das hat zwar den Nachteil, dass der Strom nur relativ langsam > abklingt, aber es ist halt die preiswerteste Lösung. Schneller klingt der Strom ab, wenn man in Serie zur Diode einen Widerstand schaltet oder statt dessen zwei antiserielle Zenerdioden parallel zu Spule schaltet. Das führt aber beides zu einer Spannungsspitze, die die restliche Schaltung vertragen muss.
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