Hallo, in einem Video über die Restauration einer Spule, wird die auf dem Bild gezeigte Berechnung der Anzahl von Spulenwindungen eingeblendet. Ich kenne mich mit der Materie nicht aus, würde die Rechnung aber gerne nachvollziehen und übertragen können. Kann jemand die einzelnen Rechenschritte erklären?
Das ist eine schlechte Faustformel, die berücksichtigt nur den Eisenquerschnitt.
Und worauf beruht diese Formel? Ich würde sie gerne verstehen. Insbesondere auch, welche man stattdessen verwenden sollte :)
Daniel R. schrieb: > Und worauf beruht diese Formel? Ich würde sie gerne verstehen. > Insbesondere auch, welche man stattdessen verwenden sollte :) Vermutlich auf dem Durchflutungsgesetz.
Passt doch schon von den Dimensionen nicht. Wie kann das Produkt aus zwei dimensionslosen Zahlen plötzlich eine Länge ergeben?
Nonstop Nonsens schrieb: > Passt doch schon von den Dimensionen nicht. Die jeweiligen Dimensionen sind leider nicht konsequent hingeschrieben (fehlend), bzw. falsch. In der dritten Zeile werden z.B. 1,5 cm * 1,3 cm multipliziert, das Ergebnis muß dann natürlich lauten 1,95 cm².
Du hast entgegengesetzte Ziele, die sich nicht alle gleichzeitig optimal realisieren lassen. Für die theoretischen Grundlagen der Optimierung braucht man wohl Mathematik- und Physik-Studium. So nehmen wir Faustformeln, bei denen jedem Mathematiker die Haare zu Berge stehen. Der Wiki Artikel hier beschreibt locker und verständlich die Faustformeln. https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen
Noch ein Kommentar schrieb: > Für die theoretischen Grundlagen der Optimierung braucht man wohl > Mathematik- und Physik-Studium. Früher haben wir das, ohne Studium, in der Berufsschule gelehrt bekommen. Für die heutige Daddel- und "tanz mir deinenn Namen-Generation" gehts wohl nur noch mit Studium...
> Früher haben wir das, ohne Studium, in der Berufsschule gelehrt > bekommen. Wieviel "früher"? ;-)
"Früher" gab es auch mal zugeschnittene Grössengleichungen. Aber so speziell "zugeschnitten", wie im Bild oben, das funktioniert natürlich nicht ...
von Daniel R. schrieb: >Und worauf beruht diese Formel? Ich würde sie gerne verstehen. >Insbesondere auch, welche man stattdessen verwenden sollte :) Es geht darum, daß der Eisenkern nicht in die magnetische Sättigung getrieben wird. Dazu muß die primäre Induktivität einen mindestwert haben, damit der Leerlaufstrom nicht zu groß wird. Je mehr Windungen und Eisenquerschnitt um so größer ist die Induktivität. Am besten man holt sich die Daten aus Tabellen. http://www.jogis-roehrenbude.de/Transformator.htm
Günter Lenz schrieb: > Am besten man holt sich die Daten aus Tabellen. > > http://www.jogis-roehrenbude.de/Transformator.htm Die sind halt selbst für Billigstblech recht konservativ.
Elektrofan schrieb: > Wieviel "früher"? ;-) Gut 35 Jahre! Damals halt. Gerlach hies unser Lehrer. ;-)
Günter Lenz schrieb: > Es geht darum, daß der Eisenkern nicht in die magnetische > Sättigung getrieben wird. Deshalb nimmt der vom TO zitierte Ansatz eine Flussdichte an. Wenn ich richtig gerechnet habe sind das 0,9T. Der Rechenweg verläuft vermutlich wie folgt: Ein sinusförmiger Verlauf der Flussdichte im Eisenkern wird angenommen:
Unter der Annahme einer gleichmäßigen Verteilung des magn. Flusses im Kern kann der zeitl. Verlauf des magn. Flusses ermittelt werden:
Nun wird das Induktionsgesetz "strapaziert", um die in der Wicklung mit n Windungen induzierte Spannung u(t) zu ermitteln:
Da hier nur die Scheitelwerte interessieren, gilt:
aufgelöst nach der Windungszahl n ergibt sich:
Wer mag, darf nun gerne noch eine Einheitenprobe durchführen. Nun also folgende Werte einsetzen:
. Grüßle Volker
:
Bearbeitet durch User
H. H. schrieb: > Transformatorenhauptgleichung. Seit meiner Physik LK-Abiturprüfung im verg. Jahrhundert, lerne ich keine "Formelmonster" mehr auswendig, sondern nur die einfachen Zusammenhänge. Erstaunlicherweise kann man auf ähnliche Weise auch elektrische Maschinen analytisch berechnen, siehe https://www.dr-bosch.com/downloads/Ilmenau2017.pdf Grüßle Volker
Volker B. schrieb: > H. H. schrieb: > >> Transformatorenhauptgleichung. > > Seit meiner Physik LK-Abiturprüfung im verg. Jahrhundert, lerne ich > keine "Formelmonster" mehr auswendig, sondern nur die einfachen > Zusammenhänge. Klar, ansonsten eben kurz nachlesen. > Erstaunlicherweise kann man auf ähnliche Weise auch elektrische > Maschinen analytisch berechnen, siehe > https://www.dr-bosch.com/downloads/Ilmenau2017.pdf Die Naturgesetze sind auf dieser Ebene noch recht einfach.
H. H. schrieb: > Die Naturgesetze sind auf dieser Ebene noch recht einfach. Ja, so man kann die Unipolarmaschine auch über einen relativistischen Ansatz berechnen. Der ist, wenn ich mich richtig entsinne, im Bödefeld/Sequenz wunderschön dargestellt :-) Grüßle Volker.
Vielen Danke für die ganzen Hinweise. Ich glaube dadurch am Ende, mit mehr Verständnis für die Materie, auf eine bessere Art die Windungsanzahl auszurechnen zu kommen. Was ich immer noch nicht einschätzen kann ist, für welche Zwecke die vereinfachte Faustformel-Rechnung aus dem Video "gut genug" ist bzw. wie signifikant der Unterschied zwischen einer Spule mit ungefähr-passender und ganz genau berechneter Windungszahl ist. Die in dem Video (Bild) gezeigte Spule wird in einem Schwingankermotor verwendet, das heißt mit direktem Netzstrom bringt sie den Anker zum Schwingen. Ich könnte mir vorstellen, dass die Abweichung der grob berechneten Windungszahl von einer perfekt bestimmten Windungszahl (vielleicht 5%) in so einem primitiven System kaum Auswirkungen hat, oder? Ab einer bestimmten Abweichung würde der Motor bestimmt entweder an Kraft verlieren oder der Draht durchbrennen; hm schwer einzuschätzen :)
Volker B. schrieb: > Der Rechenweg verläuft vermutlich wie folgt: Kleiner Tipp: Für das Multiplikationszeichen verwende \cdot.
Daniel R. schrieb: > Was ich immer noch nicht einschätzen kann ist, für welche Zwecke die > vereinfachte Faustformel-Rechnung aus dem Video "gut genug" ist Da sehe ich zwei Gründe: 1. Die Historie: Elektrische Maschinen werden seit über 100 Jahren berechnet, zumindest gibt es seit dem 19 Jhdt. entsprechende Fachliteratur. Damals war ein Taschenrechner noch unbekannt. Die Genauigkeit des Rechenschiebers erlaubte auch nicht die Berechnung auf 10 Nachkommastellen und Wurzeln wurden mittels "Logarithmentafel" gezogen. Aus dieser Zeit stammen diese unsäglichen Gleichungen mit zugeschnittenen Größen. Später fasste man dann lediglich Faktoren zusammen. So ergibt beispielsweise Pi * Wurzel-2 den netten Faktor 4,44 oder Pi/Wurzel-2 den Wert 2,22. 2. Mit solchen Chaosformeln um sich zu werfen, hört sich für mich nach dem bekannten Spontispuch "wenn Du nicht überzeugen kannst, versuche wenigstens zu verwirren" an. Da wird eine Art "Geheimwissenschaft" daraus gemacht, um zu verschleiern, dass der Autor die wirklich einfachen Zusammenhänge nicht ansatzweise begriffen hat. > bzw. wie > signifikant der Unterschied zwischen einer Spule mit ungefähr-passender > und ganz genau berechneter Windungszahl ist. Wie so oft im Leben: Es kommt darauf an! Für einen High-End-Röhren-Übertrager würde ich mit der Auslegung weit von der Sättigung des Eisen weit wegbleiben. Für die Traktionsmaschine eines hochgezüchteten Formel-E-Fahrzeugs würde ich abschätzen, ob die erhöhten Eisenverluste evtl. zu Gunsten einer geringen Fahrzeugmasse tolerierbar sind und dann ggf. das sündhaft teure Kobalt-legierte Trafoblech noch weiter in die Sättigung treiben. Wie so oft im wahren Leben (tm) gibt's (glücklichweise) keine, für alles und jeden gültigen Regeln. Da hilft nur das fundierte Verständnis der Materie oder das nötige Kleingeld, um den freundlichen externen Berater zu bezahlen :-) > Die in dem Video (Bild) gezeigte Spule wird in einem Schwingankermotor > verwendet, Ah, das erklärt die lächerlich geringe Flussdichte -- sorry, aber ich gucke mir schon lange keine "Maker-Videos" an. Dazu ist mir meine Lebenszeit zu schade. Grüßle Volker
LaTeX schrieb: > Kleiner Tipp: Für das Multiplikationszeichen verwende \cdot. Danke, das ist mir sehrwohl bekannt. Kleiner Tipp von mir: Guck' mal in ein professionell gesetztes Lehrbuch :-) Grüßle Volker
Volker B. schrieb: > Kleiner Tipp von mir: Guck' mal in ein professionell gesetztes Lehrbuch Hab ich. Viele Jahre. Auch wenn es ohne Multiplikationszeichen mathematisch korrekt ist, leidet die Lesbarkeit. Es macht eigentlich auch wenig Sinn, irgendwelche Tabulatoren einzufügen, nur damit nicht alles zusammen klebt, aber kein \cdot zu werden.
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