Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik geniales Patent von 2014: Konstruktion eines Trafos ohne erhöhten Einschaltstrom


von Torsten B. (butterbrotstern)


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Anstelle eines Vorwiderstandes / NTCs hat der Trafo zwei 
Primärwicklungen mit (fast) gleicher Windungszahl: eine aus dünnem 
Draht, die immer aktiv ist, und die Hauptwicklung, die mit kurzer 
Verzögerung zugeschaltet wird.
Die dünne kann man bifilar in den Windungs-Zwischenräumen der 
Hauptwicklung unterbringen, sodass sie keinen zusätzlichen Platz 
beansprucht. Durch den höheren Kupfer-Füllfaktor wird sogar die Kühlung 
besser.
Wenn man ein bipolares (selbsthaltendes) Relais für die Hauptwicklung 
verwendet, kostet es nicht einmal mehr Energie.
https://www.freepatentsonline.com/DE102014011582.html
Vermarktende Firma ist FSM AG.

Erfinder des HiwiTrafo (Trafo mit Hilfswicklung) ist Michael Konstanzer 
(emeko), der auch die Trafoschaltrelais erdacht hat. 
https://emeko.de/fileadmin/user_upload/pdf/Deutsch/MArvin/m19/01-transformator_ohne_Einschaltstrom_einschalten.pdf
https://einschaltstrombegrenzer.com/fileadmin/user_upload/pdf/Deutsch/MArvin/10-HIWITRAFO-Teil1-kurz.pdf

Tauscher-Transformatoren ist derzeit der einzige Lizenznehmer.
https://www.tauscher-transformatoren.de/html/einschaltstrom1.html
: Bearbeitet durch User
von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Torsten B. schrieb:
> eine aus dünnem
> Draht, die immer aktiv ist, und die Hauptwicklung, die mit kurzer
> Verzögerung zugeschaltet wird.

Wie passt "immer aktiv" mit "kurzer Verzögerung" zusammen?
von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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> https://www.freepatentsonline.com/DE102014011582.html
> Vermarktende Firma ist FSM AG.

Patent wurde vor üper 10 Jahren eingereicht, ob es sich irgendwelche 
Bereiche außer Deutschland bezieht ist nicht erkennbar. Es steht zu 
hinterfragen, ob der Patenschutz nicht abgelaufen ist und somit keine 
Grundlage für Lizenzvermarktung besteht.

Patente für Hilfswicklungen am Trafo gibt es unzählige, besonders ist 
mir eigentlich nur das für den Apple II in Erinnerung geblieben:

* http://www.righto.com/2012/02/apple-didnt-revolutionize-power.html
von Michael B. (laberkopp)


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Torsten B. schrieb:
> kostet es nicht einmal mehr Energie.

Unsinnig.

Beide Wicklungen haben dieselbe Induktivität und damit denselben 
Leerlaufstrom, nur die hochohmige Wicklung würde bei eingeschalteter 
Sekundärlast abrauchen.

Wenn die hochohmige Wicklung dauernd am Netz läge, würde der Trafo 
dauernd Leerlaufstrom ziehen, ebenso wie ein normaler Trafo mit 
sekundarseitig abgetrennter Last, auch dieser Patenttafo würde eine 
sekundarseitig abgeschaltete Last erfordern (siehe vorheriger Absatz). 
Eine dauerhafte aufrechterhaltene Magnetisierung durch die hochohmige 
Wicklung ist also nicht möglich bzw. bewirkt dasselbe wie ein normaler 
Trafo dauernd am Netz und nur sekundärseitig getrennt.

Also müssen beide Wicklungen des Trafos abgeschaltet werden, die 
niederohmige wird eben kurz nach der hochohmigen eingeschaltet.

Das Einschalten der hochohmigen Wicklung führt zu demselben 
Leerlaufstrom wie bei einem normalen Trafo, der Einschaltstrom selbst 
wird nur durch die hochohmigkeit der Wicklung starker begrenzt, nicht 
durch irgendwelche physikalischen Trafoeffekte.

Genau dasselbe (also wirklich exakt dasselbe 
einschaltstromstoss-reduzierende Verhalten) kann man erreichen durch 
einen vorgeschalteten Widerstand an der Hauptwicklung der nach dem 
Einschaltmoment überbrückt wird, man braucht dann keinen teuren 
Patenttrafo.

Das Trafoparent ist vollkommen nutzlos.
: Bearbeitet durch User
von Heinrich K. (minrich)


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Aber die Rechtschreibfehler sind süss. (waren süss)
: Bearbeitet durch User
von Old P. (Firma: nix) (old-papa)


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Was für gequirlte Kacke! Grammatikalisch und physikalisch komplett 
Unsinn!
von Michael B. (laberkopp)


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Heinrich K. schrieb:
> Aber die Rechtschreibfehler sind süss. (waren süss)

Schreibfehler, die korrigiert werden, sind offensichtlich keine 
Rechtschreibfehler sondern Tippfehler. Aber dazu reicht dein kleiner 
Verstand nicht, dass winzige Tastflächen ohne Druckpunkt die bei 
irgendeiner Annäherungsentfernung reagieren wohl Tippfehler fördern.
von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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>> Aber die Rechtschreibfehler sind süss. (waren süss)
>
> Schreibfehler, die korrigiert werden, sind offensichtlich keine
> Rechtschreibfehler sondern Tippfehler.

Eben. Hinzu kommt die schiere Anzahl von lokalen und historischen 
Schreibvarianten und ohnehin die je nach Ort/Stellung gravierende 
Diskrepanz zwischen Schrift und gesprochenen Wort (Im Duden steht 
"Pferd", hier sagt man "Gaul" ;-))

> Aber dazu reicht dein kleiner
> Verstand nicht, dass winzige Tastflächen ohne Druckpunkt die bei
> irgendeiner Annäherungsentfernung reagieren wohl Tippfehler fördern.

IMHO ist dergleichen weniger eine Verstandes- als eine Charakterfrage; 
mancher kann es halt nicht an sich halten und muss den Rechtschreibnazi 
raus hängen lassen. SCNR
von J. T. (chaoskind)


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Magnus M. schrieb:
> Wie passt "immer aktiv" mit "kurzer Verzögerung" zusammen?

Na die eine Wicklung ist immer aktiv, die andere Wicklung wird nach 
kurzer Verzögerung zu der immer aktiven  zugeschaltet.

So kompliziert ist das gar nicht, weder gramatikalisch noch 
physikalisch.
von R. L. (roland123)


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Bradward B. schrieb:
> IMHO ist dergleichen weniger eine Verstandes- als eine Charakterfrage;

bei deiner penetranten Weigerung vernünftig zu zitieren, solltest du 
dich mit einem Urteil über den Charakter anderer Leute zurückhalten. 
Mach dir erstmal Gedanken über deinen eigenen.
von Torsten B. (butterbrotstern)


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> Wenn die hochohmige Wicklung dauernd am Netz läge, würde der
> Trafo dauernd Leerlaufstrom ziehen, ebenso wie ein normaler
> Trafo mit sekundarseitig abgetrennter Last, auch dieser Patenttafo
> würde eine sekundarseitig abgeschaltete Last erfordern (siehe
> vorheriger Absatz).

Mit "immer aktiv" meinte ich natürlich, sie wird als erste 
eingeschaltet, danach (nach 20-100 ms, bei richtig großen Trafos bis 1 
Sekunde) erst die Hauptwicklung.
Die Hilfswicklung wird ja durch die Wärmeträgheit der Hauptwicklung 
gekühlt, und in den paar Millisekunden raucht auch nichts ab.
Der Vorwiderstand wird halt "in die Trafowicklung" eingebaut und statt 
kurzgeschlossen wird die niederohmige Wicklung parallelgeschaltet.
Die Reduzierung des Einschaltstromes erfolg einzig durch den ohmschen 
(ca. 10-20 fachen) Widerstand der dünnen Wicklung.

Eine weitere Möglichkeit, falls der Trafo bereits besteht, ist, einen 
kleineren "weichen" Trafo mit den selben Spannungswerten sekundär 
parallel zum Haupttrafo zu schalten. Die Primärwicklung des Haupttrafo 
wird verzögert dazugeschaltet. Bei Bedarf kann man danach den Hilfstrafo 
abtrennen.
von Old P. (Firma: nix) (old-papa)


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J. T. schrieb:
> Magnus M. schrieb:
>> Wie passt "immer aktiv" mit "kurzer Verzögerung" zusammen?
>
> Na die eine Wicklung ist immer aktiv, die andere Wicklung wird nach
> kurzer Verzögerung zu der immer aktiven  zugeschaltet.
>
> So kompliziert ist das gar nicht, weder gramatikalisch noch
> physikalisch.

Kompliziert schon durch Spezialwicklungen, doch ist das auch sinnvoll? 
Eine kleine elektronische Schaltung mit Vorwiderstand (meine mit NE555) 
macht das besser, ganz ohne irgendwelche Spezialwicklungen. Damit 
bekommt man jeden stinknormalen Trafo in den Griff. Sowas habe ich schon 
dutzendweise verbaut (Trenntrafos, PA-Anlagen, Netzteile usw. bis zu 
4kW) und hat immer funktioniert. (gibt hier im µC.NET auch Beiträge 
dazu)

Old-Papa
von J. T. (chaoskind)


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Old P. schrieb:
> Kompliziert schon durch Spezialwicklungen, doch ist das auch sinnvoll?

Zu sinnvoll oder nicht hab ich nichts gesagt. Ich wollte nur darauf 
hingewiesen haben, das die Aussage von Magnus nicht sehr sinnvoll war, 
da er die Äusserung auf die er sich bezog, ganz offensichtlich nicht 
richtig verstanden hat.
von Torsten B. (butterbrotstern)


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Das Einschaltstrom-Problem besteht ja auch bei richtig großen 
Versorungs-Trafos, bei denen es mehrere Sekunden dauert, bis das 
Magnetfeld stimmt.
Sound of an inrush current into a 40MVA Power Transformer. #electricity 
#transformers #energy    209.532 Aufrufe
https://www.youtube.com/shorts/SY5ai6YkCbY

Der Vorteil aller Schaltungen ist, dass der Trafo dann richtig steif 
ausgelegt werden kann, wodurch man einen hohen Wirkungsgrad erzielt. 
Denn eine künstlich höherohmige Primärwicklung zur Dämpfung des 
Einschaltromes hat auch höhere Verluste.
: Bearbeitet durch User
von Hannes J. (pnuebergang)


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Torsten B. schrieb:
> geniales Patent

Gähn. Hast du es ausprobiert? Hat es funktioniert? Hast du gemessen? Wie 
sehen die Messprotokolle aus? Oder beruht deine Beurteilung "genial" 
einzig auf der Papierform?

Papier ist geduldig. Patentschriften erst recht.

Aber bleiben wir bei der Papierform. Weist du was an dem Patent 
auffällt?

Es hing fast 12 Jahre in der Pipeline rum. Angemeldet 2.8.2014, 
veröffentlicht 26.2.2026. Weist du was noch auffällt? Ein Haufen 
Entgegenhaltungen. Darunter Wikipedia-Zitate. Ja, ernsthaft 
Wikipedia-Zitate. Für mich sieht das mehr so aus als ob es mit der 
Patentierbarkeit, der Erfindungshöhe, knapp war. Bei der Beurteilung 
nach der Papierform ist das für mich eher ein Kriterium als ein 
unqualifiziertes "genial".

Tja, und dein Posting? Warum der Drang Erfinder, Anmelder, Lizenznehmer 
zu nennen? Hast du eigene Interessen?
von Michael B. (laberkopp)


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Hannes J. schrieb:
> Für mich sieht das mehr so aus als ob es mit der Patentierbarkeit, der
> Erfindungshöhe, knapp war.

Die spielt doch keine Rolle, da der Patentamtsmitarbeiter durch die 
Gebühren seinen Job sichert, die Anzahl der Patente zum Nationalstolz 
zählen, wird alles noch so triviale durchgewunken, so lange es die 
richtige Form hat.

Hinterher können ja immer noch Gerichtsverfahren die Gültigkeit 
bewerten, die allermeiste previous art ist ja gerade bei einfachen 
Sachen nicht bekannt da vernünftige Leute einfache Gedanken nicht 
patentierten lassen.
: Bearbeitet durch User
von Heinrich K. (minrich)


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nomen est omen:"laberkopp", passt!

Immer "gscheid" von oben herab, in Wirklichkeit zu blöd, seinen rant vor 
dem Absenden ! ! einmal selber ! ! zu lesen.

Als Vielquatscher bereits und häufig auf die Zitatfunktion hingewiesen 
worden, interessiert der laberkopf sich wiederholt "einen Dreck dafür". 
Stampft verärgert mit dem Fuß auf, weil er auf eigene Fehler aufmerksam 
gemacht wird, das geht dann natürlich gar nicht: Das eitle Ego wurde 
erschüttert! Ich habe immer Recht!

Der andere Vielquatscher wechselt öfter den nickname: 
fpgakuechle=klarputz=bradward=.... Auch eine Form der Psychose!
von J. T. (chaoskind)


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Heinrich K. schrieb:
> Als Vielquatscher bereits und häufig auf die Zitatfunktion hingewiesen
> worden,

Der Laberkopp kann wenigstens richtig zitieren, wie man ja an seinem 
Zitat sieht.

Der Zitierte wurde nicht wegeditiert und das Zitierte wurde unverändert 
wiedergeben.

Bradibradward ist der, der an völliger Zitierunfähigkeit leidet.

Ansonsten bin ich verwundert, dass ich ausgerechnet dir mal mehr oder 
minder zustimmen muss.
von Heinrich K. (minrich)


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-gähn-
von Karl B. (gustav)


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Sehe das von der Wickeltechnik her als nicht ganz unproblematisch. Es 
wird zwar als Vorteil hervorgehoben, dass die Wärme der Primärwicklung 
sogar besser abgeführt wird. Die dünne Wicklung braucht IMHO aber auch 
hinreichende Isolation zur Spannungsfestigkeit, die dann eigentlich 
keinen absolut dichten Kontakt zur Primärwicklung erlaubte. Für meine 
Begriffe sind Windungsschlüsse vorprogrammiert, wird nicht eine 
spezielle, das Ganze verteuernde Wickeltechnik angewendet.
Kann mich nicht erinnern, dass mit zwei wesentlich unterschiedlichen 
Drahtquerschnitten ein Trafo simultan bewickelt wurde. Der dünne Draht 
reißt einem bei der ersten kräftigen Umdrehung der Wickelmaschine ab, 
oder bildet unerwünschte Schlaufen.
Zumindest nicht so ganz einfach in der Massenfertigung.

ciao
gustav
von Ralf X. (ralf0815)


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Karl B. schrieb:
> Sehe das von der Wickeltechnik her als nicht ganz unproblematisch. Es
> wird zwar als Vorteil hervorgehoben, dass die Wärme der Primärwicklung
> sogar besser abgeführt wird. Die dünne Wicklung braucht IMHO aber auch
> hinreichende Isolation zur Spannungsfestigkeit, die dann eigentlich
> keinen absolut dichten Kontakt zur Primärwicklung erlaubte. Für meine
> Begriffe sind Windungsschlüsse vorprogrammiert, wird nicht eine
> spezielle, das Ganze verteuernde Wickeltechnik angewendet.

Naja, Patentinhaber ist die https://www.fsm.ag/de/ , die wohl wissen, 
was sie tun.
Der Erfinder selber ist beim DPMA mit 32 erloschenen, aktuellen 
zurückgezogenen und zurückgewiesenen Erfindungen ab 1990 gelistet und 
ist scheinbar lange "Gefechte" gewohnt.

Hier noch so ein Fall, wo mir auch die Erfindungstiefe irgendwie fehlt:

https://register.dpma.de/DPMAregister/pat/register?AKZ=1020150002929
von Lu (oszi45)


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Kurz gesagt, würde ich exotische Trafos vermeiden, da die 
Ersatzbeschaffung Jahre später sehr interessant wird.
von Manfred P. (pruckelfred)


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Old P. schrieb:
> Kompliziert schon durch Spezialwicklungen, doch ist das auch sinnvoll?
> Eine kleine elektronische Schaltung mit Vorwiderstand (meine mit NE555)
> macht das besser, ganz ohne irgendwelche Spezialwicklungen. Damit
> bekommt man jeden stinknormalen Trafo in den Griff. Sowas habe ich schon
> dutzendweise verbaut (Trenntrafos, PA-Anlagen, Netzteile usw.

Dafür brauche ich kein Timer-IC, das geht mit einem Elko am Relais, habe 
ich auf µC-net bestimmt schon gezeigt.

Beim Trenntrafo schaue man auf den Grundig RT-5A vor über 50 Jahren, die 
haben einen Wippschalter mit aufgesetztem Drahtwiderstand, das 
verzögerte Überbrücken passiert rein mechanisch.
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