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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Magnetisches Feld in einer Spule


Autor: Thorsten2605 (Gast)
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Hallo,

Ich habe folgendes Problem:

Wenn ich eine Spule an einen sinusförmigen Wechselstromkreis hänge, wie 
sieht dann mein Magnetfeld aus?

Was ist für das enstehen des Magnetfeldes verantwortlich? Nur der 
Blindstrom oder der ganze Scheinstrom?

Kann ich wenn ich die Formel: B = µ*k*I, wobei k eine Konstante ist je 
nach Aufbau der Spule; die Formel einfach mit j multiplizieren um die 
90°-Verschiebung zwischen magnetfeld und Strom hinzubekommen?


Wenn jemand eine Seite kennt, wo dieses Problem beschrieben wird bitte 
melden, habe jetzt schon 2 Tage im Internet gesucht aber finde leider 
nichts zu diesem Problem...

Autor: Hauke Radtki (lafkaschar) Benutzerseite
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Das Magnetfeld ist direkt proportional zu sämtlichem Strom der durch die 
Spule fließt. Eine Phasenverschiebung gibt es nur zwischen spannung und 
strom, wobei hier die Spannung dem Strom um 90° voreilt.

Autor: Dennis (Gast)
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> Wenn ich eine Spule an einen sinusförmigen Wechselstromkreis hänge,
> wie sieht dann mein Magnetfeld aus?
Sinusförmig, in Phase mit dem Strom.

> Was ist für das enstehen des Magnetfeldes verantwortlich? Nur
> der Blindstrom oder der ganze Scheinstrom?
Der Strom der durch die Spule fließt.

> Kann ich wenn ich die Formel: B = µ*k*I, wobei k eine Konstante ist
> je nach Aufbau der Spule; die Formel einfach mit j multiplizieren
> um die 90°-Verschiebung zwischen magnetfeld und Strom hinzubekommen?
Es ist keine Phasenverschiebung zwischen Magnetfeld und Strom vorhanden, 
wohl aber zwischen Spannung und Strom.

Autor: 6639 (Gast)
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Das Feld in einer Spule wird vom Strom hervorgerufen. Ein Strom ist 
weder Blind, noch Schein. Das Vektorfeld kann man durch einen 
vektorielle Integration rechnen. Geh mal von einem instantanen Feld aus. 
Wenn's das nicht mehr ist, hast du eh ein Problem. Das kommt aber hin, 
solange die Wellenlaenge viel groesser als die Ausdehneng ist.

Autor: Thorsten2605 (Gast)
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Vielen Dank erst mal für die Schnelle Antwort!

Das heißt auch mein Wirkstrom durch die Spule baut ein magnetisches Feld 
auf?

Ich dachte eigentlich immer, dass der Wirkstrom von der Spule in Wärme 
umgesetzt wird und keinen Einfluss auf das magnetische Feld hat...

Kann ich da auch ohne komplexe Rechnung rechnen und einfach eine Matrix 
dranmultiplizieren, die das Feld um 90° nach links dreht?

Könntet ihr mir eine Formel sagen, mit der man das Magnetfeld einer 
Spule berechnen kann mit siniusförmigen Stromverlauf?

Autor: Bastler (Gast)
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Moin,

die Spule sieht nur den Betrag des Stromes.

>>...die Formel einfach mit j multiplizieren um die 90°-Verschiebung zwischen 
magnetfeld und Strom hinzubekommen?

Es gibt keine Phasenverschiebung zwischen dem Strom durch eine Spule und 
ihrem Magnetfeld.

Die Flussdichte in einer Spule ist (ohne Gewähr!): B=L*i/(N*A); 
N=Windungszahl A=Fläche


Bastler

Autor: 6639 (Gast)
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Was drehen  es gibt nichts zu drehen ? Es ist nur der Wirkstrom, der das 
Feld aufbaut. Es gibt keinen anderen.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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Es gibt nur einen Strom in der Spule.

Das mit Wirk- BlindStrom sind nur Definitionen, um zu Erkennen welcher 
StromANTEIL bezogen auf die angelegte Spannung ein (Wirk)Leistung 
überträgt.
Dadurch wird der eine Gesamtstrom in Teilströme aufgeteilt, die Energie 
übertragen oder auch nicht.

Ist sozusagen ein Hilfsmittel für Elektriker, die nur mit Sinusförmigen 
Strom/Spannungsverläufen zutun haben und Energie übertragen wollen.

Autor: 6639 (Gast)
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>die Spule sieht nur den Betrag des Stromes.

- ein kleiner Moechtegern-Gleichrichter, oder was ?

Autsch... das tut weh. In der Tat. Eine Spule ist nicht so einfach wie 
sie ausschaut. Es gibt ein Verhalten bei Gleichstrom, bei Wechselstrom 
und Feldapproximationen von langen duennen Spulen. Feldstaerke und 
Feldgeometrie sind auch nicht dasselbe.

Autor: Thorsten2605 (Gast)
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Das heißt ich leg eine Sinusspannung an eine Spule an und bekomme einen 
Sinusförmigen strom.

Den muss ich jetzt ja mit µ und k multiplizieren um das B-Feld zu 
bekommen.

Wenn ich das jetzt noch 2-dimensional betrachte muss ich doch dann noch 
den Vektor der da ensteht um 90° nach links drehen, oder?


Das heißt meine Formel für das B-Feld sieht dann so aus:

B = µ  k  U/(omega * L) * cos(omega t) * R90, wobei R90 eine 
Drehmatrix um 90 ist...

U/(omega * L) * cos (omega * t) ist ja mein Strom der durch die Spule 
fließt, oder?

Autor: Bastler (Gast)
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@669: Man kann Dinge absichtlich falsch verstehen, aber was erwartet man 
auch von jemand, der nichts sinnvolles beiträgt und nur dumm rumpöbelt.

Autor: Bensch (Gast)
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>@669: Man kann Dinge absichtlich falsch verstehen, aber was erwartet man
auch von jemand, der nichts sinnvolles beiträgt und nur dumm rumpöbelt.

Bis du sicher, dass DU was verstanden hast? "Nicht verstehen" und 
"sinnvoll" sind 2 Paar Schuhe....

Drück dich präzise aus und man versteht dich richtig. Die Technik 
verzeiht auch keine Fehler.

Autor: Thorsten2605 (Gast)
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@Bastler und @ Bensch:

Könnten wir uns jetzt bitte wieder dem Thema widmen? Ich muss darüber 
eine Projektarbeit schreiben und brauch das dringend wie das magnetische 
Feld einer Spule bei Wechselspannung zu brechnen ist!

Autor: Bensch (Gast)
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Dann schau in deine Bücher, sonst lernst du eh nix.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>ch muss darüber eine Projektarbeit schreiben

Jetzt hast du dich selbst disqualifiziert..

Autor: Thorsten2605 (Gast)
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Ich muss eine Projektarbeit über Asynchronmotoren schreiben und will 
mich darin auch auf das B-Feld beziehen!

Da ich leider nichts im Internet finde hab ich hier reingeschrieben weil 
ihr mir dabei ja sicher helfen könnt!

Ich will nur noch wissen, ob die Formel:

B = µ  k  U/(omega * L) * cos(omega t) * R90, wobei R90 eine
Drehmatrix um 90 ist...

Hier funktioniert oder nicht!

Autor: 6639 (Gast)
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Was willst drehen ? In der Zeit, geometrisch ? So geht das nicht. Und 
das Feld einer langen, duennen Luftspule hat wenig mit einem 
Asynchronmotor zu tun. Die Selbstinduktivitaet ist schwer zu rechnen. 
Das einfachste wird sein, du rueckst die aufgabenstellung raus. Dann 
sehen wir mal, was sich machen laesst.

Autor: Bastler (Gast)
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Sagt dir 2-Achsentransformation etwas? Das sollte ziemlich genau das 
sein, was du brauchst.

Da arbeitet man mit Flussverkettungsverktoren, die sich entweder 
synchron mit dem Stator oder dem Rotor oder dem Luftspaltfeld drehen, je 
nach dem, was man haben will. Daraus kann man gut die Flussdichte 
berechnen.

Ein gutes Online-Manual kenne ich leider nicht dazu.

Bastler

Autor: Thorsten2605 (Gast)
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2-Achsentransfortmation sagt mir leider nichts und bei Google find ich 
unter dem Begriff leider auch nichts....

Autor: Bastler (Gast)
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http://www1.hs-bremerhaven.de/kmueller/Skript/raskm1_2s.pdf

ab S.129 beginnt das, was ich gemeint habe.

Wenn du Flussdichten beschreiben willst, schaust du dir in den Scripten 
am besten zuerst die Kapitel Raumzeigermodualtion von ASMs an.

Alles ein recht komplexes Thema, das vorallem bei der Regelung hoch 
dynamischer Antriebe interessant ist. Die Felder innerhalb vom ASMs zu 
berechnen ist leider ziemlich schwierig und wird in der Praxis numerisch 
gemacht.

Bastler

Autor: Thorsten2605 (Gast)
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Danke dir!

Kennst du zufällig eine Simulation im Internet mit diesen numerischen 
Verfahren?

Autor: Bastler (Gast)
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Nein, das Verfahren ist eine "Finite-Elemente-Simulation", mehr weiß ich 
da auch nicht. Viel Erfolg noch!

Bastler

Autor: Viktor Viktorovitsch (viktor13)
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Hallo, ich weiß leider nicht ob dein Problem schon gelöst wurde. Aber 
wen du magnetisches Feld in schpulen berechnen willst gibt es ein 
opensource Programm. es heißt magFDM dieses und die dazugehörigen Pakete 
installieren. Das Programm berechnet dir anhand eines *.png Bildes die 
sämtlichen Parameter die du brauchst und B kannst du dann anhand vom dem 
Programm erstellten Ptottes ermitteln.
http:\\sourceforge.org
instaliere dir am besten Ubuntu, danach magFDM runterladen und 
instalieren, sowie die bei der instalation benötigre Pakete. Als 
nächstes mtPaint installieren, Octave und die Zusatz Tools installieren.

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