Woher kommt die Leerlaufspannung an Trafo?

Hi NG,

Ich frage mich, woher die (überhöhte) Leerlaufspannung bei Trafos kommt. Ich denke an eine Spannung die die höher ist, als man durch das Wicklungsverhältnis errechnen kann. Ist deren Existenz das bloss ein Gerücht, oder gibt es sie wirklich? Hängt sie von der Kopplung zwischen den Wicklungen ab? Gibt es irgendwelche parasitäre Schwingkreise oder tritt dieser Effekt bloss bei speziellen Kernmaterialien auf?

Ist der Teslatrafo ein solches Beispiel? Wie ich mich erinnere ist dessen Sekundärwicklung auf Grund ihrer Geometrie ein Schwingkreis, der durch eine lose gekoppelte Primärspule mit ihrer Resonanzfrequenz gespeist wird.

Gruss

Claudius

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Claudius Zingerli
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Claudius Zingerli schrieb:

Gerade die Leerlaufspannung ergibt sich aus Eingangsspannung und Wicklungsverhältnis.

Realität, unter Last bricht die dann (im Wesentlichen) wegen des ohmschen Widerstands der Wicklungen ein.

Nur sehr wenig.

Prinzipell, supraleitende Trafos dürften wohl keine nennenswerte Verbreitung haben.

Ist auch nur ein Trafo, schau dir das Wicklungsverhältnis an.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Ja? Das habe ich bisher auch gedacht und ist für micht irgendwie auch die naheliegendste Antwort. Doch hatte ich kürzlich eine Diskussion wo anderes behauptet wurde... Also wieder was dazugelernt.

Ja, das ist immens. Aber sind seine Feature nicht Überschwinger? Ein Teslatrafo muss doch mit einer exakt bestimmten Frequenz angeregt werden. Könnte es sein, dass diese (Resonanz)Frequenz bloss da ist, dass bei der tollen Konstruktion *überhaupt* Energie in die Sekundärwicklung fliesst und nicht, um dort riesen Überschwinger zu erzeugen?

Die hohe Leerlaufspannung am Streufeldtrafo ist somit auch bloss durch sein Wicklungsverhältnis bestimmt, oder?

Gruss

Claudius

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Claudius Zingerli

Claudius Zingerli schrieb:

Hallo Claudius, das Wesentliche hat Dieter ja schon erklärt. Der Teslatrafo ist aber ein "Sonderfall", Er ist ein sog. Resonanztrafo bei dem prim. und sek. Resonanzfrequenz gleich sein müssen. Ich wills mal so erklären. Stell dir einen Serienresonanzkreis mit C, L, R vor. Wird dieser Kreis mit einer resonanten Spannung betrieben, können die Teilspannungen über L und C wesentlich über der speisenden Spannung liegen. Durch die Phasenverschiebung heben sich Ul und Uc jedoch auf. Die Teilspannungshöhe über C oder L hängt hier lediglich von der Güte des Resonanzkreises ab. Liegt dies Güte sehr hoch bzw ist der Verlust sehr klein, könnten theoretisch diese Spannungen unendlich hoch sein. Praktisch entsteht jedoch eine Spannungsentladung, die die Höhe begrenzt ;-) Smilie deshalb, weil unter Umständen eine so hohe Spannung elektronische Einrichtung schädigen bzw Zerstören könnte. Mein Lehrgeld betrug etwa DM

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horst-d.winzler

Claudius Zingerli schrieb:

Hallo Claudius, über das Wesentliche bei Trafos hat Dieter ja schon geschrieben. Bei einem Teslatrafo handelt es sich um einen "Sonderfall". Er ist ein Resonanztrafo bei dem die sek. und prim. Resonanzfrequenz gleich sein müssen. Ich wills mal so beschreiben. Stell dir einen Serienresonanzkreis aus L und C vor. Wird dieser Kreis mit einer resonanten Spannung gespeist, bauen sich über C und L Teilspannungen auf, die sich, bedingt durch die Phasenverschiebung, aufheben. Diese Teilspannungen können aber sehr hoch sein. Theoretisch unendlich. Die Höhe hängt von der Güte des Kreises ab. Hohe Güte also kleine Verlust, hohe Spannung.

Etwas verwirrend beim Teslatrafo ist, das man auf den ersten Blick nicht erkennt, das es sich um zwei Resonanzkreise handelt.

Eine gute Beschreibung findet sich im Funkamateur 2/05 und 3/05.

--
gruss horst-dieter
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horst-d.winzler

Die übliche "Überspannung" entsteht durch Verzerrung der Kurvenform aus der Sättigung des Eisens im Leerlauf. Was "hinten heraus" kommt, das ist kein sinus mehr und damit haben die Meßinstrumente ein Umrechnungsproblem.

Um der Sache genau auf den Grund zu gehen, bin ich jetzt zu faul.

MfG Glaser

--
"5 Köpfe denken in 1 h produktiver als 1 Kopf in 5 h".
Das sagen die 4 Köpfe mehrheitlich, die sich nach der
1-h-Besprechung mit dem 5-h-Einzeldenker selber
auch für Produktive halten.
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Franz Glaser

Hallo Claudius!

Versteig dich nicht! Die Spannungen mit einem Instrument messen, dem in diesen Fall ein Widerstand mit zB 10kOhm parallel geschaltet ist, schließt kapazitive Überkopplungen kurz und die elektrische Welt stimmt wieder. Sie muss! Alles andere ist Mystik.

--
Gottfried aus Regensburg
dem Zentrum Bayerns
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Gottfried Gössl

Hallo,

Wichtig ist IMO auch die Spannung mit einem TrueRMS-Spannungsmesser zu messen, die reine Sinusform der Netzspannung ist wohl auch eher theoretisch.

MfG, Johannes

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Johannes Schöller

Dann wäre die Endstufe eines Senders im C-Betrieb ein Perpetuum mobile :-)))

Jetzt schreib ich was ganz pööses: Aber - es kommt auf die Perspektive an, den Blickwinkel. Manche sehen das Loch und blicken durch, manche sehen nur die Oberfläche.

MfG Glaser

--
"5 Köpfe denken in 1 h produktiver als 1 Kopf in 5 h".
Das sagen die 4 Köpfe mehrheitlich, die sich nach der
1-h-Besprechung mit dem 5-h-Einzeldenker selber
auch für Produktive halten.
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Franz Glaser

"Johannes Schöller" schrieb:

Die Abweichung dürfte geringer sein als der Messfehler der Feld-, Wald- und Wiesen-Multimeter.

--
Jörg Wunsch

"Verwende Perl. Shell will man können, dann aber nicht verwenden."
				Kristian Köhntopp, de.comp.os.unix.misc
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Joerg Wunsch

Vielen Dank für die zahl- und hilfsreichen Antworten!

Ich habe unterdessen auch noch Messungen an zwei Trafos durchgeführt:

E-Kern (Eisen) 230V:15V,1A (Aufschrift) Leerlauf: 16.8V,

1kOhm: 16.7V, 15Ohm: 16V (ca. Nennlast)

Ringkern (evt. Eisen) 230V:12V,1A (Aufschrift) Leerlauf: 12.1V,

1kOhm: 12.1V, 10Ohm: 11.9V (ca. Nennlast)

Weiter habe ich noch die primärseitige Phasenverschiebung bei einer ohmschen Last auf der Sekundärseite gemessen: (je 2 Messungen) E-Kern: R=inf: Phi=90°,85° (=ca. 90°) E-Kern: R=0.1Ohm: Phi=13°,19° Ringkern: R=inf: Phi=75°,85° Ringkern: R=0.1Ohm: Phi=1°,2° (=ca. 0°)

Das Messgerät war immer ein Fluke Scopemeter 199C (teuer und genau)

Was lese ich aus diesen Messungen?

- Der Ringkerntrafo hat eine sehr gute Kopplung zwischen den Wicklungen (wenig Streuinduktivität weil Phi(R=0.1Ohm)=0 ist & die Leerlaufspannung relativ stabil ist)

- Der E-Kern streut!

Ich hätte beide Male grössere Unterschiede zwischen Leerlauf und Nennlast erwartet.

Weiterer Vorteil des Ringkerns: im Kurzschlussfall wird wie Wärme grossflächiger verteilt...

Hat der Ringkern eigentlich auch Nachteile, ausser dass er schwieriger zu wickeln ist?

Gruss

Claudius

PS: Messungen unter

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Claudius Zingerli

Claudius Zingerli schrieb:

Meinst du das ernstlich?

Ja, überall dort wo Streufeldtrafos von Vorteil sind. Auch dort, wo die festere Kopplung ans Netz nicht notwendig ist. Bei einer loseren Kopplung, schlagen Transienten, nicht so stark durch.

--
gruss horst-dieter
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horst-d.winzler

Ich bin mir deinem Ironiefaktor nicht ganz sicher, darum: Ernst: ja, da die Wicklung über den ganzen Kern verteilt ist. Jedenfalls begann der Lack/Wachs beim E-Kern bei den Kurzschlussversuchen schnell zu kochen. Ironisch: Warum nicht? Wird bei grossen Trafos die Kühlung in den Kern eingebaut, oder ist der Wärmekontakt bei Kern-Aussen-Trafos besser?

Ok, leuchtet ein. Werden Streufeldtrafos noch häufig verwendet? Neonröhren, evt. Ölbrenner?

Gruss

Claudius

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Claudius Zingerli

Mit der größeren Oberfläche der Wicklung stimmt schon. Jedoch ist der Kern, auch der erwärmt sich, durch die Wicklung isoliert. Er trägt somit nichts zur Kühlung bei.

zB Klingeltrafos, zumindest die älteren. Klingeltrafos müssen kurzschlußfest sein. Weitere Einsatzgebiete fallen mir augenblicklich nicht ein.

Ein weiterer Nachteil ist, die schwierigere statische Trennung zwischen prim. und sek. Wicklung. Blech ist dichter als Schirmwicklung.

Sicherheitstrafos werden meines Wissens auch nicht als Ringkern ausgeführt.

--
gruss horst-dieter
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horst-d.winzler

Am Tue, 15 Mar 2005 20:47:40 +0100 schrieb horst-d.winzler :

Den Trenntrafo im Stell-/Trenntrafo habe ich schon als Ringkern gesehen.

--
Martin
Reply to
Martin

Martin schrieb:

Ja, für Stelltrafos sind Ringkerntrafos prädestiniert. Nur wie ist das bei Sicherheitsanwendungen. Ich meine, streng genommen müßte noch ein Trenntrafo in den Weg. Bei meinem Stelltrafo steht neben dem Zeichen für Schutzisolierung "nach VDE....". Er trägt jedoch kein VDE Zeichen.

BTW Schweißtrafos waren/sind? auch Streutrafos ;-)

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gruss horst-dieter
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horst-d.winzler

horst-d.winzler schrieb:

Es gibt auch Ringstelltransformatoren mit getrennten Wicklungen!

Grüße

--
Michael Redmann
"It's life, Jim, but not as we know it." (Spock)
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Michael Redmann

Am Wed, 16 Mar 2005 11:35:55 +0100 schrieb horst-d.winzler :

In dem Gerät (Stell/Trenn-Trafo von Reichelt) sind zwei Ringkerntrafos, der Stelltrafo und eben der Trenntrafo.

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Martin
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Martin

Wundert mich. Ich dachte, der Innenwiderstand gerade der bei kleinen Netzteilen üblichen Trafos mit getrennten Kammern käme von der damit verbundenen schlechteren Kopplung/höheren Kopplungsinduktivität. Andererseits dürfte bei diesen Biestern einiges der Abwärme auf ohmsche Verluste zurückzuführen sein.

--
mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

Rolf Bombach schrieb:

Nun, der *Einbruch* der Leerlaufspannung auf die Nennspannung hängt natürlich auch von diesen Faktoren ab. Die Leerlaufspannung selbst aber nicht.

Grüße

--
Michael Redmann
"It's life, Jim, but not as we know it." (Spock)
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Michael Redmann

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