Hallo,
ich hatte neulich in der Schule Wechselstromwiderstände.
Wir haben (in der Theorie) L und C parallel geschaltet. Es hieß, dass die Leistungsaufnahme sehr gering ist, wenn die Blindwiderstände so sind, dass die Resonanzfrequenz (50Hz) erreicht ist.
Kann ich das in der Praxis auch umsetzten? In der Theorie waren es ja ideale Bauteile…
Mein Plan ist folgender:
Ich nehme einen Ringkerntrafo und schalte ihn am Netz an => boom, Sicherung draussen, da der Einschaltstrom zu hoch ist.
Was würde passieren, wenn ich einen geeigneten Kondensator (bipolar) parallel zum RKT schalte? Würde dann die P-Aufnahme und somit auch der Einschaltstrom sinken?
Oder würde das nur im laufenden Betrieb was ausmachen?
Oder gäbe es gar einen Kurzschluss?
Liebe Grüße
Maxi
Hallo Maxi
Ich nehme einen Ringkerntrafo und schalte ihn am Netz an => boom, Sicherung draussen, da der Einschaltstrom zu hoch ist.
Stimmt, denn jetzt musst Du ja erst mal den Eisenkern aufmagnetisieren.
Was würde passieren, wenn ich einen geeigneten Kondensator (bipolar) parallel zum RKT schalte?
=> BOOM!
Denn jetzt musst Du ja im Moment des Einschaltens nicht nur den Kern des Trafos aufmagnetisieren, sondern Du musst, wenn Du nicht gerade im Nulldurchgang schaltest, auch noch den Kondensator auf die momentane Spannung aufladen.
Hier wärest Du im Übrigen in einem Dilemma. Wenn Du im Nulldurchgang schaltest, ist zwar der Einschaltstrom des Kondensators gering, aber der Einschaltstromstoß des Trafos hat sein Maximum. Wenn Du im Spannungsmaximum schaltest, ist der Einschaltstromstoß des Trafos (relativ) gering, aber der Einschaltstrom des Kondensators ist jenseitsmäßig.
Wenn Du den Einschaltstromstoß des Trafos in den Griff bekommen willst, musst Du ihm einen Widerstand vorschalten, der so ausgelegt ist, dass er bei 325V den Strom so weit senkt, dass die vorgeschaltete Sicherung noch nicht anspricht. Diesen Widerstand musst Du dann, wenn der Einschaltstrom abgeklungen ist, (ca. 0,5s) durch einen Relaiskontakt überbrücken. Zu diesem Zweck gibt es auch fertige Baugruppen zu kaufen. Googel mal nach „Einschaltstrombegrenzer“
Gruß merimies
Ohhhh…
okay, thx!
Ich google und lass dann die Finger von Kondensator.
Hmmm… Wenn ich dann aber so einen Einschaltstrombegrenzer habe, wäre es dann sinnvoll/ sinnlos einen C miteinzubauen? Wobei, dann müsste ich ja noch das gleiche Problem mit „Nulldurchgang oder nicht“ haben…
Also ein sog. „Kompensationskondensator“ bringt da nicht wirklich viel? Ausser vielleich einen lauten Knall. Aber brauchen wir ja eh erst zu Sylvester…^^
Aber danke für deine Hilfe.
Liebe Grüße
Maxi
Als Einschaltstrombegrenzung einfachster und billigster Bauart nimmt man schon mal NTCs - „negative Temperaturkoeffizienten“.
Die haben kalt einen hohen Widerstand (Trafo wird sanft bestromt), dann erhitzen sie sich und werden niederohmig. Achtung, die können natürlich auch überhitzen, denn auf 0 Ohm gehen die NIE.
Als Einschaltstrombegrenzung einfachster und billigster Bauart nimmt man schon mal NTCs
Ist bei einem Ringkerntrafo keine so gute Idee. Der Trafo ist ja nicht immer gleichmäßig belastet, und im Leerlauf fließt durch seine Primärwicklung ein extrem geringer Strom.
Der NTC würde also im Betrieb je nach Belastung des Trafos auf verschiedene Temperaturen aufgeheizt, an ihm würde also mal mehr und mal weniger Spannung abfallen.
Das heißt: Die Ausgangsspannung des Trafos währe sehr belastungsabhängig und dabei würde sich auch noch die paradoxe Situation ergeben, dass die Ausgangsspannung mit sinkender Belastung absinkt und mit steigender Belastung ansteigt.
Also nicht empfehlenswert.
Gruß merimies
Guten Tag,
Hallo Maxi:
Ich nehme einen Ringkerntrafo und schalte ihn am Netz an => boom, Sicherung draussen, da der Einschaltstrom zu hoch ist.
Stimmt, denn jetzt musst Du ja erst mal den Eisenkern aufmagnetisieren.
Die Magnetisierung selber ist nicht die Ursache.
Legt man eine feste Spannung an eine Spule an, dann steigt der Strom an. Dieser Stromanstieg erzeugt eine Induktionsspannung, welche der angelegten Spannung entgegen gerichtet ist (daher minus) und diese kompensiert. Dadurch reduziert sich der Stromanstieg und damit die Zunahme des Magnetfeldes, sodass die Magnetfeldänderung und damit die Kompensation der angelegten Spannung nachlässt. Man hat es hier mit einem dynamischen Gleichgewichts-Vorgang zu tun, den eine höchst einfache und leicht zu merkende Differentialgleichung wiedergibt: U = - L mal di/dt. Die Induktionsspannung ist gleich der Spuleninduktivität mal der zeitlichen Änderung des Stromes bzw. des Magnetfeldes.
In Trafos verwendet man Eisenkerne, weil diese die Spuleninduktivität vervielfachen, was die Windungszahl und die ohmschen Verluste enorm reduziert. Eisenkerne haben aber eine unerwünschte Eigenschaft, die man Sättigung nennt. Ab einer bestimmten Magnetfeldstärke wirkt der Eisenkern nicht mehr, denn er lässt sich nicht mehr weiter magnetisieren, und die Spuleninduktivität, die er vervielfacht hat, nimmt deshalb rapide ab. Dies bedeutet, dass ab dann der Strom sozusagen explosionsartig ansteigt.
Die Induktion muss bei einem Transformator also innerhalb der Magnetisierbarkeit des Eisenkerns verlaufen. Das Magnetfeld kann zwei Richtungen haben. Wenn man sich vorstellt, dass in dem Augenblick, in dem eine Spannung an eine Spule angelegt wird, der Eisenkern entgegengesetzt magnetisiert ist, dann steht für die Erzeugung der Induktionsspannung die doppelte Magnetisierungsänderung zur Verfügung, als wäre der Eisenkern unmagnetisiert gewesen. Zuerst wird die Magnetisierung auf null abgebaut, dann in die Gegenrichtung aufgebaut.
Aus Kostengründen dimensioniert man Trafos so, dass nicht auf die einfache Magnetisierung des Eisenkerns, sondern auf seine periodische Ummagnetisierung abgestellt wird. Schaltet man einen Ringkerntrafo ein, dann kann nur eine einfach Magnetisierung stattfinden, weil keine entgegengesetzte Magnetisierung vorhanden ist, d.h. der Eisenkern gerät in seine Sättigung, der Strom schnellt hoch und die Sicherung knallt. Würde man den Trafo grosszügiger dimensioneren, dann geriete der Kern nicht in die Sättigung und keine Sicherung würde rausfliegen. Allerdings würde dann im Betrieb der Eisenkern nur zur Hälfte in seiner die Induktivität vervielfachenden Wirkung ausgenutzt. Es wäre also Geld-Verschwendung.
Warum knallt bei einem eckigen Trafo die Sicherung nicht ? Ringkern-Trafos sind wesentlich verlustärmer, die Windungszahlen sind geringer, der ebenfalls den Strom begrenzende ohmsche Innenwiderstand ist kleiner, die Kopplung mit der Sekundärseite (entladene Kondensatoren) ist intensiver, die Sättigungs-Wirkung ist grösser.
Bei einem grösseren eckigen Trafo kann genauso die Sicherung durchgehen wie bei einem optisch kleineren Ringkerntrafo, denn an den grundsätzlichen Überlegungen ändert sich nichts.
Wow…
danke für die Aufklärung.
Das muss ich jetzt aber erst mal kapieren.
Trozdem Vielen Dank dafür!!!
MfG Maxi