Weitere Fragen zum Trafo

Hallo,

Könnt ihr mir bitte die Fragen beantworten?

Aus welchem Grund spricht man beim der Leistung vom Trafo von VA? Ist das nicht vergleichbar mit der Leistung in Watt?

Mehrere Anzapfungen an der Sekundärseite des Transformators, wie verhält sich das bei einem sehr hohem Stromverbrauch an einer Anzapfung auf der Sekundärseite? Werden davon auch die anderen Anzapfungen beeinträchtigt z.B. durch einen Spannungsabfall oder was für Erscheinungen kann es noch geben, wenn es überhaupt welche gibt?

ich zitiere:
"Ein Trafo ist Induktiv. Also wenn man eine Gleichspannung anlegt baut sich ein Magnetfeld auf, wel-ches dadurch eine Gegeninduktion erzeugt, welche den Strom begrenzt. Die Gegeninduktion entsteht aber nur so lange wie sich das Feld „bewegt“, also verändert. Dieser Vorgang dauert eine berechenbare Zeit.
Wenn sich das Magnetfeld aufgebaut hat und stabil ist, fällt die Gegeninduktion weg und der Strom wird nur noch den Ohmschen Widerstand der Wicklung begrenzt. "

Würde dann nicht ein relativ hoher Gleichstrom durch den Transformator fließen und somit Leistung umgesetzt oder umgangssprachlich ausgedrückt Strom verbraucht?

Wenn bei einer Wechselspannung eine Gegeninduktion erzeugt wird, welche den Stromfluss durch die Primär-wicklung begrenzt, bedeutet das doch, dass je höher die Frequenz ist, desto weniger Strom fließt durch die Pri-märwicklung. Ist das richtig?

Fließt am unbelasteten Trafo ständig ein Strom durch die Primärwicklung? Meiner Meinung nach bei niedriger Frequenz ja, da keine Induktion stattfindet und der Stromfluß nur durch die ohmschen Wider-stand der Wicklung begrenzt wird. Ist das so richtig? Stromverbrauch obwohl kein ohmscher Verbrau-cher dran ist?

Das waren erstmal ganz schön viele Fragen deswegen höre ich erstmal auf.

ich bin schon gespannt auf die Antworten.
oben gestellte Fragen haben sich mir beim Studium der Funktionsweise des Trafos gestellt und die konnte ich mir nicht selbst beantworten.

Grüße von Matthias

Hallo Matthias!

Könnt ihr mir bitte die Fragen beantworten?

Willst du jetzt über diesen Weg deine Nachhilfestunden bekommen? Ich probier’s mal (auch wenn eigentlich keine Studenten gesucht waren … *g*)

Aus welchem Grund spricht man beim der Leistung vom Trafo von
VA? Ist das nicht vergleichbar mit der Leistung in Watt?

Nicht ganz. Schon mal was von einer Scheinleistung S gehört? Oder Blindleistung B?
Nehmen wir eine beliebige Phasenverschiebung mit Winkel PHI zwischen Spannung und Strom an sowie einen einfachen Wechselstromtrafo an:
S = U*I (Also einfach die Beträge von Strom und Spannung; Angabe in VA)
P = U*I*cos(PHI) Die Wirkleistung des Trafos. Angabe in Watt
B = S - P = U*I*sin(PHI) ; Angabe in VAr

Nur im Fall von Phi = 0 (also cos(PHI) = 1) entspricht die angegebene Leistung in VA der max. übertragbaren Wirkleistung in W

Sollte das jetzt komplett unverständlich sein, solltest du mal über eine intensivere Einarbeitung in die Wechselstromrechnung in Erwägung ziehen! So von wegen Phasenverschiebung an kapazitiven und induktiven Elementen …

Mehrere Anzapfungen an der Sekundärseite des Transformators,
wie verhält sich das bei einem sehr hohem Stromverbrauch an
einer Anzapfung auf der Sekundärseite? Werden davon auch die
anderen Anzapfungen beeinträchtigt z.B. durch einen
Spannungsabfall oder was für Erscheinungen kann es noch geben,
wenn es überhaupt welche gibt?

Bei hoher Belastung (hohem Stromverbrauch, im Schlimmsten Fall Kurzschluss) sinkt die Spannung an den Klemmen das Trafos von der Leerlaufspannung nach unten. Dieser Spannungseinbruch wirkt sich auf Grund der Kopplung zwischen den Wicklungen / Anzapfungen auch auf alle anderen Anschlüsse am Trafo aus. Wie stark, hängt von der gesamten Netzkonstellation ab.

ich zitiere:
"Ein Trafo ist Induktiv. Also wenn man eine Gleichspannung
anlegt baut sich ein Magnetfeld auf, wel-ches dadurch eine
Gegeninduktion erzeugt, welche den Strom begrenzt. Die
Gegeninduktion entsteht aber nur so lange wie sich das Feld
„bewegt“, also verändert. Dieser Vorgang dauert eine
berechenbare Zeit.
Wenn sich das Magnetfeld aufgebaut hat und stabil ist, fällt
die Gegeninduktion weg und der Strom wird nur noch den
Ohmschen Widerstand der Wicklung begrenzt. "

Würde dann nicht ein relativ hoher Gleichstrom durch den
Transformator fließen und somit Leistung umgesetzt oder
umgangssprachlich ausgedrückt Strom verbraucht?

Deswegen speist man Trafos auch nicht mit Gleichspannung, sondern nimmt Wechselspannung.
Im Falle von Gleichspannung würde nach Ende der Einschaltvorgänge ein großer Strom durch die Wicklung fließen. Mit Hilfe der Gleichung P = I^2*R bekommst du die Verlustleistung raus, die dann komplett in Wärme umgesetzt wird. I sehr groß und R ziemlich klein macht insgsamt eine sehr hohe Verlustleistung. Im schlimmsten Fall brennt der Trafo ab, wenn nicht genug Kühlleistug da ist.

Wenn bei einer Wechselspannung eine Gegeninduktion erzeugt
wird, welche den Stromfluss durch die Primär-wicklung
begrenzt, bedeutet das doch, dass je höher die Frequenz ist,
desto weniger Strom fließt durch die Pri-märwicklung. Ist das
richtig?

Prinzipiell ja. Deswegen steigt ja auch mit der Frequenz die übertragbare Leistung (bei gleicher Baugröße). Allerdings kommen dann in vielen Fällen so Randeffekte wie Stromverdrängung, Probleme mit dem Eisenkreis, kapazitive Kopplungen, etc immer stärker ins Spiel, was dazu führt, dass es für verschiedene Frequenzen optimierte Trafos gibt, und nicht einen Typ für alle Frequenzen.

Fließt am unbelasteten Trafo ständig ein Strom durch die
Primärwicklung? Meiner Meinung nach bei niedriger Frequenz ja,
da keine Induktion stattfindet und der Stromfluß nur durch die
ohmschen Wider-stand der Wicklung begrenzt wird. Ist das so
richtig? Stromverbrauch obwohl kein ohmscher Verbrau-cher dran
ist?

5.1: es muss KEIN Ohmscher Verbraucher am Trafo hängen. Genauso kann da auch ein Motor => ohmsch-induktiv (bis fast rein induktiv) oder auch etwas Kapazitives (=> Gleichrichter mit Glättungskapazität oder Kompensationskondensatoren) dran hängen. Oder auch gar nix …
5.2: Ja, es fliesst ein Strom im Leerlauf, der sog. Magnetisierungsstrom. Die Angabe wird normalerweise über die Leerlaufleistung (Strom kann ja bei gegebener Spannung berechnet werden) gemacht.

Das waren erstmal ganz schön viele Fragen deswegen höre ich
erstmal auf.

Schön. Ich hoffe, ich konnte einige verständlich beantworten …

ich bin schon gespannt auf die Antworten.
oben gestellte Fragen haben sich mir beim Studium der
Funktionsweise des Trafos gestellt und die konnte ich mir
nicht selbst beantworten.

Wie gesagt: grundlegende Kenntnisse von Wechsel- (und auch Drehstrom-)kreisen können schon viel helfen!

peherr

Hallo,

Könnt ihr mir bitte die Fragen beantworten?
1.
Aus welchem Grund spricht man beim der Leistung vom Trafo von
VA? Ist das nicht vergleichbar mit der Leistung in Watt?

Vergleichbar ja, aber doch nicht das Selbe. Ein Trafo ist
ja eine Induktivität und verursacht dadurch eine
Phasenverschiebung zw. Strom und Spannung
-> siehe Wirk- und Blindleistung.

Mehrere Anzapfungen an der Sekundärseite des Transformators,
wie verhält sich das bei einem sehr hohem Stromverbrauch an
einer Anzapfung auf der Sekundärseite? Werden davon auch die
anderen Anzapfungen beeinträchtigt z.B. durch einen
Spannungsabfall oder was für Erscheinungen kann es noch
geben,wenn es überhaupt welche gibt?

Rückwirkungen gibt es:

A) Spannungaabfall in der Wicklung mit gr. Strom verringert
 auch die Gesamtspannung an anderen Wicklungen 
 (bei Reihenschaltung der Wicklungen).
B) Großer Stromfluß in Sekundärwicklung verursacht auch 
 größeren Strom in Primärwicklung 
 -\> Spannungsabfall primär -\> geringere Spannung sekundär
C) Bei sehr großem Stromfluß kann der Trafo in die Sättigung
 kommen (max. mag. Fluß in Eisenkern ist begrenzt).
 -\> Trafowirkungsgrad wird sehr schlecht.
D) Erhitzung der Wicklung kann zu Windungschluß führen
 -\> Trafo kaputt

ich zitiere:
"Ein Trafo ist Induktiv. Also wenn man eine Gleichspannung
anlegt baut sich ein Magnetfeld auf, wel-ches dadurch eine
Gegeninduktion erzeugt, welche den Strom begrenzt. Die
Gegeninduktion entsteht aber nur so lange wie sich das Feld
„bewegt“, also verändert. Dieser Vorgang dauert eine
berechenbare Zeit.
Wenn sich das Magnetfeld aufgebaut hat und stabil ist, fällt
die Gegeninduktion weg und der Strom wird nur noch den
Ohmschen Widerstand der Wicklung begrenzt. "

Würde dann nicht ein relativ hoher Gleichstrom durch den
Transformator fließen und somit Leistung umgesetzt oder
umgangssprachlich ausgedrückt Strom verbraucht?

Bei Gleichstrom am Trafo wirkt natürlich nur der ohmsche
Widerstand der Primärwicklung -> starke Erwärmung (kann
wie ein quasikurzschluß wirken).
Bei Wechselstrom wird der Stromfluß durch den Wechselstrom-
widerstand (Impedanz) begrenzt.

Wenn bei einer Wechselspannung eine Gegeninduktion erzeugt
wird, welche den Stromfluss durch die Primär-wicklung
begrenzt, bedeutet das doch, dass je höher die Frequenz ist,
desto weniger Strom fließt durch die Pri-märwicklung. Ist das
richtig?

Ja, die Impedanz ist stark Frequenzabhängig.

Fließt am unbelasteten Trafo ständig ein Strom durch die
Primärwicklung? Meiner Meinung nach bei niedriger Frequenz ja,
da keine Induktion stattfindet und der Stromfluß nur durch die
ohmschen Wider-stand der Wicklung begrenzt wird. Ist das so
richtig? Stromverbrauch obwohl kein ohmscher Verbrau
-cher dran ist?

Strom fließt immer, weil ja ständig die Spannung umgepolt
wird und dabei jedesmal das Magnetfeld abgebaut und wieder
neu aufgebaut werden muß.
Idealerweise würde aber dabei nur Blindleistung umgesetzt
werden (also keine Verluste).
Da aber der Kern ständig ummagnetisiert wird und dabei
jedesmal Energie verloren geht (Ummagnetisierungsverluste)
wird doch etwas Wirkleistung umgesetzt (Kern erwärmt sich).

Außerdem hat die Wicklung ja auch einen ohmschen Widerstand.
Es ensteht also auch bei idealem Kern (keine Ummagneti-
sierungsverluste) etwas Wärme in den Wicklungen
-> Wirkleistung.

Gruß Uwi

Hallo Matthias!

Könnt ihr mir bitte die Fragen beantworten?

Willst du jetzt über diesen Weg deine Nachhilfestunden
bekommen? Ich probier’s mal (auch wenn eigentlich keine
Studenten gesucht waren … *g*)

Aus welchem Grund spricht man beim der Leistung vom Trafo von
VA? Ist das nicht vergleichbar mit der Leistung in Watt?

Nicht ganz. Schon mal was von einer Scheinleistung S gehört?
Oder Blindleistung Q?

B ist der Magnetische Fluss.

Nehmen wir eine beliebige Phasenverschiebung mit Winkel PHI
zwischen Spannung und Strom an sowie einen einfachen
Wechselstromtrafo an:
S = U*I (Also einfach die Beträge von Strom und Spannung;
Angabe in VA)
P = U*I*cos(PHI) Die Wirkleistung des Trafos. Angabe in Watt
Q = S - P = U*I*sin(PHI) ; Angabe in VAr

Korrektur bei W.

Nur im Fall von Phi = 0 (also cos(PHI) = 1) entspricht die
angegebene Leistung in VA der max. übertragbaren Wirkleistung
in W

Sollte das jetzt komplett unverständlich sein, solltest du mal
über eine intensivere Einarbeitung in die Wechselstromrechnung
in Erwägung ziehen! So von wegen Phasenverschiebung an
kapazitiven und induktiven Elementen …

Mehrere Anzapfungen an der Sekundärseite des Transformators,
wie verhält sich das bei einem sehr hohem Stromverbrauch an
einer Anzapfung auf der Sekundärseite? Werden davon auch die
anderen Anzapfungen beeinträchtigt z.B. durch einen
Spannungsabfall oder was für Erscheinungen kann es noch geben,
wenn es überhaupt welche gibt?

Belastung liegt beim Transformator vor, wenn an die Ausgangswicklung ein Lastwiderstand angeschlossen ist.
Der Laststrom (Ausgangsstrom) schwächt nach der Lenz’schen Regel seine Ursache, also das magnetische Wechselfeld.
Der Eingangsstrom nimmt zu , während der magnetische Fluß annähernd konstant bleibt.
Beim leerlaufenden Transformator verläuft fast der ganze magnetische Fluß im Eisenkern.
Bei Belastung erzeugt der Strom in der Ausgangswicklung einen magnetischen Gegenfluß.
Dadurch wird das Magnetfeld in der Eingangswicklung geschwächt.
Die Eingangswicklung nimmt daraufhin mehr Strom auf, so daß der magnetische Fluß seinen ursprünglichen Wert wieder annimmt.

Bei hoher Belastung (hohem Stromverbrauch, im Schlimmsten Fall
Kurzschluss) sinkt die Spannung an den Klemmen das Trafos von
der Leerlaufspannung nach unten. Dieser Spannungseinbruch
wirkt sich auf Grund der Kopplung zwischen den Wicklungen /
Anzapfungen auch auf alle anderen Anschlüsse am Trafo aus. Wie
stark, hängt von der gesamten Netzkonstellation ab.

Die Kurzschlußspannung ist ferner ein Maß für den Innenwiderstand (Scheinwiderstand) des Transformators.
Eine niedrige Kurzschlußspannung (uk in %) bedeutet eine kleinen Innenwiderstand, bei Belastung sinkt die Ausgangsspannung nur wenig ab.
Die Kurzschlußspannung ist bei Netztrafos ein wichtiger Faktor, da diese auch oft parallel geschaltet werden müssen.
Meist wird jedoch ein Transformator plötzlich kurzgeschlossen.
Es entsteht ein Ausgleichsvorgang, der den Transformator in den stationären Kurzschluß überleitet.
Dieser Vorgang ist durch den Stoßkurzschlußstrom IS gekennzeichnet, der die kurz nach dem Schaltaugenblick auftretende Stromspitze darstellt.

ich zitiere:
"Ein Trafo ist Induktiv. Also wenn man eine Gleichspannung
anlegt baut sich ein Magnetfeld auf, wel-ches dadurch eine
Gegeninduktion erzeugt, welche den Strom begrenzt. Die
Gegeninduktion entsteht aber nur so lange wie sich das Feld
„bewegt“, also verändert. Dieser Vorgang dauert eine
berechenbare Zeit.
Wenn sich das Magnetfeld aufgebaut hat und stabil ist, fällt
die Gegeninduktion weg und der Strom wird nur noch den
Ohmschen Widerstand der Wicklung begrenzt. "

Würde dann nicht ein relativ hoher Gleichstrom durch den
Transformator fließen und somit Leistung umgesetzt oder
umgangssprachlich ausgedrückt Strom verbraucht?

Deswegen speist man Trafos auch nicht mit Gleichspannung,
sondern nimmt Wechselspannung.
Im Falle von Gleichspannung würde nach Ende der
Einschaltvorgänge ein großer Strom durch die Wicklung fließen.
Mit Hilfe der Gleichung P = I^2*R bekommst du die
Verlustleistung raus, die dann komplett in Wärme umgesetzt
wird. I sehr groß und R ziemlich klein macht insgsamt eine
sehr hohe Verlustleistung. Im schlimmsten Fall brennt der
Trafo ab, wenn nicht genug Kühlleistug da ist.

Wenn bei einer Wechselspannung eine Gegeninduktion erzeugt
wird, welche den Stromfluss durch die Primär-wicklung
begrenzt, bedeutet das doch, dass je höher die Frequenz ist,
desto weniger Strom fließt durch die Pri-märwicklung. Ist das
richtig?

Prinzipiell ja. Deswegen steigt ja auch mit der Frequenz die
übertragbare Leistung (bei gleicher Baugröße). Allerdings
kommen dann in vielen Fällen so Randeffekte wie
Stromverdrängung, Probleme mit dem Eisenkreis, kapazitive
Kopplungen, etc immer stärker ins Spiel, was dazu führt, dass
es für verschiedene Frequenzen optimierte Trafos gibt, und
nicht einen Typ für alle Frequenzen.

Fließt am unbelasteten Trafo ständig ein Strom durch die
Primärwicklung? Meiner Meinung nach bei niedriger Frequenz ja,
da keine Induktion stattfindet.

Sobald eine Wechsel-Spannung anliegt, findet auch eine Induktion statt.

und der Stromfluß nur durch die

ohmschen Widerstand der Wicklung begrenzt wird. Ist das so
richtig? Stromverbrauch obwohl kein ohmscher Verbrau-cher dran
ist?

5.1: es muss KEIN Ohmscher Verbraucher am Trafo hängen.
Genauso kann da auch ein Motor => ohmsch-induktiv (bis fast
rein induktiv) oder auch etwas Kapazitives (=>
Gleichrichter mit Glättungskapazität oder
Kompensationskondensatoren) dran hängen. Oder auch gar nix …
5.2: Ja, es fliesst ein Strom im Leerlauf, der sog.
Magnetisierungsstrom. Die Angabe wird normalerweise über die
Leerlaufleistung (Strom kann ja bei gegebener Spannung
berechnet werden) gemacht.

Man spricht deshalb auch von Eisenverlusten im Leerlauf.

Das waren erstmal ganz schön viele Fragen deswegen höre ich
erstmal auf.

Schön. Ich hoffe, ich konnte einige verständlich beantworten

ich bin schon gespannt auf die Antworten.
oben gestellte Fragen haben sich mir beim Studium der
Funktionsweise des Trafos gestellt und die konnte ich mir
nicht selbst beantworten.

Wie gesagt: grundlegende Kenntnisse von Wechsel- (und auch
Drehstrom-)kreisen können schon viel helfen!

peherr

Fachkunde Elektrotechnik http://www.von-grambusch.de/
Suche unter Fachtheorie

mfg
W.

Hallo ihr,

bezüglich:

Q = S - P = U*I*sin(PHI) ; Angabe in VAr

Bringt mir mal meine Azubis nicht durcheinander.
Die glauben dem Forum evtl. mehr als dem Tabellenbuch.
So einfach kann man Schein- und Wirkleistung nicht voneinander
abziehen. Da ist schon noch das Quadrat im Spiel:

Q² = S² - P²
oder anders
Q = Wurzel aus(S² - P²)

Aber das hattet ihr doch auch gemeint, oder? :wink:

Viele Grüße
Michael

Hi,
Joo, stimmt!
Hab mir die Formel nicht genauer angesehen,
nur das falsche Formel-Zeichen war mir sofort aufgefallen.

mfg
W.

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

super, hab verstanden was du meinst

grüße

super Link Danke o.w.T.
.