Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Leistung am Transformator


von Hoi H. (hoiho)


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Hoiho!

Bei einem Trafo ist die Leistung auf Primär- und Sekundärseite gleich 
groß.

Wenn ein 23V/4A Trafo an 230V angeschlossen wird, dann fließt bei voller 
Stromentnahme (4A) in der Primärspule ein Strom von 0,4A.

Wie ist das jetzt aber, wenn nur die Hälfte des maximal möglichen Stroms 
abgenommen wird (2A)?

Dann müsste eingangsseitig ja ein Strom von 0,2A fließen.

Das ist doch merkwürdig, denn der Widerstand der Primärspule als auch 
die primäre Spannung bleiben gleich.

Gilt das Ohm'sche Gesetz beim Trafo nicht?
Doch, muss gelten.

Ist der Strom, der durch die Primärspule fließt immer gleich, und das 
einzige was sich verändert ist das Strom-/Spannungsverhältnis auf der 
Sekundärseite (ist ein hoher Widerstand angelegt, ist der Strom niedrig 
und die Spannung hoch, bei niedrigem Widerstand anders herum)?
Das würde ja auch erklären, warum die Spannung bei Kurzschluss 
zusammenbricht.

Wahrscheinlich habe ich meine Frage schon selbst gegklärt und muss das 
gar nicht mehr posten, aber ein klares "Ja" dazu wäre nicht schlecht ;-)

von Ottmar K. (wil1)


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Hallo Hoi Ho!

Von wegen Ohmsches Gesetz! Was sagst Du dazu, dass der Strom in der 
Primärspule sogar weit in Richtung 0A (erreicht diesen Wert aber nicht) 
strebt, wenn die Sekundärseite völlig unbelastet ist?
Daher sagt Herr Ohm alleine, nur einen Teil der Wahrheit! Google mal 
nach "Induktivem Widerstand, Induktionsgesetz, Transformator
oder schau gleich mal bei
[http://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen]

Gruss Ottmar

von Hoi H. (hoiho)


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Induktiver Widerstand!

Jetzt wird einiges klarer, ich werde noch 'ne Weile lesen!

Vielen Dank!

Hoiho!

von michael_ohl (Gast)


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Hallo,

keine Deiner Aussagen ist ganz richtig oder ganz falsch.

Der Trafo im Leerlauf verbraucht immer etwas Strom wird also niemals auf 
der Primärseite ganz null werden denn das Eisen (bei HF Ferrit) braucht 
immer etwas Energie zum ummmagnetisieren.

Deine Rechnung stimmt insofern nicht weil das Tranformieren nicht ohne 
Verluste abgeht also geht primär immer 5-15% mehr rein als sekundär raus 
kommen (deshalb wird der auch unter Last warm).

Der Ohmsche Spulenwiderstand spielt nur bei den Verlusten des Trafos 
eine nennenswerte Rolle und bildet keinen direkten Verbraucher am 
Stromnetz.

Der Grund dafür nennt sich Blind- und Scheinwiderstand bei induktiven 
Verbrauchern sind Spannung und Strom zeitlich versezt was zu einem 
Scheinwiderstand führt, der beim Trafo um Größenordnungen höher ist als 
der reale Ohmsche Widerstand.

Weitere Stichworte: Wellenwiderstand (Koaxleitung, Phasenverscheibung, 
Komplexe Widerstände etc.)

Das ganze führt dazu, das ein Widerstand hinter dem Trafo mit dem 
Wicklungsverhältnis auf die primärseite transformiert wird.

mfG
Michael

von ThirdOctaveBand (Gast)


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michael_ohl schrieb:
> Das ganze führt dazu, das ein Widerstand hinter dem Trafo mit dem
> Wicklungsverhältnis auf die primärseite transformiert wird.

Nö. Mit dem Quadrat davon.

von Matthias L. (Gast)


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Ich würde eher das WOrt Durchflutungsgleichgewicht nutzen.

Windungszahl mal Strom ergibt das Magnetfeld. Und dieses Produkt ist auf 
beiden Seiten immer gleich. Auf der Primärseite kommt zusätzlich der 
Magnetisierungsstrom dazu. Dieser gehorcht dem "ohmschen" Grundgesetz 
für Induktivitäten:

 uL(t)     diL(t)
------- = --------
  Lpri       dt


Bei Sinus sorgt diese Gleichung für den 90Grad nachlaufenden 
Magnetisierungsstrom. Bei Rechteckspannungen (Schaltnetzteile)ist der 
Magnetisierungsstrom linear ansteigend.

Die Ableitung (also der Anstieg) des Magnetisierungsstromes ist 
proportional zur Ausgangsspannung.

von Hoi H. (hoiho)


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Wenn ich einmal die Verlustleistung des Trafos außen vor lasse, dann war 
mein (Denk-)Fehler, dass sich nicht die Sekundärspannung verändert, 
sondern der Primärstrom.
Der Primärstrom erhöht sich mit dem Laststrom.

Wenn in der obigen Beispielrechnung nun 4A abgenommen werden, dann 
fließen bei 10% Verlustleistung des Trafos 440mA durch die Primärspule

(  Leistung auf Sekundärseite: 92VA  (4A * 23V)

   92 VA =  90%

   102VA = 100%

   230V*0,44A = 102VA  )

Bei 2A Stromentnahme wären das dann 0,22mA.

Matthias, das hat nochmal geholfen (Strom steigt und sinkt auf beiden 
Seiten proportional).

Danke an alle!

Hoiho!

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