Ab/Zuschalten einer Spule

[Kai (Gast)]

Hallo,

zur Zeit simuliere ich ein wenig rum und bin auf das Phänomen gekommen, 
das wenn ich ich eine Spule mit einem Vorwiderstand ein einer DC 
Spannungsversorgung anschließe und diese mit einer bestimmten Frequenz 
zu oder abschalte, entstehn hohe SPannungen. Danach habe ich einiges 
über die Magnetfelder und die Funktion solcher Spulen gelesen. Ich 
verstehe auch, warum mit steigender  Schaltfrequenz des Schalters, die 
Spannung an der Spule ansteigt.

Was ich aber nicht verstehe ist, wie der zusammenhang der 
Spitzenspannung, die entsteht beim abschalten mit de rFrequenz ist. Wie 
kann ich diese berechnen ? Ich möchte Funktion haben, mit der ich 
ermitteln kann, wenn ich den SChalter mit der Schaltfrequenz "S" 
betätige , erhalte ich diesen Spitzen spannung...

[Günter Lenz (Gast)]

Teoretisch ist die Spannung beim abschalten des Stromes
unendlich hoch. Praktisch wird dies aber verhindert durch:
die Verluste im Kern der Spule, Parasitäre Kapazität,
Funkenbildung am Kontakt eines Schalters.

[Kai (Gast)]

ja das kann ich gut nachvollziehen,

aber in der Simulation komme ich bei einer Schaltfrequenz von 1 Khz und 
einem Serienwiderstand von 1kR , Serienspule von 10mH auf eine Spannung 
von 10 kV..... kann man so etwas nicht berechnen?

in den Formelsammlungen, finde ich andauernd nur Formel, bei der die 
Energie an der Spule sich so verteilt

UL=Ub/R*exp(-t/tau)

[HuereGopferdammi (Gast)]

Zeig emol en huere Schaltplan!

[Thomas K. (rlyeh_drifter)]

Die Steilheit (di/dt) beim schalten bestimmt die Spitzen.

Du suchst die Formel u=L * di/dt

[MaWin (Gast)]

Kai schrieb:
> aber in der Simulation komme ich bei einer Schaltfrequenz von 1 Khz und
> einem Serienwiderstand von 1kR , Serienspule von 10mH auf eine Spannung
> von 10 kV

In der Simulation gibt es eben keine realen Verluste, keine Funken am 
Schalter, keine durchschlagende Isolation, keine Kernverluste (immerhin 
wird von besseren Simulatoren glaube ich eine Streukapazität von selbst 
bei fehlender Angabe hinzuerfunden)

Ganz allgemein heisst dein Phaenomen Zündfunke und ist schon vor 200 
Jahren jemandem aufgefallen. Die Spannungshöhe steigt übrigens nicht mit 
der Frequenz, es kann nur sein, dass sich die vorherige Spannung noch 
nicht ganz abgebaut hat und die nächste draufgesetzt wird, 
wahrscheinlicher ist aber dass sie mit steigender Frequenz sinkt weil 
die Spule nicht so weit aufgeladen wird.

[Kai (Gast)]

Hier die Schaltung...

Mein Eingangssignal ist ein SInus 100V mit 50Hz

-> Ue(t) = 100V*sin(2*3,14*50Hz*t)

Bei mir gibt es zwei untersciedliche Ströme zum einen wenn der 
Transistor geschlossen ist

I1= Ue(t)/R1 = 0,1A *sin(2*3,14*50Hz*t) --> maximum ist 0,1A

wenn der Transistor offen ist

I2= Ue(t/(R1+R2)= 2mA *sin(2*3,14*50Hz) -> max bei 2 mA

Wie bringe ich nun den Zusammenhang mit dem Abschalten und den obigen 
Formeln....

UL= L* dI/dt -> muss ich hier die Schalterfrequenz bei I einsetzeb?