Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Warum zeigt das Oszi nen krummen Sinus?


von sas (Gast)


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Hi,
wenn ich auf der Sekundärseite eines Netztrafos die Spannung auf dem 
Oszi ansehe kommt das bei raus. Der Trafo ist sonst unbelastet.  Grund?

sas

von Hubert K (Gast)


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Wenn primärseitig kein reiner Sinus vorhanden ist, kann auf der 
Sekundärseite nichts besseres sein. Die Zeiten, zu denen im 230V Netz 
noch sinusförmige Spannungen waren, sind dank Schaltnetzteilen und 
Kondensatornetzteilen leider längst Vergangenheit.

von Peter X. (peter_x)


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Hubert K schrieb:
> Wenn primärseitig kein reiner Sinus vorhanden ist

Das Messen der Primärseite ist nicht trivial für einen Anfänger. Also 
erst schlau machen, bevor es mit dem Tastkopf in die Steckdose geht!!!

von npn (Gast)


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Der Sinus sieht doch fast lehrbuchmäßig aus!
Auf der Netzspannung sind normalerweise viel mehr Störungen und 
Oberwellen von allen möglichen Störquellen. Seien es Schaltnetzteile, 
Frequenzumrichter, Transienten (Schaltvorgänge in der Umgebung, Motoren 
usw...). Teilweise kann man den Sinus nur noch erahnen.

http://www.elektro-gutachten-gramlich.de/netzspannungsqualitaet/powerquality.php

von ArnoR (Gast)


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sas schrieb:
> wenn ich auf der Sekundärseite eines Netztrafos die Spannung auf dem
> Oszi ansehe kommt das bei raus. Der Trafo ist sonst unbelastet.  Grund?

220V-Trafo am 230V-Netz, oder Netztüberspannung? Die Kurvenform sieht 
nach Trafosättigung aus. Einfach mal den Primärstrom oszillographieren.

von Peter X. (peter_x)


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ArnoR schrieb:
> Einfach mal den Primärstrom oszillographieren.

Den Strom oder die Spannung? Bei > 60V sollte man schon wissen was man 
hier schreibt.

von ArnoR (Gast)


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Peter Xuang schrieb:
> Den Strom oder die Spannung?

Wer solche Fragen stellt, weiß nicht wie ein Trafo funktioniert.

> Bei > 60V sollte man schon wissen was man hier schreibt.

Wen meinst du damit?

von EVerteiler (Gast)


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Es gibt immer noch Millionen von Verbrauchern bei denen erst im 
Scheitelbereich des Sinus ein starker Strom fließt. Z. B. durch den 
Elkoladestrom in einem herkömmlichen Netzteil.
Hier wird dann der Spannungabfall an den Impedanzen im Netz kurzzeitig 
größer, zu sehen an der "Delle" (die ist primärseitig ebenso vorhanden).

von egal (Gast)


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Ist klar fass jetzt wieder die Berufsbedenkenträger kommen!

von oszi40 (Gast)


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Bevor ich hier einen verleite mit gefährlichen 230V~ zu spielen, würde 
ich erst mal eine Zweitmessung woanders als Gegenprobe vorschlagen oder 
einen Wasserkocher als große ohmsche Last an die selbe Steckerleiste 
stecken und dann Sekundärseite des Trafos nochmals messen. Evtl. ist das 
Netz von irgendwelchen Schaltnetzteilen und Sparlampen total verseucht?

von Adam (Gast)


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egal schrieb:
> Ist klar fass jetzt wieder die Berufsbedenkenträger kommen!

Wo?

von Dieter W. (dds5)


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egal schrieb:
> Ist klar fass jetzt wieder die Berufsbedenkenträger kommen!

Dass das manchmal auch berechtigt sein kann zeigt dieser Beitrag
Beitrag "AC Spannung messen - Laptop defekt!"

von Peter X. (peter_x)


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ArnoR schrieb:
> Peter Xuang schrieb:
>> Den Strom oder die Spannung?
>
> Wer solche Fragen stellt, weiß nicht wie ein Trafo funktioniert.
>
>> Bei > 60V sollte man schon wissen was man hier schreibt.
>
> Wen meinst du damit?
Deinen RM(ensch). Kausalitätsprizip. Ohne Spannung kein Strom.

von sas (Gast)


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Ich habe mal eine Kurve an einem sicheren 230V Trafo genommen:

von Peter X. (peter_x)


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sas schrieb:
> Ich habe mal eine Kurve an einem sicheren 230V Trafo genommen:

Primärseite oder Trennrafo?

von ArnoR (Gast)


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Peter Xuang schrieb:
> Deinen RM(ensch). Kausalitätsprizip. Ohne Spannung kein Strom.

Dummschwätzer. Das sagt doch gar nichts über den Zusammenhang von 
Spannung und Strom aus. Wenn der Trafo gesättigt ist, steigt der Strom 
im Maximum der Spannung steil an, wenn der Trafo nicht gesättigt ist 
passiert gar nichts, Strom und Spannung sehen "gleich" aus. Damit kann 
man entscheiden, ob die Ursache für die Kurvenform im Trafo oder 
außerhalb liegt.

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Peter Xuang schrieb:
> sas schrieb:
>> Ich habe mal eine Kurve an einem sicheren 230V Trafo genommen:
>
> Primärseite oder Trennrafo?

Sieh dir das Bild mal genau an. Das ist nach dem ausgangsseitigen 
Gleichrichter gemessen.

von EVerteiler (Gast)


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sas schrieb:
> ch habe mal eine Kurve an einem sicheren 230V Trafo genommen:

An einem 100Hz Netz? Wo ist die Null-Linie?
Ohjeh ohjeh!

von Peter X. (peter_x)


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ArnoR schrieb:
> wenn der Trafo nicht gesättigt ist
> passiert gar nichts

Na, dann ists ja für einen Menschen fvöllig ungefährlich. Du scheinst 
die Zeit nicht zu berücksichtigen. Klar kann ein Laie im Nulldurchgang 
der EVU an die Dose packen, aber darum ging es bei meinem Einwand nicht.

von sas (Gast)


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Magnus M. schrieb:
> Sieh dir das Bild mal genau an. Das ist nach dem ausgangsseitigen
> Gleichrichter gemessen.

Schande über mein Haupt! Das ist tatsächlich ein Trafo & Gleichrichtung.

von testtest (Gast)


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Im ersten Bild hat er die Wechselspannung. Im zweiten Bild dann die 
Gleichgerichtete.
Trafosättigung könnte ja sein, ich vermute aber auch daß es Oberwellen 
aus dem Netz sind. Übrigens, den Trafostrom kann man mit einer 
Stromzange messen. Auch für Kinder vollkommen ungefährlich. Kostet nur 
etwas Geld.

von joooooo (Gast)


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Trafosättigung bei Leerlauf sicher :) Er schreibt doch dassder 
unbelastet ist. Oder gehst du jetzt mal pauschal von xxxPetaVolt DC 
Overlay aus?
Sieht doch gut aus der Sinus, wer denkt, mal abgesehen von den 
Verbrauchern, dass aus einem Generator(Kraftwerk) ein 0% THD Sinus mit 
keiner Vezerrung raus kommt, vergammelt in seinem Büro und hat nix 
gesehen.

von Helge A. (besupreme)


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Die Anzeige auf dem Oszilloskop dürfte viel besser werden, wenn der 
Trafo belastet ist. Über den Daumen mindestens 10% der erlaubten Last. 
Dann sieht man eher, was auf der Netzseite los ist, weil die Sättigung 
nit mehr so reinhaut.

Ich vermute, das ist ein eher kleiner Trafo?

von Achim S. (Gast)


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joooooo schrieb:
> Trafosättigung bei Leerlauf sicher :) Er schreibt doch dassder
> unbelastet ist.

Ja, genau so ist das: im Leerlauf ist die Flussdichte im Kern am 
größten, der Trafo kommt am nächsten an die Sättigung ran.

von M.N. (Gast)


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joooooo schrieb:
> Trafosättigung bei Leerlauf sicher :)

Du weißt schon, dass ein leerlaufender Trafo besonders unter Sättigung 
leidet? Schau dir mal das Ersatzschaltbild an.

von sas (Gast)


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Ich habe jetzt mal Kurven von diesem Trafo 
http://www.statron.de/details/178
aufgenommen, Leerlauf und ca. 1A Last

von U. B. (Gast)


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> Ich habe jetzt mal Kurven von diesem Trafo ...

Die läppischen 2% Klirrfaktor kümmern doch kein Ferkel ...     ;-)

von Unbelastet (Gast)


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Das ist cool :)
Beide Bilder sehen gleich aus...
Wobei beim "belasteten" Trafo die Spannung um 0,2V steigt. Nicht 
schlecht.

Ich vermute mal, der Widerstand ist instant verdampft :)

1A * ca 20V ~ 20Watt

von Achim S. (Gast)


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Unbelastet schrieb:
> Wobei beim "belasteten" Trafo die Spannung um 0,2V steigt.

genau hinschaun:
unbelastet: Vpp=28,2V
belastet: Vpp=26,4V

von Carsten R. (kaffeetante)


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Peter Xuang schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> wenn der Trafo nicht gesättigt ist
>> passiert gar nichts
>
> Na, dann ists ja für einen Menschen fvöllig ungefährlich. Du scheinst
> die Zeit nicht zu berücksichtigen. Klar kann ein Laie im Nulldurchgang
> der EVU an die Dose packen, aber darum ging es bei meinem Einwand nicht.

Da bist du aber Meilenweit von seiner Aussage enfernt.

Die Stromänderung induziert die Spannung. Kommt der Trafo in die 
Sättigung, so hat man eine Verzerrung des Primärtromes und damit eine 
Verzerrug der
Stromänderung und damit eine Verzerrung der Spanung am Ausgang.

Das "passiert gar nichts" bezieht sich darauf, daß bei sauberer 
Eingangsspannung ohne Sättigung keine Verzerrungen auftreten.

Allerding ist die Sättigung kein harter Vorgang, sondern beginnt schon 
recht früh und nimmt nicht linar mit dem Primärstrom zu. Eine leichte 
Verformung ist also auch unter Idealbedingung normal. Wie "leicht" zu 
werten ist ist von den individuellen Bedingungen abhängig.

von U. B. (Gast)


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> ... direkt nach einem Brückengleichrichter.
> Das sieht total anders aus als im Lehrbuch.

Nein. Mit Ladekondensator  =>

http://www.ieap.uni-kiel.de/plasma/ag-piel/elektronik/1weg_oszillo_m.jpg

von Guckst du? (Gast)


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egal schrieb im Beitrag #3998055:
> Schlimmer ist das Oszillogramm direkt nach einem Brückengleichrichter.
> Das sieht total anders aus als im Lehrbuch.

Ist ja auch kein ganzer Sinus, weil jede zweite (sonst negative)
Halbwelle nach oben in den Positivbereich geklappt wird.
Das bezeichnet man dann als pulsierende 100Hz Gleichspannung.

ArnoR schrieb:
> Wenn der Trafo gesättigt ist, steigt der Strom
> im Maximum der Spannung steil an, wenn der Trafo nicht gesättigt ist
> passiert gar nichts, Strom und Spannung sehen "gleich" aus.

Ich kenne das eher anders rum, das nämlich im Sättigungsfall
man zwar die Spannung erhöhen könnte aber der Strom eben nicht
mehr steigt. Ansonsten würde der Strom irgend wann ja zum
Kurzschluss und das passiert ja nicht.

EVerteiler schrieb:
> Es gibt immer noch Millionen von Verbrauchern bei denen erst im
> Scheitelbereich des Sinus ein starker Strom fließt. Z. B. durch den
> Elkoladestrom in einem herkömmlichen Netzteil.
> Hier wird dann der Spannungabfall an den Impedanzen im Netz kurzzeitig
> größer, zu sehen an der "Delle" (die ist primärseitig ebenso vorhanden).

Dann müsste aber auch eine Phasenverschiebung sich bemerkbar machen.
Leider sehe ich da keine.

testtest schrieb:
> Oberwellen aus dem Netz sind.

Dann müsste man einen modulierten Pegel auf dem Sinus sehen können,
ähnlich einem Rauschen, wenn die Oberwellenfrequenz um ein
vielfaches höher als die Trägerfrequenz ist.

Peter Xuang schrieb:
> Ohne Spannung kein Strom.

Bei einem Kurzschluss sekundärseitig dürfte einem diese These
zu denken geben.

von WehOhWeh (Gast)


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Dein Sinus ist oben abgeplattet. Grund sind die Netzoberwellen.

Dein Bild ist sehr typisch für ein Stromnetz, das viel mit 
Brückengleichrichtern belastet wird. Wie solche in PC-Netzteilen und 
Wandwarzen. Sowas sieht man immer im Bereich mit Privatwohnungen. In der 
Industrie ist es oft weniger schlimm, mit den ganzen großen Motoren.

Bei deinem Bild sieht man das den ersten Blick. Sehr schön, wie aus dem 
Lehrbuch.

Warum das so ist, wird klar, wenn man mal eine Gleichrichterschaltung 
mit Dioden und Kondensator simuliert: Der gesamte Strom wird an der 
Spitze des Sinus aufgenommen.
--> "oben" wird das Stromnetz stärker belastet
--> Der Sinus plattet ab.

Die EVU mögen das nicht, weil Ströme mit höherer Frequenz im Netz 
unterwegs sind, die alle möglichen Probleme machen. Deshalb ist auch für 
größere Netzteile seit einiger Zeit eine PFC vorgeschrieben. Die sorgt 
für eine mehr oder weniger konstante Stromaufnahme über den Ganzen Sinus 
hinweg.

Tipp:
Mach in solchen Fällen eine FFT drüber, dann siehst du sofort, obs 
wirklich ein Sinus ist oder nicht. Das kann sogar ein Rigol DSE1052 ganz 
passabel.

von EVerteiler (Gast)


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Guckst du? schrieb:
> Dann müsste aber auch eine Phasenverschiebung sich bemerkbar machen.
> Leider sehe ich da keine.

Eine Phasenverschiebung zwischen was?

Im Trafo sättigt das Eisen, schau doch mal im Lehrbuch die 
Magnetisierungskurve an, B~U, H~I...

von U. B. (Gast)


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>> Oberwellen aus dem Netz sind.

> Dann müsste man einen modulierten Pegel auf dem Sinus sehen können,
> ähnlich einem Rauschen, wenn die Oberwellenfrequenz um ein
> vielfaches höher als die Trägerfrequenz ist.

Rechteckschwingungen haben auch Oberschwingungen, obwohl sie "oben" und 
"unten" eher flach sind ...

Die Abflachungen im Netz"sinus" werden von ungeradzahligen 
Oberschwingungen verursacht; die 3. Harmonische macht ggf. richtig 
Ärger:
Im 3~System addieren sich die 150 Hz-Anteile der Phasenströme und 
fliessen gemeinsam im Neutralleiter zurück, anstatt sich aufzuheben.

von EVerteiler (Gast)


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EVerteiler schrieb:
> erst im
> Scheitelbereich des Sinus ein starker Strom fließt

Hier mal die Erklärung von Fluke.

von Dieter W. (dds5)


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WehOhWeh schrieb:
> Deshalb ist auch für
> größere Netzteile seit einiger Zeit eine PFC vorgeschrieben. Die sorgt
> für eine mehr oder weniger konstante Stromaufnahme über den Ganzen Sinus
> hinweg.

Du meinst sicher das richtige, hast es nur falsch ausgedrückt.
Der Strom soll nicht konstant, sondern möglichst proportional zur 
Spannung sein - auf gut Deutsch: Verhalten wie ein rein ohmscher 
Widerstand.

von Ingo (Gast)


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50,14Hz Netzftequenz? Isn da los???

von Achim H. (anymouse)


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Ingo schrieb:
> 50,14Hz Netzftequenz? Isn da los???

- Erhöhte Frequenz wegen einer Tagesüberlast (und damit zu niedrigen 
Frequenz)?
- Leichter Jitter zusammen mit der begrenzten Auflösung des Oszis (bei 
250kS/s sind 50Hz genau 5000 Samples) können die gemessene Frequenz 
einer Periode schon etwas ungenau werden lassen.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Guckst du? schrieb:
> Ansonsten würde der Strom irgend wann ja zum
> Kurzschluss und das passiert ja nicht.

Doch, exakt das ist das zentrale Problem bei Sättigung: Der Strom 
steigt übermäßig und wird (fast) nur noch durch den ohmschen Widerstand 
der Spule begrenzt. Das ist dann sehr nahe an einem Kurschluß.

Ich weiß nich woher deine Information stammt. Vielleicht gibt es da auch 
nur ein Mißverständnis. Ich beziehe mich hier auf die Eingangsseite, 
also den Primärstrom und die Netz-/Versorgungsspannung

von WehOhWeh (Gast)


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Zur Frequenz:
Die kann man so nicht gescheit messen. Dazu braucht man ein Mittel über 
viele, viele Perioden. Am besten davon einen Mittelwert über viele 
Mittelwerte.

Grund: Das Oszi stellt die Nulldurchgänge (die es zum Frequenzmessen 
verwendet) anhand der ADC-Werte fest, da ist ein Fehler von >1% drauf 
(alleine vom Oszi), der Sinus ist dazu verrauscht und jittert usw usf. 
5% Fehler sind schnell beisammen.

Ich nehm dazu gerne die "Statistikfunktion", Frequenz messen, so viele 
Perioden wie möglich anzeigen lassen (Zeitbasis soweit zudrehen, dass 
die Samplerate gerade noch nicht zusammenbricht), Statistik ein und 
>10000 Sweeps durchlaufen lassen. das Avarage aus der "Statistikfuktion" 
muss exakt passen.

Bei einem Avarage über sagen wir 1000 Perioden müssten fast exakt 50Hz 
herauskommen.

von Achim H. (anymouse)


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WehOhWeh schrieb:
> Bei einem Avarage über sagen wir 1000 Perioden müssten fast exakt 50Hz
> herauskommen.

Nach http://www.netzfrequenzmessung.de/frequ_info.htm können auch die 
50,14 Hz vorkommen. Soll ist sowieso eine aktuelle Frequenz von 49,98 Hz 
bis 50,02 Hz. Erst bei Mittelung über 24h soll die Normfreuqenz 50,000.. 
erreicht werden.

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