Hallo, ich habe mir einen Trafo selbst gewickelt. Der Trafo soll Sekundärseitig offen betrieben werden, deshalb dachte ich mir ich kann die Primärwicklung als Spule mit Eisenkern betrachten. Verstehe ich das richtig, dass diese Frequenz von der Induktivität und parasitären Kapazität abhängig ist (+Gleichstromwiderstand)? Ich möchte diese Resonanzfrequenz gerne berechnen und in LTspice eine Simulation machen mit der ich meine reale Spule nachbilden kann. Dafür brauche ich neben der Induktivität also auch die parasitäre Kapazität. Daten des Trafos: Primär N=10 Windungen, Sekundär N=2000 Windungen (1:200) Spulenkörper: RM10 Ie = 42 mm Ae = 83 mm² Ve = 3490 mm³ Trafokernmaterial N97: AL = 4200 +30/-20 % µe = 1500 Nun möchte ich die Induktivität des Trafos, genauer gesagt der Primärwicklung berechnen. Dazu habe ich die Formel für eine Spule verwendet: L = N² * AL = 10² * 4200 nH L = 420 µH Darf ich das so machen oder ist das grob fahrlässig? So nun möchte ich noch die parasitäre Kapazität berechnen. Dazu hatte ich die Idee das Prinzip der Kapazität zweier parallen Leiterbahnen anzuwenden. Geht das? Sonst habe ich etwas interessantes auf einer anderen Seite gefunden. http://www.radiomuseum.org/forum/eigenkapazitaet_von_spulen.html Ich habe den Trafo schon an einem Funktionsgenerator betrieben und die Resonanzfrequenz (Frequenz bei der die Sekundärspannung am höchsten ist) liegt ca. bei 3,3 kHz. Wenn ich in LTspice eine Simulation mit meiner berechneten Induktivität mache, muss ich für die parallele Kapazität 6 µF eintragen, damit ich ungefähr auf 3,3 kHz komme (siehe Anhang). Kann ich diese Frequenz mit einem Kondensator in den nicht hörbaren Bereich verschieben? Eher nicht weil die paralelle Kapazität dafür verkleinert werden müsste, was ich ja nicht machen kann. Habt ihr eine Idee wie ich die Kapazität berechnen kann? Um sie Messtechnisch zu bestimmen steht mir neben Funktionsgenerator und Oszi auch ein RLC-Meter zur verfügung. Vielen Dank schonmal
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Was muss man sich unter einem "offen betriebenen Trafo" vorstellen? Ein Trafo heist Trafo weil er transformiert! Ansonsten ist das eine stino Induktivität. Warum werden 2000 Windungen aufgenuddelt, wenn die nicht benutzt werden? Merkwürdig... Old-Papa
Die parasitäre Kapazität ermittelt man am leichtesten durch zusätzliches Zuschalten eines passenden Kondensators und Messen der (verschobenen) Resonanzfrequenz Wenn man die Frequenz gerade um den Faktor 0,707... nach unten verschoben hat, ist die Streukapazität gerade so groß wie die zugeschaltete. Es gilt allgemein : f1²/f2² = C2/C1 Hier müsste man dann einsetzen: für C1 die Streukapazität alleine, bei zugeschaltetem Ctest müsste man für C2: (Ctest+ Cstreu) einsetzen.
Old P. schrieb: > Was muss man sich unter einem "offen betriebenen Trafo" vorstellen? Ein > Trafo heist Trafo weil er transformiert! Ansonsten ist das eine stino > Induktivität. > Warum werden 2000 Windungen aufgenuddelt, wenn die nicht benutzt werden? > Merkwürdig... > > Old-Papa "offen betrieben" heisst, das kein Verbraucher im Sinne einer Glühlampe o.ä. angeschlossen werden soll. Ich mach damit aus 10V --> 2 kV welche dann an eine mit nichts verbundene Elektrode (z.B. Aluplatte) angelegt werden. Evt. fließen Ströme um die Platte zu laden und entladen.. mehr sollte nicht passieren.
Mathias K. schrieb: > Evt. fließen Ströme um die Platte zu laden und entladen.. mehr sollte > nicht passieren. Doch, sie wird ständig um 4kV umgeladen, denn schliesslich kann man keine Gleichspannung transformieren, das ist immer Wechselspannung. besorge dir fertige CCFL Trafos aus LCD Hintergrundbeleuchtungen.
2000wdg - respekt für diese Fleissarbeit! Im großen und ganzen erscheinen mir Deine Annahmen richtig. Die Berechung der Wicklungskapazität aus der Geometrie erscheint seehr schwierig, das würde ich garnicht erst versuchen. Du hast also die Primär-Resonanz gemessen, und aufgrund der bekannten Primärinduktivität auf diese enorme Kapazität geschlossen. Rechnerisch kann das stimmen, allerdings ist diese Wicklungskapazität ausserhalb des plausiblen Bereiches. Plausibel ist, dass Du die Eigenresonanz der Sekundärwicklung gemessen hast, die aufgrund der magnetischen Kopplung sich in den Primärkreis transformiert! Bei einem Übersetzungsverhältnis von 1:200 transformiert sich die Kapazität im Verhältnis 1:40 000. 1uf primär entspräche dann 25pF sekundär - da wird dann schon eher ein Schuh draus.
Mathias K. schrieb: > L = N² * AL > = 10² * 4200 nH > L = 420 µH > > Darf ich das so machen oder ist das grob fahrlässig? Nö, über den Daumen passt das. > So nun möchte ich noch die parasitäre Kapazität berechnen. Schwierig. > Dazu hatte ich die Idee das Prinzip der Kapazität zweier > parallen Leiterbahnen anzuwenden. Geht das? Nicht so einfach, nein. Du musst nämlich, wie voltwide korrekt angemerkt hat, beachten, dass auch die sekundärseitige Streukapazität (die bei Dir bei weitem dominieren wird) in den Primärkreis eintransformiert wird. Die reine primärseitige Kapazität kannst Du wahrscheinlich vernachlässigen. Für die Streukapazität (bzw. Eigenresonanz) mehrlagiger Spulen gibt es ganz sicher Schätzformeln; ich kenne aber aus dem Stand keine. Müsste ich auch erst suchen. Das Problem ist nämlich, dass bei der üblichen Wickeltechnik (eine Lage hin, eine her, eine wieder hin usw.) zwischen verschiedenen Teilen der Wicklung unterschiedliche Teil- spannungen wirken. Diese Zickzack-Verschaltung ist sicher nicht trivial zu berechnen. > Kann ich diese Frequenz mit einem Kondensator in den nicht > hörbaren Bereich verschieben? Eher nicht weil die paralelle > Kapazität dafür verkleinert werden müsste, was ich ja nicht > machen kann. Richtig. Das geht so nicht. Dein Transformationsverhältnis (1:200) ist halt ziemlich extrem.
voltwide schrieb: > 2000wdg - respekt für diese Fleissarbeit! das war kein Problem, hab da eine selbstgebaute Wickelmaschine mit einem Tacho ;) > Plausibel ist, dass Du die Eigenresonanz der Sekundärwicklung gemessen > hast, die aufgrund der magnetischen Kopplung sich in den Primärkreis > transformiert! > Bei einem Übersetzungsverhältnis von 1:200 transformiert sich die > Kapazität im Verhältnis 1:40 000. > > 1uf primär entspräche dann 25pF sekundär - da wird dann schon eher ein > Schuh draus. daran hab ich noch gar nicht gedacht.. wo kann ich sowas nachlesen? Hast du mir ne Literaturempfehlung wo sowas steht? @Possetitjel könntest du mal schauen ob du da was findest?
MaWin schrieb: > Mathias K. schrieb: >> Evt. fließen Ströme um die Platte zu laden und entladen.. mehr sollte >> nicht passieren. > > Doch, sie wird ständig um 4kV umgeladen, denn schliesslich kann man > keine Gleichspannung transformieren, das ist immer Wechselspannung. > > besorge dir fertige CCFL Trafos aus LCD Hintergrundbeleuchtungen. ja das ist richtig. Meine Platte ist ja dann quasi eine Platte eines Kondensators.. aber wo ist die andere? Die Umgebung? Boden/Decke? Kennst du Literatur wo ich sowas nachlesen kann? Danke!
Lit Empfehlung hab ich da nicht zur Hand. Das sind ja nur logische Schlussfolgerungen aus dem allgemein bekannten Übertragungsverhalten eines Trafos.
Mathias K. schrieb: > das war kein Problem, hab da eine selbstgebaute Wickelmaschine mit einem > Tacho ;) Da Du mit der Wicklung ja Hochspannung erzeugen willst, hast Du denn auch daran gedacht, die Wicklung hochspannungsgerecht auszuführen? Und hast Du auch eine "Maschine", die anschliessend den Vacuum- Verguss durchführt? Wozu braucht man eigentlich einen Tacho? Um ablesenm zu können, wieviel Windungen pro Sekunde Du schaffst?
Harald W. schrieb: > Wozu braucht man eigentlich einen Tacho? Es soll Leute geben, die einen Umdrehungszähler(nicht Drehgeschwindigkeitsmesser aka Drehzahlmesser) Tachometer nennen.
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