Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Trafo "rumdrehen" ist das ok, oder nur eine Notlösung


von Richard B. (richard2)


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Hallo zusammen,
ich habe folgendes Problem: ich brauche einen Trafo der ungefähr 100 W 
mitmacht, primärseitig 72 V verkraftet und einen Übertragungsfaktor von 
3,5 hat.
Das klingt jetzt zwar ziemlich bescheuert, kommt aber daher, dass ich 
einen Ausgangsübertrager für einen Wechselrichter suche, der mir eine 
Gleichspannung von 102 V Gleichstrom auf > 230 V umsetzt.

102 V / 1,414 = 72 V, soweit bin ich schon mal. Einen Ringkerntrafo, von 
dem ich die Sekundärwicklung abgewickelt habe, habe ich auch.

Daten der Sekundärwicklung:

Sekundärspannung 31,5 V,
190 Windungen,
Drahtstärke 1,0 mm (etwas knapp für 100 W, der Verkäufer hat mir 
zugesichert, dass der Trafo 150 W mitmacht, schaun wer mal)

Das ergäbe für die Primärwicklung:

190 / 31,5 = 6 wdg/V
6 * 230 V = 1380 Wdg.

Und jetzt die Frage: 1380 Wdg * 3,5 = 4830 Wg kriege ich auf meine 
Ringkern nicht mehr drauf. Außerdem wickele ich mir damit einen Wolf. 
Wie sieht es nun mit Trafo rumdrehn aus?

das hieße 1380 / 3,5= 395 Wdg, das sähe schon freundlicher aus.

Ich habe schon mal das Forum durchgesucht, ob ich was Passendes finde. 
Nicht wirklich aufschlussreich. Da hieß es nur lapidar geht bedingt. 
Warum ist da aber nicht richtig ausgeführt. Was mache ich mit der 
Primärwckliung, wenn es geht? So lassen?

Wie lege ich die Sekundärwicklung aus (Drahtstärke...?

von Joachim B. (jar)


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wie machst du aus deiner Gleichspannung in der passenden Leistung 
Wechselspannung zum Transformieren?

vielleicht hilft dir das:

https://www.youtube.com/watch?v=QHYkD5q_qXY

von Werner (Gast)


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wie wäre es mit der Transformator Hauptgleichung für Deine 
Primärwindung?
 kennst Du,
 musst Du für Dein Kernmaterial heraussuchen
 bekannt
 bekannt, ggf. anpassen.


Drahtstärke legt man im allg. nach dem Strom aus, oder ? Den nur Du 
wissen kannst.

Werner

von Joachim B. (jar)


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klar kann man prinzipiell Trafos umdrehen, solange man unter der 
Sättigung bleibt.

Ich hatte das mit Ringkerntrafos schon gemacht aber mit der sek. 
Nennspannung klappte das nicht -> Sättigung.

Also unter Nennspannung bleiben.

von hinz (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> Ich hatte das mit Ringkerntrafos schon gemacht aber mit der sek.
> Nennspannung klappte das nicht -> Sättigung.
>
> Also unter Nennspannung bleiben.

Da hast du was falsch gemacht, das geht bis zur Leerlaufspannung des 
Trafos. Wars Rechteck statt Sinus?

von Lurchi (Gast)


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Man kann einen Trafo auch andersherum betreiben. Bei kleinen Trafos muss 
man ggf. aufpassen, weil das Spannungsverhältnis für Nennlast gilt - das 
Windungsverhältnis ist also etwas anders. Bei 100 W Nennleistung sinkt 
die Spannung aber nicht mehr so viel ab. mit etwas weniger Spannung am 
Ausgang muss man aber trotzdem rechnen.

Beim Umrichter muss man berücksichtigen, dass man bei niedriger Frequenz 
eher die Sättigung erreicht. Wenn der Umrichter einen DC Rest überlagert 
kann ein Trafo in die Sättigung geht - das hat aber nichts damit zu tun 
dass man den Trafo anders herum als gedacht nutzt.

von oszi40 (Gast)


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Richard B. schrieb:
> einen Ausgangsübertrager für einen Wechselrichter suche

Wozu? Evtl. gibt es schon für kleines Geld ein fertiges 
Weitbereichsnetzteil, was Dir alle Wünsche erfüllt?

Klimmzüge kann man viele machen, Frage ist aber, WAS möchtest Du 
wirklich  zu welchem Preis erreichen. Je nach Frequenz und Impulsform 
könnte das Ergebnis verschieden sein.

von Peter R. (pnu)


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Eine gut handhabbarer Kennwert für Trafos ist die Größe "Windungen pro 
Volt". Wenn diese beim Nutzen der andren Wicklung eingehalten wird, 
bleibt die oben genannte Trafogleichung erfüllt. (Die Windúngen pro Volt 
sind eine Form der Trafogleichung, bei der Kern vorgegeben ist und f 
nicht geändert wird.)

Wegen der Streuung und des Wicklungswiderstandes muss man Abweichungen 
in der Größe des Unterschiedes Nennlast/Leerlauf in Kauf nehmen.

Bei Rechteck anstelle Sinus muss man die Windungen/V mit dem Faktor 
1,4.. vergrößern.

kritisch ist bei Wechselrichtern  natürlich eine DC-Komponente.

von Sascha (Gast)


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Wird das die Ausgangsstufe von nem Solarwechselrichter?

von Der Andere (Gast)


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Richard B. schrieb:
> Das ergäbe für die Primärwicklung:
>
> 190 / 31,5 = 6 wdg/V
> 6 * 230 V = 1380 Wdg.

Das ist doch Unfug. Die Primärwicklung für 230V ist doch drauf. Die 
nimmst du dann halt als Sekundärwicklung.
Was du brauchst ist die "neue" Primärwicklung von 72V, also 72V * 6Wdg/V 
= 432 Windungen.

Die Stromstärke bedingt den notwendigen Drahtquerschnitt, da du die etwa 
doppelte Spannung hast wie die originale Sekundärwicklung rechnest du 
den Drahtquerschnitt so, dass die Wicklung den gleichen ohmschen 
Widerstand hat wie vorher die "alte" Sekundärwicklung.

von Joachim B. (jar)


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hinz schrieb:
> Da hast du was falsch gemacht, das geht bis zur Leerlaufspannung des
> Trafos. Wars Rechteck statt Sinus?

ne kam aus einem anderen Ringkern aus dem Netz, wenn da Rechteck rauskam 
(habe nicht nachgesehen) fresse ich einen Besen.

Ich wollte nur ein HV Netzteil galvanisch getrennt bauen, aber 2 
verkoppelte Ringkerne mit gleicher Sekundärspannung klappte hat nicht, 
also habe ich 12V auf 15V geschaltet, das klappte weil ich die zweite 
Sek. Spannung nicht erreichte.

Was soll ich deiner Meinung bei 12V auf 12V falschgemacht haben ausser 
die Toleranzen von den Trafos nicht zu kennen.

von Der Andere (Gast)


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Der Andere schrieb:
> da du die etwa
> doppelte Spannung hast wie die originale Sekundärwicklung rechnest du
> den Drahtquerschnitt so, dass die Wicklung den gleichen ohmschen
> Widerstand hat wie vorher die "alte" Sekundärwicklung.

Das war natürlich Blödsinn von mir. Doppelte Spannung bedeutet halber 
Strom, also weniger Querschnitt. Für gleiche Verlustleistung würde das 
bedeuten halber Strom, also vierfacher Widerstand bei gleicher 
Verlustleistung. Da der Draht doppelt so lang wird könnte man den 
Querschnitt halbieren.

Aus dem Bauch raus würde (und ohne jetzt auf Tabellen für 
Strom/Drahtstärke bei trafos) geschaut zu haben würde ich sagen 0,7 bis 
0,8 facher Querschnitt der Drahts der originalen Sekundärwicklung.

von Richard B. (richard2)


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Hallo, da bin ich wieder. Hab kurz zwischendurch weggemusst.

1. Ich habe mir Dünnschicht-Solar-Module mit einer Nennspannung von 102 
V sorgt. Für die ist aber nur sehr schwer ein Wechselrichter zu finden. 
Bei Aliexpress gibt es zu 7,82 € die Platine für einen 
1000-W-Wechselrichter. Den Schaltplan mit Beschreibzung dazu habe 
inzwischen auch. Zwar in (chinesisch-)englisch, aber er wurde mir von 
jemand aus dem Forum übersetzt. Der (absolut gleiche)Bausatz dazu, auf 
einer Redesign-Platine, ist bei Aliexpress für 32 € zu bekommen. Diese 
Schaltung hat zwei Modi:

1. einen Hochspannungsmodus, bei dem die Spannung nicht mehr 
hochtransformiert werden muss.
2. einen Niederspannungsmodus, zum Berieb mit Trafo.

Beide Modi haben einen Regelkreis, von dem ich vermute, das es sich um 
die MPPT handelt. Meine Module müssen zwingend minus-seitig geerdet 
werden, deshalb brauche ich einen Trafo und kann nicht jeden Feld-Wald 
und Wiesen- Wechselrichter nehmen. Zu meinem Glück gehört jetzt nur noch 
der passende Trafo. Um nicht gleich zu Anfang die ganze Bude in Brand zu 
setzen, will ich erstmal klein anfangen (= 100 W, = 1 Platte, 1 
Wechselrichter und ein Trafo). Diesen versuche ich im Moment zu 
"designen".

So, jetzt sind wir wieder beim Thema:

Dass ich am Anfang gleich mit einer dicken Formel ruhiggestellt werden 
soll, hat mich natürlich schwer versenkt.

1. Material des Kernes - hab ich nicht.
Versuchen wir es einfach mal mit der Praktikerseite: Meine abgewickelte 
Sek.-Seite hatte 1,0 mm Durchmesser, 190 Wdg und lieferte 31,5 V mit 
(angeblich)  150 W. Meine Tabelle " Mindestdurchmesser von Kupferdrähten 
für gegebene Strombelastung" sagt:

1 mm Durchmesser sind, bei einer Stromdichte von 4 A/mm² (grenzwertig),
 4 A.

P = U*I= 31,5 * 4 = 126 W für die bisherige Sek. - Wicklung und 
zukünftige

für die Berechnung der zukünftige Primär-Wicklung hieße das,

I = P/U = 126W / 72V = 1,72A (ist= bei 4 A/mm² = 0,80 mm Durchmesser.


Windungsanzahl:
190 Wdg / 31,5 V  = 6 Wdg pro V
6 Wdg/V * 72V = 432 Wdg.

Stimt das so, oder muss ich jetzt wieder von vorn anfangen?

von Michael B. (laberkopp)


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Richard B. schrieb:
> Bei Aliexpress gibt es zu 7,82 € die Platine für einen
> 1000-W-Wechselrichter

Genau. Spitzenidee. Immer das billigste kaufen und dann selber sehen wie 
man die Designfehler da raus bekommt.

> Beide Modi haben einen Regelkreis, von dem ich vermute, das es sich um
> die MPPT handelt.

MPP macht nur Sinn, wenn ein Akku geladen werden muss. Versorgt man per 
Wechselrichter eine Last, kann man nie MAXIMAL viel Leistung 
reinstopfen, sondern muss genau das liefern, was die Last haben will.

Richard B. schrieb:
> 190 Wdg / 31,5 V  = 6 Wdg pro V
> 6 Wdg/V * 72V = 432 Wdg.

Genau. Entscheidend sind die Windungen per Volt. Mit etwas Verlust muss 
man rechnen, sagen wir 10%, also sekundär ein par Windungen mehr als 
theoretisch berechnet.

von Richard B. (richard2)


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Hi, laberkopp, wenn ich auf dem deutschen Markt nichts Passendes finde, 
muss ich mich halt anderweitig umsehen. MPP macht auch Sinn, wenn die 
Eingangsspannung schwankt.

von Richard B. (richard2)


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Hallo, der "Andere" Gast, das muss für die Primärwicklung natürlich 72 
und nicht 230 V heißen.

Hallo Sascha, das ist nicht die Ausgangsstufe, sondern der komplette 
Wechselrichter mit MPPT.

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