Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Fragen zum Trafo


von Maik S. (yellowbird)


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Hallo zusammen,

ich bastel gerade an einem Impuls/Widerstandsschweissgerät für Lio 
Akkus.

Aktuell bin ich dabei einen Mikrowellentrafo dafür umzubauen -> 
Sekundärwickelung entfernen und 3-4 Wicklungen mit 25mm² Kabel 
einziehen.

Wenn ich damit fertig bin würde ich gerne herausfinden wieviel Leistung 
mein Trafo bringt.

Welcher Ansatz wäre richtig um die Folgebeschaltung auszulegen ?

Die Angaben sagen 800W, d.h. ich errechne über die Leerlaufspannung der 
neuen Wicklung den Strom ?
Problem (gedanklich): Wenn 800W draufstehen sind bestimmt nicht genau 
800W drin, gerade bei Änderungen / Umbauten.

Ich ermittle über diverse größere Widerstände den "Arbeitspunkt" ?
Problem : 800W im Kurzschluss ? möglicherweise um die 200A ?
Elektische Last kaufen ?

Ansonsten bin ich eher in den mA und <5V Regionen unterwegs und habe 
selten mit solchen Leistungen direkt zu tun.

von Philipp G. (geiserp01)


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Maik S. schrieb:
> Ansonsten bin ich eher in den mA und <5V Regionen unterwegs und habe
> selten mit solchen Leistungen direkt zu tun.

Du solltest dabei bleiben. Du schreibst ganz schönes wirr warr.


>Ich ermittle über diverse größere Widerstände den >Arbeitspunkt" ? Problem : 800W 
im Kurzschluss ? >möglicherweise um die 200A

bei 4V ja??? Eher nicht.

: Bearbeitet durch User
von Maik S. (yellowbird)


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Philipp G. schrieb:
>>Ich ermittle über diverse größere Widerstände den >Arbeitspunkt" ? Problem : 
800W
> im Kurzschluss ? >möglicherweise um die 200A
>
> bei 4V ja???

Im Kurzschluss, wo sich ein Schweißgerät sehr dicht dran befindet .... 
ja ?

von Daniel G. (daniel4161)


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also Leistung ist Strom mal Spannung, je nach dem wie viel Strom du 
hinten am Ausgang forderst, hat der Trafo verschiedene Leistungen. Du 
möchtest aber sicherlich auf die maximale Leistung hinaus, die du beim 
Kurzschluss erhältst. Die ist theoretisch unendlich hoch und praktisch 
durch deine Wicklungswiderstände begrenzt. Du könntest den Widerstand 
deiner Sekundärwicklung messen und mit der Spannung am Ausgang die 
Leistung berechnen.

P=U*I, mit I=U/R ist P = U^2/R

Wie viel diese Rechnung allerdings in der Praxis taugt kann ich jetzt 
schlecht abschätzen, aber für eine Größenordnung sollte es reichen.

von Maik S. (yellowbird)


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Daniel G. schrieb:
> also Leistung ist Strom mal Spannung, je nach dem wie viel Strom du
> hinten am Ausgang forderst, hat der Trafo verschiedene Leistungen. Du
> möchtest aber sicherlich auf die maximale Leistung hinaus, die du beim
> Kurzschluss erhältst. Die ist theoretisch unendlich hoch und praktisch
> durch deine Wicklungswiderstände begrenzt. Du könntest den Widerstand
> deiner Sekundärwicklung messen und mit der Spannung am Ausgang die
> Leistung berechnen.
>
> P=U*I, mit I=U/R ist P = U^2/R
>
> Wie viel diese Rechnung allerdings in der Praxis taugt kann ich jetzt
> schlecht abschätzen, aber für eine Größenordnung sollte es reichen.

Danke

wenn ich mich nicht vertue ist ja ähnlich dem Messen der 
Ausgangsspannung, da ich da auch über die bekannte Spannung der Prim. 
Wicklung und der angegebenen Leistung (die ich als maximal annehme) den 
Strom abschätze.

Die Frage ist dabei halt ob bei der Angabe 800W die max. Eingangs / die 
max Ausgangs oder die im Gerät genutzte Leistung ist.. Ausgebaute 
Mikrowellentrafos besitzen halt kein normales Typenschild.

Die Frage ist halt, was passiert wenn ich die Konstruktion zum schweißen 
nutze (und quasi im Kurzschluss betreibe).

von Maik S. (yellowbird)


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Philipp G. schrieb:
> Maik S. schrieb:
>> Ansonsten bin ich eher in den mA und <5V Regionen unterwegs und habe
>> selten mit solchen Leistungen direkt zu tun.
>
> Du solltest dabei bleiben. Du schreibst ganz schönes wirr warr.
>
>
>>Ich ermittle über diverse größere Widerstände den >Arbeitspunkt" ? Problem : 
800W
> im Kurzschluss ? >möglicherweise um die 200A
>
> bei 4V ja??? Eher nicht.

Im Kurzschluss ?
Bei ca. 50cm Kupferkabel (25mm² im Silikonmantel) als Sekundärwicklung 
auf einem 800W Trafo ?

Aber ja !

von Werner H. (werner45)


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Das Thema wurde aber schon Dutzende Mal durchgekaut, bemühe mal die 
Suchfunktion.

Gruß   -   Werner

von plonk (Gast)


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Werner H. schrieb:
> bemühe mal die Suchfunktion.

Z.B. Suchwort Punktschweiss...

Maik S. schrieb:
> Bei ca. 50cm Kupferkabel (25mm² im Silikonmantel) als Sekundärwicklung
> auf einem 800W Trafo ?

Natürlich kann das gehen. Nur schaltet man hier i.A. den Trafo primär, 
um gar keine Hochstromschalter zu brauchen. Denn dann führt man 
sozusagen die niederohmigen Kabel fast ganz bis zum Schweißpunkt.

Evtl. könnte ein Einschalten im Spannungsmaximum klug sein.

von MaWin (Gast)


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Maik S. schrieb:
> Wenn ich damit fertig bin würde ich gerne herausfinden wieviel Leistung
> mein Trafo bringt

Wozu ?

Entweder er taugt für den Zweck oder nicht.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.21.11

Kurzfristig wären Trafos stark überlastbar, der Mikrowellentrafo ist 
jedoch ein Streufeldtrafo so dass kaum das doppelte der Nennleistung 
erreicht werden wird.
Entfernst du das Streufeldjoch, überhitzt er schon im Leerlauf.

von Maik S. (yellowbird)


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Werner H. schrieb:
> Das Thema wurde aber schon Dutzende Mal durchgekaut, bemühe mal die
> Suchfunktion.
>
> Gruß   -   Werner

Ich habe mir diverse Threads angesehen, aber keinen exakt passenden 
gefunden.

Entweder wurde Trafo als Synonym für (Schalt-)/Netzteile genutzt, es 
wurde ein Datenblatt gesucht, es gab keine Antwort, die Belastbarkeit 
wurde über die Drahtdicke bestimmt, die Belastbarkeit über die Erwärmung 
ermittelt oder das Thema ist ewig alt (und eine neue Antwort führt dazu, 
hier wieder als Leichengräber bezeichnet zu werden, jede(r) der 
antworten will muss sich den vorhergegangenen Thread durchlesen und sich 
dann auf meine Frage einlassen - was selten klappt.

plonk schrieb:
> Werner H. schrieb:
>> bemühe mal die Suchfunktion.
>
> Z.B. Suchwort Punktschweiss...

Punktschweißen, Trafo, Kondensatorschweißen, ...
Aus den Informationen habe ich mir ja meine Idee "zusammengeklaut" - es 
geht mir halt ums basteln und selber bauen.

Gegen Schweißen mit einer Kondenstorentladung habe ich mich auf Grund 
meines mangelnden Wissens rund um Kondensatoren dieser Leistungsklasse 
entschieden. Ist mir halt einfach suspekt, teurer und bringt mir die 
Punkte "Verschleiß am Kondensator, Ladungsüberwachung mit in meine 
Überlagungen."

Bei der Trafo Lösung (ich habe sowohl Anleitungen für schweißen mit 
Gleichstrom, als auch für Wechselstrom gefunden, gesteuert primär / 
sekundär, ...) kann ich mehr mit einer Steuerung "spielen" (1-3 Impulse, 
etc..) um mir dann halt selbst ein Bild davon zu machen, was 
funktioniert und was nicht.

Aber um diese Schaltung zu entwerfen (Gefunden habe ich Lösungen über 
"Schütze" , Relais, NE555 Timer, mit µC, schalten über gekoppelte 
MosFets (Gleichspannung), Triacs, Thyristoren (Wechselspannung), ...) 
brauche ich halt die Info, welchen Strom ich maximal habe um mich dann 
für die für mich am besten aussehende Lösung zu entscheiden - und es 
geht nur um den Part mit der niedrigen Spannung und den hoher Strömen -> 
die andere Seite steht quasi gedanklich schon. (µC, weil das kann ich 
wenigstens schon und ermöglicht es am ehesten die Parameter (welche auch 
immer) zu verstellen.

von Harald W. (wilhelms)


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Maik S. schrieb:

> Gegen Schweißen mit einer Kondenstorentladung habe ich mich auf Grund
> meines mangelnden Wissens rund um Kondensatoren dieser Leistungsklasse
> entschieden.

Und für den wesentlich komplizierteren Mikrowellentrafo (MWT)hast
Du Dich trotz Deines mangelnden Wissens entschieden? Kennst Du den
Unterschied zwischen "normalen" und Streufeldtrafos? Ausserdem
solltest Du wissen, das Du den MWT, insbesondere im Leerlauf, nicht
ohne forcierte Kühlung (Ventilator) betreiben darfst.

von Maik S. (yellowbird)


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Harald W. schrieb:
> Maik S. schrieb:
>
>> Gegen Schweißen mit einer Kondenstorentladung habe ich mich auf Grund
>> meines mangelnden Wissens rund um Kondensatoren dieser Leistungsklasse
>> entschieden.
>
> Und für den wesentlich komplizierteren Mikrowellentrafo (MWT)hast
> Du Dich trotz Deines mangelnden Wissens entschieden? Kennst Du den
> Unterschied zwischen "normalen" und Streufeldtrafos? Ausserdem
> solltest Du wissen, das Du den MWT, insbesondere im Leerlauf, nicht
> ohne forcierte Kühlung (Ventilator) betreiben darfst.

ja, Kondensatoren die kein u/m/p/n in der Kapazitäts-Angabe haben 
kurzzuschliessen wirft für mich wesentlich mehr Fragen auf, als der 
Versuch einen Trafo umzubauen (und diesen dann kurz zuschließen)

Worst case
-> Kurzschluss durch Überhitzung (oä) -> Sicherung am Trenntrafo löst 
aus.
Kosten 20 € (Kabel + Trafo)

Kondensator:
-> Explosion  Verpuffung  Ausgasen (oder ähnliches).
Kosten bei ebay schon ~ 100€, für Kondensatoren die der ersten Recherche 
nach nicht geeignet sind (wohl aber trotzdem funktionieren)

Aber ich empfinde Trafos als wesentlich beherrschbarer und risikoärmer. 
Ich will ja keinen neuen Trafo auslegen, komplett neu bauen, regelbar 
machen oder oder oder ... sondern nur ausnutzen, dass man einen MWT 
super an die sek. Wicklung herankommt und (laut I-Net) die Leistung für 
mein Vorhaben ausreicht.

Wenn ich irgendetwas großes Übersehe, klär mich bitte auf.
Aus Ausbildung  Schule  bisherige Erfahrung kann ich mir keinen 
wirklichen Reim auf den Kommentar machen.

Frei formuliert ;

Diese Trafos erzeugen halt ein Feld und die sek. Wicklung sitzt zum Teil 
im Fluss, zum Teil aber auch nicht. Hat ja erstmal auch keinen Grund 
dazu.
Durch die zu magnetisierende Eisenmenge verrichtet die prim. Spule also 
ständig Arbeit (Kühlung) - die Eisenmenge ist wesentlich größer als bei 
einem normalen Trafo.
Sobald ich die Sekundärseite belaste läuft das Feld mehr und mehr durch 
die Sek Spule und liefert mir den Strom - bis das Feld zusammenbricht 
(Ist ja bei den Spulen nix anderes)

Wenn ich jetzt irgendwelche Dinge mit Eisenmenge, Abstände, Spalte, ... 
vorhätte würde ich mir da wohl mehr Gedanken drüber machen müssen. Aber 
für einen "fixen" Trafo sehe ich da erstmal keine Gefahr

von plonk (Gast)


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Maik S. schrieb:
> kann ich mehr mit einer Steuerung "spielen" (1-3 Impulse, etc..)

Die genaue Einstellung, wie viele Halbwellen man durchläßt, wird von der 
Streufeldtrafo-Eigenschaft erleichtert: Der Strom wird begrenzt. Und 
noch dazu wird anfänglich eine etwas erhöhte Spannung auf die 
Schweißstelle wirken, das paßt perfekt, um die Sache ins Rollen zu 
bringen.

Harald W. schrieb:
> Ausserdem
> solltest Du wissen, das Du den MWT, insbesondere im Leerlauf, nicht
> ohne forcierte Kühlung (Ventilator) betreiben darfst.

Deswegen schaltet man diesen auch definitiv primär. (!)

Ein Kumpel (mittlerweile verzogen) hat mal vor Jahren auch einen µC für 
alles benutzt - das war der entscheidende Vereinfachungsfaktor, da eine 
Ansteurung für dicke FETs (auch an Gleichspannung) aufwändig ist, und 
die Verstell-Genauigkeit via primärer Halbwellenanzahl super paßt.

Ich finde, so ein MOT (nach meiner Beschreibung) ist gar nicht die 
schlechteste Wahl. Aber sekundär schalten (nur mit absoluten 
Hochstromrelais an AC), und/oder gar Gleichspannung daraus machen zu 
wollen (riesige Verluste, nur zum Teil entschärfbar mit aktiver 
Gleichrichtung), ist weniger prickelnd, da an sich schon viel mehr 
Aufwand, und dann noch der ständig fließende, übergroße Leerlaufstrom, 
weshalb man den Power-Lüfter braucht... nein.

Unbedingt primär schalten.

von plonk (Gast)


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plonk schrieb:
>> Ausserdem
>> solltest Du wissen, das Du den MWT, insbesondere im Leerlauf, nicht
>> ohne forcierte Kühlung (Ventilator) betreiben darfst.

Man könnte auch eine Art Sicherheitsabschaltung für/bei klebende/n mech. 
oder durchlegierte/n Halbleiterrelais ergänzen, stattdessen. 
Grundsätzlich hast Du recht: Liegt die Primärwicklung mal dummerweise am 
Netz, ohne daß gleich gepunktet wird, und wieder pausiert (also auch 
getrennt), wird's ungut ohne Lüfter. So oder so, auf eine Art sollte man 
da sichergehen, zwecks Vermeidung von Schäden.

von Maik S. (yellowbird)


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plonk schrieb:
> Die genaue Einstellung, wie viele Halbwellen man durchläßt, wird von der
> Streufeldtrafo-Eigenschaft erleichtert: Der Strom wird begrenzt. Und
> noch dazu wird anfänglich eine etwas erhöhte Spannung auf die
> Schweißstelle wirken, das paßt perfekt, um die Sache ins Rollen zu
> bringen.

Und Halbwellen bei 50HZ per Komperator zu zählen und als Steuergröße zu 
nutzen hört sich auch erstmal einfach an.

Werd ich vermutlich mal so probieren.

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