Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsübersetzung beim Transformator 220:110


von Freizeit-Ami (Gast)


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Ich möchte aus einem Leistungs-Generator (Verbrenneraggregat) eine für 
die EU nutzbare Spannung von 230V erzeugen. Leider handelt es sich um 
ein AMI-Teil, das nur 110V erzeugen kann. Es kommen 60Hz aus einem 
Synchron-Generator mit Drehzahlregelung, die man aber auf 50Hz 
einstellen könnte. Die Spannung kommt aus einem Transformator. Gemessen 
sind es knapp 60V Generatorspannung (eff) auf der Einspeiseseite.

Ich frage mich, wie ich daraus 230 machen könnte?

Ich nehme an, dass der ungefähr 1:2 übersetzt, inklusive etwas für 
Verluste. Leistung ist 800VA. Ich hätte jetzt einen Trafo genommen, der 
1:4 übersetzt, also einen wie 230:58, habe aber Bedenken wegen der 
Verluste.

Von großen Synchronmaschinen und Leistungstrafos weis ich, dass sie 
Wirkungsgrade um die 98% haben. D.h. die Spannungsübersetzung und 
Stromübersetzung ist in etwa so, wie die Windungszahlen es angegeben. 
Diese Type dürfte aber eher bei 70% und darunter liegen. Ich habe 
gerechnet, dass jeweils die Hälfte der Verluste in den Spannungsabfall 
und in die Magnetisierung geht, damit 84% Strom und 84% Spannung.

Um jetzt von 60V auf 110 zu kommen, müsste das Windungsverhältnis im 
Original bei 110:60 / 0.83 = 2.2 liegen. Brauche ich dann eine 4.4? Das 
wäre dann ein 52V-Trafo.

Ich habe versucht, es an einem kleinen 5V-Trafo nachzustellen, also 
5Veff AC mit 50Hz rein und bekomme aber nicht einmal 120V heraus. Sind 
das die Verluste oder passiert da noch mehr? Das Sinussignal sieht 
eigentlich gut aus.

von Helge (Gast)


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Kleinsttrafos haben große Verluste. Bei 800VA und größer ist das anders.

Übrigens werden deine Geräte auch laufen, wenn die Ausgangsspannung nur 
220V ist.

von Freizeit-Ami (Gast)


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Nochmal nachgedacht und eine Idee:

Der verwendete Kleintrafo hat einen Wirkungsgrad laut Datenblatt von 
50%. Kann man annehmen, dass 70% in die Spannungsübersetzung gehen und 
70% in die Magnetisierung?

Wenn der Kleintrafo 70% hätte, würde das bedeuten, dass er aus 230V die 
5V / 0,7 = 7V Leerlaufspannung macht. Die 5V, die ich hineingebe, sind 
also schon mal 30% zu wenig. Dann kommt der Wirkungsgrad aber nochmals 
drauf und macht aus den 230V zweimal 70% = 50%, weil der WG in beide 
Richtungen also 2x gerechnet werden muss. Das würde zu den 120V passen.

Wie bekomme ich das mit der Dimensionierung des zu kaufenden Trafos hin, 
ohne Probieren zu müssen?

Ich habe einen Trafo bei Reichelt gefunden, der 800VA kann. Der liefert 
2x18V. Die Leerlaufspannung ist aber kaum höher und wird mit 18,5V 
angegeben. Das passt auch exakt zur Windungszahl von 31/384 aus dem 
Datenblatt. WG ist leider keiner angegeben. Ähnliche Ringkerntrafos 
haben aber so 70%..80%.

Wie passt das zusammen?

Helge schrieb:
> Kleinsttrafos haben große Verluste. Bei 800VA und größer ist das anders.
Das wäre je eine gute Erklärung.

Helge schrieb:
> Übrigens werden deine Geräte auch laufen, wenn die Ausgangsspannung nur
> 220V ist.
Die Spannung sollte schon bei 230V liegen. Das wäre das Ziel.

Dann sollte ich also 90% WG ansetzen?

Stimmt denn die prinzipielle Denkweise mit der Aufteilung der Verluste 
nach Spannung und Strom?

von H. H. (Gast)


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Freizeit-Ami schrieb:
> Dann sollte ich also 90% WG ansetzen?

800VA Ringkern sicher besser: 95%.

von Andrew T. (marsufant)


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Wieder einer dieser Spannungsanpassung Threads.

@TO: Nimm dir einen Trafo ess120, z.b bei eBay, dieser kann 110/220 Volt 
Einspeisung und sekundär einstellbar 0-250volt

Den Trafo schließt du an den 110 v Ausgang deines Aggregates an
Und hast nun die Möglichkeit 230 v abzunehmen.

Vermutlich kommt nun das dir die 130€ des eBay Kaufes zu teuer sind.

von mIstA (Gast)


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Freizeit-Ami schrieb:
> Es kommen 60Hz aus einem Synchron-Generator mit
> Drehzahlregelung, die man aber auf 50Hz einstellen könnte.

> Gemessen sind es knapp 60V Generatorspannung (eff) auf der
> Einspeiseseite.

Konstant, unabhängig von der Belastung und auch bei Anpassung der 
Drehzahl auf 50Hz?

von Tippgeber (Gast)


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> Leider handelt es sich um ein AMI-Teil, das nur 110V erzeugen
> kann. Die Spannung kommt aus einem Transformator. Gemessen sind es
> knapp 60V Generatorspannung (eff) auf der Einspeiseseite.

Gib als erstes so viel Informationen wie möglich an:
Hersteller, Typbezeichnung, Baujahr, Nenndrehzahl, Art der 
angeschlossenen Verbraucher (ohmisch oder nichtlineare elektronische 
Geräte?).
Es kann sein, dass der Trafo ein magnetischer Spannungskonstanthalter 
ist.
Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsregler bei Wechselspannung
Anders kann ich mir diesen Mehraufwand nicht erklären.

> Es kommen 60Hz aus einem Synchron-Generator mit Drehzahlregelung,
> die man aber auf 50Hz einstellen könnte.
Ob er dann noch die Nennleistung bringen kann?

von Helge (Gast)


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Ich würde für einen Versuch in meinen Teilespeicher greifen und 5 
Stück bessere Halogentrafos nehmen, so ab 200W. Eingang: alle 5 
Sekundärspulen in Reihe. Ausgang: Alle Primärspulen parallel. Messen, ob 
der Spannungseinbruch mim Baustrahler (Beispiel) klein genug ist. Das 
Meßergebnis mit den Anforderungen vergleichen und einen passenden großen 
Trafo bestellen.

von oszi40 (Gast)


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Freizeit-Ami schrieb:
> aus einem Synchron-Generator mit Drehzahlregelung,

Dann miss jetzt mal bei Leerlauf und mit Last. Billige Aggregate regeln 
schlecht aus und Du kannst mit den Spannungsspitzen bei Lastwechsel 
wertvolle Geräte schon in Sekunden durch Überspannung killen. Ansonsten 
kannst Du gerne später mit Trafos experimentieren. Ein paar echte 
Glühlampen als Last anschalten ist nie verkehrt. Man sieht schnell was 
los ist und hat ein kleine Grundlast.

von Freizeit-Ami (Gast)


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Andrew T. schrieb:
> Trafo ess120, dieser kann 110/220 Volt
Ich wollte kein Extrateil, sondern den Trafo einbauen ins Gerät.
Ich möchte eigentlich auch nicht zweimal Wirkungsgrad.
Und es gibt auch noch das Frequenzproblem.

mIstA schrieb:
> Konstant, unabhängig von der Belastung und auch bei Anpassung der
> Drehzahl auf 50Hz?
Hat einen Drehzahlregler. Macht ungefähr 50Hz. Dürfte nicht so kritisch 
sein.

Tippgeber schrieb:
>> Es kommen 60Hz aus einem Synchron-Generator mit Drehzahlregelung,
>> die man aber auf 50Hz einstellen könnte.
> Ob er dann noch die Nennleistung bringen kann?
Vermutlich kann er etwas mehr, weil die 50Hz besser übertragen werden, 
als die 60. Wenn die Drehzahl geringer ist, könnte das Drehmoment 
steigen. Im Schlimmsten Fall hätte ich 5/6 der Leistung.

von A-Freak (Gast)


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Hat der nur eine Ami-Steckdose NEMA5 oder mehrere bzw. auch sowas wie 
NEMA14?

Es wäre bei denen nicht unüblich daß die intern 2*120V bzw. 240V mit 
Mittelanzapfung erzeugen.

von Martin (Gast)


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Freizeit-Ami schrieb:
> die Spannungsübersetzung und
> Stromübersetzung ist in etwa so, wie die Windungszahlen es angegeben.

Der Strom hat mit der Windungszahl nicht viel zu tun. Sonst würdest du 
mehr Energie raus bekommen als du rein steckst.

von oszi40 (Gast)


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Freizeit-Ami schrieb:
> wie ich daraus 230 machen könnte?

So ähnlich wie da? Leider nicht ganz preisgünstig zu haben. 
https://www.reichelt.de/vorschalt-spartrafo-500-va-110-v-auf-230-v-jet-500-p27722.html?CCOUNTRY=445&LANGUAGE=de
Der Haken bei der Sache ist, dass erst der Test mit dem Trafo zeigt, ob 
DEIN Generator mit dieser induktiven Last überhaupt anläuft. Auge ins 
Handbuch wäre toll.

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