Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Polarität eines induktiven Stromwandlers ohne Betrachtung der Spannungen


von Float (Gast)


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Hallo zusammen,

mich beschäftigt seit einigen Tagen die Polaritätsmessung von induktiven 
Stromwandlern - genauer: Einphasenstromwandler.
Der Stromwandler soll mir ein Abbild der Primärseite geben.

Für das Gedankenexperiment werde der Wandler mit einem idealen Sinus, 
beginnend bei Phi = 0, von P1 nach P2 durchflutet. Die Übertragung möge 
ideal 10/1 A sein. Die Phasendifferenz zwischen Primär- und 
Sekundärseite sei gleich Null, sodass der Strom auf der Sekundärseite 
der Primärseite augenblicklich folgend von S1 nach S2 fließe. Zur 
Einfachheit möge nur die erste Halbwelle zur Betrachtung kommen.

Manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr, deswegen bitte 
korrigieren, wenn ich jetzt falsch liege:

Wenn der Primärstrom nun ansteigt und seinen Spitzenwert erreicht, dann 
ist zu dem Zeitpunkt der Spitzenwert auch auf der Sekundärseite 
erreicht. Wenn man sich dabei die Ladungen vorstellt, dann sind diese in 
ihrer Anzahl zu eben jenem Zeitpunkt ja am höchsten. Dieser Höchstwert 
ergibt sich jedoch nicht nur auf P1 respektive S1, sondern zum gleichen 
Zeitpunkt auch auf P2 und S2. Was reinfließt, muss ja auch irgendwo raus 
und das Rauskommende muss entsprechend die selbe Höhe haben.

Wenn man nun die Polarität ermitteln will bzw. messen möchte, ob der aus 
der Sekundärseite herauskommende Strom die gleiche Richtung wie der auf 
der Primärseite hat, kann das nach meinem o.g. Verständnis ja nicht 
durch das "Zählen" der Ladungsmenge geschehen, sondern durch die 
eindeutige Richtungsbestimmung der bewegten Ladungen. Doch wie geschieht 
das konkret ?

Wenn ich ein Amperemeter zwischen S1 und S2 klemme, dann wird der Zeiger 
des Amperemeters auch in Zeitlupe betrachtet den gleichen Verlauf 
aufweisen, als wenn ich S1 und S2 am Amperemeter oder P1 und P2 bei der 
Durchflutung vertauschen würde.

Wo ist mein Denkfehler ? Wie ermittelt man konkret die Richtung der 
augenblicklich bewegten Ladungen ohne einen Bezug zur Spannung zu haben 
?

Wie sähe das dann beispielsweise bei einem Sägezahnsignal aus ? Ich 
starte das Signal von Null beginnend auf der Primärseite von P1 nach P2. 
Der Strom kommt von S1 heraus und fließt nach S2. Ist an P1 der 
Höchstwert angekommen, dann liegt dieser doch im selben Augenblick auf 
dem Ende der Leiterschleife an ?

von Falk B. (falk)


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Mein Gott, geht's nicht noch etwas abstruser und akademischer?

von A-Freak (Gast)


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> Wenn ich ein Amperemeter zwischen S1 und S2 klemme, dann wird der Zeiger
des Amperemeters auch in Zeitlupe betrachtet den gleichen Verlauf
aufweisen, als wenn ich S1 und S2 am Amperemeter oder P1 und P2 bei der
Durchflutung vertauschen würd

Nein

Wenn die ersteHalbwelle von P1-P2 positiv ist, dann ist auch die erste 
Halbwelle von S1-S2 positiv

wenn du jetzt P1-P2 oder S1-S2 miteinander vertauschst dann zeigt dein 
Amperemeter in der ersten Halbwelle negativ und in der zweiten positiv 
an

von Float (Gast)


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A-Freak schrieb:
> Wenn die ersteHalbwelle von P1-P2 positiv ist, dann ist auch die erste
> Halbwelle von S1-S2 positiv

Ja.

A-Freak schrieb:
> wenn du jetzt P1-P2 oder S1-S2 miteinander vertauschst dann zeigt dein
> Amperemeter in der ersten Halbwelle negativ und in der zweiten positiv
> an

Das hast du doch aber nur dann, wenn das Messmittel selbst ein 
Bezugspotential hat und die Richtung nur durch internen Vergleich 
ermittelt bzw. der Anzeige dann ein Vorzeichen verpasst.

Ist das die einzige Möglichkeit, die Richtung eines Stromflusses zu 
ermitteln ?

von M. Н. (Gast)


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Float schrieb:
> Das hast du doch aber nur dann, wenn das Messmittel selbst ein
> Bezugspotential hat und die Richtung nur durch internen Vergleich
> ermittelt bzw. der Anzeige dann ein Vorzeichen verpasst.

Zur Messung eines Stromflusses benötigt man kein Bezugspotential! Es 
gibt natürlich verschiedene Möglichkeiten den Strom zu messen. 
Einfachste Möglichkeit ist die Messung über einen Shunt-Widerstand. Die 
Polarität der Spannung am Shunt ist hierbei abhängig von der 
Stromrichtung.

Ansonsten kann man auch das Magenetfeld des Stroms messen, so wie das 
bspw. eine einfache Strommesszange macht oder dein Stromwandler selbst 
:)

Du kannst natürlich auch 2 Leuchtdioden antiparallel einbauen und 
schauen, welche von beiden leuchtet oder sonstige interessante Dinge.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Float schrieb:
> wenn das Messmittel selbst ein Bezugspotential hat
Hat es: seine eigene Minus-Klemme ist sein Bezugspotential.


> Ist das die einzige Möglichkeit, die Richtung eines Stromflusses zu
> ermitteln ?
In welche Richtung der Strom fließt ist einfach durch die Pfeilrichtung 
im Schaltplan festgelegt.

Und dann kann dieser Strom, der in dieser Pfeilrichtung fließt, positiv 
oder negativ sein.

Wo ist jetzt das Problem?



BTW und nur weil es mich interessiert und ich noch nie eine Antwort 
bekommen habe: wo lernt man das mit dem Leerzeichen vor dem 
Fragezeichen?

von H. H. (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> BTW und nur weil es mich interessiert und ich noch nie eine Antwort
> bekommen habe: wo lernt man das mit dem Leerzeichen vor dem
> Fragezeichen?

Ist z.B. im Französischen so.

von Grummler (Gast)


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Float schrieb:

> A-Freak schrieb:
>> wenn du jetzt P1-P2 oder S1-S2 miteinander vertauschst
>> dann zeigt dein Amperemeter in der ersten Halbwelle
>> negativ und in der zweiten positiv an
>
> Das hast du doch aber nur dann, wenn das Messmittel
> selbst ein Bezugspotential hat

Quatsch.

Es geht um die Messung von STRÖMEN , da braucht man
in erster Näherung kein elektrisches POTENTIAL als
Bezug.


> und die Richtung nur durch internen Vergleich
> ermittelt bzw. der Anzeige dann ein Vorzeichen
> verpasst.

Das ist doch auch so: Ein Amperemeter mit Drehspulinstrument
enthält einen Permanentmagneten, und dem ist es keineswegs
wurscht, ob die Elektronen nach links oder nach rechts
fließen. Davon hängt nämlich ab, wo magnetisch N und S ist
und ob die Spule angezogen oder abgestoßen wird...

von Mani W. (e-doc)


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Lothar M. schrieb:
> wo lernt man das mit dem Leerzeichen vor dem
> Fragezeichen?

Na dort, wo auch Deppenapostroph gelehrt wird...

;-)

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