Ich habe mal eine rein theoretische Frage wenn man einen 230V Trafo an der Primärseite statt mit einem Sinus mit einer Rechteck Wechselspannung gleicher Höhe betreiben möchte. Würde es da reichen mit der Frequenz einfach etwas höher zu gehen z.B. 50 mal 1,41 = 71 Hz.
Marie S. schrieb: > Ich habe mal eine rein theoretische Frage wenn man einen 230V Trafo an > der Primärseite statt mit einem Sinus mit einer Rechteck Wechselspannung > gleicher Höhe betreiben möchte. Würde es da reichen mit der Frequenz > einfach etwas höher zu gehen z.B. 50 mal 1,41 = 71 Hz. So in etwas. Siehe Transformatoren und Spulen.
Allerdings zählt nicht der Effektivwert, sondern der Gleichrichtmittelwert, d.h. man muss nochmal Faktor 1,1 höher gehen.
Marie S. schrieb: > Wechselspannung gleicher Höhe betreiben möchte. Würde es da reichen mit > der Frequenz einfach etwas höher zu gehen Relevant ist das Spannungs-Zeit-Fenster, wenn die Fläche unter der Spannungskurve maximal genau so gross ist wie unter dem Sinus, geht der Trafo (noch) nicht in Sättigung, ist also verwendbar. Wenn du statt 230V~ Sinus ein 230V Rechteck anlegst musst du also nach 9.09ms aufhören, legst du 325V an nach 6.43ms was 77Hz entspricht.
Marie S. schrieb: > Würde es da reichen mit der Frequenz > einfach etwas höher zu gehen z.B. 50 mal 1,41 = 71 Hz. Im Prinzip ja, aber der Faktor ist nicht sqrt(2), sondern Pi/2, sofern man unter "Höhe" die Amplitude versteht.
also wenn ichs über die Frequenz mache 50 x 3,14 /2 = 79 Hz und über die Spannung 230 / 1,41 = 163V / 1,1 = 148 V und ansonsten Stromkurve aufnehmen um festzustellen, wann die Sättigung eintritt (Knick in der Stromkurve / überproportionaler Stromanstieg) und dann etwas unter dieser Zeit bleiben.
Marie S. schrieb: > > und ansonsten Stromkurve aufnehmen um festzustellen, wann die Sättigung > eintritt (Knick in der Stromkurve / überproportionaler Stromanstieg) und > dann etwas unter dieser Zeit bleiben. Ja, das ist der direkt Weg um es zu überprüfen.
die übertragene leistung bei höherer frequenz im rechteck ist doch aber trotzdem viel größer und für den trafo nicht geeignet, oder ? wegen der gleichen fläche unter den sinus-spannung würde man doch die rechteck-spannung absenken, um bei gleicher rechteck-frequenz die gleiche leistung zu übertragen. so wäre mein bauchgefühl. wollte man die gleiche sinusleistung im rechteck bei gleicher spannung, wäre das eine (pulsweiten-modulierte) rechteckwechselspannung mit unterschiedlicher puls- zu pausenlänge. deswegen wäre doch die angabe einer rechteckspannungsfrequenz irreführend. oder ?
Carypt C. schrieb: > die übertragene leistung bei höherer frequenz im rechteck ist doch aber > trotzdem viel größer und für den trafo nicht geeignet, oder ? Oder!
Mit Fourieranlyse den tatsächlich verwendeten Rechteck in seine Sinus-Bestandteile zerlegen und dann damit rechnen. ciao gustav
Karl B. schrieb: > Mit Fourieranlyse den tatsächlich verwendeten Rechteck in seine > Sinus-Bestandteile zerlegen und dann damit rechnen. Ja. Umständlicher geht es kaum. Aber Hauptsache schön geschwätzt!
so habe ich das auch gemeint, wenn man eine Rechteckspannung verwenden, dann entweder eine niedrigere Spannung oder eben kürzer anlegen (durch die höhere Frequenz)
Marie S. schrieb: > Würde es da reichen mit der Frequenz > einfach etwas höher zu gehen z.B. 50 mal 1,41 = 71 Hz. Einfach? Frag mal deinen Energieversorger, ob das einfach ist. Die Fliehkräfte steigen mit dem Quadrat der Drehzahl des Generators.
Hp M. schrieb: > Einfach? > Frag mal deinen Energieversorger, ob das einfach ist. > Die Fliehkräfte steigen mit dem Quadrat der Drehzahl des Generators. Nunja, zumindest gibt es in Amerika keine grösseren Probleme mit der um 20% höheren Frequenz. :-) Man sollte natürlich beachten, das die Wirbelstromverluste mit der Frequenz ansteigen.
Harald W. schrieb: > Nunja, zumindest gibt es in Amerika keine grösseren Probleme mit der > um 20% höheren Frequenz. :-) Auch dort wird man nicht "einfach" mal derartig an der Frequenz drehen können. Nicht nur, dass viele netzsynchrone Uhren dann falsch gehen würden, auch die meisten Schaltungen zur Blindstromkompensation würden wohl nicht mehr funktionieren. Ein Bekannter, der nach Brasilien ausgewandert ist (60Hz Netzfrequenz), hat berichtet, dass seine deutsche Waschmaschine dort komplett gestreikt hat. Irgendwie war wohl der eingebaute µC mit den neuen Verhältnissen nicht einverstanden. Einen Umbausatz auf 60Hz gab es nicht, obwohl der Hersteller, auch von Lufthaken, doch international tätig ist.
Hp M. schrieb: > Frag mal deinen Energieversorger, ob das einfach ist. Der Energieversorger wird schon daran scheitern, ein Rechteck an die Steckdose zu liefern. Die 71Hz sind dann nur das Tüpfelchen auf dem "i" ;-)
ja, entschuldige bitte, ich bin nicht vom fach, und versuche es nur nebenbei zum lernen, und stell halt blöde fragen dann. nochmal gelesen, michael sagt, wenn die fläche unter der (rechteck-)spannungskurve der fläche unter der sinuskurve entspricht, ginge der trafo nicht in sättigung, wäre verwendbar. der formfaktor der sinuskurve ist der 1.11-fache der rechteckkurve (formfaktor 1), was bedeutet die spannung der rechteckkurve darf nur sein bspw 230V~/1,11 = 207V. oder aber das tastverhältnis der rechteckspannung muß geändert werden zu mehr pause. der trafo ist also für (230*2^0.5)/(2/pi)=207V rechteckwechselspannug ausgelegt. dann muß ich, wenn ich 230V rechteckwechselspannung bei 50hz nehmen will, ein tastverhältnis von 18msec phase auf 20msec gesamtdauer anwenden. also 2mal (9msec 230V rechteckwechselspannungspuls gefolgt von 1msec pause) innerhalb von 20ms(50Hz). so hab ich mir das ausgewürfelt, müßte eigentlich, aber ich bin ja nicht unfehlbar. einfach die frequenz erzuhöhen oder verringern geht bei scheitelspannung 230V rechteck nicht, das würde dem trafo eine andere leistung abfordern, ob ihn das überlastet weiß ich nicht. https://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert https://de.wikipedia.org/wiki/Formfaktor_(Elektrotechnik) https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichrichtwert
:
Bearbeitet durch User
Carypt C. schrieb: > einfach die frequenz erzuhöhen oder verringern geht bei scheitelspannung > 230V rechteck nicht, das würde dem trafo eine andere leistung abfordern, > ob ihn das überlastet weiß ich nicht. Ja, ein bisschen darfst du schon, so ein 50Hz Trafo geht auch bei 60Hz oder 80Hz. Mit der Leistung hat das nicht direkt was zu tun, die Sättigung tritt ja ganz ohne Belastung auf, sie ist ja der Leerlaufstrom durch den Trafo, und da stört es ja nicht wenn der wegen höherer Frequenz geringer wird. Zusätzlich zum Leerlaufstrom fliesst allerdings der sekundäre Laststrom, zurückgerechnet auf die primäre Seite, und das bleibt gleich bei gleicher Belastung, und erzeugt auch dieselben Verluste im Draht auch bei (moderat -> skin-effekt) höherer Frequenz. Was aber stört wenn man die Frequenz deutlich höher schraubt, sind die Kernverluste. Dabei gibt es Ummagnetisierungsverluste pro Sinuswelle die aber bei doppelter Frequenz in derselben Wicklung und Spannung halb so hoch sind, also nicht steigen weil die Fläche unter dem Sinus in Summe pro Sekunde gleich bleibt, und die Eddy-Current Wirbelströme im Trafoblech die dünneres Blech erfordern würden, die deutlich steigen, daher Ferritkerne bei Kilohertz und Dünnblech bei 400Hz Flugzeugtrafos. Damit derselbe Trafo bei höherer Frequenz mehr Energie transportieren kann, muss man ihn im Endeffekt umwickeln, weniger Windungen ergeben geringere aber für die höhere Frequenz ausreichende Induktivität und der kürzere dickere Draht ergibt deutlich weniger Kupferverluste, daher verträgt er mehr Laststrom (bei gleicher Spannung).
Auch wenn die Frage offtopic ist. Wer will sich das mit den Oberwellen freiwillig antun?
Angehängte Dateien:
-
Sinus.jpg
35 KB
Chris K. schrieb: > Wer will sich das mit den Oberwellen freiwillig antun? Schau dir mal an was diese "modifizierter Sinus"-Wechselrichter so machen... Da läuft auch ein mehr oder weniger rechteckiges Signal in den Trafo, die schlimmsten Oberwellen bleiben im Trafoblech... Bild von hier: Beitrag "Billig-Wechselrichter an induktiver last"
Εrnst B. schrieb: > Schau dir mal an was diese "modifizierter Sinus"-Wechselrichter so > machen... Genau das ist der Tod von 90% aller geräte die damit betrieben werden. Der Trafo wir da schnarren und rumhüpfen, auch wenn er gut befestigt ist und deine Elektronik dahinter bekommt von dem ganzen so viel Oberwellen und schrott bis der Trafo nicht mehr kann. Dafür gibt es Schaltnetzteile die Hacken auch aber bei viel mehr schwingungen (100KHz) da geht das dann.
Εrnst B. schrieb: > Schau dir mal an was diese "modifizierter Sinus"-Wechselrichter so > machen... > Da läuft auch ein mehr oder weniger rechteckiges Signal in den Trafo, > die schlimmsten Oberwellen bleiben im Trafoblech... ...vor allem weist ein Rechtecksignal mit 120° breiten Blöcken keine dritte Oberschwingung (und deren Vielfache) auf. D.h. nur 5., 7., 11., 13, usw. sind vorhanden. Grüßle, Volker
Εrnst B. schrieb: > Schau dir mal an was diese "modifizierter Sinus"-Wechselrichter so > machen... Nun, ein solcher modifizierter Sinus hat immerhin das gleiche Verhältnis von Effektiv- zu Spitzenspannung wie ein "echter" Sinus, was ein deutlicher Vorteil gegenüber reinen Rechteck- Wechselrichtern darstellt.
Hp M. schrieb: > > Ein Bekannter, der nach Brasilien ausgewandert ist (60Hz Netzfrequenz), > hat berichtet, dass seine deutsche Waschmaschine dort komplett gestreikt > hat. > Irgendwie war wohl der eingebaute µC mit den neuen Verhältnissen nicht > einverstanden. Einen Umbausatz auf 60Hz gab es nicht, obwohl der > Hersteller, auch von Lufthaken, doch international tätig ist. Witzig, genau das hatte ich mit einer nagelneuen Siemens WaMa schon 1992 erlebt. Extra für die Umsiedlung nach USA OHNE jede Elektronik bestellt (der Synchronmotor für den Progammablauf läuft dann halt etwas schneller) und dann bei der Erstinbetriebnahme in USA die Pleite: Motor dreht nicht. UNTER der Waschtrommel (natürlich haben wir vor dem Versand die Maschine oben geöffnet und nach verdächtigen Elektronikbaugruppen gesucht) war die Triac Drehzahlsteuerung des Motors. Und die war schon mit µC betrieben, Quarz war ein 4MHz. Dann per konzerninterner Kontakte einen 4,8MHz Quarz bestellt und eingebaut: Maschine lief bis zur Rückkehr drei Jahre lang ohne Probleme.
Thomas R. schrieb: > Dann per konzerninterner Kontakte einen 4,8MHz Quarz bestellt und > eingebaut: Maschine lief bis zur Rückkehr drei Jahre lang ohne Probleme. Die 20% höhere Wasch/Schleuderdrehzahl kann aber auch Probleme machen.
H. H. schrieb: > Thomas R. schrieb: >> Dann per konzerninterner Kontakte einen 4,8MHz Quarz bestellt und >> eingebaut: Maschine lief bis zur Rückkehr drei Jahre lang ohne Probleme. > > Die 20% höhere Wasch/Schleuderdrehzahl kann aber auch Probleme machen. Hm, interessanter Hinweis. Aber das Ding war wohl drehzahlgeregelt und daher blieb zumindest die Schleuderdrehzahl wohl bei 50 und 60Hz gleich? Einen Vergleich hatte ich ja nicht ;-)
:
Bearbeitet durch User
Thomas R. schrieb: > H. H. schrieb: >> Thomas R. schrieb: >>> Dann per konzerninterner Kontakte einen 4,8MHz Quarz bestellt und >>> eingebaut: Maschine lief bis zur Rückkehr drei Jahre lang ohne Probleme. >> >> Die 20% höhere Wasch/Schleuderdrehzahl kann aber auch Probleme machen. > > Hm, interessanter Hinweis. Aber das Ding war wohl drehzahlgeregelt und > daher blieb zumindest die Schleuderdrehzahl wohl bei 50 und 60Hz gleich? Du hast die Referenz, den Quarz, geändert! > Einen Vergleich hatte ich ja nicht ;-) Einfach eine Runde mitfahren...
zurück zum Rechteck und Trafo: War schon früher als Netzteil für die Spannungen von Röhrenradios in alten Autoradios üblich. Wechselspannung durch einen "Zerhacker" für 6 oder 12 V mit nachfolgendem Trafo und Selengleichrichtern (Das Militär hatte Einanker-Umformer nach dem Motor-Generator-Prinzip verwendet). Mit Aufkommen der Ge-Transistoren gab es bald Transistorzerhacker als Ersatz der Anodenbatterie in Kofferradios. Alle arbeiten primär mit Rechteckspannung - es funktioniert also.
ich danke für die erklärenden worte warum es mit der höheren frequenz wenig probleme macht, die natur des magnetischen feldes im trafo, der sättigung, des damit wegfallenden blindwiderstandes, war mir noch nicht klar. die transformatorenhauptgleichung habe ich auch angesehen. anstatt des sinus-faktors (2^0,5)*pi=4,44 wird für rechteckwechselspannung der faktor 4 geführt. da die anderen faktoren der gleichung bis auf die frequenz gleich bleiben, errechne ich eine frequenz von 55,53 Hz für die rechteckspannung. Ueff 230V~=4,44*50Hz*1,035 (1,035 ist der rest der gleichung , der ja gleich bleibt) wird zu Ueff 230V=4*55.53Hz*1,035. also zwei rechteckpulse unterschiedlicher polarität von 230V von 9msek je schwingung, eben 55Hz. das zerhacker-relais auf wikipedia ist mir glaube ich noch nicht unter die finger gekommen, wo ich ja sonst immer alles auseinandergenommen habe. das ist aber eine einfache methode um an notstrom zu kommen, ohne transistoren zu verstehen.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.