Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Im Nulldurchgang einschalten.


von Wolfgang S. (wolfgang_s278)


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Hi,
ich möchte einen größeren Ringkerntrafo im Nulldurchgang der 
Netzspannung einschalten.
Welche Möglichkeitzen gibt es dazu?

Danke
W.

von Timo W. (timo)


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Im Nulldurchgang einschalten ist (ohne negative Vormagnetisierung) eine 
ganz schlechte Idee. Damit treibest du den Trafo zuverlässig in die 
Sättigung. Normalerweise schaltet man in Spannungsmaximum ein.

Zum einschalten im Nulldurchgang ist ein SSR am einfachsten das im 
Nulldurchgang einschaltet.

von Eike M. (docdirac)


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EINschalten im Nulldurchgang kannst du mit einem Zero-Crossing SSR. Viel 
spannender ist doch die Frage, wie und wann du wieder ausschalten 
willst. HINT: Im Nulldurchgang der Spannung ist nicht die richtige 
Antwort.

von Norbert (der_norbert)


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Wolfgang S. schrieb:
> ich möchte einen größeren Ringkerntrafo im Nulldurchgang der
> Netzspannung einschalten.
> Welche Möglichkeitzen gibt es dazu?

Du nimmst einen größeren NTC und schaltest den nach einiger Zeit mittels 
eines nicht zu kleinen Relais nicht zu wenig kurz.

von Thomas S. (Firma: Chipwerkstatt) (tom_63)


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Wolfgang S. schrieb:
> ich möchte einen größeren Ringkerntrafo im Nulldurchgang der
> Netzspannung einschalten.

Wie groß ist denn bitte 'größeren' Ringkern? - 50VA? oder 500VA?

von Michael B. (laberkopp)


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Wolfgang S. schrieb:
> Hi,
> ich möchte einen größeren Ringkerntrafo im Nulldurchgang der
> Netzspannung einschalten.
> Welche Möglichkeitzen gibt es dazu?

Eltako verkauft Relais die im Nulldurchfang schalten

https://www.eltako.com/fileadmin/downloads/de/datenblatt/Datenblatt_ER12DX-UC.pdf

Aber für einen Ringkerntrafo ist das ungefähr das blödeste was man 
machen kann.

Siehe https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.4

Du willst ein Trafoschaltrelais

https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/5d/Verlustarme_trafos.pdf

https://www.fsm.ag/de/trafosanfteinschalter/

von Rainer D. (rainer4x4)


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Größere Trafos, die auch gerne mal eine Sicherung schmeissen, schalte 
ich über niederohmige Widerstände (< 10 Ohm) ein. Aus der 
Sekundärspannung versorge ich ein Wechselspannungsrelais welches den 
Widerstand überbrückt. Klappt hervorragend.

von Michi S. (mista_s)


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Norbert schrieb:
> Du nimmst einen größeren NTC und schaltest den
> nach einiger Zeit mittels eines nicht zu
> kleinen Relais nicht zu wenig kurz.

Das beeinflußt dann den Einschaltzeitpunkt wie?

Klar, es hilft gegen eine Stromspitze beim Einschalten, was vmtl. die 
eigentliche Intention des TO ist, aber das geht dann doch einfacher, wie 
z.B. hier beschrieben:

Rainer D. schrieb:
> Größere Trafos, die auch gerne mal eine Sicherung
> schmeissen, schalte ich über niederohmige
> Widerstände (< 10 Ohm) ein. Aus der Sekundärspannung
> versorge ich ein Wechselspannungsrelais welches den
> Widerstand überbrückt.

Braucht nur einen normalen (entsprechende Leistung aushsalten müssen 
beide) Widerstand statt NTC und spart das Zeitglied komplett, denn der 
Trafo kennt den richtigen Zeitpunkt zum Brücken des Widerstandes selbst 
am Besten.

Eventuell sollte man bei Rainers Vorschlag noch eine Thermosicherung an 
den Widerstand pappen, für den Fall, daß das Relais versagt (was 
irgendwann sicher passiert, außer das ganze Gerät ist schon vorher 
Geschichte) und der Nennstrom dauerhaft durch den R muß; zumindest wenn 
der Trafo auch längere Zeit unbeaufsichtigt laufen soll.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Rainer D. schrieb:
> Größere Trafos, die auch gerne mal eine Sicherung schmeissen, schalte
> ich über niederohmige Widerstände (< 10 Ohm) ein.

Das darf auch mehr sein, meinen 800VA-Trenntrafo über 20 Ohm.

> Aus der
> Sekundärspannung versorge ich ein Wechselspannungsrelais welches den
> Widerstand überbrückt.

Das mache ich netzseitig per Kondensatornetzteil und bleibe damit dem 
Problem der sicheren Isolation aus dem Wege.

Beitrag "Einschaltstrombegrenzung"

von Norbert (der_norbert)


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Michi S. schrieb:
> Das beeinflußt dann den Einschaltzeitpunkt wie?

Vielleicht möchtest du ja einmal darüber sinnieren, ob es dabei um die 
Schaltung oder die vage formulierten Voraussetzungen ging… ;-)

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Wolfgang S. schrieb:
>ich möchte einen größeren Ringkerntrafo im Nulldurchgang der
>Netzspannung einschalten.

Warum? Es entsteht dann ein extrem großer Einschaltstromstoß,
der die Sicherungen kommen läst.

von Roland E. (roland0815)


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Günter L. schrieb:
> von Wolfgang S. schrieb:
>>ich möchte einen größeren Ringkerntrafo im Nulldurchgang der
>>Netzspannung einschalten.
>
> Warum? Es entsteht dann ein extrem großer Einschaltstromstoß,
> der die Sicherungen kommen läst.

Bei einem unmagnetisierten Trafo passiert im Nulldurchgang genau gar 
nix.

0V an x mH macht 0A.

Und selbst vormagnetisiert passiert beim Enschalten nix. Die erste 
Halbwelle wird der Strom etwas höher ...

: Bearbeitet durch User
von Gunnar F. (gufi36)


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Roland E. schrieb:
> Bei einem unmagnetisierten Trafo passiert im Nulldurchgang genau gar
> nix.
>
> 0V an x mH macht 0A.

Beliebter Denkfehler (im Sinne von zu kurz gedacht). Das 
Spannungsintegral über die darauf folgende Halbwelle ist genau dann 
maximal. Und genau das sorgt für die Magnetisierung.

von Mark S. (voltwide)


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Genau so isses. Im Einschaltpunkt passiert in der Tat nichts. Allerdings 
bleibt die Spannung nicht Null. Und so kommt bis zum Ende der ersten 
Halbwelle der maximale Stromstoß Zustande und alle Häuser und Kühe 
fallen um.

von Marcel V. (mavin)


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Mark S. schrieb:
> Allerdings bleibt die Spannung nicht Null. Und so kommt bis zum Ende der
> ersten Halbwelle der maximale Stromstoß Zustande und alle Häuser und
> Kühe fallen um.

Warum DAS denn? Dann müsste die zweite Halbwelle ja noch wesentlich 
dramatischerere Folgen haben, als die erste Halbwelle, weil dabei der 
Strom mit Schmackes und maximaler Geschwindigkeit vom Scheitelpunkt der 
ersten Halbwelle, bergab am Nullpunkt vorbei, bis rauf auf die Spitze 
der zweiten Halbwelle, in einem Atemzug ohne anzuhalten durchballert!

Das gäbe ja dann einen so lauten Rumms, dass sogar noch die Kühe und 
Häuser im Nachbardorf umfielen.

Da sollte man mal lieber die Kirche im Dorf lassen.

Wolfgang S. schrieb:
> einen größeren Ringkerntrafo

Wieviel Megawatt hat der denn?

von Michael B. (laberkopp)


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Marcel V. schrieb:
> Warum DAS denn

Einfach mal die Grundlagen lesen, ein Link wurde schon gepostet. Du 
kannst nicht erwarten, dass man JEDEN Ungläubigen einzeln bekehren muss.

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Wenn es letztendlich nur um eine Einschaltstrombegrenzung geht, kann ich 
auch meine Lösung empfehlen:

Beitrag "Labornetzteil Philips PE1527 - Einschaltstrom begrenzen"

Die kommt mit sehr wenigen Bauteilen aus und funktioniert soweit 
problemlos.

von Gunnar F. (gufi36)


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Marcel V. schrieb:
> Dann müsste die zweite Halbwelle ja noch wesentlich
> dramatischerere Folgen haben

Die Halbwelle hat dramatischere Folgen, die der Remanenz der 
Magnetisierung im Ausschaltmoment, entgegengesetzt ist. Das ist Zufall. 
Wie überhaupt die Schaltmomente zufällig sind, wenn man sie nicht 
elektronisch steuert.

von Wolfgang S. (wolfgang_s278)


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> Wolfgang S. schrieb:
>> einen größeren Ringkerntrafo
>
> Wieviel Megawatt hat der denn?


==> 0,001 Megawatt

von Roland E. (roland0815)


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Gunnar F. schrieb:
> Roland E. schrieb:
>> Bei einem unmagnetisierten Trafo passiert im Nulldurchgang genau gar
>> nix.
>>
>> 0V an x mH macht 0A.
>
> Beliebter Denkfehler (im Sinne von zu kurz gedacht). Das
> Spannungsintegral über die darauf folgende Halbwelle ist genau dann
> maximal. Und genau das sorgt für die Magnetisierung.

Nein. Ist nicht zu kurz gedacht. Wie ich schon schrub, wird der Strom 
der ersten Halbwelle etwas größer, falls der Trafo in der "falschen 
Richtung" vormagmetisiert war. Aber selbst das ist bei weitem nicht so 
übel, als wenn er zB in dem Zustand im Spannungsmaximum eingeschaltet 
würde.

Klar, wenn der Trafo einen Normalstrom nahe dem des LSS hat, kann das 
den LSS trotzdem auslösen.

Ist aber eigentlich eine rein akademische Diskussion, so lange der Trafo 
nicht nur für 1s oder so ausgeschaltet wird. Danach ist die Remanenz 
vernachlässigbar.

Ein Nullduchgangsschalter ist halt deutlich flexibler und kompakter 
aufbaubar, als eine Geräteheizung mit Bypassrelais. Und vermutlich auf 
Dauer auch sparsamer. Der Haltestrom für einen Triac dürfte geringer 
sein, als der für ein Relais..

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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Wenn das Ziel ist, einen geringen Einschaltstrom zu haben,
damit die Sicherung nicht anspricht, muß man im Spannungsmaximum
schalten, im Nulldurchgang ist der ungünstigste Zeitpunkt.
Jeder der schon mal einen großen Trafo getestet hat, so etwa
1kW, wird daß bestimmt schon mal erlebt haben, daß es manchmal
die Sicherung raushaut und manchmal nicht, abhängig vom
zufälligen Zeitpunkt beim Einschalten. Die einfachste Lösung
für dieses Problem, ist ein zwei-Stufen einschalter. Die
erste Stufe Trafo in Reihe mit einen Widerstand, die zweite
Stufe, Widerstand wird kurzgeschlossen.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Solche Strombegrenzer gibt es fertig zu kaufen (zu entsprechendem 
Preis):
https://www.block.eu/de_DE/produkte/weitere-produkte/einschaltstrombegrenzer
Laut BLOCKschaltbild ein Relais und ein Vorwiderstand, der nach 60ms 
überbrückt wird.

von Stefan K. (stk)


Angehängte Dateien:

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Roland E. schrieb:
> Ist aber eigentlich eine rein akademische Diskussion, so lange der Trafo
> nicht nur für 1s oder so ausgeschaltet wird. Danach ist die Remanenz
> vernachlässigbar.

Mein Ringkerntrafo mit dem ich gerade experimentiere weiß das wohl 
nicht. Auch mehrere 10 Sekunden nach dem letzten Ausschalten scheint da 
noch Restmagnetisierung vorhanden zu sein.

Roland E. schrieb:
> Nein. Ist nicht zu kurz gedacht. Wie ich schon schrub, wird der Strom
> der ersten Halbwelle etwas größer, falls der Trafo in der "falschen
> Richtung" vormagmetisiert war. Aber selbst das ist bei weitem nicht so
> übel, als wenn er zB in dem Zustand im Spannungsmaximum eingeschaltet
> würde.

Die größeren Einschaltpulse sehe ich beim Einschalten in der Nähe des 
Spannungsnulldurchgangs, beim Einschalten im Spannungsmaximum bleiben 
sie deutlich kleiner.
Das und die lang anhaltende Restmagnetisierung sind aber wohl vollkommen 
normal: https://de.wikipedia.org/wiki/Einschalten_eines_Transformators

Die angehängten Bilder zeigen Primärspannung und Strom an einem mit 
einem 10 Ohm Widerstand belasteten 200VA 240V/12V Ringkerntrafo. Ich 
habe den Trafo immer wieder kurz mit einem Schalter zu einem zufälligen 
Zeitpunkt eingeschaltet.
"An" zeigt den normalen Betrieb, der annähernd sinusförmige Strom ist 
nur zu erahnen.
"Ein_Nulldurchgang" zeigt den größten beobachteteten Einschaltpuls beim 
Einschalten in der Nähe des Spannungsnulldurchgangs und 
"Ein_Spannungsmaximum" größten beobachteteten Einschaltpuls beim 
Einschalten in der Nähe des Spannungsmaximums. Je nach 
Restmagnetisierung war der Einschaltstrompuls deutlich kleiner oder gar 
nicht zu sehen oder kam nicht im Rest der ersten Halbwelle sondern erst 
später.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Stefan K. schrieb:
> Mein Ringkerntrafo mit dem ich gerade experimentiere weiß das wohl
> nicht.

Ich habe eine Schaltstufe mit MOC3083 und BTA24 gebaut, also 
Nullspannungsschalter. Zum Test hatte ich einen Stelltrafo Grundig RT5A 
(800VA Ringkern) dran, der einen B16-LS zuverlässig auslösen lässt, was 
aber nicht meine Anwendung war.

Es passiert genau nichts, das Ding schaltet einfach ein. Wo keine 
Spannung ist, kann kein Strom fließen. Der MOC schaltet bei 5..10 Volt 
durch, ab da steigt die Spannung per Sinusfunktion an. Was bei der 
nächsten Halbwelle passiert, kann ich raten oder man müsste messen, mit 
dem verzögerten Strom könnte der Triac im nächsten Nulldurchgang an 
bleiben.

Ärger hatte ich beim Abschalten, hatte im ersten Aufbau einen anderen 
Triac mit deutlich weniger dU/dt drin, der dann wohl über Kopf gezündet 
hat und habe auch meinen Snubber vergrößert.

Mit dem Nulldurchgangsschalter wurde ein älterer Mikrowellenofen 
getaktet, dessen mechanisches Schaltwerk kaputt war - auch deren Trafo 
wusste nicht, dass er durchgehen muß.

von Stefan N. (stefan_n32)


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Günter L. schrieb:
> Wenn das Ziel ist, einen geringen Einschaltstrom zu haben,
> damit die Sicherung nicht anspricht, muß man im Spannungsmaximum
> schalten, im Nulldurchgang ist der ungünstigste Zeitpunkt.

Das stimmt. Man kann sich das bildlich vorstellen wie eine Bowlingkugel, 
die an einem Seil hängt und hin- und herschwingt. Wenn man sich da jetzt 
draufhocken will, dann ist es ungünstig, dies zu tun, wenn sie gerade 
beim Nulldurchgang unten ist.

: Bearbeitet durch User
von Gunnar F. (gufi36)


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Manfred P. schrieb:
> Wo keine
> Spannung ist, kann kein Strom fließen

Absolut richtig! Ist halt nur von 12 bis Mittag gedacht.

Beitrag #7678467 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Mark S. (voltwide)


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Marcel V. schrieb:
> Warum DAS denn? Dann müsste die zweite Halbwelle ja noch wesentlich
> dramatischerere Folgen haben,

Wir haben es hier mit sogenanntem Wechselstrom zu tun, was nichts 
anderes heißt als das die folgende Halbwelle entgegengesetzte Polarität 
hat und damit dem aus der ersten Halbwelle aufgebauten Magnetfeld 
entgegen wirkt.

von Marcel V. (mavin)


Angehängte Dateien:

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Mark S. schrieb:
> das die folgende Halbwelle entgegengesetzte Polarität hat und damit dem
> aus der ersten Halbwelle aufgebauten Magnetfeld entgegen wirkt.

Das bedeutet, wenn der Ringkerntrafo einmal läuft, dann läuft er wie 
geschmiert.

Die Problematik entsteht also im Wesentlichen nur beim Einschalten und 
hängt von der letzten Vormagnetisierungsrichtung ab, die zuvor beim 
letzten Abschalten im Eisenkern "hängen" geblieben ist und somit bis zum 
nächsten Einschalten gespeichert bleibt.

von Klaus (habnix)


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In diesem Artikel werden die Zusammenhänge korrekt dargestellt:
https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/5d/Verlustarme_trafos.pdf

von Mark S. (voltwide)


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Marcel V. schrieb:
> Das bedeutet, wenn der Ringkerntrafo einmal läuft, dann läuft er wie
> geschmiert.

Ja, wir haben nur ein Einschaltproblem.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Mark S. schrieb:
> Ja, wir haben nur ein Einschaltproblem.

Beim Triac können wir auch ein Ausschaltproblem bekommen.

von Mark S. (voltwide)


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Manfred P. schrieb:
> Mark S. schrieb:
>> Ja, wir haben nur ein Einschaltproblem.
>
> Beim Triac können wir auch ein Ausschaltproblem bekommen.

Nit möööglich! (Grock)
Ach was! (Loriot)
Wer hätte das gedacht! (unbekannt)

: Bearbeitet durch User
von Heinrich K. (minrich)


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Ooohh!!! (Louis de Funès)

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