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falk001

E-Mail

23.08.2013,
18:45
 

LC als Reihenschwingkreis (Elektronik)

Ich betreibe einen LC Serienschwingkreis bei 50 Hz vermutlich in Resonanz. Folgende Werte sind ungenau: L=170mH C=60myF.
Warum messe ich zwischen Drossel und Kondensator die dreifache Eingangsspannung?
Warum kommen am Shunt zur Erde hin plötzlich Oberwellen ins Spiel?



schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
23.08.2013,
20:30

@ falk001

LC als Reihenschwingkreis

» Ich betreibe einen LC Serienschwingkreis bei 50 Hz vermutlich in Resonanz.
» Folgende Werte sind ungenau: L=170mH C=60myF.
» Warum messe ich zwischen Drossel und Kondensator die dreifache
» Eingangsspannung?

Zu dieser Frage momentan in Kürze:

Man bezeichnet die LC-Serieschaltung auch als Saugkreis, weil er im Resoanzfall einen hohen Strom zieht. Je höher die Güte (je weniger die Verluste), um so mehr. Dies hat zur Folge, dass an C und L hohe Spannungen entstehen.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Kendiman(R)

23.08.2013,
20:46

@ falk001

LC als Reihenschwingkreis

» Ich betreibe einen LC Serienschwingkreis bei 50 Hz vermutlich in Resonanz.
» Folgende Werte sind ungenau: L=170mH C=60myF.
» Warum messe ich zwischen Drossel und Kondensator die dreifache
» Eingangsspannung?
» Warum kommen am Shunt zur Erde hin plötzlich Oberwellen ins Spiel?
»
»
»
»

Hallo,

die Einspeisung muss sehr niederohmig erfolgen.
Für die Simulation einen Stromgenerator (falls vorhanden) nehmen.
Spannungsgeneratoren sind spannungsstabil. In diesem fall nicht geeignet.
Die Spannungsüberhöhung fällt noch sehr niedrig aus.
Die Spannungüberhöhung entspricht der Güte des Reihenschwingkreises.
nach meiner Simulation (Multisim 7 von NI) erhalte ich keine Oberwellen. Dafür aber eine
große Spannungsüberhöhung.
Da der Widerstand des Reihenschwingkreis im Resonanzfall ca. 0 Ohm ist.
fällt die gesamte Eingangsspannung am Shunt ab (12 V). Deutet auf eine
spannungsstabile Einspeisung. 12 V an einem Shunt mit 0,0015 Ohm ergibt einen irren Strom.
Es muß eine stromstabile Einspeisung erfolgen.
Dann klappts auch.
Gruß Kendiman

Reso Nanz

23.08.2013,
21:03

@ falk001

LC als Reihenschwingkreis

» Ich betreibe einen LC Serienschwingkreis bei 50 Hz vermutlich in Resonanz.
» Folgende Werte sind ungenau: L=170mH C=60myF.
» Warum messe ich zwischen Drossel und Kondensator die dreifache
» Eingangsspannung?
» Warum kommen am Shunt zur Erde hin plötzlich Oberwellen ins Spiel?
»
»
»
»

Kern der Drossel vielleicht in Sättigung?

Gerd(R)

24.08.2013,
10:18

@ Kendiman

LC als Reihenschwingkreis

» die Einspeisung muss sehr niederohmig erfolgen.
» Für die Simulation einen Stromgenerator (falls vorhanden) nehmen.
» Spannungsgeneratoren sind spannungsstabil. In diesem fall nicht geeignet.

Hallo,

denkl da noch mal drüber nach

» Die Spannungüberhöhung entspricht der Güte des Reihenschwingkreises.

Wenn eine Spannungsüberhöhung ein Maß für die Güte sein soll, muß aus einer Spannungsquelle mit Ri=0 gespeist werden! Nix Stomquelle

--
Ein Tröpfchen Öl von Zeit zu Zeit
trägt vieles bei zur Haltbarkeit!

I got 14 channels of shit in the TV.... Pink Floyd

Gerd(R)

24.08.2013,
10:22

@ Reso Nanz

LC als Reihenschwingkreis

» Kern der Drossel vielleicht in Sättigung?

Nö, WMMM

--
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Kendiman(R)

24.08.2013,
10:58

@ Gerd

LC als Reihenschwingkreis

» » die Einspeisung muss sehr niederohmig erfolgen.
» » Für die Simulation einen Stromgenerator (falls vorhanden) nehmen.
» » Spannungsgeneratoren sind spannungsstabil. In diesem fall nicht
» geeignet.
»
» Hallo,
»
» denkl da noch mal drüber nach
»
» » Die Spannungüberhöhung entspricht der Güte des Reihenschwingkreises.
»
» Wenn eine Spannungsüberhöhung ein Maß für die Güte sein soll, muß aus einer
» Spannungsquelle mit Ri=0 gespeist werden! Nix Stomquelle

Hallo,
immer wenn ich einen Beitrag bringe ist "Gerd" zur Stelle und bezweifelt alles.
Bring doch mal einen eigenen vernünftigen Beitrag und bezieh dich nicht immer auf andere.
Es ist einfacher etwas zu bezweifeln, als selbst was vernünftig, richtig und verständlich zu erklären.
Wenn gute Beträge von Dir kommen, dann wirst Du auch glaubwürdiger.
Nun zeig mal was oder lass es.
Gruß Kendiman

A.Lucard

24.08.2013,
12:30

@ Gerd

LC als Reihenschwingkreis

» » Kern der Drossel vielleicht in Sättigung?
»
» Nö, WMMM

Was heisst denn WMMM?
WeichMagnetischerMaterialMüll ? ;-)

Ich bin jedenfalls gesättigt. Mittagessen war reichlich und lecker. :-D

Gerd(R)

24.08.2013,
12:40
(editiert von Gerd
am 24.08.2013 um 12:42)


@ Kendiman

LC als Reihenschwingkreis

Zu einer sinnvollen Antwort hat es wohl mal wieder nicht gereicht?
Blöd, oder?

Meine Empfehlung: lies mal ein Buch, das ist so ein Ding mit vielen Stapeln dünnen Papieres, welches mit so komischen Symbolen bedruckt wurde!
Mit viel Glück erwischst Du eines, welches Reihenschwingkreise beschreibt.....
Und mit noch mehr Glück eines. welches die Eigenaschaften von Strom- und Spannungsquellen beschreibt....

Dann kannst Du dich sattlesen, und mußt deine Zeit nicht damit totschlagen, über andere herzuziehen, weil sie deine kognitiven Defizite bemängeln.

--
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Gerd(R)

24.08.2013,
12:49

@ A.Lucard

LC als Reihenschwingkreis

» » » Kern der Drossel vielleicht in Sättigung?
» »
» » Nö, WMMM
»
» Was heisst denn WMMM?
» WeichMagnetischerMaterialMüll ? ;-)
»
» Ich bin jedenfalls gesättigt. Mittagessen war reichlich und lecker. :-D

Hallo,

wer mißt, mißt Mist!

Da der TO nicht mal in der Lage ist, irgendwelche Informationen zu liefern, welche eine sinnvolle Interpretation der schönen bunten Bildchen ermöglichen, gehe ich davon aus, daß er schon gar nicht in der Lage ist, diese auch noch zu interpretieren. Allein schon die Fragestellung zeigt deutlich, daß hier jemand keine Ahnung davon hat, was er tut.
Deer Oszi wird sich alle möglichen Störungen einfangen, wenn er im mV-Bereich der Eingangsspannung arbeiten soll.......

Gruß Gerd

--
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falk001

E-Mail

24.08.2013,
14:32

@ falk001

LC als Reihenschwingkreis

Vielen Dank an Alle - ihr habt mir mit euren Beiträgen wesentlich weitergeholfen!
Habe mich jetzt getraut, das LC-Glied am Frequenzgenerator zu vermessen. Dass bei Letzterem die Spannung im Resonanzbereich einbricht bringt mich zu der Überzeugung, dass es der ursprünglichen Spannungsquelle genauso gehen könnte. Vielen Dank nochmal.

falk001

E-Mail

24.08.2013,
18:51

@ falk001

LC als Reihenschwingkreis

Ich hoffe, es liest noch jemand mit...
Meine mit einem DMM gemessenen, neuesten Messungen zeigen bei 12V einen Strom von 0,57A und der verwendete Stelltrafo kann 8A ab. Die ursprüngliche Annahme, im Resonanzfall zu sein muss ich zurücknehmen. Die Resonanzfrequenz liegt bei 62Hz.

Damit stellt sich für mich die Eröffnungsfrage neu.

Gruß Falk

BernhardB(R)

Berlin,
24.08.2013,
18:55

@ Gerd

Ganz schön heiß heute...

... wieder mal hier im Forum!

» Zu einer sinnvollen Antwort hat es wohl mal wieder nicht gereicht?
» Blöd, oder?
»
Kann man das nicht sachlich diskutieren?

Dem Reihenschwingkreis ist es im Resonanzfall übrigens völlig egal, ob er aus einer Spannungs- oder einer Stromquelle gespeist wird. Nur den (reellen) Serienwiderstand darf man natürlich nicht vernachlässigen, sonst liefert auch das theoretische Modell z.B. eine Güte von unendlich. (Wobei das eben auch genau dem ohne diesen Widerstand entstehenden Modell entsprechen würde- das besagt nur, dass dieses Modell für die Praxis Unsinn ist.)

Bei Speisung aus einer Stromquelle mit konstantem Strom (da mit theoretisch unendlichem Innenwiderstand) fallen Teilspannungen an C, L und R ab. Die an C und L sind gleich groß und heben sich bei Resonanz wegen ihrer Phasenlage gegenseitig auf. Ihre Höhe kann je nach Xc, Xl und f wesentlich höher sein, als die an R. Außen am Schwinkreis kann hingegen nur die Spannung an R gemessen werden. Da bei praktischen Anwendungen wohl immer R sehr viel kleiner als Xc oder Xl sein wird, sind die Spannungen an L und C sehr viel größer, als die außen messbare Spannung (die gleich Ur ist).

Und was ändert sich nun bei Speisung aus einem Generator mit der Spannung E und dem Innenwiderstand Ri?

Nichts!
Vorher hatten wir einen konstanten Strom, der durch die Eigenschaften der Stromquelle bestimmt war. Jetzt haben wir einen Strom, der (da sich bei Resonanz nach außen hin die Blindspannungen aufheben) gleich E/ (Ri+R) und somit ebenfalls konstant ist.
Das Verhältnis der drei Spannungen (an C, L und R) und somit die relative Spannungsüberhöhung und die daraus sich ergebende Güte bleiben selbstverständlich gleich.

Selbst wenn der Schwingkreis nicht in Resonanz ist, ergeben sich bei Speisung aus einer Spannungsquelle zwar abweichende absolute Spannungswerte, ihre Verhältnisse untereinander dagegen bleiben gleich.

Moral: Wer richtig misst, misst nur Mist, wenn er die Eigenschaften seines Messaufbaus nicht kennt oder nicht berücksichtigt.

Gruß
Bernhard

BernhardB(R)

Berlin,
24.08.2013,
19:13

@ falk001

LC als Reihenschwingkreis

» Die ursprüngliche Annahme, im Resonanzfall zu sein muss ich zurücknehmen. Die
» Resonanzfrequenz liegt bei 62Hz.
»
» Damit stellt sich für mich die Eröffnungsfrage neu.
»
» Gruß Falk

Welche Eröffnungsfrage?
Eine Spannungsüberhöhung tritt auch schon in der Nähe der Resonanzfrequenz auf. Du hast drei Widerstände, die vom gleichen Strom durchflossen werden: Xl, Xc und R. An C und L treten frequenzabhängige Spannungsabfälle auf. Die kannst Du direkt an L und C messen. Sie sind allerdings gegenphasig gerichtet. Misst Du die Spannung über der Reihenschaltung von L und C, dann misst Du ihre Differenz.
Die Spannung an R ist normalerweise sehr viel kleiner, da dieser Widerstand sehr gering ist (Wicklungswiderstand der Spule, frequenzabhängige Verluste im Kern usw.).

Die Spannung an R und die Differenz zwischen Ul und Uc, unter Beachtung der Phasenverschiebung addiert, sind gleich der außen angelegten Spannung.

Für die gemessenen Oberwellen habe ich auch keine Erklärung, zumal Du nicht zeigst, wo Du sie gemessen hast.

Gruß
Bernhard

Kendiman(R)

24.08.2013,
19:24

@ falk001

LC als Reihenschwingkreis

» Ich hoffe, es liest noch jemand mit...
» Meine mit einem DMM gemessenen, neuesten Messungen zeigen bei 12V einen
» Strom von 0,57A und der verwendete Stelltrafo kann 8A ab. Die ursprüngliche
» Annahme, im Resonanzfall zu sein muss ich zurücknehmen. Die
» Resonanzfrequenz liegt bei 62Hz.
»
» Damit stellt sich für mich die Eröffnungsfrage neu.
»
» Gruß Falk


Hallo,

BernhardB hat schon den richtigen Hinweise gegeben.
Es scheint jetzt wohl ein realler Aufbau zu sein.
Abweichungen in der Frequenz ergeben sich aus
den Toleranzen der Bauteile.
Bei Experimenten mit Serienschwingkreisen ist Vorsicht geboten,
da im Resonanzfall der Scheinwiderstand 0 Ohm ist.
das ist ein Kurzschluss. Unter Umständen ist die Sicherung
die Rettung.
Zur Veranschaulichung habe ich ein Bild eingestellt.
Gruß Kendiman


falk001

E-Mail

24.08.2013,
20:01

@ Kendiman

LC als Reihenschwingkreis

» » Annahme, im Resonanzfall zu sein muss ich zurücknehmen. Die
» » Resonanzfrequenz liegt bei 62Hz.
» »
» Bei Experimenten mit Serienschwingkreisen ist Vorsicht geboten,
» da im Resonanzfall der Scheinwiderstand 0 Ohm ist.
» das ist ein Kurzschluss. Unter Umständen ist die Sicherung
» die Rettung.
» Zur Veranschaulichung habe ich ein Bild eingestellt.
» Gruß Kendiman

Hallo Kendiman,

meine ursprüngliche Annahme, im (richtigen) Resonanzfall zu liegen hat sich nicht bewahrheitet. Die Resonanzfrequenz liegt bei etwa 62Hz. Dass ich bei 50Hz trotzdem schon mit Spannungsüberhöhungen zu tun haben kann, hat Bernhard erwähnt. Der Betriebszustand ist also kurz vor der Resonanzfrequenz und der gemessene Strom ist 0,57A. Aus den Diskussionsbeiträgen weiß ich nun, dass die hinterfragte Spannungsüberhöhung aus dem "Resonanzfall" erklärt werden muss. Dank deines Beitrags wird aber nochmals klar, dass ein in Resonanz vorliegendes LC-Glied keinen Widerstand darstellt.

Vielen Dank nochmals für eure Unterstützung.

Gruß Falk