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Jarrao

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26.04.2014,
13:38
 

Induzierte Spannung von Leiter -> Spule (Elektronik)

Hey Leute!
Ich würde gerne berechnen welche Windungszahl/Querschnitt usw. eine Spule haben muss, damit eine gewisse Spannung in diese Induziert wird.

Das Ziel ist eigentlich eine indirekte Zustandsmessung. Ich willl die Spule um einen Stromführenden Leiter Wickeln. Über den angeschlossenen Verbraucher ist ja die Stromstärke bekannt. Die Frequenz in unserem Netz ist 50Hz und somit auch bekannt. Wenn ich jetzt einen beliebigen Isolierten Draht nehme mit bekanntem Durchmesser, könnte ich doch sicher ausrechnen, wie oft ich diesen um den Leiter wickeln muss, damit an dessen Enden eine gewisse Spannung induziert wird, welche ich dann messen kann oder?

Wenn ja, wie könnte ich dies berechnen? mit ui=N*di/dt.
Ich könnte mir vorstellen, dass nichts induziert wird, weil das Magnetfeld nicht im Richtigen Winkel zur Spule ausgerichtet ist oder?

xy(R)

E-Mail

26.04.2014,
13:46

@ Jarrao

Induzierte Spannung von Leiter -> Spule

» Ich könnte mir vorstellen, dass nichts induziert wird, weil das Magnetfeld
» nicht im Richtigen Winkel zur Spule ausgerichtet ist oder?

Genau so ist das.

Man nimmt für den Zweck Stromwandler.

Theo.

26.04.2014,
14:17

@ Jarrao

Induzierte Spannung von Leiter -> Spule

Hallo

Mal die Berechnung beiseite gelassen, kannst du auch einen Trafo mit der Sekundärseite in den Stromkreis schalten und an der Primärseite kannst du dann eine dem Stromfluss der Sekundärseite entsprechende Spannung messen.

Die Sekundärwicklung muss nur den maximal auftretenden Strom verkraften können. Das Messergebnis kannst du ja dann beliebig weiter verarbeiten.

Theo

olit(R)

E-Mail

Berlin,
26.04.2014,
14:21

@ Theo.

Induzierte Spannung von Leiter -> Spule

» Hallo
»
» Mal die Berechnung beiseite gelassen, kannst du auch einen Trafo mit der
» Sekundärseite in den Stromkreis schalten und an der Primärseite kannst du
» dann eine dem Stromfluss der Sekundärseite entsprechende Spannung messen.
»
» Die Sekundärwicklung muss nur den maximal auftretenden Strom verkraften
» können. Das Messergebnis kannst du ja dann beliebig weiter verarbeiten.
»
» Theo

Also wenn schon dann die Primärseite über ein Strommesser kurzschließen!
Sonst produzierst du Lichtbögen. :-(
xy gab den Hinweis „Stromwandler“

Theo.

26.04.2014,
15:32

@ olit

Induzierte Spannung von Leiter -> Spule

Hallo

Ein Stromwandler ist natürlich erste Wahl, aber den hat man selten rumliegen, sondern muss ihn kaufen.

Die Spannung auf der Primärseite kann durch einen Belastungswiderstand gut begrenzt werden.

Der Vorteil des Trafos ist ja gerade die hohe zur Verfügung stehende Spannung, die nicht wie beim Stromwandler noch extra verstärkt werden muss, sondern einfach mit Widerständen heruntergeteilt werden kann.

Theo

Jarrao

26.04.2014,
15:44

@ Jarrao

Induzierte Spannung von Leiter -> Spule

Gut, ich könnte einen Transformator nehmen und eine Seite daran halten. Nur wie rechnet man dann? Eigentlich verhalten sich Spannung und Drehzahl umgekehrt proportional, genau wie Drehmoment und Drehzahl in der Mechanik. Nur wenn ich jetzt eine Spule mit 300 Windungen an einen Stromdurchflossenen Leiter halte, wie rechne ich dann?
Rechne ich dann einfach wie bei einem Trafo und tue so, als wäre die Leitung einfach die Primärseite mit "Einer" Windung?

Ich habe zufällig gerade eine Spule hier mit 300 Windungen. Wenn ich diese ans Messgerät schließe und anschließend an die Leitung meiner Mehrfachsteckdose, gibt es auch im Milivoltbereich keinen Ausschlag. Gut die Leitung ist Isoliert und man hat im Prinzip eine Luftspule. Kann ich aber jetzt nicht hingehen und ungefähr ausrechnen was für eine Spule ich bauen müsste, damit ich zumindest 5 V für meinen Microcontroller induziert bekomme?
Dann könnte ich nämlich mit dem Messen ob gerade die Geräte eingeschlatet sind oder nicht. Gut das könnte ich auch mit einem Lichtsensor oder ich könnte die Leitung zerschneiden und dann einen Messwiderstand dazwischen schalten, aber ich will es unbedingt so machen :D:-D

xy(R)

E-Mail

26.04.2014,
15:54

@ Jarrao

Induzierte Spannung von Leiter -> Spule

» an die Leitung meiner Mehrfachsteckdose

Die Felder der beiden aktiven Leiter kompensieren sich weitestgehend.


» aber ich will es unbedingt so machen :D:-D

<Stampf!>

olit(R)

E-Mail

Berlin,
26.04.2014,
16:15

@ Theo.

Induzierte Spannung von Leiter -> Spule

» Hallo
»
» Ein Stromwandler ist natürlich erste Wahl, aber den hat man selten
» rumliegen, sondern muss ihn kaufen.
»
» Die Spannung auf der Primärseite kann durch einen Belastungswiderstand gut
» begrenzt werden.
»
» Der Vorteil des Trafos ist ja gerade die hohe zur Verfügung stehende
» Spannung, die nicht wie beim Stromwandler noch extra verstärkt werden muss,
Kennst bestimmt nur Spielzeugstromwandler. ;-)
» sondern einfach mit Widerständen heruntergeteilt werden kann.
»
» Theo

Du solltest dir das Prinzip eines Stromwandlers mal näher zu gemühte führen.
Der im Kurzschluss betriebene Trafo wird durch den Strommesser Bebürdet.
Umso geringer die Bürde: umso geringer die Verlustleistung. Natürlich steigt die Überstromkennzahl. Aber Kurzschlussströme wollten wir jetzt nicht betrachten.

Jarrao

26.04.2014,
16:41

@ xy

Induzierte Spannung von Leiter -> Spule

» » an die Leitung meiner Mehrfachsteckdose
»
» Die Felder der beiden aktiven Leiter kompensieren sich weitestgehend.
»
»
» » aber ich will es unbedingt so machen :D:-D
»
» <Stampf!>

Ach stimmt ja! So funktioniert ja auch ein RCD bzw. FI-Schutzschalter, indem Sich alle Kompensieren, bis ein Fehlerstrom fließt und sich die Felder nicht mehr kompensieren und etwas in den Schutzschalter induziert wird.

Hm dann wird das wohl doch nix mit meiner Idee :D:-)

Offroad GTI(R)

29.04.2014,
17:30
(editiert von Offroad GTI
am 29.04.2014 um 17:32)


@ Jarrao

Induzierte Spannung von Leiter -> Spule

» Ach stimmt ja! So funktioniert ja auch ein RCD bzw. FI-Schutzschalter,
Mit dem Unterschied, dass der Schutzleiter natürlich nicht durch den RCD geführt werden darf. Wäre dies der Fall, würde er ja nie auslösen können.

» indem Sich alle Kompensieren, bis ein Fehlerstrom fließt und sich die
» Felder nicht mehr kompensieren und etwas in den Schutzschalter induziert
» wird.
Da wird nichts in den Schutzleiter induziert. Der Fehlerstrom fließt einfach über den Schutzleiter ab.

» Hm dann wird das wohl doch nix mit meiner Idee :D:-)
Es gibt Stromzangen, die auch die Ströme in Kabeln/Leitungen messen können, ohne dass sie aufgetrennt werden müssen.
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/1058/0900766b8105876a.pdf