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Falk0000

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16.09.2017,
11:02
 

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? (Elektronik)

Liebe Forumsmitglieder,

spielt es beim Stromstoß kurzgeschlossener Kondensatoren eine Rolle, ob sie untereinander mit Kabellitzen anstatt mit massiven Kupferstangen verbunden werden?

Falk0000

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26.09.2017,
20:20

@ simi7

Damit sind die ganzen Sorgen für die Katz

» » Ich schalte den Kurzschluß über ein (Hochlast-)Relais
»
» Damit sind deine ganzen Sorgen für die Katz.
» Das Kontaktprellen sieht man nämlich deutlich auf deinem Oszi Bild.
» Nimm mal einen Thyristor.

Liebe Forumsgemeine,

Dank Eurer Unterstützung ist jetzt klar, dass der Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss auftritt, aber nur als 27.er Zwerg in einer Serie (niederohmiger) entprellter Zwerge steht.

Eigene Messversuche mit Kabelvarianten scheitern an breitbandigen (sauteuren) Strom Sonden im Haushalt:-(

Vielen Dank
Falk

simi7(R)

D Südbrandenburg,
26.09.2017,
20:01

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» Ich schalte den Kurzschluß über ein (Hochlast-)Relais

Damit sind deine ganzen Sorgen für die Katz.
Das Kontaktprellen sieht man nämlich deutlich auf deinem Oszi Bild.
Nimm mal einen Thyristor.

xy(R)

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26.09.2017,
18:25

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» » » Hantek CC-65
» »
» » frequency range: Up to 20 kHz
» »
» »
» » Kinderkram.
»
» Womit messen denn Profis den Kondensator Kurzschlußstrom?

Mit einer breitbandigeren Sonde.


» Ich schalte den Kurzschluß über ein (Hochlast-)Relais

Wegen des Prellens nur zweite Wahl.

Falk0000

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26.09.2017,
14:11

@ xy

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» » Hantek CC-65
»
» frequency range: Up to 20 kHz
»
»
» Kinderkram.

Womit messen denn Profis den Kondensator Kurzschlußstrom?

Ich schalte den Kurzschluß über ein (Hochlast-)Relais

xy(R)

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25.09.2017,
23:55

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» Hantek CC-65

frequency range: Up to 20 kHz


Kinderkram.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
25.09.2017,
22:00

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

»

Womit hast du den Strom geschaltet?

Falk0000

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24.09.2017,
16:26

@ schaerer

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

»
» Ob dieser Effekt von praktischer Bedeutung ist, bezweifle ich, weil er
» extrem kurzzeitig ist. Das kann ich auch nicht objektiv beurteilen, weil
» dazu weitere Informationen fehlen.

Hallo Thomas, liebe Elektronik Gemeinde,

erste Messungen zeigen einen steilflankigen Kurzschluss Stromanstieg (ohne Skin Effekt:-)
Die blaue Stromkurve des Hantek CC-65 ist weit außerhalb dessen Normbereiches (gezeigt werden 50V == 50A)
Gelb ist der Spannungsabfall.

Unterschiede in der Steilflankigkeit des Stromanstigs sehe ich nicht zwischen
* 70mm^2 Massekabel. Und
*. 32mm^2 Kabel aus 8 x 4mm^2 Lautsprecherkabel

Viele Grüße
Falk


Sel(R)

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Radebeul,
20.09.2017,
16:21
(editiert von Sel
am 20.09.2017 um 16:22)


@ Hartwig

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» Hattest Du nicht vor einigen Jahren Probleme mit Netzstörungen, die von
» irgendeiner landwirtschaftlich genutzten Maschinerie stammten? Das bekommt
» man mit solcher Schweißmimik wohl auch hin....

Lang isses her... :-D

Dessen Zaun-Anlage fiel einem völlig unerwarteten Brand zum Opfer. Das bedauern sehr viele hier. Denn seitdem ist Ruhe. Er hat nun eine neue Anlage, braucht nur noch paar Milliampere Strom und seine Viecher bleiben trotzdem dem Zaun fern. Ach die Welt verändert sich sooooo schnell....

LG Sel

Hartwig(R)

17.09.2017,
17:55
(editiert von Hartwig
am 17.09.2017 um 18:00)


@ Sel

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

Hallo Sel,


» Ich kenne Punktschweißen mittels Trafo und nix weiter. Wozu gleichrichten
» und Elkos dran?
Solche Schweißanlagen sind gängig - nennt sich CD-Schweißen (Capacitor discharge)

» Nimm lieber einen dickeren Trafo.

in dem Anwendungsfall des Fragestellers geht es darum, Anschlussfahnen an Akkus zu schweißen. Da bringt diese Lösung nur einen Teilerfolg

» Bei Kondensatoren ist die
» Ladung viel zu schnell weg, ein Blitz und die Sache hat sich, dann muß
» nachgeladen werden.

und genau das ist der Trick beim CD-Schweißen. Da der C eine sehr niedrige Impedanz hat, entlädt er sehr schnell eine sehr hohe Energiemenge. Das schafft "auf den Punkt" sehr hohe Temperaturen, ohne die ganze Umgebung aufzuheizen - d. h. gegenüber dem Widerstandsschweißen mit Trafo wird die Batterie/der Akku, an der/dem geschweißt wird, thermisch kaum belastet. Außerdem zeigt das CD-Schweißen bei Kombination unterschiedlicher Metalle bessere Ergebnisse. Energetisch ist das sogar auch besser, die Ladung des C kann relativ langsam erfolgen, dazu braucht es keine hohe Leistung aus dem Netz. Somit sind bei industriellen Anlagen die Netzstörungen deutlich reduziert (Im Vergleich zu dicken Trafos, die getaktet werden)

» Beim Trafo kann der Kurzschluß gerne mal 1 Sekunde
» dauern, macht dem (richtig dimendionierten) Trafo gar nichts aus.

Aber das Werkstück mag das in diesem Fall nicht!

» Der Trafo
» wird eh primär geschalten, da gibts auch keine Probleme.

Hattest Du nicht vor einigen Jahren Probleme mit Netzstörungen, die von irgendeiner landwirtschaftlich genutzten Maschinerie stammten? Das bekommt man mit solcher Schweißmimik wohl auch hin....



» Das mit den
» Massebändern zur Stromübertragung wurde ja bereits erwähnt. Was den Preis
» angeht, ein ordentlich passender Trafo kostet sicher weniger als eine ganze
» Batterie Hochleistungselkos.

in der Tat, zumal einge CD-Anlagen auch mit Impulstrafos arbeiten - die bekommt man wahrscheinlich nicht so einfach. Aber vielleicht geht es für den Hausbedarf so für 10 oder 20 Schweißungen mit normalen Elkos. Wie die Entladung geschaltet wird, ist dann noch die nächste Frage. Da wird sich dann vielleicht auch das "sehr schnell" relativieren und der Skineffekt ist dann vielleicht sogar nur der 143. Gartenzwerg von gaanz hinten Links ;-)
»
» Übrigens, die Idee mit einer Batterie ist gar nicht so abwegig. Solltest du
» nicht hunderte von Punktschweißungen in Serie vorhaben. Dann reicht eine
» schnöde Starterbatterie für Punktschweißungen mit mehreren hundet Ampere.
» Da kommst du auch ganz schnell in die Verlegenheit den Strom für die
» Batterie sogar noch begrenzen zu müssen.

Da vertraut man den Schweißkabeln, die machen das schon...

»
» LG Sel

Grüße

Hartwig

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
17.09.2017,
09:09
(editiert von Sel
am 17.09.2017 um 09:10)


@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» ich möchte Akku Lötfahnen per Punktschweißverfahren über den Kurzschluss
» Strom von Akkus über x^2 Querschnitt Litzen und parallel geschaltete
» Kondensatoren bewerkstelligen.

Ich kenne Punktschweißen mittels Trafo und nix weiter. Wozu gleichrichten und Elkos dran? Nimm lieber einen dickeren Trafo. Bei Kondensatoren ist die Ladung viel zu schnell weg, ein Blitz und die Sache hat sich, dann muß nachgeladen werden. Beim Trafo kann der Kurzschluß gerne mal 1 Sekunde dauern, macht dem (richtig dimendionierten) Trafo gar nichts aus. Der Trafo wird eh primär geschalten, da gibts auch keine Probleme. Das mit den Massebändern zur Stromübertragung wurde ja bereits erwähnt. Was den Preis angeht, ein ordentlich passender Trafo kostet sicher weniger als eine ganze Batterie Hochleistungselkos.

Übrigens, die Idee mit einer Batterie ist gar nicht so abwegig. Solltest du nicht hunderte von Punktschweißungen in Serie vorhaben. Dann reicht eine schnöde Starterbatterie für Punktschweißungen mit mehreren hundet Ampere. Da kommst du auch ganz schnell in die Verlegenheit den Strom für die Batterie sogar noch begrenzen zu müssen.

LG Sel

soso

17.09.2017,
08:22

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» ich möchte Akku Lötfahnen per Punktschweißverfahren über den Kurzschluss
» Strom von Akkus über x^2 Querschnitt Litzen und parallel geschaltete
» Kondensatoren bewerkstelligen.
»
» Gruß Falk

Nimm bandförmige Leiter (Massebänder) wegen der geringeren Induktivität und weil vorgefertigt erhältlich.
Meiner Meinung nach speilt aber bei deiner Anforderung die Anstiegszeit des Stroms nur eine untergeordnete Rolle.
...quasi der 27. Zwerg von links.

JBE

16.09.2017,
21:37

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss?

» Liebe Forumsmitglieder,
»
» spielt es beim Stromstoß kurzgeschlossener Kondensatoren eine Rolle, ob sie
» untereinander mit Kabellitzen anstatt mit massiven Kupferstangen verbunden
» werden?

Antworten hast du ja schon bekommen, und du weist bestimmt auch etwas über den Skineffekt=Eindringtiefe abhängig von der Frequenz.
Wie schon erläutert spielt dies in einer Zeitspanne ab, die sehr kurz ist.
Um so höher die Frequenz ist, um so weiter wird der Strom in Richtung Oberfläche gedrängt, deshalb wird bei hohen Frequenzen mehrere gegeneinander
Isolierte Einzeldrähte verwendet, anstatt eine dicke Litze. Es geht also um viel Oberfläche.
Deine Zuführung kannst du mit dicker Normaler Litze machen, aber die Kontaktpunkte müssen schon aus Kupferstangen bestehen.

Um Ordentliche Leistung zum Schweißpunkt zu bringen, ist großer Querschnitt Sinnvoll, Punktschweißen ist nichts anderes als Widerstandsschweißen
Zu beachten ist auch der Anpressdruck der Elektroden, dieser ist mit entscheidend über dein Schweißpunkt, so wie die Höhe der Spannung und des Stromes.
Das ganze hängt auch entscheidend von den Innenwiderstand des Schweißgerätes ab.
Das heißt für dich, deine Schaltung musst du sehr Niederohmig aufbauen.

Falk0000

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16.09.2017,
20:52

@ schaerer

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» Hallo Falk,
»
» Ich erkläre den ganzen Vorgang nochmals mit andern Worten.
»
» Der Anfang ist der steile Schaltvorgang, der ein breites Frequenzspektrum
» erzeugt in einer extrem kurzen Zeit. Wegen der hohen Frequenzanteile wirkt
» während dieser sehr kurzen Zeit der Skin-Effekt und die
» Leitungs-Induktiviät. Während dieser extrem kurzen Zeit ist deshalb der
» Strom kleiner als danach, wenn der Schaltvorgang vorbei ist.
»
» Ab diesem Moment wirkt nur noch der ohmsche Widerstand der Leitung. Die
» Kapazität des Kondensators und dieser ohmsche Widerstand erzeugt der hohe
» Entladestrom mit der typischen dazugehörigen e-Kurve.
»
» Kommen wir noch einmal zurück zum Schaltvorgang, der wie gesagt, extrem
» kurzzeitig ist: Wenn an stelle eines dicken Kupferdrahtes eine Litze
» verwendet wird mit der selben Querschnittsfläche ist der Strom grösser,
» weil der Skin-Effekt weniger wirkt.
»
» Genau darum verwendet man bei gewissen Langdrahtantennen oft feine Litze.
»
» Spitzfindig: Ob in der sehr kurzen Zeit der steilen Flanke, die
» Kleinteil-Entladung des Kondensator ebenfalls ein winziger Ausschnitt der
» e-Kurve ausmacht, da bin ich mir nicht sicher. Ich vermute einfach mal,
» ja.
»
» Nochmals Deine ursprüngliche Frage hier:
»
» <zitat>
» spielt es beim Stromstoß kurzgeschlossener Kondensatoren eine Rolle, ob sie
» untereinander mit Kabellitzen anstatt mit massiven Kupferstangen verbunden
» werden?
» </zitat>
»
» Die Antwortet lautet ja, weil der Stromstoss alleine (um den es hier geht)
» aus den hohen Frequenzanteilen besteht. Da wirkt sich ganz klar der
» Skin-Effekt und die Induktivität aus.
»
» Ob dieser Effekt von praktischer Bedeutung ist, bezweifle ich, weil er
» extrem kurzzeitig ist. Das kann ich auch nicht objektiv beurteilen, weil
» dazu weitere Informationen fehlen.

Besten Dank Thomas und Forumgemeinde,

jetzt ist es auch bei mir angekommen:-)

Viele Grüße
Falk

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
16.09.2017,
20:44

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

Hallo Falk,

» besten Dank für Deine Erklärung.
» dA/dt folgt einer e-Funktion und Deine Schlussfolgerung war, dass NUR am
» Anfang dA/dt greift und Litze vs. Vollmaterial greift.

Ich erkläre den ganzen Vorgang nochmals mit andern Worten.

Der Anfang ist der steile Schaltvorgang, der ein breites Frequenzspektrum erzeugt in einer extrem kurzen Zeit. Wegen der hohen Frequenzanteile wirkt während dieser sehr kurzen Zeit der Skin-Effekt und die Leitungs-Induktiviät. Während dieser extrem kurzen Zeit ist deshalb der Strom kleiner als danach, wenn der Schaltvorgang vorbei ist.

Ab diesem Moment wirkt nur noch der ohmsche Widerstand der Leitung. Die Kapazität des Kondensators und dieser ohmsche Widerstand erzeugt der hohe Entladestrom mit der typischen dazugehörigen e-Kurve.

Kommen wir noch einmal zurück zum Schaltvorgang, der wie gesagt, extrem kurzzeitig ist: Wenn an stelle eines dicken Kupferdrahtes eine Litze verwendet wird mit der selben Querschnittsfläche ist der Strom grösser, weil der Skin-Effekt weniger wirkt.

Genau darum verwendet man bei gewissen Langdrahtantennen oft feine Litze.

Spitzfindig: Ob in der sehr kurzen Zeit der steilen Flanke, die Kleinteil-Entladung des Kondensator ebenfalls ein winziger Ausschnitt der e-Kurve ausmacht, da bin ich mir nicht sicher. Ich vermute einfach mal, ja.

Nochmals Deine ursprüngliche Frage hier:

<zitat>
spielt es beim Stromstoß kurzgeschlossener Kondensatoren eine Rolle, ob sie untereinander mit Kabellitzen anstatt mit massiven Kupferstangen verbunden werden?
</zitat>

Die Antwortet lautet ja, weil der Stromstoss alleine (um den es hier geht) aus den hohen Frequenzanteilen besteht. Da wirkt sich ganz klar der Skin-Effekt und die Induktivität aus.

Ob dieser Effekt von praktischer Bedeutung ist, bezweifle ich, weil er extrem kurzzeitig ist. Das kann ich auch nicht objektiv beurteilen, weil dazu weitere Informationen fehlen.

--
Gruss
Thomas

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https://tinyurl.com/fumtu5z9

Falk0000

E-Mail

16.09.2017,
20:35

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» »
» » Also, wo willst du hin und wozu?
» »
» » LG Sel
»
» Hallo Sel,
»
» ich möchte Akku Lötfahnen per Punktschweißverfahren über den Kurzschluss
» Strom von Akkus über x^2 Querschnitt Litzen und parallel geschaltete
» Kondensatoren bewerkstelligen.
»
» Gruß Falk

Natürlich Kurzschluss Strom von Elkos ... und nicht von Akkus.