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Lejf

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03.05.2018,
14:41
 

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere (Elektronik)

Hallo,

ich habe einen 2000 VA Trenntrafo (Ringkern) mit primär 2x115 V / 8,3 A. Der Trafo liefert sekundär 2x115 Volt.

Mittels Stelltrafo kann ich primär (oder sekundär) die Spannung einstellen.

Frage: Wenn ich die Spannung z. B. auf 58 Volt reduziere (ca. 1/4 der Netzspannung) kann der Trafo dann die auch nur die angegebenen 8,3 A leisten oder vervierfacht sich dann die Stromstärke (33 A) die er leisten kann?

Oder sind die 8,3 A der Maximalwert, der durch den Kabelquerschnitt des Trafos gesetzt sind und bei jeder beliebigen Spannung gelten?

Theo.

03.05.2018,
15:02

@ Lejf

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

» die 8,3 A sind der Maximalwert

Hallo

Du könntest aber die beiden 115V Wicklungen (nur wenn sie die genau gleiche Spannung haben!) parallel schalten. Das gibt doppelten Strom.

Theo

Lejf

E-Mail

03.05.2018,
17:59

@ Theo.

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

» » die 8,3 A sind der Maximalwert
»
» Hallo
»
» Du könntest aber die beiden 115V Wicklungen (nur wenn sie die genau gleiche
» Spannung haben!) parallel schalten. Das gibt doppelten Strom.
»
» Theo
Hallo Theo,

der Gedanke ist interessant, aber so ganz beantwortet er meine Frage noch nicht. Klar, bei 58 Volt bzw. unter/gleich 115 Volt geht das, da die Isolation der einen Windung innerhalb ihrer Toleranzen betrieben werden.

Was wäre denn z. B. mit 170 Volt? Da müsste ich die Windungen schon in Serie schalten, Frage ist ob ich dann mehr als die 8,3 A nutzen kann, für die der Trafo bei 230 Volt angegeben ist.

Kann man sich bei reduzierter Spannung am VA-Wert orientieren (2000 VA / 170 = 11,8 A) oder ist die vom Hersteller angegebene Grenze am Kabelquerschnitt des Trafos bemessen?

Gruß Lejf

Theo.

03.05.2018,
18:16

@ Lejf

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

Hallo

Ich glaube wir haben uns falsch verstanden. Die 230V Wicklung ist der Eingang, und sekundär hast du dann 0-115V bei doppeltem Strom.

Theo

JBE

03.05.2018,
21:28
(editiert von JBE
am 03.05.2018 um 21:31)


@ Lejf

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

» » » die 8,3 A sind der Maximalwert
» »
» » Hallo
» »
» » Du könntest aber die beiden 115V Wicklungen (nur wenn sie die genau
» gleiche
» » Spannung haben!) parallel schalten. Das gibt doppelten Strom.
» »
» » Theo
» Hallo Theo,
»
» der Gedanke ist interessant, aber so ganz beantwortet er meine Frage noch
» nicht. Klar, bei 58 Volt bzw. unter/gleich 115 Volt geht das, da die
» Isolation der einen Windung innerhalb ihrer Toleranzen betrieben werden.
»
» Was wäre denn z. B. mit 170 Volt? Da müsste ich die Windungen schon in
» Serie schalten, Frage ist ob ich dann mehr als die 8,3 A nutzen kann, für
» die der Trafo bei 230 Volt angegeben ist.
»
» Kann man sich bei reduzierter Spannung am VA-Wert orientieren (2000 VA /
» 170 = 11,8 A) oder ist die vom Hersteller angegebene Grenze am
» Kabelquerschnitt des Trafos bemessen?
»
» Gruß Lejf

Der Drahtdurchmesser wird mit einer bestimmten Stromdichte ermittelt.
Um so größer die Stromdichte angesetzt wurde um so höher kann die Wicklung belastet werden, setzt aber wieder vorraus das die Wicklung bei höherer Stromdichte
auch wärmer wird. Also um es deutlich zu sagen der Drahtquerschnitt bestimmt letztendlich wieviel Strom dauernd fließen kann, ohne das die Wicklung schaden nimmt. Desweiteren kommt es auch darauf an wie der Trafo aufgebaut ist, ist er eher weich oder eher hart aufgebaut, sprich wie weit bricht die Spannung ein bei Nennlast, Überlast usw. Du hast also dir schon selbst geantwortet, der Drahtquerschnitt, bzw Drahtdurchmesser bestimmt den Strom.

Natürlich spielen da noch andere Parameter mit, aber einfachst ausgedrückt siehe deine selbt beantwortete Frage.

Wolfgang Horejsi

E-Mail

03.05.2018,
22:31

@ JBE

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

» Der Drahtdurchmesser wird mit einer bestimmten Stromdichte ermittelt.
» Um so größer die Stromdichte angesetzt wurde um so höher kann die Wicklung
» belastet werden, setzt aber wieder vorraus das die Wicklung bei höherer
» Stromdichte
» auch wärmer wird. Also um es deutlich zu sagen der Drahtquerschnitt
» bestimmt letztendlich wieviel Strom dauernd fließen kann, ohne das die
» Wicklung schaden nimmt. Desweiteren kommt es auch darauf an wie der Trafo
» aufgebaut ist, ist er eher weich oder eher hart aufgebaut, sprich wie weit
» bricht die Spannung ein bei Nennlast, Überlast usw. Du hast also dir schon
» selbst geantwortet, der Drahtquerschnitt, bzw Drahtdurchmesser bestimmt den
» Strom.
»

Der Draht schmiltz nicht gleich, wenn er ein bisschen mehr Strom transportieren muss. Aber die Lackisolierung ist schon eine Schwachstelle. Beliebig viel kann man dem Draht nicht zumuten. Letztlich ist nicht der Strom die Grenze, sondern die Temperatur. Bei weniger übertragener Scheinleistung wird der Trafo insgesamt weniger warm und damit kann der Draht mit etwas mehr Strom belastet werden. Aber bei halber Spannung macht das nicht gleich doppellten Strom.

Lejf

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04.05.2018,
07:03

@ JBE

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

» Du hast also dir schon
» selbst geantwortet, der Drahtquerschnitt, bzw Drahtdurchmesser bestimmt den
» Strom.
»

Ja, das war meine Vermutung aus der Beobachtung, dass z. B. Schweisstrafos (geringe Spannung, viel Strom) enorm dicke Kabel verwenden. Dann weiß ich es jetzt sicher. Ist natürlich schade, weil das gute Stück so z. B. bei 10 Volt "nur" ca. 83 VA Leistung (statt 2000 VA) bringen kann. Aber ich will ihn nicht kaputtmachen, daher die Frage. Danke euch!

simi7(R)

D Südbrandenburg,
04.05.2018,
08:50

@ Lejf

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

» dass z. B. Schweisstrafos (geringe Spannung, viel Strom) enorm dicke Kabel verwenden.

Du schmeisst hier alle Begriffe durcheinander.
Die Wicklung eines Trafos (nicht Windung) besteht nicht aus Kabel sondern aus massivem Material, manchmal sogar Blech (jedenfalls bei 50 Hz).
Siehe auch: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0207222.htm

Es ist immer gut, wenn man sich bemüht zum besseren Verständnis die richtigen Begriffe zu verwenden.

JBE

04.05.2018,
16:36

@ Wolfgang Horejsi

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

» » Der Drahtdurchmesser wird mit einer bestimmten Stromdichte ermittelt.
» » Um so größer die Stromdichte angesetzt wurde um so höher kann die
» Wicklung
» » belastet werden, setzt aber wieder vorraus das die Wicklung bei höherer
» » Stromdichte
» » auch wärmer wird. Also um es deutlich zu sagen der Drahtquerschnitt
» » bestimmt letztendlich wieviel Strom dauernd fließen kann, ohne das die
» » Wicklung schaden nimmt. Desweiteren kommt es auch darauf an wie der
» Trafo
» » aufgebaut ist, ist er eher weich oder eher hart aufgebaut, sprich wie
» weit
» » bricht die Spannung ein bei Nennlast, Überlast usw. Du hast also dir
» schon
» » selbst geantwortet, der Drahtquerschnitt, bzw Drahtdurchmesser bestimmt
» den
» » Strom.
» »
»
» Der Draht schmiltz nicht gleich, wenn er ein bisschen mehr Strom
» transportieren muss. Aber die Lackisolierung ist schon eine Schwachstelle.
» Beliebig viel kann man dem Draht nicht zumuten. Letztlich ist nicht der
» Strom die Grenze, sondern die Temperatur. Bei weniger übertragener
» Scheinleistung wird der Trafo insgesamt weniger warm und damit kann der
» Draht mit etwas mehr Strom belastet werden. Aber bei halber Spannung macht
» das nicht gleich doppellten Strom.

Deshalb mein Vermekt das noch andere Faktoren eine Rolle spielen, ja die Lackschicht ist entscheidend, sie wird aber letztendich von der Wicklung erwärmt.

Wolfgang Horejsi

E-Mail

05.05.2018,
09:28

@ Lejf

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

» Ja, das war meine Vermutung aus der Beobachtung, dass z. B. Schweisstrafos
» (geringe Spannung, viel Strom) enorm dicke Kabel verwenden. Dann weiß ich
» es jetzt sicher. Ist natürlich schade, weil das gute Stück so z. B. bei 10
» Volt "nur" ca. 83 VA Leistung (statt 2000 VA) bringen kann. Aber ich will
» ihn nicht kaputtmachen, daher die Frage. Danke euch!

Man könnte den Widerstand der Wicklung messen und dann den Trafo eine Zeit mit 83VA lang probelaufen lassen. Nach dem Abschalten kann eine erneute Widerstandsmessung zur Berechnung der Temperatur des Kupferdrahtes benutzt werden. Sollte die unter - sagen wir mal vielleicht - 100 °C liegen, kann man sicher mehr Strom entnehmen ohne die Lackisolation zu gefährden.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
05.05.2018,
10:19
(editiert von Sel
am 05.05.2018 um 10:19)


@ Wolfgang Horejsi

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

» » Ja, das war meine Vermutung aus der Beobachtung, dass z. B.
» Schweisstrafos
» » (geringe Spannung, viel Strom) enorm dicke Kabel verwenden. Dann weiß
» ich
» » es jetzt sicher. Ist natürlich schade, weil das gute Stück so z. B. bei
» 10
» » Volt "nur" ca. 83 VA Leistung (statt 2000 VA) bringen kann. Aber ich
» will
» » ihn nicht kaputtmachen, daher die Frage. Danke euch!
»
» Man könnte den Widerstand der Wicklung messen und dann den Trafo eine Zeit
» mit 83VA lang probelaufen lassen. Nach dem Abschalten kann eine erneute
» Widerstandsmessung zur Berechnung der Temperatur des Kupferdrahtes benutzt
» werden. Sollte die unter - sagen wir mal vielleicht - 100 °C liegen, kann
» man sicher mehr Strom entnehmen ohne die Lackisolation zu gefährden.

Eine zeitlang heißt bei solchen großen Trafos aber mindestens 24 Stunden Dauerbetrieb im vorgesehenen Gehäuse unter ungünstigsten Umgebungs/Raumtemperaturen. Dabei muß man noch Netzüberspannungen und die tatsächlichen Lastverhältnisse (Puls- oder Dauerlast, ohmsche oder kapazitive/induktive Last oder gemischt) beachten. Und eine richtige Temperaturmessung ist idealerweise IN der Wicklung und IM Kern des Trafos. Viel Theorie...

LG Sel

Wolfgang Horejsi

E-Mail

05.05.2018,
10:42

@ Sel

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

» Eine zeitlang heißt bei solchen großen Trafos aber mindestens 24 Stunden
» Dauerbetrieb im vorgesehenen Gehäuse unter ungünstigsten
» Umgebungs/Raumtemperaturen. Dabei muß man noch Netzüberspannungen und die
» tatsächlichen Lastverhältnisse (Puls- oder Dauerlast, ohmsche oder
» kapazitive/induktive Last oder gemischt) beachten. Und eine richtige
» Temperaturmessung ist idealerweise IN der Wicklung und IM Kern des Trafos.
» Viel Theorie...
»

Wenn man die Änderung des Widerstandes misst, dann ist das doch eine Messung IN der Wicklung. Klar, dass das nicht im Gefrierschrank geschieht, sondern unter realistischen Raumbedingungen...

wozu soll die Messung der Temperatur IM Eisenkerns gut sein?

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
05.05.2018,
11:22

@ Wolfgang Horejsi

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

» » Eine zeitlang heißt bei solchen großen Trafos aber mindestens 24 Stunden
» » Dauerbetrieb im vorgesehenen Gehäuse unter ungünstigsten
» » Umgebungs/Raumtemperaturen. Dabei muß man noch Netzüberspannungen und
» die
» » tatsächlichen Lastverhältnisse (Puls- oder Dauerlast, ohmsche oder
» » kapazitive/induktive Last oder gemischt) beachten. Und eine richtige
» » Temperaturmessung ist idealerweise IN der Wicklung und IM Kern des
» Trafos.
» » Viel Theorie...
» »
»
» Wenn man die Änderung des Widerstandes misst, dann ist das doch eine
» Messung IN der Wicklung. Klar, dass das nicht im Gefrierschrank geschieht,
» sondern unter realistischen Raumbedingungen...
»
» wozu soll die Messung der Temperatur IM Eisenkerns gut sein?

Na ja, Messung... Ok, dürfte schwer werden. Jedoch ist bei solchen Messungen wichtig zu wissen, das die Oberflächentemperatur sehr viel kleiner als die Kerntemperatur sein wird. Der Kern speichert enorm viel Wärme, die dann auch auf die Wicklung übertragen wird. Und ein Trafokern, welcher in die Nähe seiner Sättigung kommt, der wird warm. Auch wenn die Leistungsgrenze des eigentlichen Trafos noch lange nicht erreicht ist. Ja ich weiß, kann man nicht auf alle Trafos verallgemeinern.

LG Sel

Wolfgang Horejsi

E-Mail

06.05.2018,
06:58

@ Sel

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

» » » Eine zeitlang heißt bei solchen großen Trafos aber mindestens 24
» Stunden
» » » Dauerbetrieb im vorgesehenen Gehäuse unter ungünstigsten
» » » Umgebungs/Raumtemperaturen. Dabei muß man noch Netzüberspannungen und
» » die
» » » tatsächlichen Lastverhältnisse (Puls- oder Dauerlast, ohmsche oder
» » » kapazitive/induktive Last oder gemischt) beachten. Und eine richtige
» » » Temperaturmessung ist idealerweise IN der Wicklung und IM Kern des
» » Trafos.
» » » Viel Theorie...
» » »
» »
» » Wenn man die Änderung des Widerstandes misst, dann ist das doch eine
» » Messung IN der Wicklung. Klar, dass das nicht im Gefrierschrank
» geschieht,
» » sondern unter realistischen Raumbedingungen...
» »
» » wozu soll die Messung der Temperatur IM Eisenkerns gut sein?
»
» Na ja, Messung... Ok, dürfte schwer werden. Jedoch ist bei solchen
» Messungen wichtig zu wissen, das die Oberflächentemperatur sehr viel
» kleiner als die Kerntemperatur sein wird. Der Kern speichert enorm viel
» Wärme, die dann auch auf die Wicklung übertragen wird. Und ein Trafokern,
» welcher in die Nähe seiner Sättigung kommt, der wird warm. Auch wenn die
» Leistungsgrenze des eigentlichen Trafos noch lange nicht erreicht ist. Ja
» ich weiß, kann man nicht auf alle Trafos verallgemeinern.
»
» LG Sel

Wolfgang Horejsi

E-Mail

06.05.2018,
07:10

@ Sel

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

» Na ja, Messung... Ok, dürfte schwer werden. Jedoch ist bei solchen
» Messungen wichtig zu wissen, das die Oberflächentemperatur sehr viel
» kleiner als die Kerntemperatur sein wird.

Wen interessiert die Oberflächentemperatur des Trafos? Begrenzende Faktoren sind: Die Temperatur des Kupferdrahtes und ob der Spannungsabfall am Innenwiderstand die Sekundärspannung zu stark reduziert.

» Der Kern speichert enorm viel
» Wärme, die dann auch auf die Wicklung übertragen wird.

???

» Und ein Trafokern,
» welcher in die Nähe seiner Sättigung kommt, der wird warm.

Nach meinem Wissen wird der Trafo in die Nähe der Sättigung kommen, wenn die Netzspannung im Leerlauf zu hoch ist. Das hat dann aber wieder gar nichts mit der Dicke des sekundären Wickeldrahtes zu tun.

Hartwig(R)

07.05.2018,
13:50
(editiert von Hartwig
am 07.05.2018 um 14:02)


@ Wolfgang Horejsi

Trafo: Halbe Spannung, doppelte Ampere

» Wen interessiert die Oberflächentemperatur des Trafos?

die äußere Lage der Sekundärwicklung hat etwa die Oberflächentemperatur, teilweise durch die Umgebungsluft gekühlt.

» » Der Kern speichert enorm viel
» » Wärme, die dann auch auf die Wicklung übertragen wird.

je nach Kerntemperatur und Temperatur der Primärwicklung besteht auch hier eine Temperaturbeeinflussung
»

Je nach Aufbau der Sekundärwicklung (Lagenisolierung?) kann die Temperaturverteilung unterschiedlich sein. Über die Länge des Drahtes gibt es also einen Temperaturgradienten. Um die Temperaturmessung richtig zu interpretieren, sollte man entweder diesen Temperaturgradienten etwa kennen bzw. sicher sagen können, dass dieser keine bedeutende Rolle spielt. Vielleicht meinte Sel das.....
Beim RKT Hat der Kern vielleicht wenig Einfluss auf die Wicklungstemperatur, aber die (außen liegende) Sekundärwicklung hat aufgrund der Wicklungsgeometrie einen beträchtlichen Teil der Wicklung an der Oberfläche.

Allerdings geht es ja bei der Fragestellung auch darum, dass der Trafo - wenn ich das richtig verstehe - mit Unterspannung betrieben wird (Zitat: Wenn ich die Spannung z. B. auf 58 Volt reduziere (ca. 1/4 der Netzspannung) ...) wird der Kern ja deutlich weniger magnetisiert. Ich schätze mal, das es je nach Trafo bereits mit dem Nennstrom schwierig werden kann - wie war das noch mit der Trafoberechnung :confused:
(Erwähnte nicht xy mal, dass man einen E-Motor auch als Trafo mit "mechanischer" Sekundärwicklung betrachten kann? Wenn ich einen Motor mit Unterspannung betreibe, bricht das Drehmoment ein...Ein Stelltrafo verhält sich ähnlich einem ein Getriebe, also wäre der sekundärseitig besser platziert).

Grüße

Hartwig