Welchen Innenwiderstand hat dieser Transformator?


...
Hallo Ralf, ich nehme an, Du hast Dich da verschrieben, gemeint ist doch wohl:
u2 = u3 ~ u1 folgt.
Gleichzeitig bitte ich Dich, Dir zu überlegen, warum das - meiner Meinung nach - gar nicht sein kann.
Gruß Manfred
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
[...]
Du trollst inzwischen ...
Erledige das mit PM - laß' Dir eine gültige Adresse mitteilen.
Servus, Dietrich
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
X-No-Archive: Yes
begin quoting, Manfred Ullrich schrieb:

Stimmt, das war gemeint.

Warum nicht?
Gruß aus Bremen Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
  Click to see the full signature.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload

Warum u2 + u3 annähernd gleich u1 sein muss: Wir wickeln den Draht um BEIDE Außenstege herum unter Umgehung (!) des Mittelstegs und mit derselben Windungszahl wie u1. Das ist dann eigentlich dasselbe wie eine Reihenschaltung von u2 und u3 mit dem Unterschied, dass abwechselnd auf je eine Windung von u2 eine von u3 folgt. Dann könnten wir uns die Außenstege zusammengelegt denken. Und nun haben wir einen normalen Trafo mit offensichtlich u2=u3=(u1)/2 bzw. u2 + u3 = u1.
Gruß Manfred
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
X-No-Archive: Yes
begin quoting, Manfred Ullrich schrieb:

Ich bin mir nicht so sicher, ob ich das verstanden habe. Bei einem Trafo mit drei Jochen und einer Wicklung auf jedem Joch verteilt sich der Fluß, den eine Wicklung erzeugt, im Leerlauf zu gleichen Teilen auf die beiden anderen Joche, kann da also jeweils nur die halbe Spannung induzieren. Dann muß also die Streuinduktivität der Wicklung gleich der Hauptinduktivität sein - hm, klingt logisch.
Also gut: Im Leerlauf u2 = u3 = u* ~ u1/2 .
Das Ersatzschaltbild stimmt aber trotzdem, nur daß eben alle vier Impedanzen annähernd gleich sind.
Gruß aus Bremen Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
  Click to see the full signature.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload

Was aber z.B. gegen das Ersatzschaltbild spricht, ist Folgendes:
Wenn beide Sekundärwicklungen gleichermaßen belastet werden (z.B. beide in Reihe geschaltet), dann sollte doch die Spannung u2+u3 nicht zusammenbrechen, weil doch dann die Streuinduktivitäten sich kaum (idealerweise nicht mehr) auswirken können. Der Fluss der Primärseite geht nämlich so gut wie vollständig (idealerweise zu 100 Prozent) in die beiden Sekundär-Stege.
Mit Deiner Ersatzschaltung bricht sie aber - je nach Last - zusammen.
Gruß Manfred
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
X-No-Archive: Yes
begin quoting, Manfred Ullrich schrieb:

Diese Annahme entspricht nicht den physikalischen Verhältnissen. Eine unbelastete Sekundärwicklung ist für den Hauptfluß sozusagen "gar nicht da". Wenn sie hingegen belastet wird, fließt in ihr ein Strom, der ein Magnetfeld (bzw. eine magnetische Durchflutung n*i) hervorruft, die das Feld der Primärwicklung aus dem dem entsprechenden Joch herausdrängt und dadurch die induzierte Spannung verringert.
Das Ersatzschaltbild sollte sich auch direkt aus den Differentialgleichungen für Induktivitäten herleiten lassen, wenn man die drei Joche als magnetische Widerstände ansieht und sich noch einen beliebigen parallelen magnetischen Streuflußweg vorstellt.

Das dürfte auch der Realität entsprechen. Probier es doch mal mit einer Modellanordnung aus.
Vor einem Fehlschluß möchte ich noch warnen: Wenn man weitgehende Symmetrie annimmt, dann kann man einfach die drei Wicklungen parallelschalten und an eine gemeinsame Spannungsquelle legen, ohne daß etwas außergewöhnliches passiert, im Gegensatz zu der hergeleiteten Beziehung, daß die Sekundärspannungen im Leerlauf nur halb so hoch wie die Primärspannung sind. Der Irrtum liegt aber darin, daß bei der Parallelschaltung durch alle drei Wicklungen Ströme fließen und nicht nur durch die Primärwicklung. Das ist übrigens ein schönes Beispiel, warum Deine o. a. Annahme falsch ist: Durch welches Joch soll sich der Fluß denn schließen, wenn alle drei Teilkerne die gleiche magnetische Polarisierung aufweisen? Das *muß* ein reiner Streufluß sein.
Sei Z1 = Z2 = Z3 = ZH := j*omega*L rein induktiv, dann fließt bei Anlegen einer Spannung u1 := u ein Strom i1 = u/(2*j*omega*L) entsprechend einer Blindleistung Q1 = u^2/(2*omega*L).
Werden hingegen die Spannungen u1 = u2 = u3 := u gleichzeitig angelegt, dann ist die (virtuelle, nicht meßbare Spannung) u* = 3/4 * u, und der Trafo nimmt die Scheinleistung
Q123 = [(3/4)*u]^2/(omega*L) + 3*[(1/4)*u]^2/(omega*L) = u^2*(9 + 3)/(16*omega*L) = u^2*3/(4*omega*L) = 3/2 * Q1
auf, eben deswegen, weil der Streufluß dann deutlich höher wird (was mich jetzt auch verblüfft, weil der erheblich höher werden müßte).
Gruß aus Bremen Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
  Click to see the full signature.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
X-No-Archive: Yes
begin quoting, "Ralf . K u s m i e r z" schrieb:

O, o, ich sehe gerade, was da in die Grütze gegangen ist:
Die Spannungen sind verkehrt herum. Bei drei *gleichen* Spannungen ist nämlich jede Spannung genau entgegengesetzt zur induzierten Spannung durch die beiden anderen. Das ist praktisch ein Kurzschluß, wie es auch zu erwarten wäre.
Da stimmt also mit dem Ersatzschaltbild wirklich Diverses nicht.
Gruß aus Bremen Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
  Click to see the full signature.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload

Hallo Ralf, aha, da sind wir uns jetzt also einig, dass das Ersatzschaltbild nicht stimmt. Die "überraschende Eigenschaft" dieses Trafos ist nämlich, dass (abgesehen von einigen nicht-idealen Eigenschaften, wozu auch Streuung in die Luft gehört) immer die Spannung u2+u3=u1, wobei, wenn unbelastet oder gleich belastet, u2=u3=u1/2. Und wenn z.B. u2 mehr als u3 belastet wird, sinkt u2, während u3 im gleichen Maße steigt (!) bis u3=u1, wenn z.B. u2=0, also kurzgeschlossen ist.
Wenn Strom durch eine Sekundärwicklung fließt, will der nämlich den Fluss aus dem Steg verdrängen ( das hast Du ja auch schon in Deinem Vorbeitrag erwähnt), und verdrängt den in den anderen Steg hinein; und so steigt in jener Wicklung die Spannung.
Zu diesen Gedanken bin ich gekommen im Bemühen, den Trafo zu verstehen, wobei ich erkannt habe, dass der komplizierter ist, als man meinen könnte.
Gruß Manfred
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
X-No-Archive: Yes
begin quoting, Manfred Ullrich schrieb:

Grundsätzlich ist ein Transformator mit drei Wicklungen (idealisiert) ein passives Dreitor, dessen Admittanzmatrix symmetrisch sein muß und deswegen aus höchstens sechs voneinander unabhängigen Parametern beschrieben werden kann. Ein allgemeines Ersatzschaltbild eines passiven Dreitors erhält man z. B., wenn man an die drei Eingänge einen (unsymmetrischen) Stern oder Dreieck aus drei Impedanzen anschließt und zusätzlich noch je eine Impedanz von jedem Eingang nach Masse vorsieht. Eine physikalische Bedeutung brauchen diese Ersatzelemente aber nicht zu haben.
Ich habe eine andere Überlegung angestellt und praktisch dasselbe Ersatzschaltbild wie in Msg.-ID < als "magnetisches" Netz betrachtet, wobei die "Streureaktanzen" dann die magnetischen Widerstände der Trafoschenkel sind und ZH der magnetische Widerstand des Rückschlusses über den Außenraum, die "Ströme" entsprechen dann den Flüssen und die Spannungen den Durchflutungen. Nun kann man aber dann umgekehrt die (elektrischen) induzierten Spannungen proportional zu den magnetischen Flüssen annehmen und die Ströme proportional zu den Durchflutungen und erhält dann folgende Übertragungsfunktion in Admittanzform:
[i1, i2, i3]
/ 1/Z1 0 0 \ / 1 1 1 \ = ( | 0 1/Z2 0 | + | 1 1 1 | / ZH) * [u1, u2, u3] \ 0 0 1/Z2 / \ 1 1 1 /
u1 + u2 + u3 = [u1/Z1, u2/Z2, u3/Z3] + ------------ * [1, 1, 1] ZH
Dieser mathematischen Beschreibung entspricht kein intuitives elektrisches Ersatzschaltbild. Bemerkenswert ist, daß hier nur vier anstatt von sechs Parametern vorkommen (die sechs Nebendiagonalelemente sind alle gleich 1/ZH), was einfach aus den vier magnetischen Leitwerten (drei Schenkel und der Streufluß in Luft) resultiert, allerdings sind hier auch keine Verluste berücksichtigt, sondern das Modell geht von der Annahme rein imaginärer Trafo-Impedanzen aus.
Wenn man noch zusätzlich Verluste einführt, indem man z. B. uk durch uk - Rk * ik ersetzt, dann werden auch die Nicht-Hauptdiagonalelemente der Admittanzmatrix verschieden voneinander.
Formal kann man die Matrixelemente mit den entsprechenden Umrechnungen natürlich immer durch die Impedanzen des Ersatzschaltbildes ausdrücken und die so ineinander umrechnen.
Für Z1 = Z2 = Z3 := Z vereinfacht sich die Glg. zwar noch etwas, aber man kann u2 + u3 nicht "ausklammern". Deine Annahme stimmt also wohl nicht.
Gruß aus Bremen Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
  Click to see the full signature.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload

Du meinst also, das Obige stimmt wohl nicht. Vielleicht kann einer von uns den anderen noch überzeugen. Ich denke darüber nach. (;-))
Gruß Manfred
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
Manfred Ullrich schrieb:

Also doch ein Troll.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload

Reiß Dein Maul nicht so weit auf, sondern gebe ein Ersatzschaltbild an. (:-()
Manfred
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
Horst-D.Winzler schrieb:

Jupp. Und manche Schweisstrafos haben einen mechanisch einstellbaren solchen Nebenschluss.
--
mfg Rolf Bombach

Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload

Polytechforum.com is a website by engineers for engineers. It is not affiliated with any of manufacturers or vendors discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.