Diskussion:Transformator/Archiv/004

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Phasenlage

So, jetzt schreibe ich auch mal so einen Riesenschwall auf einmal.

Ein Punkt, der mir in den letzten Tagen immer mehr ins Auge stach, ist die Phasenbeziehung zwischen Spannung und Strom. Meine Beobachtung, ohne dass ich sie bisher so richtig untermauern konnte, war, dass im Leerlauf (wenn man die Spannung als Sinus ansetzt) der Strom ziemlich genau einen -Cosinus macht, mit nur kleinen Abweichungen des Phasenwinkels von 90°, wie es auch die Integration der Spannungsfunktion hin zum Magnetfluss fordert. Im Lastfall jedoch verkleinert sich der Phasenwinkel offensichtlich, so dass die Stromkurve mit ihren Nullstellen und Extrema überhaupt nicht mehr zur Spannungszeitflächenfunktion (dem Integral) passt. Da emeko so darauf besteht, dass er die Extrema und Nullstellen der Stromkurve mit dem Fluss korrdinieren (ich sage nicht gleichsetzen) will, sollte ihm das zu denken geben. Aber nicht so schnell, wie gesagt, das war nur ein Eindruck meinerseits.

Also habe ich mir mal die Zeit genommen und gegoogelt: "transformator + phasenverschiebung". Das gibt bei mir 29.500 Treffer. Die ersten Seiten sind voll von Links auf Uni-Physikpraktikumsskripte über Versuche rund um den Transformator, die allermeisten incl. einem Theorieteil, einige habe ich mir geholt. Man findet viel Übereinstimmendes, aber auch ein paar abweichende Darstellungen. Hier kommt jetzt eine Kurzfassung als Zusammenfassung der dort gewonnenen Erkenntnisse:

• Im Leerlauf eilt die Spannung dem Strom um 90° vor (etwas weniger wegen Innenwiderstand und Hystereseverlusten in der Primärspule).
• Die Primärspule mit ihrer Induktivität L wird eingeführt, über die man zum Strom und über den per Hysterese zum B und von da zum Fluss kommt. Alternativ gehen ein paar (aber die Minderheit) tatsächlich auch den Weg über die Integration der Spannung, im selben Atemzug wird die Integration mit der Spannungs-Sinuskurve aber auch sofort ausgeführt, was zum Cosinus führt, mit dem dann weitergerechnet wird.
• Im Lastfall wird die Phasenverschiebung mit steigender Last immer kleiner, was die durchgeschleuste Wirkleistung erhöht. Von der integrierten Spannungskurve wird nicht mehr geredet, der oben ermittelte Scheitelwert des Flusses wird ggf. in den Rechnungen weiterverwendet, bei den anderen Autoren geht es über die Formel in der Version mit dem L. Für die Phasenverschiebung wird teilweise auch eine Formel hergeleitet, die rein gar nichts mit irgendwelchem Timing der Spannung(szeitflächen) zu tun hat.
• Es wird übereinstimmend argumentiert, dass im Lastfall der Magnetfluss unverändert bleibt, da er sich nach der Lenzschen Regel genau wieder auf den gleichen Zustand wie im Leerlauf einstellt. Das kann ich noch nicht ganz nachvollziehen, bin aber bereit, es zu glauben. Das hatte ich ja bisher mehrfach geäußert, dass ich das nicht glaube, da muss ich in diesem Punkt wohl nachgeben.
• Als weitere interne Verlustquellen im Lastfall wird der Streufluss angeführt, der auf der Primärseite erzeugt wird, aber nicht in der Sekundärseite umgesetzt werden kann.

Das Ganze hat meine Sicht zu den Spannungszeitflächen rundum bestätigt: Sie sind nicht direkt falsch, aber ungeeignet für detaillierte Timing-Diskussionen zum Stromverlauf und sogar zu Fragen der Hysterese oder wann man in die Sättigung kommt etc., das wird flächendeckend anders hergeleitet, nämlich über den Strom und die Hysteresekurve, in der er ja vorkommt.

Ich kann nur empfehlen, auch mal in diese PDFs reinzuschauen (nur falls man viel Zeit hat, aber was tut man nicht für WP). Nur so als Anekdote: Die Uni Regensburg rechnet einem da sogar vor, dass -cos(omega*t)=1/sin(omega*t-90°) ist, huiiii... --PeterFrankfurt 23:57, 1. Feb. 2008 (CET)

Hallo PeterFrankfurt. Schau bitte das nebenstehende Bild an.

Spannung über Ringkern-Trafo-Leerlaufstrom

. Wo siehst du hier einen Cosinus oder einen nur annähernd cosinusähnlichen Verlauf des Stromes? (emeko)

Nirgends. Das behaupte ich ja gar nicht? Es ist nur einmal die Rede vom Cosinus der Zeitfunktion des Flusses, und der ist wegen Deiner Spannungsintegration tatsächlich cosinusförmig. --PeterFrankfurt 16:48, 2. Feb. 2008 (CET)

Der stammt wohl aus deinen Formeln und zeigt nicht die Wirklichkeit. Natürlich, wenn der Magnetisierungsstrom, also der Leerlaufstrom, Sinusförmig wäre, dann würde er der Spannung um 90 Grad nacheilen und zur Sinusspannung ein Cosinus sein, weil dabei der Beginn der Stromerhebung dem Beginn der Spannungserhebung um 90 Grad nacheilt. Hier im Bild ist die Phasenverschiebung viel größer, um die der Strom der Spannung nacheilt, wenn man den geringen Strom von ca. 20mA gleich zu Anfang der Spannung vernachlässigt. Rechnest Du ihn mit ein sind es vielleicht 170 Grad. Wie kommst Du immer wieder auf die 90 Grad? Hast Du andere Bilder, dann bring sie auch hier, damit wir Äpfel mit Äpfeln vergleichen können. (emeko)

(Sorry, ich hatte das eine Bild selber nicht richtig angeschaut, Asche auf mein Haupt, und muss ein paar Punkte korrigieren. --PeterFrankfurt 17:01, 2. Feb. 2008 (CET))

Ich nehme Deine Bilder und schaue mir die Nulldurchgänge an. Einfach so. --PeterFrankfurt 16:48, 2. Feb. 2008 (CET)

Beim Trafo mit dem geschachtelten Kern ist der Strompeak breiter, weil mehr Ummagnetisierverluste und Wirbelstromverluste und Luftspalte dazu kommen, wie nachstehend im unsignierten Beitrag richtig geschrieben wird. Siehe das Bild.

Spannung über Schachtelkern-Trafo-Leerlaufstrom

. Aber auch hier sind es nicht nur 90 Grad, die der Strom nacheilt, sondern viel mehr, knapp unter 170 Grad. (emeko)

Wo kuckst Du hin? Das sind ca. 45°. --PeterFrankfurt 16:48, 2. Feb. 2008 (CET)

Wichtig ist für mich der Strompeak, denn er liegt am Ende der Spannungshalbwelle.

So definiert man nicht die Phasenverschiebung. Ehrlich. Nimm die Nulldurchgänge, das ist korrekt. --PeterFrankfurt 16:48, 2. Feb. 2008 (CET)

Ich nehme deshalb den Strompeak, weil der im Spannungsnulldurchgang und am Ende der Hsteresekurve liegt, damit du mein gezeichnetes Bild verstehst, wo Spannung über Hysteresekurve über Strom gezeichnet ist. (emeko)

Du kannst nehmen, was Du möchtest, das ist dann aber keine Phasenverschiebung! --PeterFrankfurt 23:35, 3. Feb. 2008 (CET)

Darum geht es mir doch hier gar nicht. Ich habe oben gesagt weshalb mir der Strompeak wichtig ist: Damit du siehst, daß er am Ender der Hysteresekurve und des Spannungsnulldurchgangs liegt. Kaum findest Du mit der Definition der Phasenverschiebung ein Haar in der Suppe, schüttest dur sie komplett aus und reitest auf dem Haar herum und gehst nicht auf mein eigentliches Argument ein. So werden wir nie ein Ende finden.--emeko 09:18, 04.Febr. 2008 (CET)

Dann sag das, und benutz nicht Fachausdrücke, die was ganz anderes bedeuten. Da Du auch so gerne gegen mich pöbelst: Du machst das hier fast wie solche Esoteriker, die auch dauernd mit irgendwelchen physikalischen Fachausdrücken um sich schmeißen, um Wissenschaftlichkeit vorzutäuschen. Bei Dir hier sieht es zwar nur so aus, und Du meinst in Wirklichkeit was anderes, von der Grundlage her sogar oft Richtiges, aber Du machst es einem unheimlich schwer, sich zu dieser Basis durchzugraben. Wenn Du dann auch noch anfängst zu pöbeln (das geht ja nicht nur gegen mich, sondern gegen alles Etablierte, die Unis, die Praktikumsskripte, die ja alle im Gegensatz zu Dir rein gar nichts verstanden haben), stellst Du den guten Willen Deiner Leser auf eine harte Probe. --PeterFrankfurt 14:39, 4. Feb. 2008 (CET)

Ich falle wohl immer wieder auf dich rein. Welchen Fachausdruck habe ich falsch gebraucht? Meinst du etwa meine "Wendepunkte" auf der Hysteresekurve? Ich meine damit natürlich, was auch offensichtlich ist, die Enden der Spitzen der Kurve, wo sich die Magnetisierungsrichtung umdreht und nicht den mathematischen Ausdruck für Wendepunkt wo sich die Steigung ändert. (emeko)

Gut, dann war es ja zumindest so eindeutig, dass ich nichts Falsches daraus herausgelesen habe. Mir fällt gerade ein, man könnte auch "Umkehrpunkt" zu sowas sagen, das wäre auch nathenmatisch ungefährlich. --PeterFrankfurt 01:11, 5. Feb. 2008 (CET)

Ich habe es schon überall in Umkehrpunkt geändert. Zufrieden?--emeko 09:48, 05.Febr. 2008 (CET)

Wenn es denn das einzige Problem wäre... --PeterFrankfurt 17:45, 5. Feb. 2008 (CET)

Und diese Spitzen liegen genau am Ende der Spannungskurve oder Spannungszeitfläche und das zeigt mein von Dir als falsch bezeichnetes Bild und dieser Punkt liegt 180 Grad nach dem Beginn der Spannungskurve.(emeko)

Und das zeigt, wie ungenau Du da vorgehst: Sie liegen nicht "am Ende", sondern "kurz vor dem Nulldurchgang" der Spannungskurve. Und dass dieser Punkt fast 180 Grad hinter der Spannung kommt, hat eben überhaupt nichts mit der Phasenlage des Stroms zu tun, s. o. Es hat nur etwas mit der speziellen Form der Hysterese zu tun, in deren Extrembereiche sich genau hier hineinbewegt wird. --PeterFrankfurt 17:45, 5. Feb. 2008 (CET)

Stimmt. Die Definition der Leerlaufstrom -Phasenverschiebung bringt hier beim Ringkerntrafo nichts, nur bei einem Sinusförmigen Strom würde die Verschiebung 90 Grad betragen und der Peak von diesem Sinus aber auch am ENde der Spannungskurve in deren Nulldurchgang liegen. Wenn ich aber mit einem Vorwiderstand von nur 10 Ohm den Ringkerntrafo Leerlaufstrom unter der Spannung aufzeichne, dann liegt der Strompeak genau im Nulldurchgang am Ende der Spannung und exakt an den Umkehrpunkten der Hysteresekurve. --emeko 10:48, 06. Febr. 2008(CET)

Etwas korrekter ausgedrückt: Die Spannung wandert ins Negative, und damit wird ihr Zeitintegral ab dort wieder kleiner und damit der Magnetfluss. Dass die Spitzen so knapp vor dieser Nullstelle auftreten, ist aber nicht Schuld der Spannung (die macht ja einen langweiligen sinusförmigen Verlauf, da ist nicht erkennbar, wie daraus plötzlich eine Spitze werden soll), sondern an der Form der Hysteresekurve, die in der Nähe der Sättigung fast horizontal wird. Dass es an der Form der Hysterese liegt, sieht man sehr schön im Vergleich Deiner beiden Messkurven für Schnittband- und Ringkerntrafo, sie sind da deutlich verschieden spitz, weil auch die Steigung der Hysterese deutlich verschieden hoch ist. So herum sehe ich die Kausalität, dabei hilft die Spannungskurve nur wenig. --PeterFrankfurt 01:11, 5. Feb. 2008 (CET)

Ich bin ja schon sehr froh, dass du das jetzt anerkennst, dass die Strompeks sich decken mit den Hysteresekurven Umkehrpunkten. (emeko)

Du hast eine nervige Art, anderen Leuten falsche Sachen in den Mund zu legen: Die Strompeaks "decken" sich keineswegs mit den Hystereseumkehrpunkten, sondern sie beginnen wieder einmal "kurz davor", nämlich im Knick der Hysteresekurve vom fast senkrechten in den fast waagerechten Kurvenast, und decken jenen fast horizontalen Ast bis kurz vor den Umkehrpunkt ab. --PeterFrankfurt 17:45, 5. Feb. 2008 (CET)

Alles Definitionssache. Ich meine der Peak, also der Scheitel des Leerlaufstromes liegt genau im Nulldurchgang. Der Peak erhebt sich vor dem Nulldurchgang der Spannung und ist erst danach wieder abgesenkt.--emeko 10:48, 06. Febr. 2008(CET

Aber denke bitte mal elekrotechnisch weiter, du hast es im Absatz oben ja selber schon gesagt: "Die Spannung wandert ins Negative, und damit wird ihr Zeitintegral ab dort wieder kleiner und damit der Magnetfluss." Wenn der Strom hier den Fluss und damit die Spannung treiben würde, dann bräuchtest du wie früher schon immer mal wieder zitiert, eine gesteuerte Stromquelle, die ab dem Umkehrpunkt der Hysteresekurve den Sollwert wieder zurücknehmen muß, damit sie der Hysteresekurve in Richtung des kleineren Flusses folgen kann. Der Fluss müsste dann die Spannung erzeugen, was theoretisch ja geht, aber beim Trafo am Netz nicht Sinn macht. Die Spule darf bei deiner Betrachtungsweise dann nicht gleichzeitig hart an der Netzspannung hängen. Hängt sie aber natürlich doch. Du hast in deinem oben stehenden Satz ja schon anerkannt, dass der Spannungsnulldurchgang am Ende der Halbwelle, zeitlich gesehen im Umkehrpunkt der Hysteresekurve und damit auf den Strompeks liegt. Es kommt mir so vor, dass du hier die gleichen Probleme hast wie ich damals, als ich die Existenz der inneren induzierten Spannung lange nicht anerkennen wollte. JHetzt versuche einfach mal meine Zeichnung zu verstehen. Beachte die Zeitmarken und die Richtungspfeile.--emeko 09:48, 05.Febr. 2008 (CET)

Dass die Spannung von der Steckdose aufgeprägt wird, hilft aber bei einer Induktivität nicht. Ein Magnetfeld (und damit der Fluss) entsteht eben nicht durch Spannunganlegen, sondern (ein bisschen später) erst durch das Fließen von elektrischem Strom durch die Wicklung. Der neutrale, unabhängige Zeuge ist die Hysteresekurve, an deren horizotaler Koordinate eben I (bzw. H, direkt proportional) steht. Die horizontale Achse belegt man immer mit der unabhängigen, vorgebenden Größe, die vertikale mit der davon abhängigen Größe. Letztere ist bei uns das B und damit der Fluss. Dass der Fluss und die Spannung wiederum über das Integral zusammenhängen und der Strom sich in korrekter Phasenverschiebung hinter der aufgeprägten Spannung einordnen muss, erledigt die Anordnung unter Befolgung des Induktionsgesetzes und der Lenzschen Regel selber automatisch. Dass man sich da nicht auf den Fluss als Ausgangsgröße konzentrieren darf und ihn mehr als "Nebeneffekt" mitnehmen muss zeigt sich für mich vor allem in dem Phämomen (an dem ich selbst noch mächtig zu knacken habe), dass der Fluss eben nicht von der Last abhängt, obwohl er doch eigentlich die einzige Größe ist, die den Energiefluss von der Primär- zur Sekundärseite trägt, sonst ist ja nichts anderes da, was diesen Übergang mitmacht. Das hätte ich gern noch etwas eingängiger erklärt bekommen. Und in dem Zusammenhang kommt mir auch noch der Gedanke, dass wenn so ein Ringkerntrafo im Leerlauf nur ca. 10° Phasenverschiebung von Spannung nach Strom aufweist, dann muss er im Leerlauf doch auch schon fast die volle Wirkleistung und damit Wärme verballern wie im Volllastfall, und das alles in seinem eigenen Volumen und nicht weiter hinten in der eigentlichen Last! Sehr mysteriös. --PeterFrankfurt 17:45, 5. Feb. 2008 (CET)

Schön, daß du nun so präzise wirst. Ich meine Magnetfluss und Magnetfeld entstehen gleichzeitig, wie du auch sagst. Hase und Igel Problem. Das mit der Definition der Achsen klingt einleuchtend, aber man kann die Achsen auch so zeichnen, daß H über B zu sehen ist. Aber da man es immer so wie schon lange bekannt zeichnet, ist das noch kein Beweis für die Ursache des Stromes. Du hast alles richtig formuliert bis zu deiner immer wieder gemachten Annahme, daß der Fluss nicht die Ausgangsgöße sein kann. Die Erklärung, weshalb der Fluss nicht von der Last abhängt kann ELMIL besser geben, er hat das aber schon mindestens 10 mal getan, nur könnt ihr ihm aus unerklärlichen Gründen nicht folgen. Dein letzter Gedanke ist leider völlig daneben, da bist du wohl wieder vom Leerlaufstrom in den Laststrom gerutscht. Der Leerlaufstrom beim Ringkerntrafo von 230V und 1kVA liegt doch nur bei 25mA eff. Trapezhöhe bei ca 14mA, schmaler peak bei ca. 50mA Scheitel. Und für die Leerlaufverlustberechnung darfst du aber nur den Strom unter dem Trapez nehmen. Der Peak wird wieder zurückgegeben, da ist die Spannung auch fast Null und das ergibt deshalb keine Leistung. Also ergibt sich der Leerlaufverlust dabei aus 230V mal 14mA mit 4,45 Watt. Da muß keine Wärme verballert werden. Ein Ei-Kerntrafo dieser Leistung hat da schon ca. 100Watt. Der Vollaststrom "fliesst" aber nicht über den Magnetfluss, sondern macht nur an den ohmschen Drahtwiderständen der sek.und prim. Wicklungen einen Spannungsabfall und damit eine Wirkverlustleistung von ca. zusammen 10-20Watt, je nach Drahtdicke und damit Trafokosten. --emeko 10:48, 06. Febr. 2008(CET

Was in den Scripten zum Teil falsch ist: 1. Der Leerlaufstrom eines Trafos sei ein Sinus. 2. beim Einschalten würde der Fluss immer beim Fluss = Null anfangen. 3. Das Scheiteleinschalten seit die beste Methode zum Einschalten. 4.Der Strom würde die Spannung induzieren. 5. In einem Script war sogar der Wirkstrom der Spannung 90 Grad nacheilend. Soll das alles unwidersprochen bleiben?--emeko 17:44, 04.Febr. 2008 (CET)

Du schreibst jetzt nicht konkret, welches Skript Du meinst: Die, die das so schreiben, schreiben ausdrücklich davor, dass das der idealisierte Fall ohne Verluste sei. Der ist zwar erstmal unrealistisch, aber hier kann man überhaupt mal konkret grundlegende Parameter ausrechnen, z. B. dass das Spannungsverhältnis durch das Windungsverhältnis gegeben ist usw. Das ist sehr, sehr viel wert, dass das mal nachvollziehbar gemacht wird, ohne gleich per Stromspitzen davon abzulenken. Dahinter schreiben dieselben Skripte dann aber im Folgekapitel über den realen Fall mit Verlusten im Kern, mit Hysterese, mit anderer Phasenlage, alles was notwendig ist. Und so ist es gut und richtig, und so sollte es auch hier im Artikel gemacht werden. --PeterFrankfurt 01:11, 5. Feb. 2008 (CET)

Die Phasenverschiebung zwischen einer Sinusförmigen Spannung und einem nichtsinusförmigen Strom wie beim Ringkerntrafoleerlauf zu quantifizieren ist mißverständlich wie Deine, Elmils und meine Definition, die unterschiedlich ist, zeigt. Ich finde man kann die Phasenverschiebung nur zwischen Sinusspannungen sauber definieren und da sind es die Nulldurchgänge gleicher Richtung, wie dur richtig bemerkst.--emeko 09:52, 03.Febr. 2008 (CET)

Bei sinusförmigen Verläufen ist es in der Tat trivial, und man kann da alles mögliche nehmen, die Spitzen, die Minima, die Nulldurchgänge, was weiß ich. Heikel wird es erst bei so irregulären Kurven wie hier beim Strom, und das einzige, wo man sich dann noch dran halten kann, sind eben die Nulldurchgänge. (PeterFrankfurt)

Dann kommst du aber nicht auf das Ende der Hysteresekurve, wenn du dann die Mitte des Trapezes als Peak ansiehst, der dann am Ende der Hysteresekurve und am Ende der Spannungszeitfläche liegen soll, was er dann aber nicht tut.--emeko 09:52, 04.Febr. 2008 (CET

Wie gesagt: ANDERSRUM! Du musst zuallererst die Hysteresekurve nehmen, dann erst deren Auswirkungen auf die Verläufe von Spannung (ergibt integriert die vertikale Achse) und Strom (horizontale Achse). Dann wird es was. --PeterFrankfurt 14:39, 4. Feb. 2008 (CET)

Soll ich dich wieder anpflaumen damit du aufwachst oder es mit Geduld versuchen. Wie soll sich denn bitte die Hysteresekurve auf die Spannung auswirken? Die Spannung ist eingeprägt mit einem Ri von ca. 0,2 Ohm und bestimmt was gemacht wird, so wie die Kurbelwelle über das Pleuel den Kolben in einer Sinusbewegung hochschiebt, egal ob du viel oder wenig Gas gibst und egal ob du Super oder Diesel fährst.--emeko 09:48, 05.Febr. 2008 (CET)

Ich finde diese Rede recht anmaßend. Wer schläft hier und wer beweist Geduld? Die Frage wird dadurch beantwortet, dass man sich klar macht, was für Fluss zuständig ist: Spannung oder Strom. Aber das gibt es echt noch Probleme FellPfleger 11:12, 5. Feb. 2008 (CET)

Hallo Fellpfleger, deine Antwort zeigt mir, du hast mich und es nicht verstanden. Die oben stehende Aussage von PeterFranfurt ist wirklich gut um den Beweis zu führen. "Du musst zuallererst die Hysteresekurve nehmen, dann erst deren Auswirkungen auf die Verläufe von Spannung (ergibt integriert die vertikale Achse) und Strom (horizontale Achse). Dann wird es was." Nochmal, die Hysteresekurve kann die Spannung nicht beeinflussen, weil diese nur vom Netz beeinfluss wird. Dem Trafo wird der Sinus aufgezwungen, ob er will oder nicht. Und dann richtet sich die Hysteresekurve natürlich nach der Spannung und nicht umgekehrt. Wenn ihr diese schlichte elektrotechnische und nicht physikalische Tatsache akzeptiert, ist für mich die Diskussion beendet.--emeko 11:30, 06. Febr. 2008(CET

Das hat nichts mit einer Fourier-Grundwelle zu tun, die läge wieder woanders. Wirklich, die Nulldurchgänge sind der einzige reproduzierbare Anhaltspunkt. Und noch ein Tipp: Bei einer überwiegend induktiven Anordnung wie hier muss der Strom der Spannung irgendwo zwischen 0 und 90° nacheilen; wenn Du was anderes beobachtest (oben hattest Du was von 170° geschrieben), hast Du was falsch gemacht. --PeterFrankfurt 23:35, 3. Feb. 2008 (CET)

Auch bei 90 Grad Nachlauf des Stromes ist sein Scheitel dann nicht am Ender der Spannungszeitfläche und am Ende der Hysteresekurve.--emeko 09:52, 03.Febr. 2008 (CET

Ich meinte die Mitte des Trapezförmigen Stromes liegt nicht am Ende der Spannungshalbwelle. Das kommt davon wenn man seinen Senf mitten in den Satz des anderen schreibt. Dann geht der Zusammenhang verloren.--emeko 17:52, 04.Febr. 2008 (CET)

Äh, beim Idelfall mit exakt 90° eben doch. Ist unrealistisch, aber dann wäre es schon so. - Wenn Du die Spitzen betrachten willst, prima. Ich bin jetzt darauf gekommen, wie man das, was Du meinst (aber falsch bezeichnest), korrekterweise nennen könnte: Man bilde eine Art "Effektivstrom", also den Sinus-Strom, der die gleiche Leistung transportiert (jetzt egal, ob Blind- oder Wirkstrom, also Phase mal ignoriert), dessen Scheitel wird dann in der Nähe der Peaks liegen. Aber das ist noch weiter hergeholt und realitätsfern als eine abstrakte Fourierzerlegung, das bringt alles nichts so richtig. - Einfach die Spitzen mit den auslaufenden, spitzen Enden der Hysterese zusammenbringen, das erscheint mir der beste Ansatz. Wie gesagt, es ist ja durchaus löblich, diese Spitzen erklären zu wollen, sie sind ja auch in der Realität wichtig, weil ggf. schädlich. Bloß man muss es halt fugendicht machen. --PeterFrankfurt 14:39, 4. Feb. 2008 (CET)

Du scheinst jetzt doch davon überzeugt zu sein, dass die Strom-Peaks, besonders die im Bild mit dem Ringkerntrafo mit Überspannung betrieben, am Ende der Spannungszeitfläche liegt und den Spitzen der Hysteresekurve, bzw. deren Richtungswendepunkten, zugeordnet werden kann..--emeko 17:52, 04.Febr. 2008 (CET)

Nein, leg mir gefälligst nichts in den Mund. Ich sehe die Verbindung zur Hysteresekurve. --PeterFrankfurt 01:11, 5. Feb. 2008 (CET)

Der Laststrom, von klein bis groß, addiert sich "grafisch" dazu, denn er tritt in Phase mit der Spannung auf, sodaß er mit steigender Größe immer mehr dominiert und am Schluß beim Ringkerntrafo mit seinem nur sehr geringen, konstant bleibenden Leerlaufstrom, alleinbestimmend wird für den Stromverlauf. Mit Formeln oder numerischen Messgeräten ist das nicht zu erkennen, welche Form der Strom hat, was aber für das Verständnis entscheidend ist. Bei Trafos mit deutlich größeren Magnetisierungsstroemen sieht das wieder anders aus, weil dort der Magnetisierungsstromanteil mit 10-zu 30% nicht zu vernachlässigen ist und deshalb auch der Gesamtstrom, also die Addition aus Blindstrom und Wirkstrom, der Spannung dann immer etwas nacheilt. Aber eine Sinusform bzw. Cos. hat der Magnetisierungsstrom nie. Lass doch die Formeln weg und schau die Bilder an, (emeko)

Genau das mache ich eben! Und offensichtlich habe ich besser gelernt, solche Kurven zu lesen. --PeterFrankfurt 16:48, 2. Feb. 2008 (CET) (Diesen Anspruch muss ich wohl ein bisschen zurücknehmen, seufz.)

Du hast wohl den Sinusförmigen Fluss mit dem Strom verwechselt, der nicht sinusförmig ist.--emeko 09:52, 03.Febr. 2008 (CET)

Nee, genau umgekehrt wird ein Schuh draus: Gerade bei nicht sinusförmigen Verläufen muss man sich im ersten Schritt auf die Nulldurchgänge konzentrieren, um die Phasenlage zu ermitteln, und im zweiten Schritt kann man dann Details der Kurvenform wie solche Spitzen betrachten und deuten. --PeterFrankfurt 23:35, 3. Feb. 2008 (CET)

Dann mach mal den zweiten Schritt und du wirst fündig. Endlich!! Das im ersten Schritt gesagte ist zwar richtig, bringt hier aber nichts, für das worum es mir geht. Siehe weiter oben.--emeko 09:52, 04.Febr. 2008 (CET)

Ja, wie gesagt, über die Hysteresekurve geht das auch, aber nur so rum, wie ich oben erläutert habe. --PeterFrankfurt 14:39, 4. Feb. 2008 (CET)

Schau die Bilder von mir an, die sich auf den jeweiligen Trafotyp beziehen, denn sie sagen die Wahrheit und man versteht anschaulich was passiert und dann verstehst du auch, dass der Leerlauf-Strompeak zum Ende der Hysteresekurve und zum Ende der Spannungshalbwelle kommt und dann kannst du auch die Spannungshalbwelle über die Hysteresekurve legen und dann kannst du auch die Spannungszeitflächen anerkennen. Alles grafisch im Detail ohne die vereinfachenden Formeln, welche den ganzen Durchlauf durch die Hysteresekurve von einem zum anderen Ende mit einem fixen L darstellen und nicht berücksichtigen, daß dieses L dabei sehr stark variabel ist und bei der Sättigung nur noch ein STÜCK DRAHT DARSTELLT, in der Mitte der Kurve aber sehr hoch ist. ABER DAS IST ALLES SCHON HUNDERTMAL HIER GESAGT WORDEN. Wenn du zu dem Thema gegoogelt hast, dann siehst du vieles was bisher falsch dargestellt wird und wogegen ich und Elmil anrennen. Ich sage nur die Scripts der Uni Tübingen oder Saarland usw. Da hat der Leerlaufstrom immer die Sinusform und daran scheinst du dich zu richten. Die Schreiben alle aus den Lehrbüchern ab. Das was beim googeln richtig dargestellt wird, blendest du aus. (emeko)

Du darfst nicht übersehen, dass dies Praktikumsskripte sind. D. h. die Studenten machen das sofort in der Praxis nach und messen das höchstselbst, in einigen Aufbauten incl. Oszilloskop. Wenn da ganz andere Kurvenverläufe auftreten würden, würde das sofort auffallen. Lies nochmal genauer: Da steht eben nicht, dass der Strom sinusförmig verläuft, die reden da ganz korrekt von Spannung und Fluss. --PeterFrankfurt 16:48, 2. Feb. 2008 (CET)

Mir geht es aber immer um den Leerlauf-Strom. Daß der Fluss der Cosinus von der Spannung ist wissen wir alle. Das ist auch im Bild vom Trafosanfteinschalten weiter oben zu sehen, wo die Flussdichte B, schwarze Kurve, der Cosinus zur Spannung ist. Aber der Strom ist dort auch unter dem Fluss eingezeichnet, die Scheitel sind in Phase, aber die Stromform ist eben kein Cosinus zur Spannung. Und das wird in vielen Scripten leider so und völlig falsch dargestellt.--emeko 09:52, 03.Febr. 2008 (CET)

Du musst bedenken, dass diese Einschaltprobleme, mit denen Du Dich beschäftigst, nur ein Teil der Problematik ist. Erstmal muss man überhaupt einen Trafo haben, der die Endleistung, die man braucht, auch liefern kann und dabei nicht in Rauch aufgeht und das auch ohne zuviel Energieverluste. Erst im zweiten Anlauf wird man dann verwundert feststellen, dass einem beim Einschalten öfters mal die Sicherung um die Ohren fliegt. Also wie immer in der WP: Eins nach dem anderen, das Wichtigste und Einfachste zuerst, dann erst das kompliziertere, seltenere. Und beides bitte, bitte, sauber auseinander halten und den Leser nicht in Gefahr bringen, es durcheinanderzubekommen. Und die Skripte machen eben genau dieses, sie behandeln erst den einfachen Fall, wo auch keine Unfälle mit platzenden Sicherungen vorkommen, auch das gibt es in der Realität. Das darfst Du nicht einfach als "falsch" beleidigen, das ist ganz hart gesagt Pöbelei von Dir, umso bizarrer, dass Du sowas mir dauernd vorwirfst. --PeterFrankfurt 14:39, 4. Feb. 2008 (CET)

Mit dem Einschaltverfahren kann man aber sehr schön die Wirkung der Spannungszeitflächen demonstrieren. Andere Leute kapieren das sofort.--emeko 17:52, 04.Febr. 2008 (CET)

Mit einem solchen Sonderspezialfall? Bitte bedenke, dass Du selbst in jenem Artikel schreibst, dass das eine seltene Anwendung ist. Das hier beim allgemeinen Artikel Transformator nur aus didaktischen Zwecken reinzudrücken, halte ich nicht für sinnvoll. --PeterFrankfurt 01:11, 5. Feb. 2008 (CET)

Ach, jetzt plötzlich geht es Dir um den Strom. Mich hast Du genau deswegen geprügelt und mir die Spannungszeitflächen stattdessen um die Ohren gehauen, wie man hier nachlesen kann.(PeterFranfurt)

Schon nimmst du wieder das Haar in der Suppe als Wichtigsten Punkt, nur weil ich einmal Strom gesagt habe. Ich will nochmal betonen, es geht hierbei nur um den Leerlaufstrom. Den Wirkstrom kann man nicht wie den Leerlaufstrom wie in meinem Bild über die Hysteresekurve legen. Das es mir nur um den Leerlaufstrom geht sagte ich nur weil du immer Wirkstrom und Leerlaufstrom in einen Topf geworfen hast, mit gleicher Phasenlage und soweiter.--emeko 09:52, und 8:00, 04.Febr. 2008 (CET

Das ist übrigens noch ein Punkt: Das ist mir jetzt erst aufgefallen, dass Du immer nur den Leerlauffall darstellst. Ein Transformator ist doch aber dazu da, Leistung zu übertragen (wenn wir mal vom NF-Übertrager absehen), d. h. der Lastfall ist der Normalfall, der dann auch den breitesten Raum bei den Erklärungen einnehmen sollte. Könntest Du entsprechende Diagramme für die beiden Kernvarianten nicht auch für den Lastfall hier reinstellen? Das würde doch erst die wirklich realen Anwendungen zeigen. --PeterFrankfurt 01:11, 5. Feb. 2008 (CET)

Den Leerlauffall nehmen wir, damit du ihn nicht wieder mit dem Laststrom verwechselst. Der Laststrom würde das Verständnis für die Ursache des Magnetflusses nur stören. Aber weiter oben habe ich auch Bilder mit Laststrom, beim TSR EInschalten eines Trafos unter Last.--emeko 09:48, 05.Febr. 2008 (CET)

Und die Skripte gehen didaktisch korrekterweise so vor, wie es die WP auch tun sollte: Sie stellen zuerst den idealen, total vereinfachten Fall dar, den jeder, aber auch wirklich jeder verstehen kann. Dabei darf man den Leser durch die viel kompliziertere Realität nicht gleich verwirren und abschrecken. Erst in weiteren Verfeinerungsschritten werden dann die verschiedenen Aspekte der komplizierteren Realität einer nach dem anderen eingeführt und berücksichtigt, so dass der Leser wirklich immer folgen kann. So hilft man dem Leser, das ja offensichtlich nicht triviale Gebiet (warum würden hier sonst so umfangreichen Diskussionen laufen) zu begreifen, man darf ihn nicht mit einem Schwall überfallen, sondern muss ihn schonend Schritt für Schritt heranführen. --PeterFrankfurt 23:35, 3. Feb. 2008 (CET)

Wenn aber die Richtung von vornherein falsch ist, kann man sie am Ende nicht mehr ändern. Will sagen: Die Richtung ist falsch wenn man die Vorgänge im Trafo wie zum Beispiel die Induktion über den Strom erklären will.--emeko 09:52, 03.Febr. 2008 (CET

Nein, die Richtung ist eben nicht falsch. Du bist intolerant und trägst Scheuklappen und wirfst dann den Anderen genau die Untaten vor, die Du selbst dauernd begehst. Das nervt und strengt an, als wenn wir nicht schon genug zu tun hätten. --PeterFrankfurt 14:39, 4. Feb. 2008 (CET)

Ich sage nur, Elmil ist in allen Punkten der gleichen Meinung wie ich. Er spricht weiter unten von 150 Jahren falscher Lehrmeinung.--emeko 17:52, 04.Febr. 2008 (CET)

Was ich hier von ihm sehe, wird er das nicht unbedingt so unterschreiben. --PeterFrankfurt 01:11, 5. Feb. 2008 (CET)

Von wegen Spulen oder Wicklungen: Ich hab das nicht in den Trafo Artikel im WP geschrieben, das stand schon so da als ich begonnen habe mit meinen Ergänzungen. Eine Spule kann aus aufgewickeltem Nähgarn bestehen und eine Wicklung kann man auch mit Mullbinden machen. Also sollte es "Spule mit aufgewickeltem Draht" und "Drahtwicklung" heißen. Aber eigentlich wissen wir alle was gemeint ist und haben damit keine Probleme und sollten hier nicht auch noch spitzfindig sein. Wer deshalb den ganzen Artikel in Frage stellt der hat wohl ein Perfektionssyndrom und fängt das Pferd auch von hinten an aufzuzäumen.--emeko,12:39, 02. Febr. 2008 (CET)

1. Bietet die Uni Regensburg eine Ausbildung in Elektromaschinenbau ?

2. Ganz einfach: Der Trafo braucht einen Leerlaufstrom, der den Magnetisierungsbedarf (Blindleistung) und die Eisenverluste (Wirkleistung) abdeckt. Dazu addieren sich bei Belastung der Laststrom, der von der sekundär entnommenen Wirk-und Blindlast abhängt und der Bedarf der lastabhängigen Wirk- und Blindwiderstände (Kupferverluste und Streureaktanz entspricht Kurzschlußimpedanz bzw. Kurzschlußspannung). Durch Addition dieser drei Ströme bekommt man die aufgenommene Leistung.

Das ist auch der Fehler bei der im Artikel beschriebenen Berechnung der Leerlaufspannung: es wird gleichstrommäßig gerechnet und die unterschiedlichen Phasenlagen der Scheinwiderstände vernachlässigt. Da bei Leistungstransformatoren die Kurzschlußimpedanz überwiegend induktiv ist (überwiegend Streureaktanz, geringer Kupferwiderstand) wird der Spannungsfall überwiegend durch die Blindlast bedingt, in geringem Umfang durch die Wirklast.

zu 1: In dem PDF sieht man nur einen Titel "B1-Praktikum". Kann auch Physik sein, oder eben E-Technik. - zu 2: Es geht mir um diese herrlich kaputte sinus-cosinus-Umrechnung. --PeterFrankfurt 01:25, 2. Feb. 2008 (CET)

Nochmal zur Phasenlage des Magnetisierungsstroms eines Trafos bei sinusförmiger Spannung. Die Phasenlage hängt im wesentlichen von den Kerneigenschaften ab.

Eine ca. 90°-Verschiebung gibt es bei allen Kernen, deren Hysterese eine ausreichende Scherung (gemeint ist nach rechts gekippt) aufweist. Eine natürliche Scherung hat im wesentlichen nur Luft und andere Materialien mit gleichen magnetischen Eigenschaften. Ferromagnetische Materialien, wie die heute vielfach verwendeten Texturbleche haben diese Eigenschaft nicht, allenfalls Dynamoblech. Wegen der sehr hohen Feldstärken, die Luft benötigt, genügen jedoch schon relativ kleine parasitäre Luftspalte, die sich in einem aus Blechen geschichteten Kern unvermeidlich einstellen, daß auch Schichtkerne, auch aus Texturblechen, eine ausreichende Scherung bekommen, die sich dann in einem um 90° phasenverschobenem Mag.-Strom niederschlagen. Auch der Betrag des Mag.-Stromes wird dann durch die Luft im Kern bestimmt.

Nun gibt es aber auch den Ringkern, ein aus einem Texturblechband gewickelter Kern, der deswegen garantiert luftspaltfrei ist. Die Hysterese eines solchen Kernes ähnelt mehr einem schmalen, senkrechtstehenden Rechteck mit einer sehr kleinen Scherung. Der Magnetisierungsstrom, der sich wegen der fehlenden Luft im magn. Kreis hier bei etwa nur noch 1% des Nennstroms bewegt, ist mit der Spannung weitgehend in Phase, er hat die Kurvenform eines Trapezes (ganz flaches Dach) mit einer mehr oder minder stark ausgeprägtem Sättigungsspitze am Ende der Halbwelle. Der Strom ist ein fast reiner Wirkstrom, seine Grundwelle steht für die Ummagnetisierungsverluste, die der Schleifenfläche der Hyterese entsprechen. Eine Blindleistung speichert so ein Kern nicht. Nur wenn eine ausgeprägte Sättigungsspitze vorhanden ist, erlaubt diese auf den Scheitelwert des Flusses zu schließen. Fehlt diese (weil z. B. mit reduzierter Spannung betrieben), ist die Bestimmung eines Flusses wegen des über eine Halbwelle nahezu konstanten Stromes praktisch nicht mehr möglich. Je "rechteckiger" die Hysterese, um so mehr gilt das zuletzt beschriebene.

Magnetisierungsströme von Schittbandkernen liegen mit ihren Eigenschaften zwischen den beiden beschriebenen Formen.

Siehe meine Messkurve vom Schnittbandkern, weiter oben, oder schon im Archiv, die zeigt, dass der Strom fast eine Dreiecksform hat, wie es der Luftspalt bewirkt.--emeko 09:52, 03.Febr. 2008 (CET)

Bei einem derart ausgeprägt nichtlinearen Verhalten ist es auch nicht mehr möglich von einer Induktivität L zu sprechen, da sie stark von der Magnetisierung abhängt. (Es ist möglich mit Ersatzinduktivitäten zu arbeiten. Diese gelten dann jeweils nur für einen Punkt auf der Hysterese).

Theoretische Grundlagen über die Funktion eines Transformators sollten in jedem Fall so angelegt sein, daß sie eine allgemeine und umfassende Gültigkeit über das ganze Spektrum der möglichen Varianten haben. Darum rate ich dringend, laßt hierfür den Magnetisierungsstrom beiseite, er führt euch nur auf´s Glatteis, auch wenn es in noch so vielen Physikbüchern so steht. Die Physiker hören oft da das Denken auf, wo für den Ingenieur die Arbeit beginnt.

Die Ableitung des Flusses aus der Spannung gilt allumfassend für jede Kernform. Einzelheiten sind schon mehrfach beschrieben.--Elmil 15:27, 2. Feb. 2008 (CET)

EMEKO gibt dazu noch seinen Senf. Siehe auch seine kleinen Zusätze in Elmils Text oben. Schaut doch in mein Bild oben, vom Ringkerntrafo, wo Netzspannung und Leerlaufstrom übereinander aufgetragen sind. Das was ELMIL hier beschreibt ist dort genauso zu sehen. Der pos. Strom hebt sich sofort nach dem Heben der pos. Netzspannung, bleibt nun aber konstant bis dann die Sättigungsspitze kommt am Ende der Spannungshalbwelle. Deshalb ist es eigentlich kein "Wirkstrom" der mit der Spannung in Phase liegt, sondern ein Konstantstrom der unabhängig ist vom Anstieg der Spannung bis kurz vor ihrem Ende und der mit der Spannung in Phase liegt. Ein echter Wirkstrom liegt nicht nur in Phase sondern er hat auch die Form der Spannung, in dem Fall ein Sinus. Also bei jedem Kerntyp ist die Stromform anders. Deshalb sagt die Spannungs-Zeitfläche viel genauer, wo sich der Magnetfluss, Flussdichte, und der zugehörige Strom auf der Hysteresekurve befindet. Hämmers jetzt deno? Frägt der Alemanne.--emeko, 17:02, 02. Febr. 2008 (CET)

Das stimmt nicht ganz. Der Strom ist fast in Phase mit der Spannung (Nulldurchgänge "fast" deckungsgleich). Der Strom besteht aus Grundwelle und Oberwellen. Die Grundwelle ist bei dieser Kurvenform (Sättigungsspitze mal weggedacht) auch in Phase. Und die ergibt mit Spannung multipliziert die Wikleistung, die Oberwellen geben Verzerrungsblindleistung. Fängst jetzt auch an zu widersprechen? MfG--Elmil 17:47, 2. Feb. 2008 (CET)

Ok die Grundwelle ist in Phase zur Spannung, aber das zweifelte ich nicht an. Ich sagte, dass nur eine Ohmscher Strom ein Wirkstrom ist und der hat auch die Selbe Kurvenform wie die Spannung und keine Trapezform. Oder bist du da anderer Meinung? Ich glaube man muß für diesen trapezförmigen Strom einen weiteren Begriff erfinden. Er ist nicht Wirkstrom aber auch nicht Blindstrom sondern ein Konstant-Strom der die Weisschen Bezirke ausrichtet und ....... heißt.--emeko 09:52 und 16:50, 03.Febr. 2008 (CET)

Nochmal: Wo sagt die Spannungszeitflächenfunktion mir die Form der Stromkurve? Antwort: Nirgends. Sie ist nämlich immer ein und derselbe Sinus, sogar unabhängig vom Kernmaterial. Nur die Form der Hysterese (die die Eigenschaften des Kernmaterials ins Spiel bringt) liefert die nötigen Informationen zur Form der Stromkurve, die Spannungszeitflächen haben damit nicht das mindeste zu tun. --PeterFrankfurt 17:25, 2. Feb. 2008 (CET)

Willst du meine Sätze nicht verstehen? Ich schrieb: "Deshalb sagt die Spannungs-Zeitfläche viel genauer, wo sich der Magnetfluss, Flussdichte, und der zugehörige Strom auf der Hysteresekurve befindet." Ich stelle damit über die Zeitschritte den Bezug zur Hysteresekurve her, den man natürlich braucht um von der Spannungszeitfläche auf den Strom zu kommen. Aber das ist alles schon wiederholt gesagt worden. Jetzt leg doch mal die Sinushalbwelle über die Hysteresekurve wie ich das in meinem gezeichnet Bild getan habe, das du ja nicht anerkennst. Siehe viel weiter oben. Dann hast du den Bezug der Spannungs-Zeitfläche zur Hysteresekurve und zum Strom usw. und zwar über die Zeit-Schritte. Nochmal: in einer Halbwelle läuft die Magn auf der Hysteresekurve von einem zum anderen Wendepunkt. (Alles natürlich im Dauerbetrieb.) Zur halben Zeit ist sie z.B. in der Mitte. Klingelts endlich?.--emeko, 17:37, 02. Febr. 2008 (CET)und 16:53, 03.Febr. 2008 (CET)

Nein, irgendwie redest Du anscheinend von was anderem. Wenn ich Spannungszeitfläche sehe, dann weiß ich, dass ich integrieren muss, das tue ich dann für jeden Punkt auf der Zeitachse und bekomme eine neue Kurve, nicht nur ein paar Punkte nach irgendwelchen Halbwellen. Die neue Kurve (PeterFrankfurt)

Die neue Kurve von was bitte?.--emeko 09:52, 03.Febr. 2008 (CET)

Die des Spannungsintegrals, die Spannungszeitflächenfunktion. --PeterFrankfurt 23:35, 3. Feb. 2008 (CET)

(wie ich sie weiter oben mal eingezeichnet habe) ist ein -Cosinus, wenn die Eingangsspannung ein Sinus ist. Das Bild, wo so eine Sinuskurve neben die Hysterese gezeichnet ist, vergleicht Äpfel mit Birnen: Einmal (links) ist auf der senkrechten Achse das B (also der Fluss), einmal (rechts) ist auf der senkrechten Achse die Zeit. Das sagt uns leider gar nichts. Wenn Du damit sagen möchtest, dass bei positiven Eingangssignalen (Spannung) die integrierte Größe (Fluss) ansteigen muss (und umgekehrt), ist das triviale Mathematik und hat zumindest mit diesem Bild nicht viel zu tun. --PeterFrankfurt 23:18, 2. Feb. 2008 (CET)

(Sorry, ich hatte das eine Bild selber nicht richtig angeschaut, Asche auf mein Haupt, und muss ein paar Punkte korrigieren. --PeterFrankfurt 17:01, 2. Feb. 2008 (CET))

Also wie das zur Theorie und den Standardversuchen passt, ist mir rätselhaft. Die Phansenverschiebung hängt nach der Theorie in allererster Linie von der Last ab. Bei Leerlauf sind es knapp 90° wie bei einer puren Spule (unabhängig vom Kernmaterial), bei steigender Last sinkt sie Richtung 0°, die aber auch nie ganz erreicht werden. Wenn man die obigen Bilder von emeko studiert, findet man, dass im Bild "...38..." (geschacht.) im Leerlauf etwa 45° auftreten, im Bild "...35..." (Rigngkern) nur ca. 10°. Also kommt dann in der Tat auch das Material mit ins Spiel, wie Du das in der Tendenz korrekt beschreibst. Wie gesagt, es geht in den ergoogelten Texten um Praktikumsversuche, die dürfen sich nicht von der Realität entfernen, das würde auffallen. --PeterFrankfurt 16:48, 2. Feb. 2008 (CET)

Werft bitte nicht den Laststrom mit dem Magnetisierungstrom in einen Topf. Die haben so viel miteinander zu tun wie Gasthof mit Gustav. Der Laststrom entsteht auf der Sekundärseite durch Anschluß einer Last. Ist sie ohmisch, ist er in Phase mit der Sek.-Spannung (u. damit auch mit der Primärsp. wenn man Streuung mal wegläßt), ist sie induktiv, eilt er nach, ist es ein C, eilt er voraus. Der Trafo selbst beeinflußt die Phasenlage nicht. Auf der Primärseite entsteht durch die Belastung ein "Zusatzstrom", und zwar so, daß er die vom Laststrom verursachte Durchflutung zu jedem Zeitpunkt mit seiner Durchflutung vollständig kompensiert. Der Kern "erlebt" sozusagen den Laststrom nicht, er weiß nichts von ihm. Dies muß so sein, weil anderenfalls sonst der Laststrom die Magnetisierung des Kernes verändern würde, was aber nicht sein darf, weil der Fluß im Kern nur von der Primärspannung eingeprägt wird. Letzter Schritt noch: Der gesamte Primärstrom ergibt sich aus einer Überlagerung von Laststromanteil mit Mag.-Strom. So erklärt sich dann auch, daß bei Ilast=0 der Primärstrom dem Mag.-Strom entspricht (meinetwegen auch 90° verschoben, wenn der Kern es so will), bei Belastung der Gesamtstrom sich in die Phasenlage verschiebt, die die Last vorgibt. Je nach Anteil mit allen Zwischenwerten. Dies zu verstehen, macht meiner Erfahrung nach immer dann große Schwierigkeiten, wenn man die ganze Trafofunktion am Mag.-Strom festzumachen versucht. Da sitzt man dann sozusagen gedanklich in der Falle.--Elmil 18:38, 2. Feb. 2008 (CET)

Ja, hört sich gut an. Bloß an einer Stelle hakt es mit der Nachvollziehbarkeit bei mir, und das ist eben gerade die Phasenverschiebung. Wenn der Fluss unabhängig von der Last ist, müsste das ja auch für sein Timing und seine Phasenlage gelten. Die Phasenlage des Flusses sollte dann fest an die Eingangsspannung gekoppelt sein, wenn die ein Sinus ist, muss der Fluss ein Cosinus sein, wegen des Integrierens.(PeterFrankfurt)

Wunderbar bis hierher richtig.--emeko 09:52, 03.Febr. 2008 (CET)

Wenn sich aber beim Strom dessen Phasenlage zumindest teilweise nach der Last richtet, und damit (incl. Hysterese-Berücksichtigung) eigentlich auch die Phasenlage des Flusses von der Last abhängig sein sollte, ist das für mich ein Widerspruch. Kannst Du da zur Klärung beitragen? --PeterFrankfurt 22:55, 2. Feb. 2008 (CET)

Nur der Summenstrom ist phasenvariabel, der Fluss ist fix mit 90 Grad nacheilend. Weiter oben sagst du es richtig und im Satz oben wieder falsch. Du bist nah dran. Sag für Strom die Summe aus a.) Magnetisierungsstrom, der fix ist zur Spannung in der Phasenlage und immer 90 Grad nacheilt und die genau unter der Flusskurve liegt, wenn die Definition für die MESSUNG DES NACHEILENS klar ist und aus b.) Wirkstrom der fix ist in seiner Phasenlage zur Spannung mit Null Grad Phasenverschiebung. Nun lass den Wirkstrom langsam wachsen weil die ohmsche Last zunimmt. Angenommen du hast 50% Magnetisierungsstrom, weil du einen schlechten Trafo mit Luftspalt hast, und 50% ohmschen Wirkstrom. Dann ergibt sich für die Summe der Ströme eine Phasenlage zwischen 0 und 90 Grad, ca. 45 Grad. Mit steigendem Wirkstromanteil nimmt dann der Phasenverschiebungswinkel zur Spannung weiter ab. Im Leerlauf hast du 90 Grad..--emeko 10:20, 03.Febr. 2008 (CET)

Die Antwort war schon eingetippt, da hat mir einer dazwischengefunkt. Ich melde mich dazu morgen wieder.--Elmil 23:40, 2. Feb. 2008 (CET)

Das passiert mit auch andauernd. Deshalb markiere ich zuerst meinen neuen Text bevor ich speichen anklicke, mit drücken und ziehen der linken Maustaste, dann rechte Maustaste drücken, im Text stehend und im sich auftuenden Menü auf kopieren klicken mit linker Maustaste. Wenn der Text beim "Seite Speichern" nun flöten geht wegen Benutzerkonflikt, dann kannst du mit dem umgekehrten Vorgang: Einfügen, den Text wieder hineinstellen und noch mal versuchen abzuspeichern bis es klappt. Wenn du an verschiedenen Stellen einen Text eingefügt hast, dann mußt du eben alles vor dem Speichern kopieren..--emeko 10:47, 03.Febr. 2008 (CET)

Ich hatte oben versucht zu erklären weshalb der Phasenwinkel sich mit steigender Last verkleinert. Lies es, ich wiederhole es nicht. Du kommst schon wieder mit dem Leerlaufstrom der eine Sinusform hat und dann 90 Grad der Spannung nacheilt. Oben habe ich dazu alles geschrieben. Wie kommst du beim Ringkern auf 10 Grad? betrachtest du den kleinen Stromanstieg der dann eben (konstant) weiterläuft? (emeko)

Nein. Du wirfst mir vor, Deine Texte nicht zu lesen, und dieses Kompliment kann ich geradewegs zurückgeben: Oben habe ich mehrfach appelliert, dass man die Nulldurchgänge betrachten sollte und nichts anderes. Und wenn ich mir die beim Bild "...35..." ansehe, dann entspricht der Abstand des Nulldurchgangs von der Spannungskurve zur Stromkurve ca. 10° der Spannungsschwingung, also ca. 1/9 der Strecke von der Spannungsnullstelle bis zum ersten Spannungsmaximum. Dies alles ist im Bild leicht und exakt zu lokalisieren. --PeterFrankfurt 23:18, 2. Feb. 2008 (CET)

Ich betrachte die Sättigungsspitze und die liegt bei 180 Grad nach dem Spannungsbeginn oder 90 Grad nach dem Spannungsscheitel, was ja zu den Theorien passt die da sagen der Fluss eilt der Spannung um 90 Grad nach. Die ergoogelten Praktikumsversuche sind leider auf Sand gebaut, das nerft mich ja so.(Die armen Studenten lernen etwas falsches.) Den Abteilungsleiter der Uni Tübingen habe ich schon überzeugt er hat mir per mail gedankt. Bin gespannt wann er den Text ändert.--emeko, 17:02, 02. Febr. 2008 (CET)

Nein, die Spitzen sind zur Ermittlung des Phasenwinkels vollkommen ungeeignet, versuch es mal auf die korrekte Art. Die armen Studenten messen die Vorgaben ihrer Skripte übrigens nach. Wenn dort was ganz anderes rauskommen würde, sähen die Betreuer sowas von alt aus, das riskieren die nicht, ich war selber jahrelang Hiwi und nachher Assi in einem Physikpraktikum! Und wer die eine Grafik findet, die ich aus unserem Praktikumsskript in die WP eingeschmuggelt habe, bekommt einen Gummipunkt :-). --PeterFrankfurt 23:18, 2. Feb. 2008 (CET)

Beim Ringkerntrafo macht nur das Betrachten der Strom-Spitzen aber Sinn, weil sie logischerweise im Spannungsnulldurchgang und am Ende der Hyst. Kurve auftreten. (emeko)

Du kannst sie gerne für irgendwelche logischen Betrachtungen verwenden, aber für die Phasenlage taugen sie hinten und vorne nicht. --PeterFrankfurt 23:46, 3. Feb. 2008 (CET)

--Wenn der Strom eine Sinusform hätte, dann läge sein Scheitel auch im Nulldurchgang der Spannung.-- (90 Grad Phasenverschiebung.) Und dann würdest Du das ganze eher verstehen. Wenn du die Erhebung der Stromkurve beim Ringkerntrafo, Beginn des niederen Trapezes, heranziehst zur Bestimmung des Nacheilens, dann hast du zwar für die Anwendung der Nacheilungsbestimmungsregel recht und das Ergebnis ist wie du weiter oben schreibst ca. 10 Grad. Wenn Du dann diesen Punkt dem Ende der Hyeteresekurve zuordnen willst dann stehst du im Wald und weißt nicht mehr weiter und sagst ich könnte meine Kurven nicht lesen. (emeko)

Unsinn. Natürlich kann ich die Spitzen den richtigen Abschnitten der Hysteresekurve zuordnen. Der Streit geht doch nur darum, ob die Spannungszeitflächenfunktion dabei irgendwie hilfreich ist. Und das ist sie mit ihrem strengen Sinus, der keinerlei dieser Spitzen aufweist, eben nicht. --PeterFrankfurt 23:46, 3. Feb. 2008 (CET)

Es wird immer besser: jetzt soll die Spannung auch schon Spitzen bekommen. Bescheuert. (emeko)

Selber bescheuert und pöbelig. Wo soll ich das behauptet haben? Lies gefälligst sorgfältiger. Ich gebe Fehler wenigstens zu, wenn ich sie begehe. --PeterFrankfurt 14:39, 4. Feb. 2008 (CET)

Entschuldigung, das habe ich falsch gelesen, deine Argumentation legt aber solche Messverständnisse nahe. Ich hätte schreiben sollen, dass die Sinuskurve der Spannung gar keine Spitzen zu haben braucht um sie der Hysteresekurve zuzuordnen, weil der Anfang und das Ende der Spannungszeitfläche den Spitzen, ich sagte (Richtungs-)Wendepunkte, der Hysteresekurve zugeordnet sind.--emeko 17:52, 04.Febr. 2008 (CET)

Sie ist vom Netz aufgeprägt. Du hast wieder mal was durcheinander gebracht. Ich sage immer wieder: Die positive Spannungshalbwelle und damit Ihre Fläche ist mit ihrem Anfang dem negativen Wendepunkt und mit ihrem Ende dem pos. Wendepunkt der Hysteresekurve zugeordnet. Der Magnet-Fluss in der Mitte der Hysteresekurve ist der Mitte der Spannungshalbwelle zugeordnet. Mehr muß man nicht wissen um zu verstehen.(emeko)

Jeden morgen wache ich auf und hoffe, daß PeterFRankfurt es endlich einsieht, aber erfindet immer neue Ausflüchte.--emeko 09:52, 04.Febr. 2008 (CET

Auch bei einer Sinusform des Lerlaufstromes darfst du übrigends den Fußpunkt der Stromkurve nicht dem Spannungsnulldurchgang der gleichen Richtung zuordnen, das geht auch nicht weil er bei 90 Grad liegt. (emeko)

Was ist bei Dir denn jetzt wieder ein "Fußpunkt"? Ich kenne bei Kurven Minima, Maxima, Nullstellen/-durchgänge und Wendepunkte. Letztere fallen bei der Hysteresekurve mathematisch übrigens mit den Nullstellen zusammen und bilden nicht die ganz rechten und linken, fast horizontalen Spitzen (wie Du womöglich mal gemeint hast, da bin ich mir aber nicht sicher). --PeterFrankfurt 23:46, 3. Feb. 2008 (CET)

Ja die Enden der Horizontalen Spitzen habe ich immer gemeint. War ja auch für dich eigentlich naheliegend, weil sie in meinem Bild ja auch so eingezeichnet sind in ihrer Lage zu den Spannungsnulldurchgängen. Es siehtt so aus als hättest du mich absichtlich falsch verstanden. So etwas nennt man "jemanden vorführen".--emeko 17:52, 04.Febr. 2008 (CET)

Mit Fußpunkt meine ich den Punkt wo sich die Kurve nach dem Nulldurchgang erhebt. Der bei deinen 10 Grad Phasenverschiebung beim Ringkerntrafo.--emeko 09:52, und 18:17, 04.Febr. 2008 (CET

Das sagt mir leider immer noch nichts. Benutz doch normale mathematische Begriffe, Auswahl gibt es doch genug, s. o. --PeterFrankfurt 14:39, 4. Feb. 2008 (CET)

Der Scheitel des bei einem Trafo XY meinetwegen Sinusförmigen Leerlaufstromes, den es aber in dieser Sinusform beim Trafo mit Eisenkern nicht gibt, liegt in jedem Fall im Spannungsnulldurchgang, also am Ende der Spannungszeitfläche und damit am Ende der Hysteresekurve in deren Wendepunkt. Und das habe ich in meinem gezeichneten Bild dargestellt. (Ächz. Wie oft habe ich diesen Zusammenhang schon versucht zu erklären.) Wenn du das richtig machst, dann kannst du auch mein gezeichnetes Bild anerkennen. Jetzt mußt du den Strom nur noch Nichtsinusförmig machen und dann hast du meine Bild. Versuch mal aus dem Gefängnis deiner Gedanken auszubrechen dann ist es ganz leicht für dich, die Tür ist schon geöffnet. Welche Grafik hast du ins WP eingeschmuggelt? Die würd ich mir gerne anschauen. .--emeko 10:42,und 17:06, 03.Febr. 2008 (CET)

Nein, Dein Bild ist sinnlos und hilft deshalb beim Verstehen überhaupt nicht. Du schmeißt da Sachen durcheinander, die nicht so zusammengehören, d. h. sie erwecken bei einem nicht ganz so kundigen Leser einen vollkommen falschen Eindruck und bringen ihn auf eine falsche Fährte, die in die Irre führt. --PeterFrankfurt 23:46, 3. Feb. 2008 (CET)

So mein "Freund" PeterFranfurt. Jetzt ist bei mir wirklich und endgültig Schluss mit der (fast) neurotischen Diskussion mit Dir. DU willst partout die Nullstellen der Stromkurve beim Ringkentrafo, die ca. 10 Grad nach dem Spannungsnulldurchgang auftreten dem Ende der Hysteresekurve zuordnen und bezeichnet meine Bilder als falsch. Ich habe geduldig versucht dir meinen Standpunkt und deine offensichtlich Falsche Ansicht klarzumachen. Iss DU die Haare, wir essen die Suppe.--emeko 09:52, 04.Febr. 2008 (CET)

Du verstehst nicht. Alle sind mit mir einig, was die Phasenlage angeht, nur Du nicht. Über die Spitzen in der Stromkurve sind sich alle hier incl. Dir selbst fast einig, bloß Deine Erklärungsformulierungen dazu stehen noch im Wald, was sich auch in dem einen Bild von Dir äußert. Kleine Weisheit als Zitat: "Gut gemeint ist oft das Gegenteil von gut." Wenn Du also auf im Endeffekt richtige Schlussfolgerungen hinauswillst, wäre es hilfreich, wenn Du offener für sachliche Korrekturhinweise wärst und es unterlassen würdest, alles was Du nicht verstehst oder anders/falsch verstanden hast, als falsch zu bepöbeln. Wenn Du dann noch Begriffe wie Wendepunkt falsch benutzt, wird es lästig. --PeterFrankfurt 14:39, 4. Feb. 2008 (CET)

siehe oben wo ich auch schon bemerkte, dass du jetzt wohl geneigt bist die Leerlaufstromspitzen den Spitzen Enden der Hysteresekurve zuzuordnen, ist das ein Fortschritt, obwohl du es nur verklausuliert zugeben kannst. Aber das ist ja wohl Charaktersache. (emeko)

Wie kommst Du schon wieder zu so pöbeligen und ehrabschneidenden Behauptungen? Du unterstellst mir dauernd Sachen, die ich nie so gesagt habe. Entweder kannst Du nicht lesen oder willst es nicht: Immer gehe ich von Messungen aus, gerne auch von Deinen, und die Spitzen an sich habe ich noch nie angezweifelt, die kenne ich aus eigenen Oszilloskopbeobachtungen. Und sie haben mit der Form der Hysterese zu tun, das predige ich von Anfang an, nur nichts mit Deinen Spannungszeitflächen, schluck das endlich mal. --PeterFrankfurt 01:11, 5. Feb. 2008 (CET)

Siehe oben, was ich dazuam 5.2.08 schon gesagt habe.--emeko 09:48, 05.Febr. 2008 (CET)

Damit ist wohl der wichtigste Schritt in dieser langen Diskussion getan. Dass die Spitzen Enden der Hysteresekurven am Ende bzw. Anfang der Spannungskurven stehen ist wohl schon lange klar. Damit ist mein gezeichnetes Bild korrekt. Und die Spannungszeitflächen Diskussion ist beendet. Die Definition der Bestimmung der Phasenlage des Konstantromanteils des Lerlaufstromes ist Nebensache und beim Ringkerntrafo nicht eindeutig und bis jetzt ins Leere führend, siehe die Diskussion oben. Dass ich den Begriff der Wendepunkte anders benutzt habe als du es verstehen wolltest ist offensichtlich aus dem Zusammenhang der Sätze. Ich schrieb mehrmals, und zuletzt nicht weit oben: "....also am Ende der Spannungszeitfläche und damit am Ende der Hysteresekurve in deren Wendepunkt." Dein mathematischer Wendepunkt sitz wohlweislich in der Mitte der Kurve bei den Nullstellen und nicht am Ende der Kurve. Zum Schluss nochmal mein umstrittenes Bild und die Messkurve vom Ringkerntrafo.Wichtig für das Verständnis ist es die Richtungspfeile und die Zeitmarken in ms in der Zeichnung zu beachten.

Spannungshalbwellen über Hysteresekurve über Leerlaufstrom am Ringkerntrafo

.

Spannung über Leerlaufstrom am Ringkerntrafo bei Überspannung

.--emeko 18:30, 04.Febr. 2008 (CET)

Achtung für alle Neuleser: Die neuseten Beiträge stehen nicht immer am Ende der Diskussion sondern auch mittendrin. Nur das Datum und die Urzeit zählt.--emeko 11:35, 06. Febr. 2008(CET)

Nochmal Phasenlagen

Hallo PeterFrankfurt, hallo Emeko, zunächst erst ein Satz zum Begriff Grundwelle. Er stammt aus der Fourier-Analyse, mit der die Zerlegung eines beliebigen periodischen Verlaufs in sinusförmige Teilschwingungen möglich ist. Eine davon ist die Grundwelle, folglich ist auch diese sinusförmig. Dieses zur Klarstellung bez. des Einwandes von Emeko.

Zu den Phasenlagen des mag.-Stromes beim Ringkern pflichte ich PeterFrankfurt bei. Bei der Definition von Phasenlagen muß man sich immer an den Nulldurchgängen orientieren. Dies gilt insbesondere bei stark verzerrten Strömen. Drehe beim Ringkerntrafo die Spannung mal so weit zurück, daß der "Sättigungspeak" verschwindet, dann ist der Mag.-Strom mit der Spannung fast in Phase und wie schon beschrieben Trapezförmig, manchmal sagt man auch "rechteckig". Wenn der Sättigungspeak am Ende der Halbwelle wieder dazukommt, verschieben sich die Nulldurchgänge geringfügig abhängig von der Stärke der Sättigung(die 10° sind gut beobachtet). Der Grund liegt darin, daß die Hysterese im Sättigungsast wieder eine Charakteristik bekommt, wie sie durch Luft verursacht wird. Die Zeit für die Abmagnetisierung aus der Sättigung zurück in Richtung Remanenzpunkt ist die Ursache für den späteren Nulldurchgang des Stromes. Am Magnetisierungsvorgang gesamthaft nimmt der Betrieb im Sättigungsast jedoch nur einen Anteil ein. Also der Mag.-Strom als ganzes verschiebt sich geringfügig. Bei einer Fourierzerlegung würde sich jedoch vermutlich ergeben, daß die Grundwelle sich durch den Sättigungspeak deutlicher Richtung 90° ind. verschiebt. Ich hoffe, ich konnte den Vorgang genau genug beschreiben.(Elmil)

Also Emeko: Aus der Lage des Peaks die Phasenverschiebung zu definieren ist etwas abenteuerlich um nicht zu sagen falsch.(Elmil)

Hallo Elmil. Bei dem Bild, mit der Überspannung am Ringkerntrafo, wo man fast nur die Strompeaks sieht, ist die Phasenverschiebung dieser Peaks wohl schon 90 Grad, vom Peak der Spannung zum Peak des Stromes gemessen. Wenn Du die Phasenverschiebung des Leerlaufstromes des Ringkerntrafos bei Unterspannung bestimmen willst und nach der Regel die Anfangs-Nulldurchgänge benutzen willst, ergibt das ein Problem, an dem besonders PeterFranfurt leidet, weil er dann den Stromverlauf nicht der Hysteresekurve exakt zuordnen kann. Im Unterspannungsfall, wo also nur ein Trapez ohne peaks zu sehen ist, muß man eigentlich das Ende des Trapezes dem Spannungsnulldurchgang nach der Spannungs-Halbwelle und damit dem Wendepunkt auf der Hysteresekurve zuordnen, was ja grafisch leicht zu sehen ist. Auf meine Frage wie der konstantstrom dann heißeb soll, hast du mir nicht geantwortet. Ich meinte nur ein Sinusförmiger Strom sei ein Wirkstrom im klassischen Sinn.--emeko 10:15, 04.Febr. 2008 (CET)

Letzter Punkt, die Veränderung der Phasenlage des Primärstromes bei Belastung. Emeko hat dies im Prinzip schon ganz richtig beschrieben. Weder der Mag.-Strom (Phasenlage zur Spannung fest vorgegeben durch Fluß und Hysterese) noch der Laststrom (Phasenlage zur Spannung fest vorgegeben durch den Lastwiderstand, von + bis - 90° alles möglich je nach Last R, L oder C) ändern ihre Phasenlage bei Belastung.

Der ges. Primärstrom setzt sich aber aus einer Überlagerung (Addition) dieser beiden Ströme zusammen. Bei Belastung ändert sich deswegen das "Mischungsverhältnis" und daher auch der Phasenwinkel des resultierenden Stromes.--Elmil 21:15, 3. Feb. 2008 (CET)

'tschuldigung, aber es gehört doch wohl zu den grundlegendsten Tatsachen der Wechselstromtechnik, daß man zum Aufbauen von Wechselfeldern Blindströme (bzw. Blindleistungen) braucht, daß also Spannung und Strom gegeneinander 90 Grad phasenverschoben sind (reaktiv). Wenn ich lese, daß der Magnetisierungsstrom mit der Spannung in Phase sein soll, krieg' ich Magenkrämpfe. Keine Ahnung von Grundlagen der Elektrotechnik ! Und die berühmten "Spannungszeitflächen" sind doch nur ein Versuch, sich um die Integralrechnung herumzudrücken !(unbekannt)

tschuldigung, aber Du gehörst eben auch zu denen, für die es nicht gibt, was sie nicht kennen. Wenn Du Dich jemals mit der Magnetisierung von sog. Rechteck-Magnetwerkstoffen beschäftigt hättest, wüßtest Du folgendes:

1. Die "reaktive" Eigenschaft ergibt sich immer nur dann, wenn der Magnetkern beim Zurüchfahren des Mag.-Stromes den aufgenommenen Fluß auch "freiwillig" wieder abgibt, d. h. die Nulllage der Hysterese (H=0) muß im oder nahe des 0-Punktes liegen. Dies ist in reiner Form im wesentlichen nur bei Luft der Fall. Werkstoffe, die beim Zurückfahren des Mag.-Stromes zum nächstgelegenen Remanenzpunkt zurückkehren, geben den aufgenommenen Fluß erst wieder her, wenn mann eine Gegenspannung anlegt. Diese Kerne haben bez. ihres Magnetisierungszustandes eine Speichereigenschaft (Kernspeicher!).

2. Bei dem besagten Rechteckmaterial kommt noch dazu, daß die Hysterese über den ges. Fluß mit guter Näherung parallel zur B-Achse verläuft, d. h. H ist über den ges. Flußbereich fast konstant. Das bedeutet, daß der Mag.-Strom bei Beginn einer Spannungshalbwelle z. B. bei -Φmax (gilt für den eingeschwungenen Zustand) auf einen dem Wert H entsprechenden Wert "springt" und konstant bleibt, solange sich der Fluß innerhalb der Schleife nach oben Richtung +Φ max bewegt. Am Ende der Halbwelle polt die Spannung um, der Strom "springt" auf -H und der Fluß läuft wieder nach -Φmax. Die Schleifenbreite beträgt 2H. Dieser Strom ist also immer in Phase mit der Spannung, auch wenn Du es nicht für möglich hältst.

Rinkerntrafos haben überwiegend solche Kerne.

Was deine Bemerkung zu den Spannungszeitflächen betrifft, nur so viel: Es ist in meinen Disk.-Beiträgen dazu fast bis zum Erbrechen erläutert, daß es sich hier um das Spannungs/Zeit-Integral handelt. Nun hat man aber auch Rücksicht zu nehmen auf diejenigen, die sich unter einem Integral nichts vorstellen können (es gab auch schon einige, die den Unterschied zwischen Integralfunktion und bestimmtem Integral nicht kennen oder vergessen haben). Dazu ist der Begriff Spannungszeitfläche (übrigens nicht von mir erfunden) ein geeignetets Mittel. Es wird Dir ja nicht verborgen geblieben sein, wie schwer ist, diese mit den Sp.Zeitfl. im Zusammenhang stehenden Grundlagen der Elektromagnetik begreiflich zu machen, weil eben doch 150 Jahre "Schulphysik" tiefere Furchen gegraben haben, als ich das je für möglich gehalten habe. Auch Du bist dafür ein gutes Beispiel, aber auch in guter Gesellschaft.

Es wäre übrigens ein schöner Zug von Dir, wenn Du Dich anmelden würdest. Dann könnte man Dich auch ansprechen und Deine Beiträge gezielt Dir zuordnen. MfG.--Elmil 11:41, 4. Feb. 2008 (CET)

Hier wird (von unbekannt) wieder mal Schulbuchmäßig pauschaliert. Schau doch das Bild weiter oben vom Leerlaufstrom des Ringkerntrafos an. Dort ist tatsächlich ein konstanter Strom gleich nach dem Beginn der Spannungshalbwelle zu sehen. Wenn der Trafo dann noch mit Unterspannung, also nur strikt im senkrechten Ast der Hysteresekurve betrieben wird,dann ist der zu messende Konstant-Strom kein Blindstrom. Nach der Definition der Phasenverschiebung durch Vergleich der Nulldurchgänge ist die Phasenverschiebung wirklich ca. 10 Grad, was hier aber nach meiner Meinung in die Irre führt. Wie Elmil oben richtig sagt, kommt der Blindstrom erst durch die Sättigung oder einen Luftspalt. Aber das ist eigentlich ein Nebenschauplatz unserer zähen Spannungs-Zeitflächen Diskussion.--emeko 10:15, 04.Febr. 2008 (CET)

Hallo Elmil, es ist einfach ein Genuss deine Argumente zu lesen, da passt alles. Wirklich ohne Schmäh. Alleine deshalb macht mir meine Teilnahme an der Diskussion noch immer Spaß und war nicht nutzlos, wie es machmal den Anschein hatte. Der Peter Frankfurt ist für mich allerdings ein hoffnungsloser Fall. Können wir uns einmal auch auf anderem Wege unterhalten? P.S. kannst du bitte noch dazu Stellung nehmen, ob der in Phase liegende, konstant verlaufende Magnetisierungsstrom beim Rechteckkern ein Wirkstrom ist oder ob man eine andere Bezeichnung dafür finden muß?--emeko 12:40, 04.Febr. 2008 (CET)

Ich denke, es ist schon genau genug beschrieben. Aber nochmal:

Salopp formuliert, ist es ein Wirkstrom. Wenn man exakt formuliert, darf man nicht vernachlässigen, daß der Strom nichtsinusförmig ist, d. h. er enthält eine Grundwelle (sinusförmig) und Harmonische. Der eigentliche Wirkstrom ist dann nur die Grundwelle, wenn sie mit der Spannung phasengleich ist (bei einem zur Spannung symetr. Rechteck ist das so). Wenn sie mit der Spannung nicht phasengleich wäre, dann eben nur mit ihrem Wirkanteil, der mit der Spannung phasengleich ist. Nur der Wirkanteil der Grundwelle trägt zur Wirkleistung bei. Die Harmonischen liefern nur (Verzerrungs)blindleistung.MfG--Elmil 14:06, 4. Feb. 2008 (CET)

Zur Phasenlage: Hier wird hin und her diskutiert ohne Nadel und roten Faden. Und dann noch "salopp". Also: eine Phasenlage gibt es nur für die Grundwelle. Eine Phasenverschiebung 10° der Grundwelle ist 20° für die 1.Oberwelle. Wer also von Phasenlagen redet, vereinbart mit den Zuhörern, dass er von einer harmonischen Schwingung spricht. Und kann dann nicht im nächsten Moment von Oberwellen reden. Dann: Dem Transformator wird Energie zugeführt oder entnommen. Vereinbart man also den Betrieb mit einem periodischen Verlauf (Salopp: legt man eine Wechselspannung an), so kann man eine Periode betrachten und hat alle betrachtet. Wirkleistung ist dann die Leistung, die vom Transformator aufgenommen wird und dann nicht mehr zurückkommt, die also dem entspricht, was man erhält, wenn einfach ein Widerstand angeschlossen wurde. Blindleistung ist die Leistung, die aufgrund der mit dem Stromfluss durch die Induktivität verbundenen "magnetischen" Energie kontinuierlich dem Transformator gefüttert und entzogen wird und die im zeitlichen Mittel einer Periode Null ist. Also: der Versuch, ein so komplexes System wie den realen Transformator mit ein paar Werten zu beschreiben, ist genau so zum Scheitern verurteilt wie die Beschreibung eines Elefanten mit 5 Zahlen. Man kann nicht auf der einen Seite lange über Spannungszeitflächen und optimales Einschalten für verschiedenste Remanenzen und Hysteresen debattieren und dann glauben, dass man alles an 3 Zahlen festmachen kann. Soviel noch zu der Frage, wo die Diskussionsteilnehmer sich aktuell langweilen. FellPfleger 15:33, 4. Feb. 2008 (CET)

Den ersten Teil würde ich aber anders formulieren: Eine Phasenangabe ist bei jeglicher streng periodischen Kurvenform sinnvoll, egal welcher Form. Wenn sie dann noch genau zwei Nullstellen je Periode hat wie hier, wird es fugendicht, da braucht man Fourier erstmal gar nicht zu bemühen. Ich will es ja gerade nicht unnötig komplizieren. --PeterFrankfurt 15:49, 4. Feb. 2008 (CET)

Richtig, man kann die Phasenlage eines nichtsinusf. aber periodischen Verlaufs sehr wohl definieren, insbesondere dann, wenn man angibt diese an den 0-Durchgängen festzumachen. Was da noch steht von Grundwelle 10° uns Oberwelle 20° kann ich nicht deuten, das müßte man erklären. Die Fourier und die Grundwelle kam von mir nur ins Spiel wegen der Frage, ob der Mag.-Strom dann ein Wirkstrom sei. Hier muß man eben, wenn man exakt sein will, darauf verweisen, daß der Wirkstrom, der für die Verluste steht, nur in der Grundwelle enthalten sein kann, weil die Harmonischen nichts zur Wirkleistung beitragen. Wenn ihr in der eigentlichen Sache weiterkommen wollt, macht es keinen Sinn immer weitere Spitzfindigkeiten zu erfinden. Zwar kann ich euch alle die auch beantworten, übersichtlicher wird´s aber nicht.MfG. --Elmil 16:44, 4. Feb. 2008 (CET)

schön, dass wir uns schon mal über die Hälfte einig sind. Den Rest schaffen wir auch noch. Es ist üblich, sich bei nichtharmonischen, periodischen Signalen auch über Phasen zu unterhalten im Sinne einer Verschiebung der zeitlichen Lage. Dabei geht man aber davon aus, dass sich die Form des Signales nicht verändert, etwa bei Phasenmodulationsverfahren, in denen die Polarität des Signals geändert wird, was einer scheinbaren Phasenverschiebung von 180° entspricht. Hier ist dies aber nicht der Fall, vielmehr reden wir z.B. von der Verschiebung der Spannungs- und Stromphase an einer Induktivität. Und die ist nun mal für verschiedene Frequenzanteile winkelgleich, aber zeitunterschiedlich, da aber die Signale sich überlagern, kommt in Summe eben auch eine geänderte Signalform raus, und damit ist der Begriff der Phasenlage völlig nichtssagend. Spannungszeitflächenmäßig, sozusagen. Auch wenn man dieses Adjektiv in der Wikipedia nicht findet. FellPfleger 17:37, 4. Feb. 2008 (CET)

Auch wenn es ziemlich unergründbar erscheint, was der Kollege da wieder meint, eines ist sicher, mit unserem Problem hat es nichts zu tun. Also laß es einfach.--Elmil 21:51, 4. Feb. 2008 (CET)

Ich kenne einen ähnlichen Spruch: Wir wissen zwar nicht, was wir wollen, doch tun wir es mit aller Kraft! Wer oben den armen Fourier zum Zeugen nimmt, sollte wissen dass eine Phasenverschiebung absolut oder relativ sein kann. In Grad ist sie immer relativ bezogen auf die betrachtete Schwingungsdauer und die Schwingungsdauer einer Oberwelle ist eben ein Vielfaches der der Grundwelle. Und wenn nun eine Spannungsform Grundwelle und 1.Oberwelle enthält, dann ist eine Verschiebung dieser Spannungsform ein der Zeit gleich mit einer relativen Verschiebung der Grundwelle von A und der Oberwelle von 2*A. Und damit verändert eine Spannungsform ihre Form, wenn sie durch eine Spule verschoben wird. Ganz einfach.FellPfleger 23:43, 4. Feb. 2008 (CET)

Theorie und Praxis

Es gibt einen Unterschied zwischen Theorie und Praxis. Wie ist dieser Satz zu verstehen? RaiNa 12:04, 19. Jan. 2008 (CET)

== Neuer Versuch für Physikalische Grundlagen ==  :Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: 1=Emeko 17:18, 17. Apr. 2008 (CEST)

was hier unten im Folgenden steht möchte emeko gerne einmal in den Artikel vom Transformator übernehmen.

=== Physikalische Grundlagen === :Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: 1=Emeko 17:18, 17. Apr. 2008 (CEST)

Geöffneter 100VA-Trafo zur Verdeutlichung;
Oben: Primärspule (230 V)
Unten: Sekundärspulen (2x9 V)

Schaltbild eines Transformators mit Eisenkern; mit elektrischen Primär- (p) und Sekundärgrößen (s)

Ein Transformator ist ein Spannungswandler und gleichzeitig ein Stromwandler. Er erlaubt es, elektrische Spannung U1 und Strom I1 an seinem Eingang, in Spannung U2 und Strom I2 an seinem Ausgang umzuwandeln. Beispiel: 230V, 1A zu 23V, 10A. "Gute" Transformatoren können das mit einem Wirkungsgrad von über 99%.

Analogiebetrachtung

Zur Veranschaulichung kann man hier auf ein Analogon aus der Mechanik verweisen, ein Zahnradgetriebe: Die Spannungen entsprechen den Drehzahlen, die Ströme den Drehmomenten und die Windungszahlen den Zähnezahlen. Bei beiden wird eine idealerweise konstante Leistung von einem Spannungs- bzw. Drehzahlniveau auf ein anderes transformiert.

Physik. Für die Wirkweise eines Transformators ist eine physikalische Erscheinungen wesentlich:

• Wirkt ein zu- oder abnehmender Magnetfluß Phi auf eine Spule, so wird in dieser Spule eine Spannung induziert. (2. Induktionsphänomen. Siehe Elektromagnetische Induktion).

Diese Erscheinung gilt selbstverständlich auch umgekehrt: Wird eine zu- oder abnehmende Spannung an eine Spule gelegt, so baut sich in der Spule ein zu- oder abnehmender Magnetfluss Phi auf.

Das Induktionsgesetz gilt auch in der integralen Schreibweise für den Fluss Phi:

$\Phi =\int _{0}^{T}U(t)\,dt;$

Diese Beziehung ist in der Weise zu interpretieren, daß der Magnetfluss, z. B. in einer Trafospule dem Spannungs/Zeit-Integral und damit der Fläche zwischen 2 Grenzen unter dem Graph U(t) entspricht. Das heißt, das Spannungs-Integral über die Zeit wirkt als Spannungs-Zeitfläche für die Erhöhung des Magnetflusses. An einem Netztransformator wirkt genau die Fläche unter der Sinusspannungskurve eine Halbperiode als eine solche, oben bezeichnete Spannungszeitfläche.

Abgeleitet aus der Formel oben ergibt sich die Höhe der Spannung aus der Höhe der Flussänderungsgeschwindigkeit.

U = d$\Phi /dt;$

Trivialer Vergleich: Je schneller sich der Farraddynamo dreht, desto höher die Spannung und desto heller brennt das Licht.

Wenn zum Beispiel eine Gleichspannung an die Primärspule eines Transformators gelegt wird, so erscheint der Magnetfluss in der Spule nicht gleichzeitig, sondern baut sich erst über die Zeit zu seinem möglichen Maximalwert auf. Die Zeit dafür wird im Wesentlichen von der magnetischen Leitfähigkeit des Spulenkern Materials beeinflusst. Je leitfähiger, desto größer die Zeit. Zum Ummagnetisieren des Kerns ist Energie nötig und die besteht hier aus Spannung mal Strom mal Zeit.

Die Windungszahl der Primärspule ist so bemessen, daß die Spannungszeitfläche einer Netzspannungshalbschwingung gerade ausreicht, den Kern einmal komplett umzumagnetisieren.

Eine an die „Primärspule“ angelegte Wechselspannung erzeugt zusammen mit der Zeit in der sie wirkt, einen sich verändernden Magnetfluss Vs.

Der von der Primärspule erzeugte Magnetfluss durchsetzt die zweite Spule „Sekundärspule“ des Transformators und erzeugt hier durch Induktion ebenfalls eine Spannung („Sekundärspannung“), was ja der eigentliche Zweck eines Transformators ist.

Die Magnetflussänderung erzeugt auch ein sich veränderndes Magnetfeld, A.

Die Stärke des erzeugten Magnetfeldes richtet sich dabei nach der magnetischen Leitfähigkeit des Spulenkernes, der in einem Extremfall aus Luft und im anderen Fall aus einem für das Magnetfeld sehr leitfähigen Material, zum Beispiel Mumetall, bestehen kann. Das hat zusammen mit der Eisenkern-Bauform eine starke Auswirkung auf den Strom, welcher von der angelegten Spannung, Betriebsspannung ausgeht und in die Spule mit einer gegebenen Windungszahl hinein fließt.

Wenn eine Luftspule beliebig lange an eine Gleich-Spannung gelegt wird, ist der fortlaufende Anstieg des Magnetflusses nur durch die Leistung der Spannungsquelle oder dem Spulenwiderstand begrenzt, weil die Luft nicht sättigbar ist.

Wenn eine Spule mit einem zum Beispiel Eisenkern an eine Gleich-Spannung gelegt wird, dann ist der fortlaufende Magnetfluss-Anstieg im Kern durch die Grenze der Magnetisierbarkeit, die Sättigung begrenzt. [

Messung der Speisespannung oben und der Spulenspannung unten, nach dem Anlegen einer Gleichspannung an einen Ringkerntransformator. Wenn der Magnetfluss in die Sättigung läuft, bricht die induzierte Spulenspannung zusammen.

Wenn sich der Magnetfluß nicht mehr ändert, dann entsteht keine Induktionsspannung mehr, wie auch am nebenstehenden Bild zu sehen ist, wo die induzierte Spannung an der Spule nach dem Erreichen der Sättigung zusammenbricht. Die Speisespannung, die dabei nicht einbricht, fällt dann vollständig am inneren Widerstand der Spule ab, der alleine den Strom begrenzt. Dieser Vorgang ist umfassend unter Induktion erklärt.

Die Magnetisierung im Eisenkern wird mit der Zunahme der an die Spule angelegten Spannungszeitfläche entlang der Hysteresekurve vorangetrieben. Das variable Verhältnis vom Magnetfluss zum Magnetfeld ist dort zu sehen.

Das Magnetfeld wird dabei durch den sich gemäß der Hysteresekurve einstellenden Strom aufgebaut. Die Energie zum Ummagnetisieren des Eisenkerns entspricht dem Integral von Spannung mal Strom über Zeit.

Je nach Spulenkernmaterial und Spulenkernform ergeben sich dabei große Unterschiede, was die zum Magnetfluss gehörende Feldstärke und den Strom, (Leerlaufstrom) betrifft.

Im folgenden Bild ist der Zusammenhang zwischen der Spannungszeitfläche einer Spannungshalbschwingung, der Hysteresekurve und dem Leerlaufstrom zu sehen.

Netz-Spannung über Hysteresekurve und über Strom

Das Bild zeigt im unteren Teil, wie der geringe Magnetisierungs-Strom mit konstanter Höhe verläuft, solange der Fluss im senkrechten Teil der Hysteresekurve bewegt wird. Am Ende der Hysteresekurve steigt der Strom steil an, weil das Eisen schon leicht in Sättigung gerät. Der Scheitel der Stromüberhöhung liegt exakt im Spannungsnulldurchgang. Im senkrechten Teil der Hysterese-Kurve, ist bei steigendem Magnetfluss das Magnetfeld und damit der Strom konstant, obwohl die Induktion oder der Fluss Phi, von der Spannungszeitfläche getrieben, zunimmt. Der Strom kann durch die Senkrechte Projektion auf die H- Achse und der Feldlinienlänge ermittelt werden.

Die Magnetisierung im Eisenkern wird im Dauerbetrieb, bildlich gesprochen, durch eine positive Spannungshalbschwingung, (durch deren Spannungszeitfläche), vom negativen Wendepunkt ausgehend zum positiven Wendepunkt auf der Hysteresekurve transportiert. Durch die sich anschließende negative Spannungshalbschwingung wird die Magnetisierung dann vom positiven Wendepunkt ausgehend wieder zum negativen Wendepunkt auf der Hysteresekurve, Hysterese zurück transportiert, und so weiter.

An den Betriebs-Wendepunkten, entstehen die typischen Leerlaufstromspitzen. Die Feldstärke H ist proportional zu dem elektrischen Strom, die Flussdichte B ist jedoch abhängig von der Magnetisierbarkeit des Eisens, die für die verschiedenen Eisenmaterialien unterschiedlich ist und bei maximal 2 Tesla ihre Grenze hat.

Transformatoren werden bei der Berechnung so ausgelegt dass keine nennenswerte Sättigung im Eisen beim Nennbetrieb entsteht. (Das Eisen soll möglichst nur im annähernd linearen Teil der Hysteresekurve ummagnetisiert werden.)

In obiger Beschreibung und zur Funktion eines Transformators wird kein (gemeinsamer) Eisenkern der Spulen vorausgesetzt. Trotzdem besitzen fast alle Transformatoren einen Kern aus Eisenblechen oder Ferrit. Der Grund liegt darin, dass bei tiefen Frequenzen (50 Hz) ohne Eisenkern extrem viele Windungen erforderlich wären, um den Leerlaufstrom ausreichend klein zu halten, bzw. eine hohe Induktivität zu bekommen, die den Leerlaufstrom begrenzt. Das würde erstens einen unwirtschaftlich hohen Kupferanteil erfordern, andererseits werden bei höheren Last-Strömen in diesem sehr langen Draht enorme Ohmsche Verluste (=Erwärmung) erzeugt, was wieder durch noch mehr Kupferanteil für die dann nötige Querschnittsvergrößerung des Wickeldrahtes ausgeglichen werden müsste.

Diesen "Kupferaufwand" kann man stark verringern, indem die Induktivität der Primärspule durch einen Eisenkern um ein Vielfaches, beim Ringkerntransformator bis zum 10000 fachen vergrößert wird. Anders ausgedrückt kann man dann mit 1 Windung denselben Magnetfluss erzeugen wie ohne Kern mit 10000 Windungen. Der Leerlaufstrom eines Ringkern-Transformators, siehe nebenstehendes Bild, ist wegen der Luftspaltfreiheit wesentlich geringer als der eines Schachtel-Kern-Trafos, siehe Bild darunter.

Spannung und Leerlauf-Strom an einem Schachtel-Kern-Trafo gemessen

Spannung und Leerlauf-Strom an einem Ringkerntrafo gemessen

Je höher die Betriebsfrequenz ist, desto kleiner kann der Eisenkern sein, wie aus der obigen Formel ersichtlich ist. Bei einigen 100  kHz wie im Tesla-Transformator darf er dann wieder vollständig entfallen.
Soll eine Gleichspannung mittels Transformatoren auf eine andere Spannungsebene umgesetzt werden, ist die Umwandlung des Gleichstroms in Wechselstrom mittels Wechselrichter nötig, um anschließend transformiert werden zu können. Diese Techniken finden beispielsweise bei Schaltnetzteilen Anwendung.

Bitte keine falschen Behauptungen wie „Anders ausgedrückt kann man dann mit 1 Windung denselben Magnetfluss erzeugen wie ohne Kern mit 10000 Windungen.“ verbreiten! Wenn μ_r von 1(=Luft) auf 10000(=Eisen) steigt, dann kann die Windungszahl N wegen L=k·N² von 10000 auf 100 und nicht auf 1 sinken!--Herbertweidner 00:04, 14. Apr. 2008 (CEST)

== Einiges an Praxis ==  :Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: 1=Emeko 17:19, 17. Apr. 2008 (CEST)

Bezeichnung Wicklung /Spule

Es wäre grandios, wenn man die genormten Bezeichnungen verwenden würde: Ein Transformator hat muß demzufolge keine "Spulen" haben, sondern vielmehr zwei (oder mehr) Wicklungen, die bei Kleintransformatoren meist als Primär- und Sekundärwicklung (in Leistungsrichtung) bezeichnet werden, bei Leistungstransformatoren als Ober- und Unterspannungswicklung. Bei mehrphasigen Transformatoren besteht jede Wicklung aus mehreren Strängen (z.B. drei bei Drehstrom-Transformatoren).

Niederspannungswicklungen können als Schraubenwicklungen ausgeführt werden, während Hochspannungswicklungen wegen der Stoßspannungsfestigkeit (möglichst gleichmäßiges Verhältnis L/C über die Stranglänge) als Spulenwicklung, auch Scheibenwicklung genannt, ausgeführt werden müssen, das heißt es werden mehrere Spulen, Scheiben von Spulen, über der Schenkellänge platziert und in Serie geschaltet. Bei Gießharz-Transformatoren ("GEAFOL") werden die US-Wicklungen auch als Folienwicklung ausgeführt, wo ein Kupferblech mit nahezu Fensterhöhe gemeinsam mit einer Isolierfolie spiralförmig aufgewickelt wird und anschließend im Vakuum vergossen wird. Das ergibt eine sowohl mechanisch als auch elektrisch sehr feste Konstruktion.
(nicht signierter Beitrag von 62.47.151.222 (Diskussion) 22:46, 31. Jan. 2008 (CET)) --JoBa2282 ^{Red mit mir} 13:54, 27. Mär. 2008 (CET)

Ich schließe mich dem an, obwohl ich da auch nicht immer ganz konsequent war.--Elmil 21:48, 1. Feb. 2008 (CET)

Öltransformatoren

Zur Frage bezüglich Lackisolation bei Öltrafos: Öl würde Isolierlacke chemisch angreifen, daher verwendet man bei Öltransformatoren generell Papier als Isolierwerkstoff. Der Trafo wird nach der Endmontage in den Kessel eingehoben und der Flansch gas- und öldicht verschraubt. Anschließend wird der Trafo in einem Vakuumgefäß erwärmt und meist mehrere Tage lang evakuiert, bis alle Feuchtigkeit entwichen ist. Dann kann der Kessel mit entgastem und ebenfalls vorgewärmten Trafoöl gefüllt werden. Dann erst können die elektrischen Prüfungen beginnen: Stoßspannung, Wechselspannung mit Teilentladungsmessung, Leerlauf und Kurzschluß jeweils mit Verlustmessung. Kleine und mittlere Trafos werden mit Ölfüllung transportiert, ganz große haben einen vakuumfesten Kessel und werden erst nach der Aufstellung neuerlich gefüllt.
(nicht signierter Beitrag von 62.47.151.222 (Diskussion) 22:46, 31. Jan. 2008 (CET)) --JoBa2282 ^{Red mit mir} 13:54, 27. Mär. 2008 (CET)

Leerlaufstrom

Der Leerlaufstrom beträgt größenordnungsmäßig etwa 1/10 des Bemessungsstroms und ist überwiegend induktiv, etwa cos phi=0,1, bei Großtrafos sogar noch kleiner. das bedeutet, daß man zur Mesung der Leerlaufverluste recht gute Wattmeter braucht. (Der vorstehende, nicht signierte Beitrag stammt von 62.47.151.222 (Diskussion • Beiträge) 22:46, 31. Jan 2008) Björn B. ^{War was?} 02:19, 1. Feb. 2008 (CET)

Alles schön und gut. Und warum verbreitest Du Dich hier, statt den Artikel zu bearbeiten? --Björn B. ^{War was?} 02:19, 1. Feb. 2008 (CET)

Ist wohl zu schüchtern dafür --mik81^diss 12:11, 1. Feb. 2008 (CET)

Weil man den ganzen Artikel größtenteils "schmeissen" kann ! Leute, die Spule und Wicklung nicht unterscheiden können, sollten den Schnabel halten und nicht Wiki-Artikel schreiben ! (nicht signierter Beitrag von 80.123.45.118 (Diskussion) 20:26, 1. Feb. 2008 (CET))

Auch dem schließ ich mich an, aber an Spule oder Wicklung liegt es nicht. Mut hilft hier nichts.--Elmil 21:56, 1. Feb. 2008 (CET)

Sei mutig. -- Smial 21:42, 1. Feb. 2008 (CET)

frei nach Kreisky: Lernen sie Elektromaschinenbau!
(nicht signierter Beitrag von 62.47.132.136 (Diskussion) 00:05, 2. Feb. 2008 (CET)) --JoBa2282 ^{Red mit mir} 13:54, 27. Mär. 2008 (CET)

Leseempfehlung

Beispielhaft für sinnvolle Gliederung, Übersichtlichkeit und Verständlichkeit: en:Transformer --Pyxlyst 08:34, 19. Feb. 2008 (CET)

In der Tat. Wenn ich mich mal aufraffen sollte, hier aufzuräumen, wird das bestimmt zu meinen Vorlagen zählen. --PeterFrankfurt 01:00, 20. Feb. 2008 (CET)

Spannung oder Strom Ursache für Fluss

Die Diskussion ist unsäglich, da niemand von seinem Standpunkt abgehen will. Nun, hätte jemand den richtigen Standpunkt, so braucht er es nicht. Also gilt es festzustellen, ob jemand bereits den richtigen Standpunkt hat.

Und nun bitte nachdenken: Der magnetische Fluss ist eine Größe, die über die Feldtheorie bestimmt wird. Die Feldtheorie geht wiederum davon aus, dass Linearität gegeben ist, das bedeutet, man kann ein Feld als Überlagerung vieler Teilfelder beschreiben, die alle unabhängig voneinander sind. Lediglich müssen alle Felder Lösungen der Gleichungen sein. Daher kann man nun folgendes einfache Modell betrachten: Ein geschlossener magnetischer Kreis wird durchflutet von einem elektrischen Strom.(FellPfleger)

Das ist für mich falsch ausgedrückt. Der Magnetische Kreis wird nicht vom el.Strom durchflossen sondern vom Magnetischen Fluss Phi, der die Summe aller Feldlinien darstellt und der die Dimension Vs hat. Am magnetischen Kreis liegt aber auch die Magnetische Durchflutung, Teta = magnetische Spannung an, mit der Dimension A. Die Magnet.Spannung fliesst auch im Magnetkreis nicht sie steht an und treibt den Magn.Strom, ähnlich wie beim ohmschen Gesetz. Aber vielleicht ist euch schon aufgefallen, daß im Magnetkreis die Magn.Spannung die DImension Ampere und der magn. Strom=MAgnetfluss die DImension Vs hat, also zum ohmschen Gesetz vertauscht sind.--emeko 12:40 und 17:20, 05.Febr. 2008 (CET)und .--emeko 09:03, 06.Febr. 2008 (CET)

Lieber Emeko, ich darf jetzt mal ganz einfach arrogant sein: Bildung schadet nicht notwendigerweise, man kann gebildet sein und Bodenhaftung bewahren. Ein magnetischer Kreis ist durchflutet, wenn ein elektrischer Strom durch ihn hindurch tritt. Theta ist nicht die magnetische Durchflutung, es ist die ELEKTRISCHE Durchflutung. Das hat mit Fluss PHI nichts zu tun. Wer da, und sei es ProfDrDRX magnetische Durchflutung schreibt, hat irgendwo auf Dauer gefehlt oder bei solchen gelernt oder er hat seine Bildung aus der Wikipedia.(FellPfleger)

Lieber FellPfleger, ich lasse jedwede Bewertung weg und sage nur: Lindner Band 3, Lehrbuch der Physik, VEB Verlag 1962. So lange weiß man schon, dass die magnet.Durchflutung auch magnet.Spannung heißt, mit der Dimension Ampere. Richtig Spannend wird die Magnetsiche Spannung erst wenn ein Luftspalt im Magnet. Kreis liegt. Dann fällt der Großteil der magnet. Spannung an diesem ab.--emeko 09:03, 06.Febr. 2008 (CET)

Der magnetische Fluss Phi ist auch gegeben als Verhältnis von Durchflutung Theta zu Reluktanz Rm, die Reluktanz ist der magnetische Widerstand des Kreises. (FellPfleger), richtig.--emeko 09:03, 06.Febr. 2008 (CET)

Die Durchflutung Teta (I*N) ist aber abhängig vom Strom und der ist wiederum abhängig von der Hysteresekurve. Du kannst ihn nicht von außen, gesteuert oder eingeprägt in die Spule schicken. Der Magnetische Widerstand Rm wird aber auch durch die Hysteresekurve beschrieben, da steckt das Myr drin. Also sind bei der der Berechnung des Magnetflusses Phi über den Strom beide Variablen von der Hysteresekurve abhängig und führen nicht direkt weiter. Das ganze Problem ist doch daran aufgehängt, dass die Wirkung der Spannung über die Zeit das Geschehen bestimmt, weil sie vom Netz aufgezwungen wird, was Ihr nicht anerkennen wollt, weil ihr sagt, der Strom durch die Spule baut das Magnetfeld auf, was ja bei einer Spule an eine Gleichspannung gelegt auch richtig ist, siehe meine Bilder von anno dunnemal wo ich das genau gemessen, aufgezeichnet und diskutiert habe. Der Strom stellt sich aber durch die aufgezwungene Spannungszeitfläche, zu jedem Zeitpunkt, gemäß der Hysteresekurve über dem Zeitverlauf der Spannungskurve ein. Siehe meine unzähligen Messungen mit Bildern der verschiedenen Trafos im Leerlauf gemessen, Mit Last wird´s noch mal schwieriger.--emeko 12:40 und 17:24, 05.Febr. 2008 (CET) und.--emeko 09:03, 06.Febr. 2008 (CET)

Mach doch endlich mal klar, dass diese ganze Hysterese ein Dreckeffekt ist, der mit der Funktion des Transformators nichts zu tun hat. Gäbe es sie nicht, gäbe es immer noch Transformatoren.(Fellpfleger)

Das ist ein harter Satz, der dein ganzes Unbehagen ausdrückt. Für einen Lufttrafo gesehen hast du recht. Da ist die Magnetisierungskennlinie eine Gerade mit 45 Grad Neigung oder anderer Steigung, je nach Massstab von B und H. Zu jedem Fluss Phi kannst du sofort die Durchflutung Teta und damit den Strom in A ausrechnen. Da ist es aber auch nicht egal ob man mit dem Strom oder mit der Spannung anfängt das Magnetfeld aufzubauen. Die Bilder von mir, zeigen was passiert.

DC-Spannung an Vorwiderstand und Luftspule über Spannung an Luftspule

Der Fluss ist auch nicht sofort nach dem Anlegen der Spannung da, was man am e-Fkt. förmigen Abfallen der Spannung an der Spule sieht, welches die Selbstinduzierte Spannung ist. Der Strom steigt auch mit einer e-Fkt. und hat seinen ENdwert wenn die Spannung ander Spule = Null ist, weil er da nur noch vom Vorwiderstand begrenzt wird und die ganze Spannung am Vorwiderstand abfällt. Auch hier gilt: zuerst wird die Spannung angelegt und dann kommt der Strom, weil wir auch hier die Spule nicht mit geregeltem Strom betreiben. Betreibst du die Luftspule nun mit Wechselspannung, die aufgeprägt wird, was ja beim Trafo der Fall ist, dann stellt sich auch hier der Strom nach der Spannung ein und nicht umgekehrt. Wenn nun auch noch der Eisenkern den Strom verbiegt, dann brauchst du unbedingt die Hysteresekurve oder das momentane My-r. Letzteres kennst du ja gar nicht, es zeigt sich über den gemessenen Strom in Abhängigkeit von der Spannungszeitfläche oder dem zur Spannung cosinusförmigen Fluss..--emeko 09:03, 06.Febr. 2008 (CET)

Dieser Satz ist nicht mehr und nicht weniger als die Definition einer Größe bei Vorgabe der beiden anderen. So wie bei Spannung, Strom und Widerstand im ursprünglichen elektrischen Sinne.(Fellpfleger)

Im Prinzip ja, aber die anderen beiden Größen sind nicht definierbar ohne die Hysteresekurve.--emeko 09:03, 06.Febr. 2008 (CET)

Du machst ein Henne Ei Problem draus, was gar keines ist, denn die Spannung richtet sich nicht nach dem Strom sondern der Strom richtet sich nach der Spannung und dem Widerstand, wie beim ohmschen Gesetz. Der leider auch noch in einem Ummagnetisiervorgang sehr variable Widerstand, variables L, wird durch die Hysteresekurve dargestellt. Also liegen zwei Größen fest, die Spannung zu jeder Zeit und der Magnetfluss über das B in der Hystereskurve zu jeder Zeit, und die dritte, der Strom, kann nun aus der Hysteresekurve für jeden Zeitabschnitt unter der Spannungskurve bestimmt werden. Ganz einfach. Denkt doch auch mal elektrisch und nicht nur mit Physik Gesetzen.--emeko 12:40, 05.Febr. 2008 (CET)

Ist nun der Widerstand von Durchflutungskreis und Magnetkreis jeweils Null, so ist der elektrische Strom unendlich groß, sobald der kleinste Spannungsimpuls an den Stromkreis angelegt wurde. Weiter ist der magnetische Fluss unendlich groß, sobald der kleinste Strom den Kreis durchflutet.(Fellpfleger)

In diesem o. g. angenommenen Fall (magn. Widerstand sei 0) wird der Strom eben nicht unendlich groß, sondern im Gegenteil, er wird 0 (null!), außerdem völlig unabhängig vom Widerstand im elektrischen Kreis. Die geschätzten Mitdiskutanten wurden schon mehrfach auf diesen fundmentalen Denkfehler hingewiesen. Es ist schon bemerkenswert, daß diesen Hinweisen nie widersprochen wurde, es wurde auch nie darauf eingegangen. Man hat sie einfach ignoriert, offensichtlich in der Hoffnung, es erledigt sich vielleicht durch Aussitzen. Ignoranz zeigt Stehvermögen. MfG --Elmil 11:23, 21. Mär. 2008 (CET)

Hallo Elmil. Schön daß du dich wieder mal meldest. Hast Du meine Mail an dich gelesen? Laut Formelsammlung gilt. Die magnetische Spannung: Teta= I * N ist auch gleich dem Fluss Phi * Rm.

Also gilt: I= Phi * Rm /N. Also wird I bei Rm = 0 auch Null. Wie du richtig sagst. Dumm, daß ich das früher nicht gemerkt habe. Fellpfleger verwechselt wohl die Begriffe vom Elektischen mit dem Magnetkreis, also elektrische Spannung mit magnetischer Spannung usw..--emeko 14:40, 21. März 2008 (CET)

Fellpflegers Aussage verstehe ich nicht. Wenn jeder eine neue Baustelle aufmacht, werden wir mit der alten nie fertig.--emeko 12:40, 05.Febr. 2008 (CET)

Diese Situation entspricht einem Gedankenexperiment, sie geht aber von unzutreffenden Annahmen aus und muss daher korrigiert werden, soll sie eine Realität beschreiben.(FellPfleger)

Wie in der Wüste einmal im Kreis herumgeirrt und wieder am Anfang angekommen und nichts geklärt. So können wir noch ewig weitermachen.--emeko 12:40, 05.Febr. 2008 (CET)

Man mache sich klar: der kleinste Spannungsimpuls führt zu unendlich hohem Strom in der Durchflutung. Damit verbunden ist unendlich viel Energie, die eingespeist wird. Es macht nun keinen Sinn, weiter über Spannungspuls und Strompuls zu reden. Vielmehr muss man das Problem von der Energieseite angehen. Es gibt ja eine kleinste Energiemenge (sagt man immer so locker), ein Quant, genauer Energiequant. Und damit weiß man: Das Zeitintegral des Produktes von Spannungspuls und Strom ist endlich, sogar klein, wenn man genau dieses Quant in das System einspeist. Jedoch bereits der nun vorhandene, ewig weiterkreisende Strom erzeugt eine minimale Durchflutung, die aufgrund der Reluktanz Null einen unendlich großen magnetischen Fluss bewirkt.

Wir haben nun ein Problem: wir haben Energie eingespeist, die nirgendwo ist. Und das ist tödlich für die Energieerhaltung. FellPfleger 12:18, 5. Feb. 2008 (CET)

Ich werde diese Ergänzungen wieder rückgängig machen, da sie den Gedankenfluss zerreisen. Vorher aber lasse ich Gelegenheit, sie selbst wieder zurückzunehmen oder aber zu korrigieren

Aber doch noch mal zum Nachvollziehen:

Ein geschlossener magnetischer Kreis wird durchflutet von einem elektrischen Strom.(FellPfleger)

Das ist schon falsch. Der Magnetische Kreis wird nicht vom el.Strom durchflossen sondern vom Magnetfischen Fluss, der Summe aller Feldlinien und er hat die Dimension Vs.--emeko 12:40, 05.Febr. 2008 (CET)

Ein geschlossener magnetischer Kreis ist z.B. ein Ring aus ferromagnetischem Material, aber auch jede gedachte geschlossene Linie im Raum. Die Durchflutung mit einem elektrischen Strom bedeutet, dass durch diesen magnetischen Kreis hindurch ein elektrischer Leiter (oder die windungen mehrerer Leiter, z.B. einer Spule) tritt, wobei die gesamte Strommenge die Durchflutung ist. Ich bitte emeko, sich etwas mit den physikalischen Grundlagen einer offensichtlich von ihm bemerkenswert gut beherrschten Technologie vertraut zu machen. Das eine ersetzt das andere nicht, in beiden Richtungen. Ich möchte nicht barscher werden. FellPfleger 13:09, 5. Feb. 2008 (CET)

Dann bleib doch bitte beim Trafo, wo die Magnetische Durchflutung aus den Amperewindungen, Dimension A, der Spule gespeist wird, die den Magnetischen Kreis aber auch nicht durchdringt sondern ihn als Spule umschliesst. Siehe auch das was ich weiter oben in meinen ersten Ausführungen korrigiert habe.

Und nochmal: es gelingt nicht immer beim ersten Mal, richtig zu formulieren. Da können Fehler vorkommen. Aber wenn man drauf gestoßen wird, sollte man sie einfach mal erkennen. Der Umstand, dass die Durchflutung den magnetischen Kreis umschließt, bedeutet, dass es einen geschlossenen Strompfad gibt. Und seit Maxwell und Konsorten ist klar, dass die Form dieses Stromkreises keinerlei Einfluss hat. Es kommt lediglich darauf an, wie groß die Strommenge ist, die eine Fläche durchdringt, deren Rand durch den magnetischen Kreis gebildet wird und dabei kann dieses Fläche auch noch verknittert und verbeult sein, da man das Vektorprodukt von Fluss und Normale nimmt zur Berechnung. Ab und zu ist es von Vorteil, physikalische Grundkenntnisse erworben und nicht verkauft zu haben. FellPfleger 18:22, 5. Feb. 2008 (CET)

Und diese Strommenge ist aber der Magnetfluss mit DImension Vs. Was du mit Strommenge bezeichnest ist die Magnetische Spannung Teta in A. Siehe dazu das von mir weiter oben gesagte. Das Schöne ist aber, dass die verkauften Produkte nur mit der Spannungszeitflächen-Erklärung von den interessierten Beteiligten leicht verstanden werden.--emeko 09:03, 06.Febr. 2008 (CET)

Wieso nehmt ihr nicht mein gezeichnetes, obenstehendes Bild, wo Spannungshalbwelle über Hysteresekurve und Spannungshalbwelle über Leerlauf-Strom abgebildet ist, vom Ringkerntrafo. PeterFrankfurt hat ja schon anerkannt, daß die Leerlauf-Stromkurve zur Hysteresekurve richtig gezeichnet ist von mir. Wie die Leerlaufstromkurve zur Spannungskurve liegt ist ja in meinen Messungen zu sehen und auch schon von ihm anerkannt. Es ist jetzt nur noch von Euch zu erkennen, dass man nun über die Spannungskurve beide Bilder, also die Hysteresekurve und die Spannungs-mit der Strommesskurve übereinander legen kann. Dann bekommt man das von mir gezeichnete Bild, was von euch nicht anerkannt wird und dann ist die Spannungszeitflächen-Theorie auch für euch stimmig.--emeko 17:14, 05.Febr. 2008 (CET)

So, nun aber wirklich ein harter Satz: Ich habe die Schnauze voll von dieser Diskussion. Ich streite mich auch nicht, ob es Brathähnchen oder Broiler heißt. Permittivität ist jetzt die Dielektrizitätskonstante. Wunderbar! Ein neuer Begriff, der wesentlich physikalischer ist, da er eine "zweielektizität" beschreiben kann im Vakuum, in dem es keine "zwei" gibt. Da streite ich mich nicht. Aber Emeko glaubt, die Funktionsweise des Ringkerntrafos für rechtsgewickelte Ringkerne verstanden zu haben und wird nicht locker lassen, bis der Rest der Welt verstanden hat, wie Emeko den Ringkerntranformator für rechtsgewickelte Ringkerne verstanden hat um dann, wenn der Artikel in der Wikipedia, respektive die Diskussion den Lesenwert, nein Lernenswert Tag bekommen hat, anzufangen zu erklären, wie rechtsgewickelte Ringkerntransformatornen funktionieren, deren Isolation aus rechtsdrehenden Milchsäuren hergestellt ist, wobei die Spulendrähte vierkantig sind, aber rund gewickelt. Guten Morgen Amerika, du hast es besser! Kraul Kraul FellPfleger 07:49, 7. Feb. 2008 (CET)

Ich wäre richtig froh, wenn ich nicht immer dieselben Wahrheiten wiederholen müsste. Deine unqualifizierte Antwort will ich nicht kommentieren. Alle die das lesen werden sich Ihren Teil dazu denken.--emeko 08:31, 07. Febr. 2008

Das mit der Wahrheit träumst Du anscheinend immer noch, komm runter von dieser Wolke. Anscheinend bin ich nicht der einzige hier, der vor allem genervt ist. --PeterFrankfurt 02:20, 8. Feb. 2008 (CET)

Dass du genervt bist sagt noch lange nicht, dass du Recht hast. Übrigens vermisse ich noch eine Antwort von dir PeterFrankfurt auf meinen Einwand zu deinem Argument "dass der Ringkerntrafo höllisch viel Leerlaufleistung verbraten müsste." Außerdem frage ich mich, weshalb die jüngste Diskussion vom Transformator immer dann ins Archiv geschoben wird, sobald sie älter als 2 Monate ist. Der älteste Beitrag stammt vom 27.Jan. 2007 und wurde bisher nicht archiviert. Genauso die darauf folgen Beiträge bis zum 6.12.07. Weshalb??--emeko 13:22, 08. Febr. 2008 (CET)

Nein, da kommt kein Einwand. Das war ja auch mehr eine Frage, und die hast Du netterweise so beantwortet, dass ich das so auch glaube, und dann kann ich diesen Aspekt abhaken. - Das mit dem Archivieren hat ja wohl die zweite Bedingung, dass so und so lange keine Bearbeitung in diesem Kapitel mehr stattgefunden haben darf, sich die aktuelle Diskussion also woanders abgespielt hat. --PeterFrankfurt 16:59, 8. Feb. 2008 (CET)

Schön, dass du mir das glaubst. Ich finde den Rest kannst du mir und Elmil auch glauben. Du kannst mich aber gerne weiter fragen, wenn du es im Stile deiner letzten Frage tust. Wegen dem Archivieren: Ja aber gerade bei den Diskussionsbeiträgen die ab dem 27. Januar 2007 bis ungefähr Anfang November 2007 geschrieben wurden und die schon lange nicht mehr behandelt wurden, wurde bisher nichts archiviert und da treffen beide Bedingungen zu.--emeko 18:05, 08. Febr. 2008 (CET)

Übersichtlichkeit der Seite(n) besser neuschreiben!

Besonders an EMEkO

Sie haben recht das die Formeln nicht prominent an den Anfang eines Subkapitels gehören. Auch sollte erst die Formel kommen, dann die deklaration der Indizes und möglicherweise anschließend ein "reales" Beispiel mit richtigen Zahlen und dazugehörigen Einheiten auch gleich mit der Grösseordnung wenn vom 10^1 "Normal" abgewichen wird.

Der Artikel ist sehr informativ jedoch nicht in "einem Rutsch" zu lesen. Auch ist die Tiefe auf langsam aber sicher über Hochschulniveau. Die Diskussionen zeigen das ja auf.

Die Hysterese-Grafik ist schon bei Tonköpfen meist nicht verstanden worden da müssen sie vermutlich mehr "drumherum" erklären.

Ich möchte gerade eine zusätzliche Wicklung für eine Hilfsspannung auf einen RKT "von der Stange" aufbringen. Der gesammte Artikel brinkt keinen praktischen Wissensgewinn in diesem gängigen leicht zu verstehenden Fall. Natürlich kann ich die erste Windung Ausmessen, etwas zusätzliche Theorie diesbezüglich in diesem Artikel ist aber angebracht.

Natürlich sehen sie die "Trafosache" immer von der Seite des "Einschaltknackses" Das ist keine direkte oder indirekte Kritik ganz im Gegenteil, ich habe ihre im W3 zugänglichen Artikel mit Begeisterung gelesen, deshalb sehe ich mein Schreiben mehr als Anregung für sie den gesamten WIKI-Trafoartikel neuzuschreiben. Ich denke da an einen Allgemeinenteil auf Oberstufen Niveau, dann die Hochschullehrmeinung mit den Formeln und dann erst die Zeitflächentheorie als nachzumessendes alternativ-(denk) Modell. Ich denke zur Lösung von praktischen Aufgaben ist das Zeitflächenmodell auch geeignet und kommt manchen Praktiker verständlicher daher. Während meiner Lehre an der G16 haben wir auch alle Sekndärseitigen Wirkungen mit dem ü auf die Primärseite gebracht, danach war der Rest der Berechnungen einfacher. Ihr Ansatz geht ja offensichtlich in die selbe Richtung. In diesem Zusammenhang viel auch mal der Name des Kapitäns Kohler oder Köhler, ein berufsfremder also, der sich mit Wechselstrom und Spulen offenbar per Natur bestens auskannte. Einige seiner Patente sind auf englischen Seiten wider einzusehen.

mfg
(nicht signierter Beitrag von 213.39.145.57 (Diskussion) 15:51, 12. Mär. 2008 (CET)) --JoBa2282 ^{Red mit mir} 13:25, 22. Mär. 2008 (CET)

Hallo Joba2282,

Betreff Zusätzliche Wicklung: Ich nehme an du willst wissen für wieviel Volt du wieviel Windungen benötigst. Wickle einfach 10 Windungen drauf und messe die dann an den 10 Windungen liegende Spannung, am besten unter der verhältnismäßigen Last. Teile die gemessene Spannung durch die 10 Windungen und du hast die Windungsspannung. Teile die gewünschte Voltzahl durch die Windungsspannung und du hast die nötigen Windungen. Du kannst es auch berechnen nach der Formel die auch im Trafo Artikel steht:U = 4,44 * f * N * A * Bmax. F=50, A gleich Kernquerschnittsfläche, Bmax. = 1,5. A ist aber schwer zu messen wenn die Windungen schon drauf sind auf dem Kern.

Die Drahtdicke richtet sich nach der Trafo Leistung, die auf dem Typenschild steht oder auch geschätzt werden kann. Bei 500VA und z.B. 100V sind es 5 A in der neuen Wicklung wenn diese alleine Strom übertragen soll, sonst anteilig. Pro qmm nicht mehr als 5A ergibt dann 1 qmm Draht Querschnittsfläche.--emeko 16:18, 22. März 2008 (CET)

Hallo emeko!
Danke für die Antwort, aber zur Info: Ich habe die Frage nicht gestellt, sondern nur die fehlende Signatur nachgetragen. ;)
Gruß
--JoBa2282 ^{Red mit mir} 22:38, 22. Mär. 2008 (CET)

Fluß oder Magnetisierungsstrom, was sagen sie uns?

Zu der sich nun schon durch mehrere Beiträge ziehenden Auseinandersetzung über die Bedeutung von Fluß bzw. Magnetisierungsstrom für für das Verständnis des Trafos möchte ich hier noch einmal folg. klarstellen:

Die Erschließung von Trafoverhalten, Eigenschaften und Funktion über den Mag.-Strom als Einstiegsgröße setzt dessen Messung voraus (siehe die div. Beiträge von PeterFrankfurt, FellPfleger u. a. ). Wegen der Verzerrungen, mit der bei diesem Strom gerechnet werden muß, genügt ein einfacher Meßwert nicht. Man braucht den Verlauf, insbesondere den Scheitelwert. Die Ermittlung des Flußscheitelwerts im Kern ist aus der Magnetisierungskennlinie dann möglich, allerdings auch nur, wenn der magn. Widerstand des Magnetkreises völlig homogen ist. Bei Querschnittsveränderungen oder Luftspalt im magnetischen Kreis funktioniert dies nicht mehr, da der Strom nur die Summe der magnetischen Spannung liefert, aber nicht die Aufteilung über die Teilstrecken, da die magnetischen Teilspannungen erst bekannt sind, wenn man den Fluß kennt. Der aber soll erst berechnet werden. In diesem Fall hilft nur noch ein iteratives Verfahren, d. h. probieren und korrigieren. Diese Verfahren ist äußerst unpraktisch bis undurchführbar, abgesehen davon, daß eine Trafoberechnung, die erst machbar ist, wenn man einen Meßwert hat, nicht zielführend sein kann.

Zielführend, weil völlig geradlinig, ist der Einstieg nur über die Primärspannung. Bei einem Netztrafo ist diese immer sinusförmig. Der Fluß im Kern entspricht dann der Spannungszeitfläche der Windungsspannung, im Prinzip zwar das Ergebnis einer Integration, bei Sinusform in der folgenden bereits bekannten zugeschnittenen Formel schon als fertiges Ergebnis enthalten:

$\Delta \Phi ={\frac {50\cdot 45\cdot U}{f\cdot N}}\,$

Über diesen Fluß Φ bzw. die Flußdichte B ist über die Magnetisierungskennlinie der magnetische Kreis bis zum Magnetisierungsstrom versteh- u. berechenbar, auch bei unterschiedlichen magn. Widerständen im Kreis. Siehe auch mein Beitrag: "Was sagen uns die Spannungszetflächen")

Dazu muß aber noch festgehalten werden, daß für das Grundverständnis des Trafos die Zusammenhänge zwischen Spannung und Fluß völlig genügen, da allein über diese das Prinzip des Trafos (Übertragung der Spannung zwischen den Wicklungen) zu erklären und zu verstehen ist. Für die Vorgänge im Kern ist allenfalls die Flußdichte B (B=Φ/A; A=Kernquerschnitt) zur Kontrolle etwaiger Sättigungseffekte zu beachten, der Magnetisierungsstrom selbst interessiert eigentlich nur im professionellen Bereich als Kontroll- u. Prüfwert.--Elmil 18:51, 1. Feb. 2008 (CET)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: 1=141.84.69.20 20:32, 13. Mai 2008 (CEST)

Bemerkung zu der obigen Gleichung, die in verschiedener Form im Artikel immer wieder auftritt: Das ist eine Zahlenwertgleichung, die als solche in moderner Wissenschaft und Technik nichts mehr verloren hat. Stattdessen verwendet man Größengleichungen. Die darin auftretenden Größen bestehen aus Maßeinheiten und Maßzahlen. Die Spezifikation der Maßeinheiten als separate Liste wie bei der Zahlenwertgleichung entfällt. Die besagte Gleichung (oben fehlt übrigens die Querschnittsfläche) sollte also als Größengleichung folgendermaßen geschrieben werden:

U=2*pi/sqrt(2) * N * f * A_Fe * B_max

(Den Formelsatz überlasse ich den Spezialisten, die das besser können) JB 13.05.2008

Hysterese und Spannungszeitflächen

Wer es noch nicht gemerkt hat: Jetzt hat Emeko auch noch den Artikel Hysterese bearbeitet. Ich plädiere für revert, wie auch hier. --PeterFrankfurt 00:30, 10. Feb. 2008 (CET)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: 1=141.84.69.20 20:32, 13. Mai 2008 (CEST)

Trafo mit zusätzlicher Wicklung

Danke für die Erklärung.

Bisher habe ich bei eigenen Basteleien einen grossen Bogen um RKT´s gemacht. In meiner Jugend habe ich mal Aktivboxen (120W Sinus) mit RKT´s nach Anleitung gebaut. Auch die machten schon manchen Ärger beim einschalten.

Da ich nun lesen konnte das das einschalten, nötigenfalls durch kauf einer ihrer Schaltungen, gar keine Probleme mehr bereitet habe ich mich nun an mehrere RKT´s herangetraut. Von der Stange sind sie günstig zu bekommen und mit den entsprechenden Formeln können sicherlich auch noch abweichende Spannungen zu oder abgewickelt werden. Die Form des Ringkernes bittet da ungeahnte Möglichkeiten für die Kleinserie und dem Bastler.

Was ich nicht verstehe ist z. B. folgendes:

Wie muss ich mir den Ringkern vorstellen? Ein Sandwich aus diesen besonderen Eisenblechen in Ringform von der Mitte heraus sich verjüngend? Dann die erste Isolierung und nun die Primär Wicklung dann wieder Isolierung und nun die Sekundäre(n) Spule(n)?

Und wenn ich nun noch was daraufwickeln möchte ändert sich die Spannung pro Wickel mit dem Abstand zum Eisenkern bzw zu der Primärspule? Müssen die zusätzlichen Wickel eng nebeneinander und/oder aufeinander geschlungen werden (trägt möglicherweise dick auf) oder sollten die Wickel möglichst über die gesamte Ringfläche einlagig verteilt werden auch wenn die einzelnen Adern dann nicht direkt nebeneinander zum liegen kommen? Die sind ja dann auch schräger zum Magnetfeld, bedeutet das weniger Volt pro Umschlingung? Der Wickelsinn bei Ringkernen? In Zeichnungen von RKT´s fehlen gerne die Punkte die den Wickelsinn angeben Ist der immer gleich? wenn ja wie?

So, sehen schon zumindest mir fehlt die von mir selbst gewünschten praktische Erfahrung mit RKT´s und die Einsicht wie man sie als Praktiker einfach händeln kann.

Mfg
(nicht signierter Beitrag von 213.39.145.105 (Diskussion) 21:21, 22. Mär. 2008 (CET)) --JoBa2282 ^{Red mit mir} 22:36, 22. Mär. 2008 (CET)

Hallo, ???, bitte signiere deine Beiträge, nachdem due dich angemeldet hast. Das sind viele Fragen auf einmal. Der kern ist kein Laminat sondern ein gewickelter Bandkern aus einem dünnen Eisenblech Band mit konstanter Breite, wie ein Rolladengurt aufgewickelt, mit einem Loch in der Mitte. Ein Laminat ginge auch währe aber teurer. Mit der Isolierung liegst du richtig. Jede Wicklung wird auf den ganzen Umfang verteilt, auch mehrlagig. Die neue Wicklung genauso darübergewickelt. Natürlich spielt der Wickelsinn eine Rolle. Das schräglaufen der Windungen spielt keine Rolle für die Spannung, braucht nur mehr Draht. Schau mal bei tauscher-transformatoren.de nach.--emeko, 11:11, 25. März 2008 (CET)

Mensch ist die Anmeldung nervig es gibt wohl keine einfachen Benutzernahmen mehr.

Ja danke erneut für die Infos.

Die Tauscher Seite hatte ich schon mal vor ca einem halben Jahr gefunden da war sie aber noch nicht so vollständig.

Die ist mittlerweile mit viel liebe zum Detail gestaltet.

Den gerollten EIsenkern habe ich dort, auch noch längeren suchen, nicht gefunden.

Der Wickelkondensator unter den "Sonderformen" kommt dem von ihnen beschriebenen aber wohl schon recht nahe.

Unter Wikibooks sind sie ja offensichtlich dabei eine Zusammenfassung zu schreiben.

Ich denke nur abseitz von Universitäten und ähnlichen Einrichtungen ist momentan nur die praktische Anwendung des (Ringkern)-Trafos von belang.

Wer bestimmt den Unterrichtsstoff, die Lehrmeinung, dort? sicherlich (noch)nicht sie.

Ich denke für ein richtiges Buch ist das Thema zu speziell und findet kaum Leser oder Verleger, somit ist der eingeschlagene weg sicherlich der richtige.

Manchmal ist das empirische/praktische arbeiten ja der Grundstein für neue Betrachtungsweisen die zur Verbreitung aber eine breite Basis bedürfen.

In diesem Sinne; mit Speck fängt man Mäuse.

Die Meinungsmacher von Morgen sind meist nur wehrend ihrer Studienzeit in der Lage oder willens sowas auszuprobieren dazu ist dieses spezielle Wissen um das RKT(um)wickeln aber nötig.

So wie ich das sehe spart der RKT Kupfer und (Leerlauf) -Strom und ist kurzzeitig sehr überlastbar.

Geringe Streufelder (EMK) war zumindest früher mal, fast das einzigste, allgemein anerkannte Argument für einen RKT.

Ich habe noch gelernt das mann z. B. einen RKT mit 50V bei benötigten 46V (Verlustleistung Entstufen) passend macht indem man den RKT ::nicht abwickelt sondern eine Gegenwicklung mit 4V aufbringt. Da stellt sich praktisch das Wickelsinnproblem.

Abwickeln ist natürlich eigentlich besser nur fehlt dort in Werkstätten das "Isolierband" zum wiedereinwickeln.

Die transparenten selbstklebenden Filmbänder (Tesa, 3m usw) haben keine Temperaturbeständigkeit und dicke wie die originalen Filmbänder.

Da stellt sich also auch ein praktisches Bezugs- und Preis- Problem wegen der zu erwartenden geringen Nachfrage.

So nun nochmal eine Nachfrage:

Wenn ich eine zusätzliche Wicklung für einen Lufter (max. 200mA) aufbringe richtet sich der Litzenquerschnitt also nur nach dem benötigten Strom (200mA), der Ri der gesamten Litze (ca 8-10m) ist egal da er im Verhältnis niemals so gross wird das er stört ==> keine 200mA?

Oder ist der durch die Spannung pro Umschlingung schon kompensiert, meint dicke Litze mehr Spannung pro Umschlingung als eine dünnere?

Mfg
(nicht signierter Beitrag von BertNuzer (Diskussion | Beiträge) 17:46, 25. Mär. 2008 (CET)) --JoBa2282 ^{Red mit mir} 13:19, 27. Mär. 2008 (CET)

Danke für die Rückmeldung. Die Fragen aus der Praxis zeigen, dass im Artikel zum Trafo noch was fehlt. Was meinst du mit Gegenwicklung? Du meinst wohl du willst auf der Primärseite was draufwickeln? Du hast ja dann 2 neue Wicklungsenden. Wenn du sie richtig zur bestehenden prim- Wicklung in Reihe schaltest, dann wird die 50V sek. Spannung kleiner, ansonsten größer. Ganz einfach. Für die Lüfterwicklung würde ich einen Draht mit 0,2 qmm Querschnitt nehmen für 200mA. Hallo es heißt Windungsspannung und nicht Querschnittsspannung, deshalb ist der Querschnitt für die Windungsspannung egal..--emeko, 19:50, 25. März 2008 (CET)

Ach, diese Anmeldung

Trafospannung entschärfen:

Also sekundärseitig würde ich die vier Volt bereinigen.

Die primärseitige Wicklung ist ja für die 230V (oder 2x120V) richtig, das mit dem Wickelsinn ist nun wichtig da ja gegen dem bestehenden gewickelt werden muss in den zusätzlichen "Umschlingungen" entstehen nun 4V aber mit entgegengesetzter Polarität ==> 50V-4V=46V

Der Ri ist sicherlich zu vernachlässigen.

So spart man sich das abwickeln der bestehenden Wicklungen mit den damit verbundenen geschilderten Problemen.

So lassen sich Trafos von der Stange für Reparaturen einsetzen wenn es die originalen RKT`s oder normalen Trafos nicht mehr gibt.

Auch wird die Wärmeentwicklung der Ta40°C (<= 105°C) regelmäßig stark unterschätzt so das die Auswahl der Trafogrösse nach VA meistens leider zu klein erfolgt.

Dadurch sind natürlich auch sämtliche Vorschriften (zB VDE) nicht eingehalten.

Ich denke sie könnten tatsächlich ein Buch mit dem Trafo als Thema schreiben das mehrere hundert Seiten füllt, nur sind den meisten Anwendern die Probleme sicherlich nicht bewusst so das aus deren Sicht nicht die Notwendigkeit zum kauf eines solchen Buches besteht.

Also das klassische Henne Ei Problem.

Ich denke aufkommende Fragen, auch meine, sollten sich erklärt, am Ende des Beitrags, im heute gängigen Frage und Antwortspiel (Frequently-Asked-Questions FAQ) widerfinden.

Das hilft den gelernten Querleser`n zu entscheiden ob sie weiter lesen sollten und den heutigen gestressten "Affekthandlern" zu schnellen Lösungsansätzen ihrer Aufgabe.(Probleme gibt es bei denen ja grundsätzlich nicht) :)

Ich denke es lassen sich noch zahlreiche praktische Beispiele für die Notwendigkeit einer Erklärung finden, nur hat selbst einer der auf so etwas stösst meist keine Zeit mehr sich Gedanken zu machen. Das läuft dann bestenfalls auf "wir probieren mal eben was" heraus. "Glücksargument": Wieso geht doch! Aber frage mich nicht warum, das entzieht sich nämlich jeglicher Erklärung! Basta; das war es dann.

Mfg
(nicht signierter Beitrag von Hontroddot (Diskussion | Beiträge) 21:43, 25. Mär. 2008 (CET)) --JoBa2282 ^{Red mit mir} 13:19, 27. Mär. 2008 (CET)

Hallo.. Ach diese Anmeldung,
der Trafo hat wohl primär 2*115V. Wenn du einige Windungen gegenläufig wickelst zur Primärseitigen Wickelrichtung, dann nimmt die Primärnennspannung ab, aber auch das Übersetzungsverhältnis. Du bekommst dann sekundärseitig mehr Volt und der Trafo steuert die Hysteresekurve mit 230V Primärspannung weiter aus, weil er ja nur noch ca. 210V hat als Primärnennspannung. Du betreibst Ihn aber bei 230V. Folge, er wird auch etwas wärmer und erzeugt auch höhere Einschaltströme weil seine Max. Induktion erhöht ist.--emeko, 08:24, 26. März 2008 (CET)

Nun hatte ich schon eine Menge geschrieben, ist aber nun weg.???

Also nochmal in kürze, mag ja sein das ich was falsch verstanden habe.

In meinem Beispiel war es die Sek. Seite die zusätzlich Litze bekommt.

Primärseitig ist nur eine 230V Wicklung vorhanden.

Der RKT Wickelsinn ist nicht zu erkennen zwischen Pri. und Sek. zumindest bei denen von der Stange. Der Hersteller könnte also liefern wie er will, oder bindet eine Norm die Hersteller?

Bei mehreren Wicklungen auf der Sek. Seite ist der Wickelsinn auch nicht zu erkennen.

das lässt sich aber ausprobieren. Möglicherweise sind auch die Farben genormt.

Die Gegenwicklung wird also auf die Sek. Wicklung aufgebracht die primäre liegt ja unter der sekundären da kommt man also ohnehin schlecht heran.

Also gegen den bestehenden Wickel wickeln bis die 4V weg sind.

Ob sich das ü wirklich ändert weiss ich nicht zumindest sieht es gemessen so aus, muss ja aber nicht stimmen.

mfg
(nicht signierter Beitrag von Ach diese Anmeldung (Diskussion | Beiträge) 23:53, 26. Mär. 2008 (CET)) --JoBa2282 ^{Red mit mir} 13:19, 27. Mär. 2008 (CET)

Hallo, ich dachte du willst primärseitig die Wicklung ändern. Mit einem 2 Strahl- Oscilloscop kannst du leicht den Wickelsinn zwischen Primär und sek. und zwischen den beiden Sek. Wickeln herausfinden. Wieso nimmst du Litze anstatt Lackdraht? Ansonsten hast du recht. Du must aber entgegengesetzt zur Sekundärwicklung wickeln.--emeko 08:52, 27. März 2008 (CET)

WICHTIG - Bitte lesen

Hallo "Mr. mfg",
ich nenne Sie jetzt mal so, da Sie Ihre Beträge mit dieser Grußformel beendet haben und diese immer gleich war. Dieser Diskussion entnehme ich mal, dass es sich bei der IPs 213.39.145.57 & 213.39.145.105 und den Benutzern BertNuzer, Hontroddot & Ach diese Anmeldung immer um die selbe Person handelt. Daher bitte ich Sie zukünftig folgende Punkte zu beachten:

1. Wenn Sie sich einmal registriert haben, dann brauchen Sie sich nicht ein weiteres mal Anmelden.
   Geben Sie einfach Ihren Benutzernamen und Ihr Kennwort in der Anmeldemaske ein und fertig. Das kostet sonst nur unnötige Ressourcen und schafft in der Diskussion und bei sonstigen Beiträgen nur Verwirrung.
2. Bitte unterschreiben Sie jeden Diskussionsbeitrag mit --~~~~

Sollten wirklich alle Benutzernamen Ihnen gehören, bitte ich Sie, sich für einen zu entscheiden und die anderen von einem Admin löschen zu lassen. Für Weitere Fragen stehen Ihnen Mentoren oder Diskussionseiten wie WP:BNW & WP:FZW zu Verfügung. Auch ein Blick in die Hilfe für Neulinge könnte hilfreich sein.

Vielen Dank!
Grüße --JoBa2282 ^{Red mit mir} 13:19, 27. Mär. 2008 (CET)

Ich weiß zwar nicht, wie vorstehende Diskussion der Verbesserung des Artikels dient. Damit dabei vielleicht doch noch in diesem Sinne etwas "rumkommt", will ich dazu noch folgendes (er)klären:

Eine Vorschrift zum Wickelsinn gibt es m. W. nicht, üblicher Weise wird aber immer gleichsinnig gewickelt, schon der Maschinen wegen. Es gibt aber eine Regel, m. W. sogar eine Norm, die besagt, daß die Wicklungsanschlüsse an Trafos so mit Zahlen zu bezeichnen sind, daß Ströme, die in jeweils gleichartiger (z. B. steigender) Zahlenfolge die Wicklungen durchfließen, magnetisch auf den Kern die gleichartige Wirkung haben müssen. Damit erledigt sich die Frage nach dem Wickelsinn weitgehend von selbst, d. h. man kann wickeln wie man will, man muß nur immer die Bezeichnungsregel beachten. Das betrifft auch Inhalte im Artikel, bei denen dem Wickelsinn eine Bedeutung zugesprochen wird, die er gar nicht hat.

In Fällen wie bei unserem Herrn Anonymus, in denen am fertigen Trafo noch etwas dazu gewickelt werden soll, hilft es nur bedingt. Entweder es läßt sich über die oberste Lage nachträglich noch die Bezeichnung von Anfang und Ende und der Wickelsinn erkennen oder man wickelt wie man will und mißt es nachher aus. Allerdings sollte man die Anschlüsse der neuen Wicklung wieder unter Beachtung der besagten Regel bezeichnen.MfG--Elmil 13:14, 28. Mär. 2008 (CET)

Endlich habe ich wie schon lange gewünscht, die Kurve eines "schlechten" Einschaltens unter Einschaltvorgang dazugefügt.--emeko 17:47, 06. April 2008 (CEST)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: 1=141.84.69.20 20:32, 13. Mai 2008 (CEST)

Wo bleiben eigentlich die anderen Diskussionspartner, wie FellPfleger, WDWD, Janka, Ost38, RaiNa, Norro, Ulfbastel, AnastasiusZwerg mit ihren Meinungen?

Es würde mich interessieren wie sie derzeit das Bild beurteilen. Hat ELmil und emeko oder PeterFrankfurt recht mit der Spannungszeitflächen Beurteilung?.--emeko 10:15, 04.Febr. 2008 (CET)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: 141.84.69.20 20:32, 13. Mai 2008 (CEST)

Schwer lesbar: Transformator#Physikalische Grundlagen

Selten habe ich einen so schwer verdaubaren Text gelesen wie Transformator#Physikalische Grundlagen. Der fällt glatt durch jeden Oma-Test und dürfte nur ganz wenigen Suchenden weiterhelfen, die verstehen wollen, wie ein schlichter Netztrafo funktioniert. Mein Vorschlag: Zwei getrennte Texte:

• Text A mit einer schnellen, aber physikalisch korrekten Abriss zum magnetischen Innenleben eines Trafos, wenn er mit sinusförmigem Strom betrieben wird. Kurz, kompakt, verstehbar. Den auch Dummies kapieren können.
• Text B so wie er jetzt dasteht, für die ganz Neugierigen, wenn sie Lust auf mehr haben und sich durcharbeiten wollen.

Einwände?--Herbertweidner 00:00, 11. Apr. 2008 (CEST)

Eigentlich keine, es kann nur besser werden. Der Transformator hat sein Gesicht verändert, nachdem das Konzept der "Spannungszeitflächen" an allen Ecken und Kanten durchgedrückt wurde. So ist also nicht mehr der Strom die Ursache des Flusses, sondern das Anlegen einer Spannung während einer Zeit. Aber wir können uns ja auch nicht mal über die Bedeutung des Wortes "Fluss" klar werden.

Ich bedauere, dass man die Erfahrung der Wirklichkeit immer mit der Wirklichkeit gleichsetzt. Man erfährt, dass ein Strom fließt und sich ein Magnetfeld ausbildet. In der Spule. Nur, das stimmt nicht. Das Magnetfeld und der Strom sind einfach zwei miteinander so eng verbundene Erscheinungen, dass man entweder das eine oder das andere beschreiben kann, das andere oder das eine ergibt sich. Natürlich ist das nicht praktikabel, aber das verlangt Physik auch nicht. Dass Masse Energie beinhaltet ist völlig unabhängig davon, dass man diese auch wieder herauslösen kann. Die Aussage, dass Masse Energie sei, ist aber falsch. Es kann eine Erscheinungsform von Energie sein, einen "Energieform". Nur damit stöße man auf enorme Probleme. FellPfleger 08:03, 11. Apr. 2008 (CEST)

hmm, „das Anlegen einer Spannung während einer Zeit“ soll also ein Magnetfeld erzeugen. Ohne Strom und auch bei Drahtbruch? Oder im Kondensator? Das sollte sich der Erfinder dieses Unsinns patentieren lassen, er wird die Energiewirtschaft umkrempeln --Herbertweidner 08:25, 11. Apr. 2008 (CEST)

Nun, es gibt halt den Begriff "Spannungszeitfläche". Und der wurde in den letzten Monaten massiv in den Artikel eingearbeitet. Ursache dafür: der Autor hat sich damit befasst, wie man die Einschaltströme von Transformatoren beherrscht und eine Lösung dafür am Markt. Und seine Erkenntnisse prägen nun wesentlich den Artikel. Bei der ganzen Diskussion, die mir irgendwann zu aufwändig war, sind mir allerdings einige Sachen "richtig klar" geworden, etwa warum ein Ringkern so hohe Remanenz zeigt. Und eigentlich könnte man hier einen wirklich guten "Oma-Effekt" erreichen. Aber das wird dann wieder in wissenschaftlichen Ergüssen ertränkt. Lang lebe die Wikipedia! Anmerkung: Die Spannungszeitfläche ist natürlich nicht schlecht, ist es ja nichts anderes als das Zeitintegral der Spannung an einer Induktivität und damit, ideale Induktivität vorausgesetzt, die integrale Stromänderung. Also ein Maß für den Strom, im idealen Fall. Man könnte auch Strom sagen, hört sich halt nicht so intellektuell an. ;-]FellPfleger 08:54, 11. Apr. 2008 (CEST)

• Hallo herbert Weidner, ich habe Einwände, denn jetzt steht unter 1.)das der Strom die Ursache ist und 2.)das der Strom dier Ursache ist, also genau das gleiche und jetzt falsche. Und "wenn man einen Transformator mit einem Strom betreibt", ist es einfach falsch das so zu sehen, denn der Nutz-Strom stellt sich erst ein wenn Last dazu kommt. Auch ist wie schon hundertmal gesagt der Leerlauf-Strom nicht die Urasche der Magnetisierung sondern ist erst die Wirkung der Spannungszeitflächen und der Form der Hysteresekurve, welche den Kern charakterisiert. Also ändere bitte das unter Physikalische Grundlagen von dir geänderte wieder, sonst tue ich es. Vielleicht machst du dir mal die Mühe und versuchst zu verstehen was wir die letzten Monate mühsam geschrieben haben. Elmil und ich.
• Mit der Einteilung an Text A= einfach und B= wie vorher bin ich einverstanden, aber dann bitte richtiges schreiben und nicht wieder die alten Zöpfe, dass der Strom die Magnetisierung aufbaut. Siehe auch die Spielwiese von Elmil.
• Hallo HerbertWeidner, bei Drahtbruch geht es natürlich nicht, mit den Spannungszeitflächen, dann kann sich kein Strom einstellen. Und für den Kondensator braucht das Induktionsgesetz auch nicht zu gelten. Was verlangst Du? Ich sage ja nicht, dass es ohne Strom ein Magnetfeld gibt, ich sage er fliesst erst wenn die Induktionsänderung durch den Aufbau der Spannungszeitflächen einsetzt. Es geht hier nur um die Definition von Ursache und Wirkung. Ursache sind die Spannungszeitflächen und die Wirkung ist die Induktionsänderung und damit der Stromfluß, der nun wie beschrieben, je nach Kernform einen total unterschiedlichen Verlauf hat im bezug zur Sinusspannung an der Trafospule. Wer sich an dieser schwierigen Diskussion beteiligt, sollte zuerst mal das bisher diskutierte verstanden haben, und eben im Archiv nachlesen, weil es hier leider gelöscht wurde.--emeko 09:54, 11. April 2008 (CEST)

Hallo Fellpfleger Du solltest aufhöhen Technik und Physik mit Philosophie zu verwechseln.--emeko 09:26, 11. April 2008 (CEST)

Magnetische Flussdichte B um einen vom Strom I durchflossenen Leiter

Hallo emeko, ich kann und werde keine physikalischen Tatsachen verbiegen und die kannst du dem Bild entnehmen: Strom ist die Ursache eines Magnetfeldes und nix anderes. Weder Spannung noch Zeit noch irgend eine Fläche unter irgend einer Kurve. In meinem bisherigen Beitrag kam der Ausdruck "Nutz-Strom" auch nicht vor!?

Physik ist eine experimentelle Wissenschaft: Klemme einen alten Trafo an Netzspannung, lasse nur Leerlaufstrom fließen und prüfe mit einem alten, rostigen Schraubenzieher, ob der Eisenkern magnetischer ist als vorher. Prüfe auch das Gegenteil: Stecker raus - ist der Kern immer noch magnetisch? Wenn du dann auch nur ein einziges Mal behauptest „der Leerlauf-Strom nicht die Urasche der Magnetisierung“, werde ich Kübel voll Spott über deinem Kopf ausschütten!

Aber nun wieder ganz Ernst: Auf die Spannungszeitflächen werde ich noch eingehen, sie sind erfunden worden, um das Einschaltverhalten behandeln/berechnen zu können, sie bringen aber für den Dauerbetrieb (eingeschwungener Zustand) keine Erleuchtung. Warte bitte erst mal ab und gehe nicht gleich mit der Axt über meinen Text.

Noch ein Argument: Den Trafo muss man auch erklären können, ohne auf dem Eisenkern herumzureiten. Schließlich funktionieren auch eisenlose Trafos bei geeigneten Rahmenbedingungen ganz gut. Daran erkennst du, dass es auch ganz sicher nicht auf Hysterese oder deren Form ankommen kann, denn Luft hat keine magnetische Hysterese. Die beigefügten freundlichen Ratschläge zum Verständnis solltest du vielleicht auch mal selbst beherzigen.--Herbertweidner 13:05, 12. Apr. 2008 (CEST)

Es gibt hier ja noch unendlich viele archivierte Diskussionen. Das Problem hier in diesem Fall ist, dass sich die wenigsten Wissenschaftler Gedanken machen über die Technik der verwendeten Prinzipien, an der Technik scheitert es aber oft. Und der Techniker wird in die Verantwortung genommen. Die "Spannungszeitfläche" ist hier eine Frustreaktion: Jemand wird in die Verantwortung genommen, weil immer wieder Sicherungen rausfliegen, obwohl man doch die "besten" Transformatoren einsetzt und nachdem dieser zeigt, dass er das Problem lösen kann, sind die Wissenschaftler in ihrer Arroganz nicht bereit, die erklärende Theorie richtig und für das Weltgeschehen bedeutsam anzusehen. Also, lassen wir die Spannungszeitfläche das sein, was sie ist: eine gut messbare Größe, wenn man den Strom nicht messen kann, Strom kann man in der Regel nicht messen, wenn er groß ist, und ansonsten ist sie unter der Annahme eine idealen Induktivität nichts anderes als der Strom. Nur halt ein längeres Wort und damit unbequemer. FellPfleger 14:14, 12. Apr. 2008 (CEST)

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Bevor´s jetzt wieder los geht....,

noch mal im Interesse der Sache, ein Versuch einen Konsens zu erzielen.

Die Behauptung, daß die Einprägung einer Spannung an die Spule einer elektromagnetischen Anordnung, wie z. B. an die Primärwicklung eines Trafos, automatisch eine Magnetflußeinprägung im Kern zur Folge hat, diese sozusagen von dieser Spannung "verursacht" wird, ist jedenfalls insoweit erklärungsbedürftig, als es in einem scheinbaren Widerspruch zur Schulbuchpysik steht, die da, nicht zu Unrecht, sagt, Magnetfluß bedarf eines magnetischen Feldes und dieses muß von einem Strom ausgehen.

Verzeih, dass ich nochmal gegen die „Einprägung“ das Wort ergreife. Wenn etwas geprägt wird, dann hat das eine bleibende Veränderung zur Folge. „Einprägen“ bedeutet „sich etwas merken, lernen“. Hier wird ganz einfach eine Spannung an die Wicklung (zur Not: Spule) gelegt oder geschaltet. Das kann auch eine Gleichspannung sein, von der unterstellt wird, dass sie über den beschränkten Betrachtungszeitraum konstant ist. -- wefo 12:20, 14. Mai 2008 (CEST)

Es macht keinen Sinn, das Wort "eingeprägt" auf die semantische Analysenwaage zu legen. Gemeint ist ganz einfach eine "Spannungsquelle". Der von mir gewählte Begriff gilt bei Insidern als geflügeltes Wort, bei dem jeder sofort weiß, was gemeint ist. Es war natürlich nicht klug, zu glauben, daß es bei Wiki Insider gibt.MfG--Elmil 18:30, 14. Mai 2008 (CEST)

Hallo Wefo, siehe: Einprägen.--Emeko 16:27, 14. Mai 2008 (CEST)

An dieser Stelle empfiehlt sich aus das googlen nach "Stromeinprägung". Das sollte dann alle Zweifel beseitigen FellPfleger 18:49, 14. Mai 2008 (CEST)

Der entsprechende Passus ist nicht durch Quellen belegt und insoweit in der Wikipedia unzulässig. Nun bin ich allerdings der Letzte, der gegen die Wiedergabe aktuellen Wissens etwas einzuwenden hätte. Aber gegen diese Verwendung des Wortes habe ich dermaßen starke Bedenken (und eine Aversion!), dass ich mir vorstellen kann, einen LA zu stellen (WP:TF). -- wefo 17:13, 14. Mai 2008 (CEST)

Eine genaue Betrachtung des Vorgangs liefert dazu eine Erklärung, die zeigt, daß beide Seiten Recht haben und zwar aus folg. Grund:

Es ist in der Tat so, daß in realen Magnetkernen ein Magnetfluß nur als Ursache eines Stromes entstehen kann, weil dieser die erforderliche magn. Spannung bzw. das H-Feld dazu liefert. Dennoch gilt bei einer Speisung mit einer eingeprägten Spannung, wie bei einem Trafo üblich, daß die Flußänderungsgeschwindigkeit (dphi/dt) immer exakt dem Augenblickswert der treibenden Spannung entspricht (Spannungsabfälle zunächst außer acht gelassen). Den Grund dafür liefert das Induktionsgesetz mit dem Phänomen der Selbstinduktion (ich halte nicht viel von der Unterscheidung Induktion -- Selbstinduktion, es ist physikalisch das gleiche). Eine Betrachtung des Magnetisierungsvorganges im einzelnen zeigt nämlich, daß der Strom (bzw. das damit verbundene dI/dt), der als Folge der Spannung den Kern magnetisiert, ein dphi/dt zur Folge hat, das in der Wicklung eine Spannung induziert, die der treibenden Spannung entgegenwirkt. Das Gleichgewicht dieser beiden Spannungen kontrolliert nun den Magnetisierungsstrom derart, daß bei zu kleinem Stromanstieg die Gegenspannung zu klein wird, die treibende Spannung das dI/dt vergrößert, bei zu großer Gegenspannung passiert das Gegenteil. Das ganze funktioniert wie ein Regelkreis, die treibende Spannung als Sollwert, die induzierte Spannung als Istwert, der Magnetisierungstrom als Stellgröße. Diese "Quasiregelung" sorgt dafür, daß der Magnetflußanstieg (dphi/dt) immer exakt der treibenden Spannung folgt, der Fluß selbst z. B. am Ende einer Halbperiode dem Spannungs/Zeit-Integral (Spannungszeitfläche) entspricht. Das Ergebnis sieht so aus, als würde die Spannung den Fluß einprägen. Das physikalische Initial ist jedoch der Strom, seine Größe und sein zeitlicher Verlauf ist zu jeder Zeit der Führungsgröße "Spannung" untergeordnet. Der zeitliche Verlauf des Stromes kann bei sinusförmigem dphi/dt bei nichtlinearer Hysterese dann nicht mehr sinusförmig sein. Die Hysterese wirkt wie eine nichtlineare Übertragungsfunktion, die mit dem Fluß zusammen den Strom bestimmt.

Der Vergleich mit einem Regelkreis soll natürlich nur dem besseren Verständnis dienen. Man kann den Vorgang auch mit den Kirchhofschen Regeln (Maschenregel) erklären: Die Summe aller Spannungen im Magnetisierungskreis muß immer 0 sein, d. h. Uprimär = -Ui = dphi/dt (jeweils bezogen auf 1 Windung, U demnach die Windungsspannung). Meiner Erfahrung nach wird es so aber von Nichtelektrikern nur schwer verstanden.

Den Vorgang kann man auch als "spannungsgeführte Magnetisierung" bezeichnen. Sie funktioniert immer dann und dann aber auch nur so, wenn die eingeprägte Spannung als Führungsgröße die Kontrolle übernimmt. Sie funktioniert nicht bei einer Speisung mit einem eingeprägten Strom, ein eher seltener und weitgehend unbrauchbarer Fall. Der sinusförmige Magnetisierungsstrom, den sich manche immer wünschen, würde bei einem Trafo nur in Sonderfällen, bei einer völlig linearen Magnetisierungskennlinie (Luftkern), auch an der Sek. Seite eine Sinusspannung liefern (ganz abgesehen von der Frage, wie man diesen Strom überhaupt zustande kriegt). Der Umstand, daß bei einem Trafo die Sek. Spannung immer genau so aussieht, wie die Spannung auf der Primärseite, z. B. sinusförmig, kann doch kein Zufall sein. Sie ist dem Phänomen der "spannungsgeführten Magnetisierung" zuzuschreiben, weil eben Uprim = dphi/dt = Usek (bezogen auf Windungszahl 1) ist. So und nur so funktioniert eben ein Trafo und deswegen gehört dies eben auch zu den Kernaussagen bei den pysikalischen Grundlagen. Daß dann der Fluß selbst konsequenter Weise dem Spannungs/Zeitintegral, d. h. der Spannungszeitfläche entspricht, muß letztlich nur denjenigen interessieren, der sich mit Einzelheiten des Trafos befasst.

Der Kritik am Artikel stimme ich uneingeschränkt zu. Es wäre wünschenswert, daß sich da mal jemand darüber macht, der auch schreiben kann. Den englischsprachigen Artikel, auf den hier schon verwiesen wurde, finde ich von der Strukturierung her gar nicht schlecht. Wenn man dort die richtige Physik noch einarbeitet, könnte das schon sehr lesenswert sein.--Elmil 12:57, 11. Apr. 2008 (CEST)

• Ich stimme Elmil in allen seinen Aussagen zu. Ich merke an, dass Elmil seine Aussagen ergänzt hat und denen die sagen, der Strom sei die Ursache der Induktion, eine Verständnis-Brücke baut. Auch ich war vor Monaten schwankend in meiner Ansicht, ob jetzt die Spannung oder Strom verantwortlich ist für das Trafowirkprinzip. Es sind wie gesagt beide. Alleine auch die Tatsache, dass der Leerlaufstrom und der Laststrom völlig unterschiedlich sind, die Sekundärspannung aber die gleiche ist, egal ob Leerlauf herrscht oder eine Last anliegt, beweist doch auch die Ursächlichkeit der Spannung. Seht es doch mal wie ein einfacher Elektriker. Die Spannung ist die Ursache, dass durch einen elektrischen Leiter ein Strom fliesst. Natürlich kann man auch sagen der Spannungsabfall an einem Leiter wird durch den Strom am Leiterwiderstand verursacht. Da aber das Stromnetz eine eingeprägte, konstante Spannung hat, ist die erste Aussage ursächlich. Eingeprägte Spannung bedeutet eine von der Belastung unabhängige Spannung. Sie ist die Mutter aller Dinge im technischen Stromkreis.--emeko 15:00, 11. April 2008 (CEST)

• Hallo herbertweidner, was du am 11.04.08 abends geschrieben hast ist in meinem, unserem, Sinne. Ich denke es hilft den Artikel vom Trafo verständlicher zu gestalten.--emeko 20:33, 11. April 2008 (CEST)

Hallo Elmil, du hast weiter oben die gravierende Falschbehauptung „Der Umstand, daß bei einem Trafo die Sek. Spannung immer genau so aussieht, wie die Spannung auf der Primärseite, z. B. sinusförmig, kann doch kein Zufall sein.“ vom Stapel gelassen. Das ist grob falsch, denn

1. Wenn man an die Primärwicklung Gleichspannung anlegt, kommt bei der Sekundärwicklung garantiert keine Gleichspannung raus!
2. Wenn man an der Primärseite Gleichspannung ein- und ausschaltet, also so eine Art Rechteckspannung anlegt, kommt auch etwas ganz anderes raus, nämlich kurze Impulse mit abwechselnd unterschiedlicher Polarität.
3. Wenn man so hohe Sinusspannung niedriger Frequenz an die Primärspule legt, dass der Eisenkern im Scheitel gesättigt ist, kommt immer dann, wenn die Primärspannung besonders gross ist, an der Sekundärseite besonders wenig raus. Ausserdem überwiegen dann wegen der Verzerrung in der Sekundärspannung deutlich höhere Frequenzen.
4. Woher kommen die unangenehmen Phasenverschiebungen und Verzerrungen bei Audiotrafos, wenn doch angeblich die Primär- und Sekundärspannung immer genau gleich aussehen?

Irgendwie hast du offenbar nicht so recht verstanden, wie ein Trafo funktioniert. „Bevor´s jetzt wieder los geht....,“ solltest du vielleicht mal nachschulen... Etwas leisere Töne wären angebracht!--Herbertweidner 00:51, 14. Apr. 2008 (CEST)

Gedenkstein. An dieser Stelle hier hat HW den Gleichspannungstrafo erfunden, von dem vorher nie die Rede war. FP hat den Ball dann aufgegriffen mit einer etwas provokanten, aber gar nicht so falschen Argumentation (er hat sich ja nie geäußert, wie lange der Trafo das durchhält, muß er auch nicht). Bis heute füllt der Gleichspannungstrafo von herbertweidner die Diskussionsseiten und lenkt ab von den vielen unsinnigen Behauptungen, die er sonst noch erfand.--Elmil 12:03, 14. Mai 2008 (CEST)

Was sollen diese Dummschwätzereien? Die Rede war natürlich vom Verhalten eines Trafos bei Betrieb mit Werten, die seiner Auslegung entsprechen und darauf bezogen ist meine Aussage natürlich richtig.--Elmil 22:22, 14. Apr. 2008 (CEST)

An dieser Stelle muss ich aber heftig widersprechen.Es ist wirklich so, dass ein Transformator Spannung transformiert und sich nicht darum kümmert, ob die Spannung zeitveränderlich ist oder nicht. Alle beobachteten Abweichungen haben nur mit technischen Gegebenheiten zu tun wie ohmscher Widerstand, Sättigung usw. Also: man legt eine konstante (Gleich-) Spannung an, der Strom nimmt linear zu, in der Sekundärspule wird eine zur Primärspannung proportionale Sekundärspannung erzeugt. Da hat Elmil wohl wirklich recht. Das seltsame ist, dass hier jeder elementare Fehler macht und gelegentlich die des anderen korrigiert werden, es kommt aber auf keiner Seite zu einer Einsicht, also zum Gewinn von Wissen. FellPfleger 08:58, 14. Apr. 2008 (CEST)

??Jetzt muss ich mal ganz deutlich werden: Das ist echter bullshit! Du hast einen „Gleichspanungstrafo“ erfunden? Weshalb gibt es dann weltweit nur Wechselstromnetze? Hast du jemals an die Primärwicklung eine Stunde lang 200 V Gleichspannung angelegt und dabei kam an der Sekundärspule eine Stunde lang Gleichspannung raus?? Führt das mal vor oder oder (Pardon) du bist ein ganz grosser Schwätzer, der keine Ahnung vom Thema hat!--Herbertweidner 14:06, 14. Apr. 2008 (CEST)

Hallo Herbert weidner: Was du weiter oben schreibst, zeigt erneut, du hast meine Texte nicht gelesen oder nicht verstanden hast.

Du meckerst ELMIL an er schreibe was falsches, weil man keine DC Spannung am Ausgang des Trafos bekommen kann usw. Natürlich gilt das von Elmil gesagte nur solange das Eisen ummagnetisiert werden kann, also innerhalb der hysteresekurve ummagnetisiert wird. Das weisst du natürlich auch, denkst nur nicht dran, oder bist spitzfindig. Siehe meine Grafik, Trafo-grundlagen-11.png, in meiner Ausführlichen Beschreibung, wo ich eine DC Spannung an die Primärspule lege und eine gleich große DC Spannung am Ausgang bekomme, bis die Sättigung erreicht ist. Die Sekundärspannung ist auch nicht verzerrt solange der Trafo nicht in Sättigung geht. Auch kann ein Trafo eine Rechteckspannung gut übertragen, solange er nicht in Sättigung geht. Das stützt alles die Spannungszeitflächenthese. Siehe Impulsübertrager oder Zündübertrager usw. usw.. Bitte versuche erst einmal das bisher geschrieben zu verstehen und wenn du es nicht verstehst, durch nachfragen zu lernen. Dann erst bitte verbessern oder was neues schreiben. Deine zusätzlichen Grafiken finde ich übrigens gut und übersichtlich, wie auch das meiste in deinen Texten, aber wenn was nach meiner Meinung falsches drinsteht, wehre ich mich. Deine Antwort auf fellpfleger ist völlig überzogen, weil Ihr aneinander vorbeiredet. So blöd ist doch keiner, daß er nicht weiß, daß man über den Trafo keine dauerhafte DC übertragen kann. Es geht hier doch darum wie innerhalb der Hysteresekurve verfahren wird und da sagst du was falsches wenn due behauptest, daß die Sekundärspannung verzerrt wird, wenn man die Magnetisierung dorthinfährt wo die Hysteresekurve sich neigt. Erst wenn keine Ummagnetisierung mehr stattfindet kann die Sekundärspannung der Primärspannung nicht mehr folgen. Bis dahin steigt aber der Strom auf viel größere Werte als er im lineraren teil der Hyst. Kurve beträgt.--emeko 15:13, 14. April, 2008 (CEST)

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Windungszahl

Mir ist ein dicker Fehler in den aktuellen Formeln aufgefallen: Überall, wo es um Uind=-dphi/dt geht, muss als zusätzlicher Faktor die Windungszahl n mit rein, sonst kommt ja gar nicht auf das Spannungsverhältnis. Irgendwo ist sie dann als N plötzlich in einer Formel drin, um im nächsten Absatz schon wieder verschwunden zu sein. Das sieht falsch aus. --PeterFrankfurt 01:54, 12. Apr. 2008 (CEST)

Danke für den Hinweis. Hier ist mir im Eifer des Gefechts etwas durch die Lappen gegangen. Da fehlt der Hinweis, daß hier alles auf 1 Windung bezogen wird, d. h. die Spannung ist eigentlich die Windungsspannung. Ändert aber nichts am Grundsatz. Ich trag das im Disk. Beitrag nach. MfG--Elmil 10:26, 12. Apr. 2008 (CEST)

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Der Artikel ist unlesbar

Hallo, wie kann man nur einen Artikel mit dieser Länge und Unübersichtlichkeit anlegen? Da schaltet doch selbst der geduldigste Leser irgendwann ab. Warum beschreibt man nicht einfach die Funktionsweise eines idealen Transformators incl. der physikalischen Formeln und lagert alle speziellen Punkte wie "Praktische Ausführung" und "Anwendungen" in jeweils eigene Artikel, die hier verlinkt werden? Dann könnte man sich einen schnellen theoretischen Überblick verschaffen, ohne von Detailinformationen erschlagen zu werden. So wie der Artikel jetzt aussieht bleibt jedenfalls kein Leser bei der Stange. --78.52.251.161 15:00, 12. Apr. 2008 (CEST)

Das ist ein guter Ansatz und so sollte es auch gemacht werden. Man beschreibt, was ein Transformator eigentlich ist, und dann macht man z.B. eine Artikel "Drehstromtr.", "HF-Tr", usw. Der Versuch, den ersten Schritt zu machen scheitert aber schon kläglich. Denn die Aussage, dass er eine Impedanz wandelt, hat das Problem, dass man sich des Wesens eines solchen Begriffes nicht bewusst. ist. Die Aussage "man wandelt eine Spannung in eine andere um" führt zu der Frage: was ist Spannung. Usw, usw. Und dann kommt die Spannungszeitfläche und überdeckt alles mit dem Leichentuch. ;=] FellPfleger 15:34, 12. Apr. 2008 (CEST)

Hallo Herbertweidner, Das verstehe ich nicht, du hast es nach meiner Korrektur wieder zurückgeändert:

• ""Als dritter Faktor kommt die Orientierung des Magnetfeldes dazu: Wenn B quer durch die Spulenfläche tritt, also parallel(!) zu A ist, ist die induzierte Spannung maximal, denn der Cosinus kann nicht größer als 1 werden. Kippt man die Spule um 180°, ändert sich das Vorzeichen der Spannung, weil der Cosinus dann den Wert -1 hat. Wenn die B-Feldlinien parallel zur Fläche laufen, ist cos(90°) = 0 und es wird keine Spannung induziert.""
• Wenn B quer zur Spulenfläche läuft, dann ist es doch parallel, und weiter unten ist parallel richtig beschrieben das da keine Spannung entsteht.
• Du solltest noch dazusagen das nur die Änderung von B die Spannung entstehen lässt, und das bei parallel zur Fläche laufendem Magnetflusslinien keine Spannung erzeugt werden auch wenn das B sich ändert..--emeko 21:16, 12. April 2008 (CEST

Dieser neue Text ist absolut unlesbar. Da war vorher schon etwas Unverdauliches gestanden und jetzt wurde es noch verschlimmbessert. Es interessiert doch niemand, was alles nicht ist, genau so wenig, wie irgend welche Varianten des Induktionsgesetzes interessieren, die für den Trafo überhaupt nicht relevant sind. Da wird irgend ein nicht zusammenpassendes Zeug irgend wo abgeschrieben und nach dem Motto zusammengefügt: Fügt zusammen, was nicht zusammengehört.

Gebt mir noch etwas Zeit, dann stelle ich hier mal einen Textvorschlag zur Diskussion. Teil ist schon fertig, Rest fehlt noch. Dann dürft ihr mich auch zusammensch... , wenns euch nicht passt. MfG --Elmil 22:28, 12. Apr. 2008 (CEST)

An Elmil: Ich habe keine einzige Zeile irgendwo abgeschrieben.

An Emeko: Der Normalenvektor ist so definiert: Wenn die Spulenfläche flach auf dem Tisch liegt, ist der Normalenvektor vertikal, zeigt nach oben oder unten. Wenn B auch vertikal verläuft, ist B parallel zu A und der Cosinus ist maximal. Wenn B sich ändert, wird in der Spule besonders viel Spannung induziert. Wenn aber B horizontal ist, bilden B und A einen rechten Winkel, Cos ist null, und Änderungen von B bewirken nix in der Spule. Ich weiss, der Umgang mit dem Normalenvektor ist gewöhnungsbedürftig, ist aber Standard. Alle Formeln verlassen sich auf diese Definition.--Herbertweidner 08:15, 13. Apr. 2008 (CEST)

Hallo herbertweidner, für mich A die Bezeichnung der Spulenfläche und wenn das die Bezeichnung des dazu senkrechtstehenden Normalvektors ist, dann solltest du das auch dazuschreiben, sonst versteht es niemand. Allerdings verkompliziert die EInführung des Normalvektors die Verständlichkeit, wieso bleibst du nicht einfach bei der Fläche. Zumal im zweiten Teil der These ein Widerspruch besteht, wo du schreibt wenn die Feldlinien parallel zu A laufen, wo du wieder die Fläche meinst.... Was du beim Einschalten des Trafos schreibst ist ebenso unverständlich. Wieso musst du zusätzlich zu meiner anschaulichen Beschreibung noch was neues einführen, was nur aus Formeln besteht? Auch zu den Auswirkungen des Eisenkerns und der Konsequenz für einen Netztrafo wenn er diesen nicht hat, habe ich schon genug geschrieben. Wieso schreibts du nun dazu ein eigenes Kapitel? Dein Satz: Wenn B sich ändert wird in der Spule besonders viel Spannung induziert ist auch falsch. Es muß heißen: Nur wenn B sich ändert wird in der Spule Spannung induziert, wenn B gleich bleibt wird gar keine Spannung induziert, nicht weniger wie dein Satz sugeriert. Ich hätte da noch viele Kleinigkeiten, aber ich warte deine Fertigstellung und vor allem Elmils neuen Text ab.--emeko 09:24, 13. April 2008 (CEST)

Leider ist beides üblich:

• A ist ein Maß für den Flächeninhalt in cm². A (ohne Vektorpfeil) bedeutet auch die Länge des Normalenvektors in cm, also seinen Betrag. 25 cm² werden (je nach gewähltem Maßstab) durch einen 5 cm langen Pfeil symbolisiert.
• A (mit Pfeil oben drauf) ist der Normalenvektor, der senkrecht in der Fläche steckt. In ihm stecken Richtung (Orientierung der Fläche) und Größe der Fläche. Da es bei der Induktion auch auf die Richtung ankommt, wird optimalerweise mit Vektoren gearbeitet. Dann kommt der SIN-Faktor automatisch raus.

Wenn man sich über die Richtung klar geworden ist, kann man auf die Vektoren verzichten, weil die Rechnerei dann "normaler" wird. Ich habe ja versucht, möglichst schnell vom Vektor wegzukommen, aber ganz ohne geht es (zumindest am Anfang der Herleitung) nicht.

Den Abschnitt zum Einschalten habe ich nur begonnen und ein paar Fetzen reinkopiert, die noch keinen Zusammenhang ergeben. Geduld, dort werde ich weitermachen. Den Satz werde ich mir nochmal ansehen.--Herbertweidner 13:14, 13. Apr. 2008 (CEST)

Hallo Herbert weidner. Lass den Vektor einfach ganz weg und nimm nur die Fläche als Bezug. Folgender Absatz ist missverständlich: Wählt man für den 100 W-Trafo einen (zu) großen Eisenkern von 100 kg, gibt es kein Problem. Je kleiner und leichter aber der Eisenkern sein soll, desto stärker wird er magnetisiert. Das erzeugt eine Reihe von neuartigen Problemen: Die Sättigungsmagnetisierung des Eisens erzeugt Verzerrungen der Sinuskurve der transformierten Spannung, zusätzliche Wärme und massive Stromspitzen beim Einschalten. Gemeinsame Ursache ist letztlich, dass der Eisenkern zu wenige Weiss-Bezirke enthält, die im im wechselnden Magnetfeld der Primärspule „mitschaukeln“ können.

Die Sinuskurve der (Sekundär-)Spannung wird nicht verzerrt, nur der Leerlauf-Strom. Es liegt aber auch nicht daran, daß zu wenige weissche bezirke vorhanden sind, sondern daran, daß die Sättigung erreicht wird. Mit mehr Eisen wird die Sättigung nicht erreicht, aber die Eisenverluste steigen trotzdem. Ich würde mich aber auf die Sonderfälle: Trafo mit wenig Eisen oder viel Eisen, nicht einlassen. Das wird zu speziell und gehört eher in mein Buch. Du wolltest doch einen einfach verständlichen Absatz schreiben.--emeko 09:15, 14. April, 2008 (CEST)

Worauf ist denn deiner Meinung nach (magnetische) Sättigung zurückzuführen, wenn nicht auf einen Mangel an Weiss-Bezirken, die noch ausgerichtet werden können? Da beginnt die Physik! --Herbertweidner 16:45, 14. Apr. 2008 (CEST)

Hallo herbert weidner, du schreibst: "Gemeinsame Ursache ist letztlich, dass der Eisenkern zu wenige Weiss-Bezirke enthält, die im im wechselnden Magnetfeld der Primärspule „mitschaukeln“ können." Das ist missverständlich, weil man das als absolut zu wenige Bezierke verstehen muß. Zu wenig weissche Bezirke heißt, dann man müsste ein dickeres Blechpaket nehmen im Trafo. Dieses kann aber gerade beim einschalten wieder in Sättigung gebracht werden oder wenn der TRAFO dann entspechend ausgelegt wird, eben weniger Windungen hat, dann auch wieder genauso in Sättigung gehen kann. Das trifft es also nicht als deine Erklärung. Besser wäre es zu sagen, daß nicht (absolut) zu wenige Bezierke da sind sondern schon alle vorhandenen ummagnetisiert sind, wenn die Sättigung eintritt, das kann bei absolut viel oder wenig Eisen passieren. Ich hoffe du verstehst was ich meine. Natürlich hast du in deiner obigen Antwort recht, die sich auf den Mangel von nicht ausgerichteten Bezirken bezieht. Aber das hast du so eben nicht unmissverständlich so geschrieben. Siehe auch das was ich unter Clipping geschrieben habe. Da sieht man in den Mess-kurven sehr schön wie sich die Sättigung auswirkt.--emeko 17:50, 14. April, 2008 (CEST)

Folgende Formulierung wäre sicher ausführlicher, nimmt aber zu viele Details vornweg, die erst später erklärt werden: Gemeinsame Ursache ist letztlich, dass die Weiss-Bezirke im Eisenkern, die im im wechselnden Magnetfeld der Primärspule „mitschaukeln“, zu einem zu frühen Zeitpunkt alle parallel zum Magnetfeld der Primärspule ausgerichtet sind. Ab diesem Zeitpunkt ist der Eisenkern gesättigt und deshalb kann der Magnetfluss nicht mehr weiter ansteigen. Ich denke, dieser Satz sollte einfach an dieser Stelle gelöscht werden. Zufrieden?--Herbertweidner 21:02, 14. Apr. 2008 (CEST)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: 141.84.69.20 20:32, 13. Mai 2008 (CEST)

Einschalten von Trafos

Hallo Herbertweidner, dur verbreitest hier wieder Schulweisheiten, ohne verstanden zu haben oder zumindest darauf einzugehen was ich geschrieben habe. Du schreibt: Möglichkeiten, das Auslösen des Überstromschutzes zu vermeiden [Bearbeiten]Im einfachsten Fall verwendet man eine träge auslösende oder überdimansionierte Sicherung mit erhöhter Belastbarkeit und nimmt einen gewissen Sicherheitsverlust in Kauf. Ok Man schaltet zunächst einen Hochlastwiderstand von wenigen Ohm in Reihe zur Primärwicklung, der nach etwa 100 ms kurzgeschlossen wird. Ok Eine elektronische Schaltung bestimmt die Nulldurchgänge der Primärspannung und schaltet genau 5 ms später ein, wenn die Netzspannung maximal ist. Das ist das Gegenteil von dem, was ein Nulldurchgangsschalter erledigen soll. Einspruch.

Bei kleinen Trafos bis etwa 200 W hilft oft ein Heißleiter zur Einschaltstrombegrenzung.ok

Der Scheitelschalter ist gut wenn keine Remanenz vorhanden ist. Solche Trafos gibt es aber selten, das sind nur solche die einen großen Luftspalt haben und deshalb eine gescherte Hyst. kurve haben und deshalb eine fast Null Remanenz haben, siehe meine Grafiken im Trafo Artikel. Solche Trafos nimmt man wenn die Sekundärseite Konstantstromcharakter haben soll. Besonders Ringkerntrafos haben eine hohe Remanenz. Lese das von mir bisher geschriebene mal und schreibe mir was du dabei nicht verstehst. Ich finde es nicht der WP dienlich, wenn neues Wissen einfach außer acht gelassen wird und die alte Schulweisheit neu verbreitet wird.--emeko 09:49, 14. April, 2008 (CEST)

Hallo Herbert weidner: Was du weiter oben schreibst, zeigt erneut, du hast meine Texte nicht gelesen oder nicht verstanden hast.

Du meckerst ELMIL an er schreibe was falsches, weil man keine DC Spannung am Ausgang des Trafos bekommen kann usw. Natürlich gilt das von Elmil gesagte nur solange das Eisen ummagnetisiert werden kann. Das weisst du natürlich auch, denkst nur nicht dran, oder bist zpitzfindig. Siehe meine Grafik, Trafo-grundlagen-11.png, in meiner Ausführlichen Beschreibung, wo ich eine DC Spannung an die Primärspule lege und eine gleich große DC Spannung am Ausgang bekomme, bis die Sättigung erreicht ist. Die Sekundärspannung ist auch nicht verzerrt solange der Trafo nicht in Sättigung geht. Auch kann ein Trafo eine Rechteckspannung gut übertragen, solange er nicht in Sättigung geht. Das stützt alles die Spannungszeitflächenthese. Siehe Impulsübertrager oder Zündübertrager usw. usw.. Bitte versuche erst einmal das bisher geschrieben zu verstehen und wenn nicht durch nachfragen zu lernen. Dann erst bitte verbessern oder was neues schreiben. Deine zusätzlichen Grafiken finde ich übrigens gut und übersichtlich, wie auch das meiste in deinen Texten, aber wenn was nach meiner Meinung falsches drinsteht, wehre ich mich.--emeko 10:00, 14. April, 2008 (CEST)

Ich bin ehrlich: Ich habe deinen Text ab Transformator#Ausführliche Darstellung nur überflogen, denn das Lesen eines ungegliederten Textes ist (mir) zu anstrengend. Deshalb habe ich ja meinen Text davorgesetzt. Dieser ist zwar ausführlicher geworden, als ich vorhatte, aber meiner Meinung nach kann man kaum etwas weglassen, ohne logische Sprünge zu vollführen, die ja auch wieder das Verständnis der etwas schwierigen Physik erschweren. Immerhin habe ich mich bemüht, bei Adam+Eva zu beginnen.

Zu deinem Text: Der muss untergliedert werden, um verdaubar zu werden. Es müssen Details gestrichen (oder in einen Spezialartikel Einschaltprobleme des Trafos und deren Beseitigung ausgelagert) werden. Ausserdem fällst du "mit der Tür ins Haus" und startest in einer zu hohen Wissens-Etage. Du setzt zu viel Detailwissen voraus, die nicht jeder mitbringt.

Und der Hauptmangel: Bei dir dreht sich alles um den Einschaltvorgang - dieser ist jemandem, der den Trafo kapieren will, erst mal egal. Ein Anfänger will langsam herangeführt werden, du kannst ihn nicht in eine Spezialvorlesung im 5. Semester setzen und erwarten, dass er fachmännisch an einem klitzekleinen Detail mitdenkt, mit dem er zum ersten Mal im Leben konfrontiert wird.

Technisches: Dass beim Anlegen einer Gleichspannung an die Primärspule der Strom für einige Millisekunden fast linear steigt und während dieser Zeit die Φ-Änderung konstant ist und deshalb zu einer konstanten Spannung an der Sekundärspule führt, ist ein bekanntes Induktionsphänomen, das mit dem Dauerbetrieb eines Netztrafos nichts zu tun hat. Der Artikel heisst Trafo und nicht allgemeine Erscheinungen der Induktion! Bleibe doch beim Thema! So ein Abschweifen verwirrt.

Ja, er heißt Trafo und nicht "Netztrafo". Es ist üblich an einen Trafo eine Gleichspannung anzulegen, so funktionieren im Prinzip alle Schaltnetzteile. Der Witz ist: wenn jemand akzeptier, dass der Trafo einfach eine Spannung umsetzt, kann er ihn viel besser verstehen, als wenn man gleich mit Sinus und Co kommt und am besten noch mit 90°Phasenverschiebung, da rastet jeder aus.FellPfleger 22:06, 14. Apr. 2008 (CEST)

Schau dir nochmal deinen Text an und setze Unter-Überschriften. Nochmal: Ohne Gliederung und mit überlangen Absätzen verschreckst du nur die Leute. Erst mal Appetit machen und nicht gleich mit Details erschlagen. Glaub mir!--Herbertweidner 21:45, 14. Apr. 2008 (CEST)

Dann sollte Folgendes gemacht werden: In der Einleitung wird der Punkt "Breitbandtrafo" unterteilt in:

• Trafos für Sinusförmige Primärspannung und
• Trafos für Schaltbetrieb.

Jeder bekommt seine separate Erklärung, dann kann man schön separieren und der Nebel könnte sich lichten.--Herbertweidner 22:35, 14. Apr. 2008 (CEST)

Hallo zusammen, Herbert weidner hat nicht unrecht bezüglich der schwer Lesbarkeit meines Textes, ich werde meinen ausführlichen Text besser strukturieren und das Beschreiben des Einschaltens zum Kapitel Einschalten, weiter hinten dazu packen. Trotzdem würde ich mich freuen, wenn er bei seiner kurzen Beschreibung des Einschaltens schreiben würde wann der Scheitelschalter gut ist und wann nicht und die Remanenz-Problemlösung und die Einschaltung mit dem Trafoschaltrelais erwähnen würde. Seine Formeln sind allerding auch nicht einfach zu verstehen in seinem "einfachen" Text. Fellpfleger hat recht wenn er das Anlegen von DC an den Trafo drin lassen will. Ich werde es noch besser beschreiben, denn man sieht sehr gut was dabei im Trafo passiert, besser als wenn sich die Spannung dauernd ändert, sozusagen als Grundlage. Die Unterteilung in Trafos für Schaltbetrieb und Sinusspannungen kann man machen, aber erst weiter hinten im Artikel. Das Verständnis dafür was im Trafo passiert muß früher gewonnen werden, bei den Grundlagen. Ich denke wenn Elmil seinen Text bringt wird es wieder richtig spannend mit den Voltsekunden und Amperemetern.--emeko, 22:52, 14. April 2008 (CEST)

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Text von EMEKO ist jetzt besser strukturiert

Hallo zusammen, reicht es so? Den Einschaltvorgang bringe ich deshalb, weil man an ihm gut versteht was im Trafo passiert. So bin ich ja auch draufgekommen. Bei den zwei Messdiagrammen, wo die pos. DC an den Trafo gelegt wird, einmal vom neg. Rem. punkt ausgehend und einemal vom Pos. Rem.punkt ausgehend, sieht man sehr schön was im Trafo passiert. Da passt der Einschaltvorgang einfach dazu. Was herbertweidner in seinem Kompakten Text bringt ist wieder voller Formeln und das versteht auch kein Laie. Ihr Physiker denkt eben in Formeln, also Mathemathisch, wir E-Techniker denken in Messdiagrammen, die genau zeigen was im Trafo passiert. Der Leerlaufstrom sagt das ganz genau. Soll der Leser entscheiden was einfacher zu verstehen ist. Im Übrigen finde ich, daß die Kompaktdarstellung von herbertweidner vieles wiederholt was ich auch schon schrieb. Da fände ich es besser beide Kapitel zu verschmelzen und das Doppelte zu streichen. Wer soll das machen? Aber warten wir noch auf Elmils Text.--emeko, 09:42, 15. April 2008 (CEST)

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zum Beispiel mit dem 100VA Trafo

Hallo Herbertweidner, ein 100VA Trafo hat nie und nimmer im linearen Teil der Hysteresekurve einen Stromzuwachs von delta =0,5A für nur wenige Millitesla wie in deinem Beispiel sondern viel weniger an Stromzuwachs. EIn 100 VA Ringkerntrafo hat zum Beispiel für den ganzen Hub der hysteresekurve von Null bis Bmax. nur ca. 2,5 mA peak Stromzuwachs. EIn Trafo mit geschweißtem Kern hat vielleicht dann einen (Leerlauf)-Stromhub vom 50 fachen, also 125mA. Bei meinem Beispiel mit und ohne Eisenkern hast du 100 Windungen eingesetzt anstatt 1 Windung. Weil ich aber einen Ringkerntrafo als Vergleichstrafo zum Lufttrafo nehme, hat dieser nicht das gleiche L in henry, sondern weniger, weil er mit viel weniger Stromhub auskommt. Aber nur mit den Formeln versteht man das nicht, da muß man schon mal die Trafos in die Hand nehmen und messen, dann merkt man, daß es nicht auf das gleiche L ankommt, sondern darauf das die Spannung gleich sein muß in beiden Fällen und das dies entweder mit einem kleinen Induktionshub wie bei Luft oder einem großen Induktionshub beim Ringkerntrafo erreicht werden kann, bei gleicher Kernfläche oder besser Spulenfläche. U= dB / dt * A * N . Der Stromhub sei in beiden Fällen 2,3 mA. Die Luftspule hat dann ein sehr kleines dB /dt von ca. 136 Mikrotesla und braucht dann für die gleiche Betriebsspannung ein großes N, der Ringkerntrafo hat ein sehr großes dB / dt, (3T / 10ms) und braucht dafür nur wenig N (Windungen). Da ist kein N2 in der Formel, nur eine Proportion. Könntest du das bitte wieder korrigieren? Die Luftspule braucht dabei ca. 22000 mal mehr Windungen als der Ringkerntrafo, der ca. 1900 Windungen braucht für 230V.--emeko 14:36, 15. April 2008 (CEST)

Auf welchen Artikel beziehst du dich? Ich finde nicht die Stelle, die du meinst.--Herbertweidner 14:51, 15. Apr. 2008 (CEST)

Hallo Herbertweidner, ich beziehe mich mit den 0,5 A auf deine kompakte Erklärung im Trafo artikel, in der schönen Kurve hast du ein di von 0,5A eingezeichnet an einem 100VA Trafo. In meinem Beispiel ohne und mit Eisenkern habe ich das mit den 100 Windungen und N hoch 2 schon geändert. DU schreibts an ELMIL er soll dir die Daten zum Bild: Trafo-grundlagen-11.png geben. Das Bild ist von mir. Es war ein 1kVA Ringkerntrafo, mit 2 230V Wicklungen. Der Kernquerschnitt ist ca. 25qcm. Das andere Bild: Trafo-grundlagen-10.png dazu ist erst richtig spannend. Es zeigt genau was im Trafo passiert. An die Primärwicklung wurde ein 100 Ohm Widerstand davorgeschaltet, weil ich kein Netzteil habe was 1000A bei 230V kann. Die Sekundärspannung wurde nach dem Widerstand und auf der Sekundärseite als gleich gemessen. Das Bild habe ich mit einem Fluke 2 Strahlscope aufgenommen als BMP abgespeichert und mit Coreldraw oder Photoshop bearbeitet und in das png Format exportiert.--emeko 15:15, 15. April 2008 (CEST)

Du meinst das Bild Hysteresekurve krumm.gif ? Welche zwei Werte würdest du vorschlagen? Es muss nicht unbedingt ein 100VA Trafo sein. Kannst du mir bitte die Bilder -11 und -10 als BMP im Anhang an meine email senden? PNG kann ich nicht brauchen--Herbertweidner 16:06, 15. Apr. 2008 (CEST)

Ja das Bild meine ich. Beim 100VA Trafo sind die Werte richtig wenn du die jetzigen durch 100 teilst oder den Trafo auf 10kVA vergrößerst. Die gewünschten Bilder kannst du gerne haben, ich sende sie dir per mail. Zu deinem Absatz: "Einschalten graphische Lösung" habe ich noch Fragen: Wann soll den hier am besten eingeschaltet werden? Du schreibst: "Diese (Spannungszeitfläche) ist ein Maß für den bis zu diesem Zeitpunkt erzielten Magnetfluss im Kern des Trafos." Wodurch wurde denn der Fluss erzielt, wenn noch nicht eingeschaltet wurde. Das verstehe ich nicht. Wo ist den bei dir die Remanenzlage berücksichtigt? Anscheinend gar nicht. Die ist aber entscheidend. Lies mal das von mir zu dem Thema geschriebene. Notfalls auf meiner Homepage. (Keine Angst sie beisst nicht.) Du kannst dann sicher auch das in meinem Text hier schwer verständliche besser verstehen und dann auch verbessern. Man selber ist oft blind, weil man es ja schon weiß. Ich denke das geht allen so die hier schreiben.Jetzt möchte ich dich noch bitten mir zu helfen. Ich schaffe es nicht ein Wort so zu kennzeichnen, dass es im Artikel nach dem Speichern blau erscheint als Bezug zu einem Absatz im gleichen Artikel. Zum Beispiel bei Clipping, oder Sättigung.--emeko 18:23, 15. April 2008, (CEST)

• 10kVA, das ist ja ein satter Wert. Wie kommst du darauf?
• Freilich wurde bei t=0 eingeschaltet. Ich dachte, das folgt aus dem Text.
• Zur Remanenz: Im aktuellen Bild ist sie null, nach dem nächsten Bild wirst du zufrieden sein. Nur keine Hektik.--Herbertweidner 18:56, 15. Apr. 2008 (CEST)

Hallo Herbert weidner, die 10kVA sind 100VA mal 100., Die ströme und die Leistung linear hochgerechnet. Du hast bei der grafischen Definition der Spannungszeitfläche einen Transistor mit dem du die Spannung nach dem Einschalten in T0 bei den verschiedenen Zeiten wieder ausschaltest? Was bringt das dann? Mit der Remanenz im Bild bin ich nun zufrieden. Allerdings kenne ich keine Vorrichtung, die die Remanenz vor dem Einschalten im Eisen messen kann. Man rechnet sie vom Ausschalten her. Aber was ist mit dem berühmten ersten Mal?. Vielleicht verstehst du wie mein Verfahren funktioniert und findest es dann sogar gut. Da du mich dazu aber nichts frägst fürchte ich eher nicht.--emeko 20:48, 15. April 2008, (CEST)

Wieso "ausschalten"? Im Text steht: Fläche bis t=1,5 ms berechnen und dann das Ergebnis blau eintragen. Zum ersten Mal: Wenn ich etwas verstanden habe, brauche ich nicht zu fragen. Wo ist da das Problem?--Herbertweidner 09:46, 16. Apr. 2008 (CEST)

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Grundlagen zum Trafo

Ich habe mir erlaubt, meine Vorstellungen eines Artikels über den Trafo zur Diskussion zu stellen. Ich habe mal die wesentlichen Grundlagen und was sonst noch so zum Verständnis gehört, entsprechend gekennzeichnet als Entwurf, in den Artikel eingefügt. Ich bitte sehr, nicht im Text herum zu korrigieren, sondern die Kritik und etwaige Wünsche auf der Diskussionsseite vorzubringen. Unter der Voraussetzung, daß dann einiges von dem, was da in letzter Zeit entstanden ist, wieder gelöscht wird, könnte man dann in dieser Art noch einiges zur Theorie ergänzen, z. B. über Streuung, über Verluste, Ersatzschaltbilder usw.Mfg--Elmil 22:07, 16. Apr. 2008 (CEST)

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Umstrukturierung

Hallo, liebe Trafo-Gemeinde

Dieser Artikel sieht inzwischen grausam aus, er quillt über vor Wiederholungen (ich habe allein die Formel U_p/U_s=n_p/n_s 12-mal gefunden) und ist miserabel strukturiert. Streckenweise findet man schlechten Schreibstil, Schreibfehler und Nebensächlichkeiten, die vom Thema wegführen. Ich schlage vor

• dass das Prädikat „lesenswerter Artikel“ entfernt wird
• dass ganze Untergruppen wie Transformator#Theorie idealer Übertrager ausgelagert werden
• Das Wort „Einschalten“ kommt 37-mal vor, „Sättigung“ 35-mal. Das ist eindeutig zu viel und interessiert höchstens Spezialisten
• alles, was auch nur entfernt nach „Einschaltproblem“ klingt, wird in einen separaten Artikel ausgelagert
• Das Wort „Hysterese“ habe ich 37-mal gefunden, ein einziges Mal genügt. Raus damit.
• Diese Seite ist 166 kB groß, 10 kB bis maximal 20 kB sollten ausreichen. Er ist wegen zu zahlreichen Wiederholungen überdurchschnittlich lang.
• Wieso gibt es getrennte Überschriften Transformator#Zusammenhang Leerlaufstrom und Hysteresekurve und Transformator#Zusammenhang von: Spannungshalbwelle, Hysteresekurve, Leerlaufstrom? Wiederholung, Wiederholung...

Meinungen?--Herbertweidner 09:54, 17. Apr. 2008 (CEST)

Hallo Herbertweidner, bitte gib mir doch Antwort auf meine älteren Fragen. Wegen der Umstrukturierung habe ich die Meinung, dass du recht hast. Aber da bist du auch selber schuld, wenn du fast das gleiche noch einmal in den Artikel stellst mit deiner kompakten Darstellung der Physikalischen Wirkungsweise, die inszwischen nicht mehr kompakt ist und mit den Formeln auch nicht mehr sagt als das bisherige. Nun hat Elmil auch noch was dazugeschrieben, was man sicher verwenden sollte. Einer muß die Umstrukturierung machen. Und das geht denke ich nicht mit dem WP Editor. Man muß da den ganzen Artikel als RTF file ins Word laden dort bearbeiten und dann wieder zurückstellen ins WP. Wer soll es machen? Wer meldet sich freiwillig? Die Bilder und Graphiken würde ich aber Sunbedingt drinlassen im Artikel.--emeko 11:05, 17. April, 2008 (CEST)

Gegenseitige Schuldzuweisungen helfen sicher mehr als konstruktive Ideen :-)--Herbertweidner 15:16, 17. Apr. 2008 (CEST)

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Numerische Integration (graphische Integration)

Hallo Herbertweidner, Hier nochmal meine alte Frage: bei Einschalten des Transformators (graphische Lösung) verstehe ich nicht wann ich einschalten muß um den EInschaltstromzu vermeiden. Was ich verstanden habe ist, dass deine Grafik nur für den Trafo mit Null Remanenz gilt, der ohnehin sehr selten vorkommt, und für den dann das EInschalten bei 5 ms im Scheitel der Spannung richtig ist und nirgends wo anders. Was sollen dann die anderen Fälle der 4 dargestellten aussagen?.--emeko 17:15, 17. April, 2008 (CEST)

Es geht dabei nicht darum, wie man den Stromstoss beim Einschalten vermeiden kann, sondern das ist die Erklärung, wieso ein Stromstoss vorkommen kann. Zunächst muss doch die Ursache ermittelt und erklärt werden, bevor man sich Gegenmaßnahmen ausdenkt.

Die vier Bilder nebeneinander sollen zeigen, wie man die Ergebniskurve (den Magnetfluss Φ, blauer Balken) schrittweise ermittelt, indem man die Grenze der grünen Fläche langsam nach rechts schiebt. Ideal wäre eine bewegte Simulation, so eines kann ich aber nicht anfertigen. Hat jemand ein geeignetes Programm?--Herbertweidner 14:24, 18. Apr. 2008 (CEST)

Hallo herbertweidner, deine beiden Grafiken, vom Trafoeinschalten ohne und mit Remanenz, haben beide die gleiche Flusshöhe, (rot markiert) und können deshalb nicht richtig sein. Mit Remanenz wird eine höhere Flusshöhe erzeugt als ohne. Mit Remanenz steigt der Fluss vor allem gleich auf einen hohen Wert und nicht erst wie ein Cosinus im NDG der Spannung, wie bei dir gezeichnet. Die Formeln geben das auch nicht her. Da musst du wie ich eben mal die Technik bemühen und es nachmessen. Ihr meckert alle immer darüber, dass ich mich so sehr an das EInschalten klammere, aber verstanden habt Ihr es nicht. Merke: Wenn man genau versteht was beim Einschalten im Trafoeisen passiert, dann hat man etwas Neues über den Trafo gelernt, was in keinem Lehrbuch steht. Ausserdem verstehe ich immer noch nicht was du mit den 4 verschiedenen grünen Flächen darstellen willst, kannst du das in deinem Text erklären? Kannst du zeigen was passiert wenn man beim blauen Balken einschaltet? Ich weiß es aber der Leser will es auch wissen.--emeko 10:28, 19. April 2008 (CEST)

Magnetfluss im Trafokern nach dem Einschalten bei U=0. Ohne Remanenz muss Φ am Nullpunkt starten, deshalb die Verschiebung nach oben

Magnetfluss, wenn der Eisenkern beim Einschalten ungünstig vormagnetisiert ist

Nö, emeko, du täuscht dich. Die maximale Flusshöhe in den beiden Bildern ist nicht gleich gross. Im oberen Bild ist der Wert bei 10 ms doppelt so gross wie bei 5 ms. Im unteren Bild ist der Wert bei 5 ms etwa 1,6-mal so gross, wie er ohne Remanenz wäre. Ich könnte noch ein drittes Bild machen mit ungünstigem Einschalten und Remananenz, dann wäre der Scheitelwert bei 10 ms 3-mal so gross wie normal.

Kannst du die Zeit in deiner Behauptung "Mit Remanenz steigt der Fluss vor allem gleich auf einen hohen Wert und nicht erst wie ein Cosinus.." präzisieren und begründen? Falls "gleich" 0 ms bedeuten soll, ist das physikalisch unmöglich, also falsch. Je nach Einschaltzeitpunkt kann der Scheitelwert auch bei 4 ms liegen, das ist durchaus möglich. Aber "gleich" ist zu schwammig. Im übrigen geben die Formeln alles her, wenn man sie vollständig aufstellt und lösen kann. Ich habe den Verdacht, dass du Faustformeln ausserhalb ihres Einsatzbereiches verwendest und dann auf die Theorie schimpfst. An deiner Bemerkung mit der Zeitangabe "gleich" vermute ich sehr, dass du den Einschaltvorgang nicht verstanden hast.

Zum blauen Balken im anderen Bild: Da wird nicht geschaltet, sondern das ist ein Gedankenversuch, wie viel Spannungszeitfläche bis zum jeweiligen Zeitpunkt schon aufgelaufen ist. Man denkt sozusagen mit, was geschieht, während der Strom ansteigt. Das gehört aber nicht zum Trafo, das werde ich bei Integralrechnung genauer darstellen.--Herbertweidner 14:17, 22. Apr. 2008 (CEST)

Hallo herbertweidner, den Unterschied der Flusshöhe sieht man aber kaum in deinen Grafiken. Ich meine nicht gleich 0 ms, weil das ja ein unendlicher Sprung währe. Schau doch meine Messkurve von einem Einschalstromstoß an. Es sind so ca. 2 bis 4 msec. je nach Trafotyp und Rechteckigkeit der Hysteresekurve. Von wegen den Einschaltvorgang nicht verstanden: ich verstehe immer noch nicht deine Kurven mit den grünen Flächen. Aber schau doch bitte mal zum Trafoschaltrelais, da siehst du wie das Einschalten funktioniert, die Kurven wo der Fluss hochgebaggert wird, durch die Spannungszeitflächen-Zipfel. Wichtig zum Verstehen ist und das steht nirgendwo außer bei mir: der Magnetfluss wird bis zur Remanenz vom Kern integriert, und ab der Remanenz bis zum Umkehrpunkt der Hysteresekurve nicht mehr, er läuft von dort wieder zur Remanenz zurück. Bei den blauen Balken währe es gut wenn du den Strom auch darstellen würdest. was sagst du eigentlich zu deinem Irrtum mit den Dreickspannungen?--emeko 15:43, 22. April, 2008 (CEST)

Welchen Irrtum meinst du?--Herbertweidner 12:19, 26. Apr. 2008 (CEST)

Diskussion zu Elmils neuem Text

---------Entwurf---------------

Transformator, physikalische Grundlagen. Entwurf Elmil

Das Prinzip des Transformators beruht auf dem physikalischen Gesetz der elektromagnetischen Induktion (Faraday´sches Induktionsgesetz). Die im folgenden angestellten Betrachtungen gelten für den idealen Transformator unter Vernachlässigung von Spannungsabfällen oder anderweitigen Verlusten.

1.Die Spannungsübertragung. (Leerlauffall)

Der Transformator besteht in seiner einfachsten Form aus 2 Wicklungen (Spulen), die um einen gemeinsamen Magnetkern gewickelt sind. Wird eine der Wicklungen, die Primärwicklung , mit einer beliebigen Wechselspannung Up beaufschlagt, so magnetisiert der dadurch fließende Strom den Kern. Diese Magnetisierung hat zur Folge, daß in dieser Wicklung durch Selbstinduktion eine Spannung Ui induziert wird, die in Größe und Phasenlage exakt der angelegten Wechselspannung entspricht. Sie ist so gepolt, daß sie der treibenden Spannung im Magnetisierungskreis entgegensteht, was durch ein Minuszeichen zum Audruck kommt. Formal zu begründen ist diese Behauptung durch die Kirchhoffsche Maschenregel, die besagt, daß die Summe aller Spannungen in einem Stromkreis immer 0 sein muß. Da außer Up und Ui keine weitere Spannung im Magnetisierungskreis wirksam ist gilt:

Up+(-Ui)=0; Up=Ui.

Nach dem Induktionsgesetz ist die induzierte Spannung gleich der Änderungsgeschwindigkeit des Magnetflusses mal der Windungszahl N, also gilt:

$-U_{i}=N_{1}\cdot {\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} t}}=U_{p};$

oder

${\frac {-U_{i}}{N_{1}}}={\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} t}}={\frac {U_{p}}{N_{1}}};$

Das heißt in Worten: Die Windungsspannung der Primärwicklung prägt dem Kern eine Flußänderungsgeschwindigkeit dΦ/dt ein. In jeder weiteren Wicklung mit der Windungszahl N2, die den gleichen Kern umschließt, wie der Sekundärwicklung, induziert dieses dΦ/dt die gleiche Windungsspannung Us/N2.

Demnach gilt: :${\frac {U_{p}}{N_{1}}}={\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} t}}={\frac {U_{s}}{N_{2}}};$

oder:

${\frac {U_{p}}{U_{s}}}={\frac {N_{1}}{N_{2}}};$

Daraus folgt:

• Die Spannungen an den Wicklungen verhalten sich zueinander wie die Windungszahlen dieser Wicklungen. Dieses Verhältnis wird deshalb auch Übersetzungsverhältnis ü genannt.

• Da sowohl Up/N1 als auch Us/N2 dem gleichen dΦ/dt entsprechen, müssen beide Spannungen in Phasenlage und Kurvenform identisch sein, d. h. ein Trafo überträgt Spannungen kurvenformgetreu (und damit auch phasengleich) von der Primär- auf eine oder mehrere Sekundärwicklungen.

2. Der Magnetisierungskreis, vom Fluß zum Magnetisierungsstrom.

Wie bereits abgeleitet, gibt die Primärspannung zusammen mit Primärwindungszahl das im Kern wirksame dΦ/dt vor.

$U_{p}=N_{1}\cdot {\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} t}}$

Der Magnetfluß selbst ergibt sich durch Integration dieser Beziehung über eine Halbperiode der speisenden Wechselspannung (Wechselspannung mit beliebiger Kurvenform).

$\Phi ={\frac {1}{N_{1}}}\cdot \int _{0}^{T}U(t)\,dt;$

Dieses Integral stellt sich veranschaulicht als Fläche dar, die von der Spannungskurve ( z. B. 1 Halbperiode) und der Zeitachse eingeschlossen wird. Sie wird deshalb auch als Spannungszeitfläche bezeichnet und ist Maß für den Magnetfluß. Sie hat wie der Magnetfluß selbst die Dimension Voltsekunden [Vsek]

Die Auswertung dieses Integrals, d. h. die Berechnung dieser Fläche, für den häufigsten Fall einer sinusförmigen Speisespannung U (Veff) mit der Frequenz f [Hz] führt zu der bei Trafoberechnungen häufig verwendeten Formel:

$\Phi ={\frac {U}{4,44\cdot f\cdot N}}\,$

Außerdem ergibt sich aus der Integration, daß bei sinusförmigem Spannungsverlauf der Fluß ebenfalls sinusförmig verläuft, 90°el der Spannung nacheilend.

Da jeder Magnetfluß in dem zu magnetisierenden Medium (Luft, Eisen, Ferrit etc.) einen magnetischen Spannungsabfall verursacht, muß in der Primärwicklung ein diesem magn. Spannungsabfall entsprechender Magnetisierungsstrom fließen. Seine Größe hängt ab vom verursachenden Fluß und von den geometrischen und magnetischen Eigenschaften des Kernes.

Die Bestimmung dieses Stromes ergibt sich aus folgenden Zusammenhängen:

Der Magnetfluß Φ [Vsek] hat im Kernquerschnitt mit einer Fläche A [m²] eine Induktion (Flußdichte)B [Tesla] zur Folge.

$B={\frac {\phi }{A}}\,$

Wegen der bei allen ferromagnetischen Werkstoffen begrenzten Magnetisierbarkeit (Sättigungseffekt) darf der Wert für B materialspezifische Grenzwerte nicht übersteigen (z. B. Eisen zwischen 1,3 und 2 Tesla, Ferrit zwischen 0,25 und 0,4 Tesla).

Über die Magnetisierungskurve (Hysteresekurve) des Kernmaterials ergibt sich zu dieser Induktion B eine magn. Feldstärke H [A/m]. Wegen der bei allen ferromagnetischen Werkstoffen gegebenen Nichtlinearität der Hysterese (µ ist nicht konstant, es hat für jedes H einen anderen Wert) wird bei einem sinusförmigen Verlauf der Induktion die Feldstärke nicht mehr sinusförmig sein. Abhängig vom zeitlichen Verlauf von B (z. B. sinusförmig) läßt sich jedem Wert von B über die Magnetisierungskennlinie ein Wert für H zuordnen, wodurch sich der Verlauf von H wiederum punktweise konstruieren läßt. H kann dann bei sinusförmigem Induktionsverlauf keinen sinusförmigen Verlauf mehr haben. Die Linearität der Spannungsübertragung bleibt davon jedoch unberührt, weil diese von der Flußänderungsgeschwindigkeit (dΦ/dt) ausgeht und von der Feldstärke und damit vom Magnetisierungsstrom unabhängig ist.

Für den Fall eines "Luftkernes" gilt ein linearer Zusammenhang zwischen H und B:

$H={\frac {B}{\mu _{0}}}\,$

Für den Fall eines Kernes mit konstanter relativer Permeabilität µr, wenn ein großer Luftspalt vorhanden ist, gilt ein ebenfalls linearer Zusammnenhang:

$H={\frac {B}{\mu _{r}\cdot \mu _{0}}}\,$

Die so ermittelte Feldsärke führt über die Länge der Magnetfeldlinien ("Eisenweglänge") le [m] zur Magnetischen Spannung (Durchflutung) θ [A]

$\Theta _{mag}=H\cdot l_{e};$

Der Magnetisierungsstrom Im selbst ergibt sich zusammen mit der Windungszahl nach der Formel

$I_{mag}={\frac {\Theta _{mag}}{N_{1}}};$

Der so ermittelte Magnetisierungsstrom ist für die Magnetisierung notwendig aber auch hinreichend, mit anderen Worten: Er darf weder kleiner sein noch größer, er muß exakt den Fluß, der sich aus der Spannung ergibt, im Kern ermöglichen, nicht weniger aber auch nicht mehr. Er ist eine von Fluß und Kern abhängige Größe.

3. Die Stromübertragung, der Lastfall.

Wird die Sekundärwicklung belastet, z. B. durch Anschluß eines Lastwiderstandes, fließt ein Strom I2, der bezogen auf den Kern eine Durchflutung θ2 = I2*N2 hervorruft. Nachdem, wie dargelegt, für die Vorgänge im Kern nur die Magnetisierungsdurchflutung wirksam sein darf, die vom Fluß ausgeht, muß als Folge des sekundärseitigen Laststromes in der Primärwicklung eine Zusatzdurchflutung θ1 entstehen, die die Wirkung von θ2 auf den Kern in jedem Augenblick aufhebt. Dazu muß diese Zusatzdurchflutung θ1 gleich groß wie θ2 sein und gegensinnig zu θ2 den Kern umfließen. Aus diesem Grund fließt bei Belastung des Trafos in der Primärwicklung zusätzlich zum Magnetisierungsstrom primärer Laststrom I1 (In der Literatur deswegen manchmal auch als "Zusatzstrom" bezeichnet). Der gesamte Primärstrom ergibt sich dann aus der Summe von Imag und I1. Ip = I1 + Imag.

$\Theta _{2}=I_{2}\cdot N_{2}=\Theta _{1}=I_{1}\cdot N_{1};$

oder

${\frac {I_{2}}{I_{1}}}={\frac {N_{1}}{N_{2}}};$

• Sekundärstrom und der von diesem verursachte Primärstrom verhalten sich umgekehrt zueinander wie die zugehörenden Windungszahlen.
• Summe aller von Lastströmen eines Trafos verursachten Durchflutungen muß zu jedem Zeitpunkt 0 sein.
• Die Lastströme haben keine magnetisierende Wirkung auf den Kern, weil sie sich in ihrer Wirkung auf den Kern gegenseitig aufheben.

Neben der o. g. Ableitung für das für den Trafo fundamentale Grundprinzip des Durchflutungsgleichgewichts aller Lastströme gibt es auch noch andere Erklärungen für dieses Phänomen. Auf 2 davon wird noch kurz hingewiesen:

Das Auftreten der Durchflutung θ2 würde, wenn sie auf den Magnetisierungsvorgang im Kern Einfluß nähme, den Fluß im Kern schwächen. Dies hätte dann eine Schwächung der induzierten Spannung zur Folge, was dann die Netzspannung zum Nachführen des Stromes veranlaßt. Auch diese Erklärung macht Sinn, solange nicht der Schluß daraus gezogen wird, daß es dabei doch nicht zu einer restlosen Aufhebung der Durchflutungen kommt, sondern eine "Resteinwirkung" des Laststromes auf den Kern bleibt. Dieser Schluß wäre ein fataler Irrtum.

Eine weitere Erklärung ergibt sich aus der Anwendung der Kirchhoffschen Knotenpunktregel auf das T-Ersatzschaltbild eines 1:1- Trafos. Die Annahme, daß der Magnetisierungsstrom sich bei Belastung nicht ändern darf, weil dieser von der Spannung bestimmt wird, wie bereits dargelegt, ergibt, daß der Laststrom, der vom Knoten wegfließt in Richtung Lastwiderstand, in gleicher Höhe von der Netzseite auf den Knoten zufließen muß.

4. Die Leistungsübertragung

Aus den jetzt bekannten Zusammenhängen

${\frac {U_{p}}{U_{s}}}={\frac {N_{1}}{N_{2}}};$

und

${\frac {I_{2}}{I_{1}}}={\frac {N_{1}}{N_{2}}};$

folgt durch Umformung

$U_{p}\cdot I_{1}=U_{s}\cdot I_{2};$

Dies bedeutet, daß bei einem verlustfreien Trafo die aufgenommene Scheinleistung gleich der abgegebenen ist.

Ende Entwurf Elmil

Hallo zusammen, Elmil schreibt: Für den Fall eines Kernes mit konstanter relativer Permeabilität µr gilt ein ebenfalls linearer Zusammnenahng: ::Kommentar von EMEKO: Die Permeabilität ist aber nie konstant, in keinem Kern, wenn der Magnetfluss steigt, wieso nimmst du dann das Beispiel?.

Warum nicht? Denk an einen Kern mit eingebautem Luftspalt, solange man ihn nicht voll ausfährt. Du bringst da etwas durcheinander.--Elmil 21:04, 17. Apr. 2008 (CEST)

Die so ermittelte Feldsärke führt über die Länge der Magnetfeldlinien ("Eisenweglänge") le [m] zur Magnetischen Spannung (Durchflutung) θ [A] ::Kommentar von EMEKO: Die Buchstaben für die Größen, le [m] , sind nicht gut zu erkennen Kannst du das deutlicher kennzeichnen? Z.B. mit fetten Großbuchstaben, le .

Der Magnetisierungsstrom Im selbst ergibt sich zusammen mit der Windungszahl nach der Formel ::Kommentar von EMEKO: Die Buchstaben für die Größen, Im sollte das nicht Imag heißen? Im könnte auch als "im (Topf)" gelesen werden. .

Ich werde das ausbessern.--Elmil 21:04, 17. Apr. 2008 (CEST)

Alles was Elmil sagt erkenne ich als richtig an, aber es ist mir ohne Bilder, Grafiken, Beispiele, wie sie in den auf Elmils Text folgenden Varianten im Artikel verwendet werden, viel zu trocken und zu theoretisch.--emeko, 17:46, 17. April, 2008 (CEST)

Es sollte sich hier in diesem Kapitel schließlich nur um Grundsätzliches handeln. Da haben ellenlange Abhandlungen über die Größe und das Gewicht von Lufttrafos so wenig verloren wie 100 kg schwere Eisenkerne für 100 W Trafos, auch wenn mit diesen, wie da steht, die Welt in Ordnung wäre, was aber dann offensichtlich auch wieder nicht so gut ist. Auf solche Beispiele wollte ich gerne verzichten. Wenn es an der einen oder anderen Stelle zu knapp geraten ist, kann man immer noch nachschieben. Aber nur sinnvolles und da gehört z. B. die ganze Einschaltproblematik ebenso wenig dazu wie die Frage was passiert, wenn man einen Trafo an Gleichspannung legt.--Elmil 21:04, 17. Apr. 2008 (CEST)

Hallo Elmil, zu Deiner Antwort an mich "Da bringst du etwas durcheinander": das verstehen sicher auch andere falsch, denn weiter oben in deinem neuen Text schreibst Du, dass das MYr nicht konstant ist in einem Eisenkern, was ich auch so sehe und dann, worauf ich hier Bezug nehme, schreibst Du, das MYr sei konstant, ohne auf den Unterschied der Kernbauform -mit Luftspalt oder ohne hinzuweisen. Außerdem denke ich, dass bei einem Kern mit Luftspalt, zwar das meiste der magnetischen Spannung Teta am Spalt abfällt, wenn aber I größer wird also auch steigt, dann steigt anteilig auch B im Eisen und damit ändert sich Myr, weil dann auch mehr weisssche Bezirke umgeklappt sind als zuvor.

nimm doch wenigstens die Grafiken der unterschiedlichen Hysteresekurven und Leerlaufströme vom geschweißten Trafo und vom Ringkerntrafo auf in deinen Text. Das Beispiel vom Anlegen der Gleichspannung mit meinen beiden Grafiken die die Reaktion vom oberen und unteren Remanenzpunkt ausgehend zeigen, erhellen doch sehr schön das was im Trafo passiert und stützen die Spannungszeitflächenthese.--emeko 09:32, 18. April, 2008 (CEST)

1. Es steht nur geschrieben "für den Fall, daß µr konstant ist gilt ...":Damit war noch gesagt, daß es ihn gibt. Aber:

2. Folgender Fall: Ein Schnittbandkern mit einem Luftspalt von 2 mm, man betreibe ihn bis maximal 1Tesla. In diesem Fall betägt der Durchflutungsbedarf des Luftspaltes 1600 A (Luft benötigt 8000 A/cm bei 1 T, nicht wie im Artikel steht 800 !). Der Kern habe einen Eisenweg von 0,5 m , dann benötigt er bei 1 T ca. 10 A. Laß diesen Wert nun zwischen 0 und 20 schwanken, er geht gegen die 1600 A unter. Wenn man nun die ganze Anordnung als Blackbox betrachtet, den "Eisenweg" von 0,5 m zu Grunde legt, dann hat sie einen Felstärkebedarf von 3200 bis 3220 A/m, was zu einem µr von ca 250 führt mit einem Eisen bedingten Schwankungsbereich von weniger als 1%. Also es gibt ihn, den Fall. Pulverkerne verhalten sich übrigens ähnlich.

Ich bitte aber darum ,daß wir hier nicht wieder in so eine Endlosschleife geraten, wie gehabt. Was ich geschrieben habe, gilt ja nur für den Fall ......, wer meint es gäbe ihn nicht, dann eben nicht.

3. Zeichnungen und Skizzen sind meine Schwachstelle, weil ich kein Zeichenprogramm habe. Hier mag an der einen oder anderen Stelle ein Bedarf bestehen. Das darf aber nicht zu viel sein und nicht so überladen. Habe noch keine Lösung.

4. Ich werde noch den Zahlenwert von µ0 ergänzen und vielleicht einige Felstärkewerte für jeweils 1 T angeben um ein Gefühl für die Größenordnungen zu vermitteln.

5. Den Gebrauch von Spannungszeitflächen habe ich auf ein Minimum reduziert, allerdings sollte da noch ein Link zum Induktionsgesetz eingefügt werden, so wie überhaupt zu allen Nebendisziplinen, damit man nicht immer alles neu erklären muß. Abspeichern scheint im Moment schwierig zu sein. Offensichtlich zu viel Müll in der Leitung, na ja wen wunderts.--Elmil 14:24, 18. Apr. 2008 (CEST)

Hallo Elmil, Ok du hast recht mit dem My0 wenn ein großer Luftspalt vorkammt, allerding ist solch ein Luftspalt in einem Kern dieser Größe nur bei einer Drossel üblich und nicht bei einem Trafo. Sag mir doch bitte welche Grafiken ich in deinen Text einbauen darf, dann werde ich es tun. Wer setzt die Links?--emeko 17:18, 18. April, 2008 (CEST)

Hallo herbertweidner. Leider hast du Elmils text komplett herausgeschmissen aus dem Trafo Artikel. Elmil hat wohl von uns allen die größte Ahnung vom Trafo. Seinen Text hätte man ergänzen können aber nicht rausschmeissen sollen. Ich werde mich dafür stark machen, das er wieder hereinkommt.--emeko 10:46, 21. April, 2008 (CEST)

Löschen!!

Transformator: primär Dreieckspannung, sekundär Rechteckspannung

Der Entwurf von Elmil enthält massive Fehler, deshalb werde ich diesen ersatzlos aus Transformator löschen.

• Zunächst ist seine Behauptung falsch: "Diese Magnetisierung hat zur Folge, daß in dieser Wicklung durch Selbstinduktion eine Spannung Ui induziert wird, die in Größe und Phasenlage exakt der angelegten Wechselspannung entspricht."

Als Gegenbeweis nebenstehendes Bild, bei der ich als "beliebige Wechselspannung Up" eine Dreieckspannung vorschlage: Aus der blauen Dreicksspannung von etwa 10V/50Hz an der Primärspule wird die rote Rechteckspannung an der Sekundärspule. Das kann jeder mit einem Funktionsgenerator und Oszilloskop nachprüfen. Da stimmt weder Form (Größe??) noch Phasenlage, "exakt" sieht anders aus :-)

• Im gleichen Absatz steht: "Formal zu begründen ist diese Behauptung durch den Kirchhoffschen Maschensatz". Das ist physikalischer Unsinn, denn an der angegebenen Stelle steht klar: "Die Maschenregel ist ein Spezialfall des 3. maxwellschen Gesetzes und darf nur bei Abwesenheit zeitlich ändernder Magnetfelder angewandt werden." Nun geht es aber in jedem Trafo um variable Magnetfelder, deshalb darf der Maschensatz nicht angewendet werden.

Ich erspare mir, auf weitere Fehler und Elmils sehr eigenwillige Interpretation von Physik hinzuweisen. Schade um die Zeit. Ab in den Müll mit den Elmilschen Entwurf! Emeko, mir ist rätselhaft, wie du behaupten kannst:

• "Elmil hat wohl von uns allen die größte Ahnung vom Trafo" und
• "Alles was Elmil sagt erkenne ich als richtig an"

Wenn du da mal nicht falsch liegst! --Herbertweidner 23:07, 21. Apr. 2008 (CEST)

Halt, da sollte Vorsicht walten. Das muss ein ganz spezieller Trafo sein, der aus einer Dreiecksspannung eine Rechteckspannung macht. Ein Dreieckstrom macht eine Rechteckspannung. Elmil hat in dieser Sache schon recht. Und der Maschensatz gilt natürlich ausnahmslos. Was man nur nicht machen darf: Man darf in der Regel nur bei harmonischen Signalen von einer Phasenlage reden, da die Phasenverschiebung in der Regel frequenzabhängig ist und da jedes nicht harmonische Signal Oberfrequenzen hat, ist somit die Phasenlage für einen Puls nicht definiert, wenn man nicht ein spezielles System hat, das genau darauf abgestimmt ist. FellPfleger 07:36, 22. Apr. 2008 (CEST)

Nein, das klappt mit jedem Trafo und ist unabhängig davon, ob ein Eisenkern drin ist oder nicht. Ausprobieren! Ferner ist ist das Signal in der Zeichnung kein Impuls, sondern eine sehr gut definierte Dreiecksspannung. Dafür ist auch keine irgendwie geartete Abstimmung notwendig. Deine Einwände gehen ins Leere.--Herbertweidner 09:59, 22. Apr. 2008 (CEST)

Hallo zusammen, wie herbertweidner auf die Grafik mit der Dreieckspannung kommt ist mir ein Rätsel. Gottseidank brauche ich da keine Formeln zu benutzen, die evtl. fehlerhaft sind, offensichtlich ist er einer solchen aufgesessen, sondern ich habe das Ganze gleich nachgemessen an einem 100 VA Ringkern-Trafo, 230V zu 230V, den ich mit 2-100Hz und +-10V Scheitel einer Dreieckspannung gespeist habe. Natürlich ist erwartungsgemäß die gleiche Spannung Symmetrisch und ohne Phasenverschiebung aus dem Trafo herausgekommen. Auch in der Dreieckspitze ist kein Unterschied zu erkennen. Ich kann die Bilder gerne hier zeigen, oder noch besser ich maile sie Herbert weidner zu. (Ich konnte auch messen wie sich ein DC Offset auswirkt, als einseitiges Antoßen an die Sättigung.) Die Argumentation von herbertweidner kommt mir ähnlich vor wie die von Peterfrankfurt vor einigen Monaten-er klammert sich an seine falsch verstanden Formeln. Wie gesagt nachmessen hilft. Übrigends hat mein Versuch ergeben, daß auch eine Rechteckspannung einwandfrei und ohne Verschiebung übertragen wird. Natürlich nur solnage die Sättigung nicht erreicht wird. Ich werde den text von Elmil also wieder hereinstellen. Tolles Spiel, wie mensch ärgere dich nicht.--emeko 09:57, 22. April 2008 (CEST)

Lieber herbertweidner, Du hast es noch nicht verstanden. Was Du da meinst, ist die Speisung mit einem eingeprägten dreieckförmigem Strom und gilt auch nur, wenn der Kern einen linearen Zusammenhang zwischen H und B liefert (wie von mir ausgeführt, wenn µ = konst.). Dann ist der der Flußverlauf ebenfalls dreieckig, d. h. dphi/dt ist konstant und dementsprechend auch die Spannung, also rechteckförmig. Wenn jedoch eine dreieckf. Spannung eingeprägt wird, hat die Sek. Spannung die gleiche Kurvenform, also auch dreieckförmig.

Der Einwand gegen die Kirchhoff Regel ist auch nicht haltbar. Mag diese hier zitierte Einschränkung bei Anwendungen auf elektromagnetische Felder ihre Berechtigung haben, so ist das eine andere Baustelle. Hier handelt es sich um einen leitungsgebundenen Stromkreis und da ist keine Masche vorstellbar, in der diese Regel nicht gilt. Jede Spannungsdifferenz muß zu einem Strom führen, der die Differenz zu 0 macht. Das gilt auch für Maschen unter Einbeziehung der magnetischen Wirkung von Strömen. Die (selbst)induzierte Spannung ist dann eben genau die Größe, die gebraucht wird um die Kirchhoff Regel in Geltung zu bringen.

Ich würde Dir raten, mit der Löschung von Texten, mit denen Du ein Problem hast, etwas vorsichtiger zu sein. Insbesondere dann, wenn sich herausstellt, daß Du selbst hier das Problem bist.

Aber auch -- oder gerade -- durch dumme Einwände wird man selbst schlauer. Vielleicht fällt mir noch etwas ein, wie man dem Magnetisierungsvorgang noch etwas besser erklären kann, da hier offensichtlich die größten Verständnisprobleme bestehen.

Hallo Emeko, vielen Dank für deine Hilfe. Hast auch selbst etwas Hand angelegt, was mir nicht so gefällt, da ist nämlich auch noch ein Fehler mit reingerutscht (1Tesla in Luft nicht 800 A/cm sondern 8000 !). Aber genau diesen Teil will ich ohnehin noch etwas verbessern.MfG --Elmil 10:43, 22. Apr. 2008 (CEST)

Hallo Herbert weidner, hier meine Messung:

Transformator: primär Dreieckspannung, sekundär Dreieckspannung

. Zwischen 2 und 100 Hz habe ich gemessen und wie erwartet aum Ausgang eine Dreieckspannung ohne Verschiebung gemessen.--emeko 11:27, 22. April 2008 (CEST)

Also, das verstehe ich nun wirklich nicht. Jetzt muss mit einem riesigen Aufwand die selbstverständlichste Sache der Welt nachgewiesen werden. Dass ein Transformator einen aktuellen Spannungswert im Verhältnis seiner Windungszahlen umsetzt, ganz egal, wie er aufgebaut ist, kann niemand ernsthaft bezweifeln. Das ist wirklich elementarste Schulphysik. Dass es Abweichungen gibt aufgrund der Materialien, der Kopplung des Flusses usw. ist eine ganz andere Baustelle. Nur, dass Spannungszeitfläche nichts anderes ist als ein Wort für Strom, respektive Durchflutung, das ist immer noch nicht klar. Und dass der Remanenz nichts anderes entspricht als die Durchflutung des magnetischen Kreises durch die Elementarmagnete, das könnte man sich auch mal klar machen. FellPfleger 12:07, 22. Apr. 2008 (CEST)

Also lieber FellPfleger, gehts nicht ein bisschen exakter? Spannungszeitfläche ist Fluß. Aus Fluß und geometr. und magnetischen Eigenschaften (inkl. Windungszahl)des Magnetisierungspfades (Kernes) ergibt sich der Magnetisierungsstrom. Aus einer bestimmten Spannungszeitfläche können so ganz verschiedene Ströme werden. Es wäre schon schön, wenn du Dich dem so anschließen könntest. MfG--Elmil 12:34, 22. Apr. 2008 (CEST)

Hallo fellpfleger, so riesig war der Aufwand nicht mit der Messung der Dreieckspannungen. Aber ein Bild sagt mehr als 1000 Worte. Wenn du zur Remanenz "bleibender Magnetfluss ohne dass Strom durch die Spule des kernes fliesst" sagst dann verstehen wir uns. Die Magnetische Durchlutung Teta ist gleich I * N. Der magnetische Fluss ist gleich B * A. Die sind beide über die Hysteresekurve verknüpft. Also im Eisen durch Myr und My0, in Luft nur durch My0. Ohne Luftspalt ändert sich Myr abhängig vom B oder H, in Luft ist es gleich 1.--emeko 12:33, 22. April 2008 (CEST)

Hallo Emeko, sag nicht "magnetische Durchflutung", Durchflutung ist eigentlich eine elektrische Größe, die wirksam wird als "magnetische Spannung"--Elmil 13:12, 22. Apr. 2008 (CEST)

Hallo Elmil, ich habe eine zwar zugegeben ältere Formelsammlung von Rose für Radio Praktiker, und da steht "magnetische Durchflutung" = Magnetische Spannung mit der Dimension Ampere.--emeko 14:01, 22. April 2008 (CEST)

Trafo differenziert: Input=Dreieck, Output=Rechteck

Trafo differenziert: Input= übersteuertes Dreieck, Output=Rechteck mit 0-V-Linien

Hallo emeko, keine Ahnung, wie du mit Dreieckspannung+Trafo angestellt hast, du musst dich entweder seeeehr geirrt haben oder du willst hier Unsinn verzapfen. Ich habe mal schnell den Funktionsgenerator an die Primärwicklung des nächstbesten Trafos (Ferritkern, Maße: (5 cm)³, jede Wicklung hat 20 &Omega, stammt aus einem alten Monitor) aus der Bastelkiste an den Funktionsgenerator (104 Hz, Innenwiderstand=5 Ω) geklemmt und das nebenstehende Oszillogramm fotografiert. Der zweite Kanal zeigt das Signal an der Sekundärspule ohne Belastungswiderstand.

Dann habe ich die Amplitude vergrößert, bis das Dreieck übersteuert rauskam und das zweite Foto gemacht. Da sieht man deutlich, dass immer dann, wenn sich die Gleichspannung am Eingang nicht mehr ändern kann, die Ausgangsspannung null ist. Das ist nur eine Nebenbemerkung zum "Gleichspnnungstrafo", den einige "Fachleute" hier verkaufen wollen

Wer hier vorbeikommen will, dem führe ich gern vor, was passiert, wenn ich die Frequenz auf 5 Hz runterdrehe oder auf 500 Hz raufdrehe. Wer bei diesen Frequenzen mit einem vergleichbaren Trafo das Bild von emeko (Dreieck primär, Dreieck sekundär) herstellen kann, dem zahle ich 1000 Euros bar. So viel wäre mir die Erfahrung wert.--Herbertweidner 21:09, 22. Apr. 2008 (CEST)

Das Dreiecksignal ist der Magnetisierungsstrom, das Rechtecksignal die Spannung an einer Wicklung, dann stimmts.--Elmil 21:52, 22. Apr. 2008 (CEST)

Mein Oszilloguck misst Spannungen und keine Ströme, er wurde parallel zum Trafo an den Funktionsgenerator angeklemmt. Ich würde mein kleines Häuschen drauf verwetten, dass ich Spannung gemessen habe.--Herbertweidner 17:01, 26. Apr. 2008 (CEST)

Hallo herbert weidner, also meine Messung stimmt und deine Messung stimmt. Ich denke wir können beide mit einem Oscilloscop umgehen. Trotzdem kommt bei mir eine Dreieckspannung und bei dir eine Rechteckspannung raus. Weshalb? Wie Elmil sagt, ist bei dir das Myr konstant, seine Rede: "(wie von mir ausgeführt, wenn µ = konst.) Dann ist der der Flußverlauf ebenfalls dreieckig, d. h. dphi/dt ist konstant und dementsprechend auch die Spannung, also rechteckförmig." Wann ist Myr konstant? Wenn ein großer Luftspalt im Kern vorliegt, es können auch viele kleine verteilte Luftspalte sein, wie es bei deinem Ferrit Kern wohl sein muß, denn sonst würdest du nicht so ein Ergebnis erzielen. Du kannst übrigends auch gerne bei mir vorbeikommen und meine Messung nachvollziehen. Merke wenn wir über Transformatoren reden, solltest du nicht irgend einen beliebigen Übertrager aus der Schublade holen und dich auf diesen für alle Fälle die vorkommen, stocksteif beziehen. Wenn du mir deine Adresse angibst sende ich dir gerne einen 50Hz Ringkerntrafo und auch ein Trafoschaltrelais, dann kannst du mal spielend lernen wie alles funktioniert. Es wäre angenehmer wenn du nicht so emotional reagieren würdest wie du z.B. schreibst: "keine Ahnung, wie du (das) mit Dreieckspannung+Trafo angestellt hast, du musst dich entweder seeeehr geirrt haben oder du willst hier Unsinn verzapfen". Ich gehe nicht davon aus, daß hier jemand, außer den Vandalen, Unsinn verzapfen will, aber irren ist menschlich, wie beim ICE Lokführer der gestern in Freiburg vergaß anzuhalten, nach 1 km dann doch hielt und dann rückwärts in den Bahnhof zurückfuhr. Noch eine Frage: was ist denn bei dir ein vergleichbarer Trafo? Neues Thema: Du schreibst jetzt mit den verschiedenen Spannungsformen am Trafo wieder genausoviel für den Laien nebensächliches und zu sehr detailliertes Wissen in den Trafoartikel hinein, wie das was du zuvor alles gelöscht hast. Findest Du das in Ordnung?--emeko 08:49, 23. April 2008 (CEST)

Hallo zusammen, also das von herbertweidner gemessene habe ich nachgemessen, an einem Schnittbandkerntrafo 1kVA, 400 zu 230V, mit und ohne 2mm Luftspalt, mit Rechteck oder Dreiecksignal beaufschlagt, am Eingang Spannungs oder Strommessung, am Ausgang immer Spannungsmessung, Frequenzen variiert. Es kam das heraus was schon zuvor bei meinen Messungen herauskam. Ich konnte allerdings die Messungen von Herbertweidner nachstellen. Siehe die Bilder.

Transformator: primär Rechteckspannung an 2,2 Ohm als Eingangs-Strom, sekundär Rechteckspannung

Bei Bild 1 Trafo ohne Luftspalt, Rechteckspeisung, Primärstrom und SekundärSpannung dargestellt.

Transformator: primär Rechteckspannung an 2,2 Ohm als Eingangs-Strom, sekundär Rechteckspannung

Bei Bild 2 Trafo mit 2mm Luftspalt, Rechteckspeisung, Primärstrom und SekundärSpannung dargestellt. Das 2 te Bild ähnelt dem Bild von Herbert weidner.

Transformator: primär Rechteckspannung vor den 2,2 Ohm als Eingangs-Spannung, sekundär Rechteckspannung

Bei Bild 3 Trafo ohne Luftspalt, Rechteckspeisung, Primärspannung und Sekundär Spannung dargestellt. Bild 3 zeigt, daß der Trafo sauber 1:1 überträgt.

Transformator: primär Rechteckspannung vor den 2,2 Ohm als Eingangs-Spannung, sekundär Rechteckspannung

Bei Bild 4 Trafo mit 2mm Luftspalt, Rechteckspeisung, PrimärSpannung und SekundärSpannung dargestellt. Man sieht den Einfluss des Stromes der an den 2,2 Ohm einen zunehmenden Spannungsabfall verursacht, weshalb die Sekundärspannung abfällt. -

Transformator: primär Dreieckspannung vor den 2,2 Ohm als Eingangs-Spannung, sekundär Dreieckspannung, Trafo ohne Luftspalt

. Bei Bild 5, Trafo ohne Luftspalt mit Dreieckspeisung.

Transformator: primär Dreieckspeisung U an den 2,2 Ohm als Eingangs-Strom, sekundär Dreieckspannung

Bei Bild 6, Trafo ohne Luftspalt mit Dreieckspeisung.--emeko, 17:02, 23. April 2008 (CEST)

Hallo Emeko, mit Luftspalt oder nicht hat dieses "Trafowunder" fast nichts zu tun. Es ist vielmehr so, daß man dieses Ergebnis erzielt, wenn man den Trafo mit einem eingeprägten Strom (hier dreieckförmig) speist. Der Effekt ist mir wohl bekannt, deswegen muß man auch so penetrant unterscheiden zwischen Speisung mit eingeprägter Spannung (wie beim Trafo üblich) und dem eher exotischen Fall, der hier demonstriert wird. Bei einem Ringkern übrigens wird das nochmal anders aussehen, weil es da sehr schnell zu starken Übersteuerungen der Magnetisierung kommt mit hohen Spannungsspitzen. Kannst ja mal ausprobieren.

Was mich stört ist die Art und Weise, wie der liebe Kollege uns seine Erleuchtung hier verkauft. Hat er nicht behauptet, es wäre eine Dreieckspannung am Trafo? Das ist eben geflunkert. Entweder er merkt selbst nicht, was er hier macht oder er will uns verschaukeln. Inzwischen stehts ja auch im Artikel. Da ist es allerdings schon etwas relativiert, da muß nämlich der ohmsche Widerstand der Spule "größer" sein als der induktive, "aber dieser darf nicht 0 sein" (?). Nun mit größer allein ist es nicht getan, er sollte schon mindestens eine Größenordnung größer sein, sonst wirkt er nicht im erforderlichen Maß stromeinprägend. Ich hab das hier mal ausprobiert mit einem kleinen EI30/12,5 Leiterplattentrafo. Der überträgt natürlich Dreieck zu Dreieck, wie erwartet. Wenn man aber etwa das 10-fache des indukt. Widerstandes als Vorwiderstand davorschaltet, damit sozusagen einen Dreieckstrom einprägt, dann gibts am Ausagng ein Rechteck, auch wie erwartet. Wenn man mit Vorwiderstand arbeitet, liegt auch an der Trafoprimärwicklung bereits eine Rechteckspannung, weil die induzierte Spannung an allen Wicklungen gleich sein muß. Nur wenn der Widerstand innerhalb der Wicklungsanschlüsse liegt, kommt man an die induzierte Spannung natürlch nicht ran.

Was das ganze soll, weiß ich nicht. Wie er selbst schreibt, braucht er das Dreiecksignal nur deswegen, weil er sonst den Trafo nicht versteht. Natürlich, ohne konstantes dphi/dt kann man sich das alles gar nicht vorstellen. Nur, daß das mit einem Transformator nur noch ganz entfernt etwas zu tun hat, das hat er eben noch nicht gemerkt. So wie vieles andere auch. MfG--Elmil 17:31, 23. Apr. 2008 (CEST)

Hallo Elmil, wenn du mein neues Bild 1 und 2 vergleichst, dann siehst du schon wie sich der Luftspalt auf den Strom auswirkt, der in Bild 2 als Dreieckspannung am Strommesswiderstand von 2,2 Ohm als Strom mit Kanal A gemessen wird. Das mit dem langen Vorwiderstand will ich noch nachmessen und prüfen ob das dann rauskommt was herbertweidner misst. Das alles gibt Stoff für mein Buchprojekt aber gehört nicht in den Trafo Artikel. Ps. gib mir doch mal deine Adresse. Ich würde dir gerne ein Trafoschaltrelais senden zum Spielen. MfG--emeko, 17:57, 23. April 2008 (CEST)

Hallo zusammen, hier noch die Messungen mit dem langen Vorwiderstand, der 20 mal größer ist als Ri der prim.wicklg.

Transformator: Dreieckspeisung U vor den 33 Ohm als Eingangs-Spannung, sekundär Rechteckspannung, die 33 Ohm prägen den Strom ein

Zu Bild 11, das sieht so aus wie es herbert weidner gemessen hat. Das ist aber kein Betrieb an der netzsspannung. Siehe Bild 12 ist Uprim immer gleich Usek.

Transformator: Dreieckspeisung U vor den 33 Ohm als Eingangs-Strom Einprägung, A= Uprim, B= Usekundär = rechteckspannung

Zu Bild 12, der Trafo überträgt immer noch 1:1.

Transformator: Dreieckspeisung U vor den 33 Ohm als Eingangs-Strom Einprägung, sekundär Rechteckspannung aber viel kleiner wegen 2mm Luftspalt

Zu Bild 13, durch den Luftspalt fliesst mehr strom der An den 33 Ohm mehr Spannungb abfallen lässt, die auf der Primärseite fehlt.

Transformator: an 100 VA Ringkerntrafo 230V zu 230V, Rechteckspeisung mit zu kleiner Frequenz vor 300 Ohm als Eingangs-Strom Einpräger, sekundär Rechteckspannung mit Lücken

Zu Bild 17, bei Trafos mit kleinen Rest-Luftspalten sind die Spannungs-Spitzen größer zum Zeitpunkt wo die Induktion aus der Sättigung herausgefahren wird. Da hat Elmil leider Unrecht. Man sieht auch sehr schön, wie die Sekundär und natürlich auch die Primärspannungen zusammenbrechen wenn die Sättigung erreicht ist, nachdem die Spannungszeitfläche alle weisschen bezirke umgepolt hat und aber noch weiter ansteht und die primärspule dann wie eine Luftspule reagiert und weiter aufmagnetisiert wird und dann bei der Spannungsumkehr noch ohne die dämpfende Wirkung des Eisens wie eine Furie mit wenig Spannungszeitfläche die Spannungsüberschwinger produziert bis das Eisen wieder greift und nun wieder viel Spannungszeitfläche verbraucht. Lieber herbertweidner, dein Irren rührt auch daher, daß du die Spannungszeitflächen nicht verstehst. Sie erklären jeden Effekt den wir hier gemessen haben, auch dein scheinbares Differenzieren des Trafos, den du hiermit aber nur scheinbar erfunden hast. MfG--emeko, 19:32, 23. April 2008 (CEST)

Mit der dämpfenden Wirkung des Eisens oder deren Fehlen hat der Überschwinger nichts zu tun, auch nicht mit dem Luftspalt. Auch nichts mit Furien. Es ist ganz einfach so, daß der Magnetisierungsstrom erst nach der Spannung umpolt, da er erst mal 0 werden muß. Der Spannungsabfall, den er in dieser Zeit macht, addiert sich zur Speisespannung, die induzierte muß also um I*R größer sein. Erst wenn der Strom umgepolt hat, subtrahiert er sich wieder von der Spannung. Daher der scheinbare Überschwinger.--Elmil 21:57, 23. Apr. 2008 (CEST)

Hallo Elmil, wieso ist dann beim Trafo mit Luftspalt der Überschwinger viel größer als beim Ringkerntrafo? Das wird oft mit der größeren Streuinduktivität erklärt, was ich aber eine für schlechte Begründung halte. Ich stelle eben fest, daß entgegen deiner Warnung, Elmil, beim Ringkerntrafo die Überschwinger viel kleiner sind und nicht größer. Die Überschwinger haben doch wohl mit der Änderungsgeschwindigkeit der Induktion zu tun, die bei einer eher rechteckigen Hysteresekurve, wenn die Induktion nach dem Zurückfahren aus der Sättigung über den Knick in den senkrechten Ast fährt eben sehr groß ist. (Das meinte ich mit der Furie.) Aber dann müssten die Spannungsspitzen beim Ringkern größer sein als beim Trafo mit einem Luftspalt. Aber vielleicht müsste ich einen Kern mit einem geschweißen EI Kern als Vergleich zum Ringkern nehmen und keinen Schnittbandkern mit Luftspalt, der ja auch einen zu eckigen Übergang der Hysteresekurve hat. Das mit dem Weiterfliessen wollen des Stromes ist mir zu wischi waschi erklärt. Ich denke, in der Sättigung ist die Eisenkernwirkung nicht vorhanden, da kann und muss beim zurückfahren aus der Sättigung kein Eisen ummagnetisiert werden, was Energie, Spannung mal Strom mal Zeit braucht. Der Strom dreht sich um und erzeugt am L der Spule in kurzer Zeit ohne die Wirkung des Eisenkernes eben die Spannungsspitze. Mir fällt ein, soweit waren wir schon mal, beim diskutieren der Messungen meines ersten Messaufbaus. MfG--emeko, 22:37, 23. April 2008 (CEST)

Also ich nix wischi-waschi, eher Du. Nochmal: Der Überschwinger, den ich da aus der Ferne sehe, ist m. E. eine Folge des Spannungsabfalls, den der Magnetisierungsstrom an der Primärwicklung und ev. Vorschaltwiderständen verursacht. Wenn man genau analysiert, was beim Umpolen der Rechteckspannung passiert, stellt man folg. fest: Bis zum Umpolzeitpunkt steigt der Magnetisierunsstrom noch an, umso stärker, je stärker man dabei in die Sättigung kommt. In dieser Phase mindert sein I*R die Speisespannung. Ui ist dann U- I*R. (Wenn Ui vorher schon 0 war wg. Sättigung, dann ist eben U=I*R, der Kirchhoff hat immer recht). Das bedeutet, daß im Augenblick des Umpolens der Strom seine maximale Höhe hat, auch sein I*R. Nach dem Umpolen hat der Strom zunächst immer noch die alte Richtung. Weil aber U jetzt negativ ist, erhöht das I*R jetzt die Speisespannung, sodaß Ui= U+I*R. Sowie der Strom dann erst abgebaut wird auf 0 und dann auch umpolt, so wird aus U+I*R wieder U-I*R. Diesen Vorgang siehst Du als Überschwinger. Denn das, was Du mißt, ist ja das Ui. Der Überschwinger ist umso größer, je größer der Magnetisierungsstrom ist und je größer der Wicklungswiderstand ist. Ich hoffe, ich hab´ das jetzt genau genug beschrieben, ich gebe zu, es ist nicht so ganz einfach zu begreifen.

Was ich an Deiner Messung nicht so ganz in die Reihe kriege, ist Deine "Stromeinprägung". Du sagst, der Vorwiderstand wäre 10x Ri. So war das nicht gemeint. Du mußt schon 10x Impedanz nehmen. Rv wird dann wesentlich hochohmiger. Mit Deinem Rv hast Du nur die Spannung etwas weichgespült. Insofern verstehe ich nicht alle Ergebnisse. Wovor ich noch warnen wollte, sind Versuche mit eingeprägtem Strom, insbesondere wenn man z. B. bei Netztrafos diesen auf der Niederspannungsseite einspeist. Da kann der Trafo auf der Netzseite Hochspannung entwickeln, was nicht ganz ungefährlich ist.

Und ein letztes noch: Hab ich bisher vergessen zu sagen. Der ganze Quatsch mit der Stromeinprägung ist total akademisch, denn belastbar ist so ein Trafo in keiner Weise.MfG--Elmil 12:39, 24. Apr. 2008 (CEST)

Su solltest dich mal bei Stromwandler nachschulen. Die Dinger sind von sehr praktischem Nutzen und müssen belastet werden. Es gibt keinen Grund, wieso man mit Stromwandlern nicht Leistungen im Kilowatt-Bereich übertragen kann.--Herbertweidner 13:10, 26. Apr. 2008 (CEST)

Stromwandler

Also heute habe ich einen Stromwandler unter die Lupe genommen. Ich habe ihn von hinten und vorne gespeist, mit Strom und Spannung unterschiedlicher Frequenz und Kurvenform. Sinus, Dreieck und Rechteck. Ich habe ihn Zum Beispiel an Seinem Ausgang mit 20V eingespeist und eine Drahtwindung durch das kernloch gesteckt, und dann dort 20mv an den Drahtenden gemessen. Das war bei allen Spannungsformen so und siehe da , die Spannungszeitflächen zeigten auch hier Ihre Berechtigung. Mit zu kleiner Frequen oder zu großer Amplitude, ging er brav in Sättigung der Kern. Wie man erkennt hatte er 1000 Windungen auf dem Kern. Der Kern hatte keinen Luftspalt, weil der Leerlaufstrom sehr klein war, aber bei beginnender Sättigung steil noch oben schoß. Was will ich damit beweisen? Der Kern hat keinen Luftspalt und damit kann der Stromwandlertafo auf keinen Fall so eine Wirkung haben, wie der Trafo von Herbertweidner der Dreieck zu Rechteck wandelt. Mit Stromwandlern überträgt man auch keine Leistungen, den bei der Sekundärwicklung mit einer Windung, sind die Drahtquerschnitte dann sehr groß Überhaupt ist mir seine Messung unklar. Es kann bei seinem Differenziertrafo sein, dass es so ist wie er schreibt, dass das Ri viel größer als die Impedanz ist und der Kern verteilte Luftspalte hat. Das schrieb ich schon mal, aber geht nicht darauf ein. Im Übrigen müssen die beiden ersten Bilder von mir, die in der Galerie unter dem Betrieb mit eingeprägter Spannung stehen, dort weg und in das Kapitel Betrieb mit eingeprägtem Strom eingesetzt werden. Elmil verdächtigt mich da zu unrecht.--emeko 17:35, 26. April 2008 (CEST)

Hallo Elmil, du hast mal wieder recht mit den Überschwingern. Der Überschwinger ist unabhängig vom Luftspalt. Ich habe heute viel Zeit investiert und Trafos mit und ohne Luftspalt mit Dreieck und Rechteck Spannung, mit und ohne Sättig betrieben. Sozusagen Detektivarbeit betrieben. Ich will HW ja nichts falsche nachsagen. Herausgekommen sind 25 Messkurven mit Kommentar, die ich dir als pdf File gerne senden würde. Du kannst dann in Ruhe Stellung dazu nehmen und die Messungen auch als Word file haben und selber was dazu schreiben. Ich habe versucht ähnliche Bilder zu bekommen wie sie herbertweidner als Oscilloscop Fotos in den Artikel gestellt hat. Sein Trafo muß einen kern mit verteilten Luftspalten haben wie es bei Ferritkernen vorkommt. Mit einem Schnittbandkerntrafo mit Luftspalt bekomme ich ähnliche Bilder hin, wie die von HW. Mir ist nicht klar wie er zur Aussage der Konstantstrom Speisung kommt. Das muß er von Dir übernommen haben. Aber in Wirklichkeit hat er wohl einfach eine Dreieckspannung an einen Trafo mit verteiltem Luftspalt über einen Vorwiderstand zur Strombegrenzung gelegt und als Primärspannung die Spannung vom Funktionsgenerator bezeichnet. MfG.--emeko, 18:04, 24. April 2008 (CEST)

Du hast den Stromwandler falsch herum betrieben:

• Durch das Loch kommt ein dicker Draht mit Reihenwiderstand, damit dein Funktionsgenerator nicht hopps geht. In der praktischen Anwendung liegt auch immer ein Verbraucher, z.B. der R-Strang eines ganzen Hauses in Reihe. Am Reihenwiderstand oder am Funktionsgenerator schließt du den 1. Kanal an, ist egal.
• Die 1000-Windungen müssen laut Vorschrift mit einigen 100 Ω belastet werden, dort wird der 2. Kanal angeschlossen.
• Dann stellst du eine langsame (40 Hz?) Dreieckspannung ein und
• du wirst dich über das wunderschöne Rechtecksignal am 2. Kanal freuen!!!

Wieso man mit gängigen Stromwandlern kaum Leisung übertragen kann, erkennt man bei ersten Hinsehen: Der Abstand zwischen dickem Innendraht und dem Eisenringkern ist viiiiel zu groß. Bei jedem Leistungstrafo müssen die Spulen eng am Eisenkern anliegen, sonst gibt es zu viel Streufluss. Bei einem Messwandler braucht man kaum Leistung, deshalb wird der Eisenring zu groß gemacht, um den Monteuren das Leben zu erleichtern.

Kontrolle: Nimm einen zerlegbaren Trafo und wähle eine Sekundärspule mit viel zu grossem Innendurchmesser, wo richtig viel Luft zwischen Eisenkern und Spule ist. Miss dann, wie viel Leistung du übertragen kannst.

Ich habe keinen dieser Versuche je gemacht, bin aber sicher, dass sie funktionieren. Bin halt nur Physiker. Am Rande: Ich habe nichts von elmil übernommen, habe von seinem ziemlich unphysikalischen Käse nur den Anfang durchgelesen. Meine Feststellungen dazu konntest du in #Löschen!! lesen.--Herbertweidner 18:46, 26. Apr. 2008 (CEST)

Der Satz im Trafo Artikel: Die Eigenschaft, dass jeder Transformator Iprimär differenziert, bewirkt beim Stromwandler und bei der Rogowskispule, dass Gleichströme nicht gemessen werden können. muß heißen: Die Eigenschaft, dass jeder Transformator keine Gleichspannungen übertragen kann, bewirkt beim Stromwandler und bei der Rogowskispule, dass Gleichströme nicht gemessen werden können.--Emeko 13:39, 4. Mai 2008 (CEST)