Widerstände zur Leistungsmessung / Belastung

Morgen Klaus,

mamamia, wenn mir die größe von den Widerständen nicht vertraut wäre, könnte ich Angst bekommen.

Ich kann Dir auf Deine Frage leider keine Antwort geben.

Ich kenne diese "Mega" -Widerstände nur aus Werkzeugmaschinen in Funktion von Bremswiderständen.

Hoffentlich kann Dir hier noch jemand helfen !


Gruß

Toni

Ich habe im Betrieb auch mit derartigen Widerständen (der erste, gezeigte, den man auf Kühlkörper schrauben kann) die Verstärker ausgemessen. Die Induktivität ist dabei relativ gering, sodass sich die Impedanz bis 20kHz nicht nennenswert ändert.
Wenn Du einen reinen Keramikkörper-Widerstand hast, spielt die Induktivität eine Rolle, aber bei den Dingern im Alu-Gehäuse wird sie weitgehend kompensiert.

Durch die Wicklung des Widerstandsdrahtes entsteht ein Magnetfeld, das dem Strom entspricht. Bei Wechselstrom folglich ein Wechselfeld. Wäre das jetzt ein Trafo, hättest Du eine zweite Wicklung über der ersten, und in dieser zweiten (Sekundär-) Wicklung würde eine Spannung induziert.
Wenn Du diese zweite Wicklung kurzschliesst, gibt es keine Spannung mehr, aber einen maximalen Strom. Und dieser Strom in der Sekundärwicklung erzeugt wieder ein Magnetfeld, was dem ursprünglichen Magnetfeld entgegengesetzt ist.
Das bedeutet, dass eine kurzgeschlossene Sekundärwicklung das Magnetfeld belastet. Und dies wirkt sich wieder auf die Primärwicklung aus, dass es aussieht, als wäre diese auch kurzgeschlossen. Darum zieht ein Trafo Strom aus dem Netz, wenn man sekundär einen Kurzschluss macht. Und dieser Strom ist fast nur noch durch den Drahtwiderstand begrenzt.

Also, wenn so ein Draht-Wickelding, eine Sekundärwicklung hat, die kurzgeschlossen ist, wird das Magnetfeld weitgehend verhindert und damit auch die Induktivität.

Nun ist der erste Widerstand in ein Alu-Ding eingebaut, das wie eine ganz dicke Wicklung aus einem Umgang mit Kurzschluss wirkt. Das Alu-Ding verhindert damit durch seine Wirbelströme die Induktivität und damit erhöht sich die Impedanz bis 20kHz um wenige Prozente, also für Messungen in Nicht-Labor gewohnter Präzision absolut ausreichend. Du wirst wohl die Leistung nicht absolut genau und mit 3 Stellen nach dem Komma messen wollen.

Hi,

das Alugehäuse müßte dann (bei Wechselstrom) zunächst schneller vom Sekundären
Kurzschluß erwärmt werden als durch die Trägheit der Zementierung zum Gehäuse
bei sich erwärmenden Wendel.

Ist die gegebene "Ausrichtung" des Alu Gehäuses zur Windungsrichtung des Widerstandswickels
so überhaupt in der Lage Wirbelstrom ins Alu zu induzieren ?
Müßte der (geschlossene) Alu "Ring" nicht waagerecht zur Windungsausrichtung
geschlossen sein ?
Bei dem Alu-Modell, hier, wäre es quasi wie ein Rohr längsseits der Windungen.

Bei einigen Keramikvarianten im unteren Bild steht dem eine viel geringere Windungszahl gegenüber.
Einen um zu magnetisierenden Kern haben sie auch nicht.

klaus52 schrieb:

Hi, das Alugehäuse müßte dann (bei Wechselstrom) zunächst schneller vom Sekundären Kurzschluß erwärmt werden als durch die Trägheit der Zementierung zum Gehäuse bei sich erwärmenden Wendel. Das Alu-Gehäuse erwärmt sich tatsächlich durch den Wirbelstrom, wobei zur Erwärmung nicht nur ein Strom, sondern eine Leistung nötig ist. Und da der Widerstand des Alus durch seinen in sich geschlossenen Kreis sehr gering ist, ist auch die induzierte Spannung gering und damit die Leistung. Ist die gegebene "Ausrichtung" des Alu Gehäuses zur Windungsrichtung des Widerstandswickels so überhaupt in der Lage Wirbelstrom ins Alu zu induzieren ? Müßte der (geschlossene) Alu "Ring" nicht waagerecht zur Windungsausrichtung geschlossen sein ? Bei dem Alu-Modell, hier, wäre es quasi wie ein Rohr längsseits der Windungen. Das Alu stellt die Sekundärwicklung dar. Und die ist bei einem Trafo gleich angebracht wie die Primärwicklung, beide auf den selben Körper gewickelt. Von da her stimmt die Sache absolut. Bei einigen Keramikvarianten im unteren Bild steht dem eine viel geringere Windungszahl gegenüber. Einen um zu magnetisierenden Kern haben sie auch nicht. Hast Du so einen Alu-Widerstand zerlegt, dass Du weisst, dass da mehr Windungen sind? Natürlich hat ein grosser Widerstand bei weniger Windungen schneller den gewünschten Widerstandswert erreicht. Andererseits kann beim Alu der Drahtquerschnitt durch die aktive Wärmeabfuhr geringer sein, was eine kürzere Drahtlänge bedeutet und folglich keine viel höhere Windungszahl ergeben muss. Und von einem magnetisierbaren Kern ist bei den Alu-Dingern auch nicht die Rede, meines Wissens. Ich habe wie erwähnt diese Widerstände eingesetzt, weil sie die beste Möglichkeit geboten haben, das Problem zu lösen (nachgemessen!). Denkbar wären noch bifilar gewickelte Widerstände. Solche habe ich mal als Ersatzteile für Röhren-Farbfernseher gehabt (alles Röhren, nicht nur die Bildröhre). Aber die sind heute nicht mehr zu bekommen und meine damaligen Bauteile-Lieferanten führten keine bifilar gewickelten Dinger dieser Widerstands- und Leistungsklasse.

Richi

Des weiteren gibt es beim Drahtmaterial unterschiedliche Kalt / Heißleiter Eigenschaften. Wenn so ein Bursche während des Testlaufs richtig warm wird, evtl. nicht unerheblich.

Die Temperatur hat zumindest bei den 1 ohm Dale Typen keinen relevanten Einfluss. Zwischen 20 und 80 Grad konnte ich knapp 1 (ein!) Milliohm Differenz feststellen.
Das wären bei 8 ohm dann max. 0,1% Differenz.

Bei guter Kühlung und Dimensionierung bleibt man aber immer unter 40....50 Grad.

Von Sonderfällen (vielleicht mit der Aufgabe einer definierten Temperaturkompensation)
und Kalt / Heißleitern zu Messzwecken mal abgesehen, ist eine stark Temperaturabhängige Wert - Änderung
bei einem Widerstand mit fest ausgewiesenem Wert auch sicher nicht erwünscht.

Die Auswahl des Drahtmaterials / dessen Legierung ist sicher nach diesen
Kriterien gewählt / hergestellt.

Die bei deinem Dale Typ gemessene Temperaturabhängige Änderung scheint schon sehr gering.

Werde mein Drahtmaterial mal bei verschiedenen Temperaturen messen.

War bei diesen Keramik Typen allerdings schon rein pragmatisch nach den ersten Versuchen dazu übergegangen
die in einer größeren Schüssel Wasser zu lagern.
Nicht alleine um die Werte stabiler zu halten, hauptsächlich um die Hantierung / Aufstellung
der heißen Teile auf Backsteinen beim Dauertest zu umgehen.

Noch ein Gedanke...;

wäre eine entsprechend dimensionierte Drossel, evtl. mit Kern damit sie nicht zu (Bau)groß
ausfallen müßte (mit einer Impedanz von 4 bzw. 8 Ohm) nicht eine "realistische" Testlast ?

Wie stellst Du Dir eine Drossel mit 4 Ohm vor? Die Impedanz Z ist die Wurzel aus der Summe aus dem Drahtwiderstand im Quadrat und dem induktiven Blindwiderstand im Quadrat (aQ +bQ =cQ).
Und der Blindwiderstand rechnet sich:
XL = 2 Pi * Frequenz * L.
Also musst Du für die Impedanz der Drossel die Frequenz angeben. Und dann hast Du im Wesentlichen einen Blindanteil, der keine Effektivleistung bezieht, also für Messungen absolut unbrauchbar.

Hallo,

für Messungen an "nachgebildetem Lautsprecher" habe ich mir eine Last aus einer "besseren" 3-Wege Lautsprecherweiche zusammengebaut. Als Lautsprecherersatz habe ich (als Kompromiß) drei 50W/ 8 Ohm Widerstände benutzt.

Zwar fehl in diesem Fall die Rückwirkung des Tieftöners, aber es ist m.E. praxisnaher als der rein ohmsche Widerstand.

Vielleicht hat ja Jemand eine Idee, wie man eine bessere Last realisieren kann, ohne in der Werkstatt im Lärm unterzugehen.

Zur "neutralen" Leistungsmessung kann man nur rein ohmsche Widerstände verwenden, weil sie reproduzierbar isnd. Ich habe jedenfalls (bei uns wurde JEDER Verstärker auf seine Daten überprüft) Eingangsmessungen immer mit dem neutralen Widerstand durchgeführt, weil es ja noch ungewiss war, welche Lautsprecher er einmal treiben muss.

Für "Eignungstests" jedoch wurden verschiedene Dinger verwendet, so etwa ein Schiebewiderstand, der auf einem Eisenrohr aufgewickelt war (natürlich isoliert) oder auch mit einer Nachbildung, wie Du sei in etwa beschrieben hast. Dabei habe ich den effektiven Impedanzverlauf eines mehrheitlich verwendeten (und recht bosartigen) Lautsprechers nachgebildet. Sobald ein Verstärker bei allen Frequenzen und bei Rechteck diese Lasten sauber treiben konnte, war er für alle Eventualitäten einsetzbar. Und da gab es ab und zu Modelle, die durchfielen.

Es hängt also immer davon ab, was man wissen will. Wenn es um die tatsächlichen Prospektangaben geht, oder Messungen nach Reparaturen, so sind nur reelle, neutrale Widerstände zu verwenden. Wenn es aber um Stabilität an komplexen Lasten geht, sollten auch mal fürchterliche Beulen verwendet werden.

Hallo Richi

Zur "neutralen" Leistungsmessung kann man nur rein ohmsche Widerstände verwenden, weil sie reproduzierbar isnd.

Sehe ich ebenso. Die Weichenschaltung habe ich auch nur aus Interesse für eigene "Untersuchungen" aufgebaut. Die Ergebnisse sind dann natürlich nicht "übertragbar" oder vergleichbar.

Es ging mir dabei mehr um eine vereinfachte Wechselstrom Last.
Das die (wenn nicht jeder die absolut gleiche Drossel zur Verfügung hat)
nicht zum vergleich von Messergebnissen taugt ist mir klar.
Also eher zum Fehlersuchen, oder generell zur Testbelastung.

Natürlich ersetzt diese auch nicht die Komplexität einer Weiche mit
der Interaktion von Induktivitäten, Kapazitäten und den Schwungspulen.

Eine Spule wird zwar bei Wechselstrom selbst induzieren,
alleine das Timing wäre aber ein ganz anderes als bei einer Schwingspule bei der zu der Induktion selbst
noch die nachfolgende Spannung bei der rückfedernden Bewegung kommt.

Gab es da früher nicht mal so eine weiße Spanplatte mit einem Netzwerk aus Spulen und Kondensatoren
in einer Audiozeitschrift ? Audio oder Stereoplay ?

Zumindest einen brauchbaren Fall für eine Spulen-Last zur Fehlersuche hatte ich schon;
eine (Ami) Endstufe die am Ohmschen Widerstand bis 1 Ohm Vollaussteuerung
problemlos langzeitlich lieferte, an (einem bestimmten) Lautsprecher aber frühzeitig ausstieg.
In dem Fall nicht durch Temperatur sondern durch Spannungsspitzen der Weiche...

Um das längere Zeit ohne Gefährdung der LS nach zu vollziehen,
blieb mir nichts anderes übrig als zwei 50 m Kabelringe (1 qmm Einzellitze im Karton)
als Last zu verwenden.

Übrigens ergaben sich da weitere interessante (ok, wenn auch verspielte) Effekte:
Außer dem enormen Geräuschpegel die die Ringe in den Kartons fabrizierten
konnte man durch Veränderung der Position der Ringe
(sie lagen zum Test waagerecht in Abstand nebeneinander)
z.B. in einem gewissem abstand ein Ring über den anderen haltend, enorme Rückwirkungen provozieren.

http://www.stereophile.com/reference/60/index1.html





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