Circlotron bzw. Gegenparallel-Endstufe

Dago64 (Beitrag #42) schrieb:

Die Induktivität ist über die Energie E des Magnetfeldes definiert. E = 0,5 * L * I*I. Daraus folgt für L = 2 * E / (I * I). Was bedeutet das: Ein Kern aus weichmagnetischem Material wird schon bei geringem DC Strom vollständig magnetisiert, was bedeutet, dass er keine magnetische Energie mehr aufnehmen kann. Erhöht man dann den Strom weiter, wird entsprechend obiger Formel natürlich die Induktivität geringer.

Diese Schlussfolgerungen sind nicht korrekt.
1) Die Induktivität L wird in allgemeiner Form nicht durch die Energie "definiert", sondern über die induzierte (Gegen-) Spannung durch einen zeitveränderlichen Strom dI/dt. Das beinhaltet auch, dass
2) die Induktivität von der Stromstärke I selbst abhängen kann, was bei ferromagnetischen Kernen infolge deren Sättigungsverhalten sehr ausgeprägt ist. Die von dir angeführten Gleichung gelten nur für ideale Spulen, d.h. ganz frei von Sättigung.
Sättigungseffekte sind aber entscheidende Auslegungskriterien für Spulen und Transformatoren jeder Art.

Was passiert aber in einem Übertrager: Der primäre Strom erzeugt im Kern ein Magnetfeld, dieses Magnetfeld wird durch einen sekundären Strom aber wieder reduziert. Also, Übertrager funktionieren nur dann richtig, wenn eine sekundäre Last vorhanden ist.

Das stimmt, solange man nur die Ströme betrachtet. Ein typisches Szenario wäre ein klassischer Stromtransformator, wie er u.A. in Mess-Sonden seit Jahrzehnten eingesetzt wird. Ohne Sekundärlast geriet dessen Kern schon bei geringer Stromstärke in Sättigung. Erst der in der Sekundärwicklung induzierte Gegenstrom reduziert die magn. Feldstärke im Kern. Dieser Strom kann naturgemäß erst fließen wenn eine (Sekundär-) Last angeschlossen ist.
Infolge dieser Feldkompensation wird auch die über beiden Wicklungen induzierte Spannung erheblich reduziert.

Im physikalischen Bild eines (vereinfachten, idealen) Transformators wird der magnetische Fluss phi (Produkt von Feldstärke B und (effektivem) Querschnitt A) und die induzierte Spannung U_ind (für Windungszahl N=1) betrachtet. Aus einer vereinfachten Maxwellgleichung leitet man ab, dass d_phi/dt = -U_ind ist.
Mittels Integration kann man daraus die Maximalwerte des Flusses und der Spannung bei harmonischer Anregung mit der Frequenz f herleiten:

phi_max= U_ind_max/(2*pi*f*N).

phi_max soll / darf nun nicht den Sättigungsfluss phi_sat überschreiten, was mit gegebenem Kernquerschnitt A der Forderung gleichkommt phi_sat > B_max * A

was zusammen an der Sättigungsgrenze ergibt:

B_max * A = U_ind_max/(2*pi*f*N)

Die induzierte Spannung eines idealen Trafos ist identisch der "angelegten" Spannung.

Der entscheidende Punkt bei einem Audioübertrager die Spannungstransformation, denn dadurch ist das Audiosignal ja in aller Regel definiert.

Die Gleichung drückt im Grunde alle Beobachtungen aus:

Kleine Frequenzen > großes B_max (und damit frühe Sättigung)
Kleiner Kernquerschnitt A > großes B_max (und damit frühe Sättigung)
Kleine Windungszahl N > großes B_max (und damit frühe Sättigung)

Um die Sättigung bei gegebenen Kernquerschnitt und B_sat, minimaler Frequenz, Spannung (<-> Leistung) zu vermeiden kann bzw. muss die Spannung reduziert werden, gleichbedeutend mit Leistungsreduktion.
Diese Zusamenhänge sind zwar vereinfacht, stellen aber das physikalische Limit dar. In der Praxis wird man den Kern sicher nicht so weit aussteuern, dass er in die Sättigung gerät, weil er schon relativ weit davor deutlich erhöhten Klirrfaktor und andere Probleme verursachen wird.

An anderer, leider unauffindbarer, Stelle hatte ich einmal auseinandergelegt, wie ein Luftspalt im Kern die Situation, auch hinsichtlich der Induktivitäten, verändert (erheblich!).
Unter dem Strich: Ohne Luftspalt ist ein Audioübertrager, insbesondere ein Ringkern-Typ, sehr ungünstig und reagiert schon auf kleine DC Anteile mit einer Vorsättigung, die den Klirrfakor erhöht (gerade bei kleiner bis mittlerer Leistung). In einem EI-Kern gibt es naturgemäß eine ganze Anzahl kleiner Luftspalte. Selbst dort wird öfters noch ein zusätzlicher, definierter, Spalt hinzugefügt.

[quote="Valenzband (Beitrag #52)"]Die von dir angeführten Gleichung gelten nur für ideale Spulen, d.h. ganz frei von Sättigung.
Sättigungseffekte sind aber entscheidende Auslegungskriterien für Spulen und Transformatoren jeder Art. ]


Die von mir angeführten Gleichungen gelten ganz allgemein für die magnetische Feldenergie. Dabei spielt es keine Rolle, ob etwas in Sättigung geht oder nicht.
Die magnetische Energie E = 0,5 * L * I * I ist gleich 0,5 * Integral (μ * H * H) dV, wobei die komplexe Permeabilität μ eines Kerns darin enthalten ist.
Es ist die allgemein übliche Form zur Berechnung von Induktivitäten.

In der Formel für die Maximalinduktion Bmax ist die komplexe Permeabilität μ nicht aufgeführt, da Bmax ein Grenzwert ist. B ist aber μ * H und H = i * N und da steckt dann sowohl die komplexe Permeabilität als auch der verursachende Strom wieder drin.
Mit einem Luftspalt im Kern wird die komplexe Permeabilität geändert, und zwar in Richtung kleiner. Je größer der Luftspalt, desto kleiner wird die Permeabilität und damit auch Bmax, da B = μ * H ist.

Zu Rolf_Meyer und seinem speziellen Schreibstil werde ich keine Kommentare mehr abgeben. Das Niveau ist mir einfach zu pöbelhaft und zu egozentrisch. Mag mit ihm diskutieren, wer will.

Dago64 (Beitrag #53) schrieb:

Die von mir angeführten Gleichungen gelten ganz allgemein für die magnetische Feldenergie. Dabei spielt es keine Rolle, ob etwas in Sättigung geht oder nicht. Die magnetische Energie E = 0,5 * L * I * I ist gleich 0,5 * Integral (μ * H * H) dV, wobei die komplexe Permeabilität μ eines Kerns darin enthalten ist. Es ist die allgemein übliche Form zur Berechnung von Induktivitäten.

Definitiv nicht korrekt. Die "allgemein übliche" Definition ist NICHT über die Feldenergie, sondern über die induzierte Spannung.

Eine Definition über die Feldenergie hätte mehrere entscheidende Schwächen:

1) Man müsste dazu die Energie des Feldes messen oder rechnerisch bestimmen, was extrem unpraktikabel ist.
Bei der tatsächlich üblichen Definition braucht man lediglich gewöhnliche Strom-und Spannungsmessungen bei einer gegebenen Frequenz, was auch jeder LCR Messplatz (mit Verfeinerungen) ausführt.

2) Wenn ein Kern verwendet wird gibt es zwangsweise Sättigungsefekte. Sobald diese Sättigung eintritt verändert sich die aber auch Feldgeometrie gravierend. Das Feld ist dann so gut wie gar nicht mehr durch die Form des Kerns bestimmt, sondern durch die Geometrie der Spule. Der größte Teil des Feldes tritt dann einfach aus dem Kern. Das würde nebenbei eine messtechnische Bestimmung der Feldenergie nochmals bedeutend erschweren.

3) Gemäß deiner Interpretation von E=0.5 *L * I^2 wird die Induktivität L mit zunehmedem Strom immer kleiner, weil die Feldenergie Emim Kern konstant bliebe. Im Grenzfall sehr hoher Strome ginge die Induktivität dann aber sogar gegen Null !

Das ist beides falsch. Die Feldenergie nimmt tatsächlich weiter zu, sowohl außerhalb des Kerns als auch innerhalb des gesättigten Kerns (mue_sät=1, entspricht dann dem Vakuum) während die Induktivität nur auf den Wert der Spule ohne Kern zurückgeht.

In der Formel für die Maximalinduktion Bmax ist die komplexe Permeabilität μ nicht aufgeführt, da Bmax ein Grenzwert ist. B ist aber μ * H und H = i * N und da steckt dann sowohl die komplexe Permeabilität als auch der verursachende Strom wieder drin. Mit einem Luftspalt im Kern wird die komplexe Permeabilität geändert, und zwar in Richtung kleiner. Je größer der Luftspalt, desto kleiner wird die Permeabilität und damit auch Bmax, da B = μ * H ist.

Hier werden einige Dinge herumgeworfen, die nicht zutreffen:

1) korrekt lautet es: H = N * I / Länge, bzw. rot(H)=j (ohne Verschiebungsströme)

2) Die komplexe Permeabilität µ_c=µ_r + i * µ_im (oder µ=µ' + í * µ'') spielt hier faktisch keine Rolle. Sie beschreibt Verluste im Kernmaterial bei hohen Frequenzen, was eine ganz andere Sache ist.


Ich habe den alten Beitrag zum Luftspalt-Effekt gesucht und wieder gefunden:
#104
und ergänzend
#109

Zu Rolf_Meyer und seinem speziellen Schreibstil werde ich keine Kommentare mehr abgeben. Das Niveau ist mir einfach zu pöbelhaft und zu egozentrisch. Mag mit ihm diskutieren, wer will.

Das ist nicht nur deine Erfahrung... Aber an der Stelle liegt er richtig.

Definitiv nicht korrekt. Die "allgemein übliche" Definition ist NICHT über die Feldenergie, sondern über die induzierte Spannung.

Ich habe nicht „Definition“ geschrieben, sondern Berechnung. Beispiele dazu finden sich in "Einführung in die theoretische Elektrotechnik" von Karl Küpfmüller unter dem Kapitel "Magnetische Feldenergie".
Bei Meinke/Gundlach heißt es so: „Die Berechnung eines Induktivitätswertes erfolgt zweckmäßig über die in einem Magnetfeld gespeicherte Energie ...

Zur Definition der Induktivität: L ist der Proportionalitätsfaktor zwischen dem Induktionsfluss und dem diesen Fluss erzeugenden und mit ihm verketteten Strom i; er ist durch die Abmessungen und die Form des Stromkreises sowie die Permeabilitätswerte bestimmt und wird als Induktivität des Stromkreises bezeichnet. Einfach ausgedrückt: Phi = L * i. Genau so und nicht anders ist die Induktivität definiert.

korrekt lautet es: H = N * I / Länge

Ja, stimmt natürlich. Dieser Editor hier ist nicht gerade geeignet für Formeln.

Die komplexe Permeabilität µ_c=µ_r + i * µ_im (oder µ=µ' + í * µ'') spielt hier faktisch keine Rolle. Sie beschreibt Verluste im Kernmaterial bei hohen Frequenzen, was eine ganz andere Sache ist.

Die komplexe Permeabilität spielt eine ganz entscheidende Rolle in einem Übertrager. Der Realteil ist maßgebend für die Induktivität und der Imaginärteil ist maßgebend für die Verluste. Wäre die Permeabilität unabhängig von der Feldstärke, wäre ein Übertrager spannungsunabhängig, was er leider nicht ist.

Dago64 (Beitrag #55) schrieb:

Definitiv nicht korrekt. Die "allgemein übliche" Definition ist NICHT über die Feldenergie, sondern über die induzierte Spannung. Ich habe nicht Definition geschrieben, sondern Berechnung.

Ich will ja nicht kleinlich sein, aber bereits in deinem Beitrag #42 steht doch genau das:

Dago64 (Beitrag #42) schrieb:

Für diejenigen, die etwas von Physik verstehen: Die Induktivität ist über die Energie E des Magnetfeldes definiert. E = 0,5 * L * I*I. Daraus folgt für L = 2 * E / (I * I). Was bedeutet das: Ein Kern aus weichmagnetischem Material wird schon bei geringem DC Strom vollständig magnetisiert, was bedeutet, dass er keine magnetische Energie mehr aufnehmen kann. Erhöht man dann den Strom weiter, wird entsprechend obiger Formel natürlich die Induktivität geringer..

Ich will ja nicht kleinlich sein, aber bereits in deinem Beitrag #42 steht doch genau das

Ich werde mich bessern und zukünftig genauer "definieren".

Dago64 (Beitrag #55) schrieb:

Definitiv nicht korrekt. Die "allgemein übliche" Definition ist NICHT über die Feldenergie, sondern über die induzierte Spannung. Ich habe nicht „Definition“ geschrieben, sondern Berechnung. Beispiele dazu finden sich in "Einführung in die theoretische Elektrotechnik" von Karl Küpfmüller unter dem Kapitel "Magnetische Feldenergie". Bei Meinke/Gundlach heißt es so: „Die Berechnung eines Induktivitätswertes erfolgt zweckmäßig über die in einem Magnetfeld gespeicherte Energie ...

Ich weiß nicht welche Auflage das ist, aber wer heutezutage eine Messung der Felderergie zweckmäßiger als eine Strom-Spannungsmessung bewertet kennt wohl gar keine moderneren Messsysteme. Anders gefragt, hast du schon einmal irgendwie innerhalb eines Tages die Feldenergie auf dem Labortisch gemessen? Unterhaltsame Sache so was...
Ich bevorzuge da doch ein kalibriertes LCR Meter, oder in ganz heftigen Fällen auch einen VNA.

Zur Definition der Induktivität: L ist der Proportionalitätsfaktor zwischen dem Induktionsfluss und dem diesen Fluss erzeugenden und mit ihm verketteten Strom i; er ist durch die Abmessungen und die Form des Stromkreises sowie die Permeabilitätswerte bestimmt und wird als Induktivität des Stromkreises bezeichnet. Einfach ausgedrückt: Phi = L * i. Genau so und nicht anders ist die Induktivität definiert.

Das kann nur ein E-Techniker "erfunden" haben...
1) Der magn. Fluss bzw. die Flussdichte wird in den Maxwell-Gleichungen ausschließlich über die Stromverteilung bzw. die räumliche Stromdichte in dem betracheten Raumelement "definiert" (das ist keine willkürliche Definition, sondern ein bestätigtes Naturgesetz...). Bei Anwesenheit eines magnetisierbaren Mediums (Eisenklotz) wird dessen Magnetisierung hinzugefügt. Dabei sind Spulen nirgend "zu sehen", noch sind sie dabei nötig.

2) Die verkorkste Definition über die Induktivtät ist, wenn überhaupt, nur halbwegs sinnvoll, wenn die Permeabilität konstant bleibt. Das ist aber so gut wie nie der Fall. Sobald sich aber die Permeabilität ändert folgt dem auch die Induktivität, die daher explizit stromabhängig ist.
Das Ganze sinnvoll auszuwerten wird schlichtweg unsäglich schwierig im Vergleich zu simplen U-, und I-Messungen. Der Fluss müsste überall im Raum gemessen und integriert werden. Folglich müsste man mit einer Messsonde überall herumfuchteln und dabei Messwerte und mit genauer Position auffnehmen, beides in 3D und extra für jede Stromstärke, versteht sich... Wer zum Teufel würde sich so einen Irrsinn denn antun?

Die komplexe Permeabilität spielt eine ganz entscheidende Rolle in einem Übertrager. Der Realteil ist maßgebend für die Induktivität und der Imaginärteil ist maßgebend für die Verluste. Wäre die Permeabilität unabhängig von der Feldstärke, wäre ein Übertrager spannungsunabhängig, was er leider nicht ist.

Die erste Aussage stimmt, die zweite Aussage ist im Kontext falsch, bzw. du hast dort die Bedeutung der "komplexen Permeabilität" falsch interpretiert.
Die komplexe Permeabilität beschreibt den Real- und Imaginärteil dieser Größe in, und das ist wichtig, einem linearem System. Das betrachete System kann auch weit außerhalb des "Nullpunkts" liegen, setzt dann aber voraus, dass die betracheten Feldvariationen klein genug für eine linearisierte Betrachtung bleiben.
Aus der linearisierten Betrachtung erschließen sich u.A. auch Nullpunkt- und Anfangspermeabilität(en).

Was du im zweiten Teil deiner Ausssage ansprichst ist aber das nichtlineare Verhalten der Induktivtät, was eben durch Sättigung erklärbar wird.
Das eine hat jedoch mit dem andern nichts zu tun, weil es völlig verschiedene Ansatzpunkte bzw. Vorraussetzungen hat.

Folgendes sollte noch geklärt werden:

Im Grenzfall sehr hoher Ströme ginge die Induktivität dann aber sogar gegen Null !

Formeln gelten für gewisse Bereiche. In diesem Fall zeigt die Formel eine Abnahme der Induktivität bis die Sättigung eintritt, also bis zu einer Kernpermeabilität >1. Erst wenn die Kernpermeabilität gleich 1 geworden ist, also Sättigung eingetreten ist, ist einzig die Induktivität der Spule ohne Kern wirksam. Und diese Induktivität ist konstant, da sie nur noch von der Geometrie der Spule bestimmt ist und nicht mehr abhängig von der Feldstärke ist.

Dago64 (Beitrag #59) schrieb:

Folgendes sollte noch geklärt werden: Im Grenzfall sehr hoher Ströme ginge die Induktivität dann aber sogar gegen Null ! Formeln gelten für gewisse Bereiche. In diesem Fall zeigt die Formel eine Abnahme der Induktivität bis die Sättigung eintritt, also bis zu einer Kernpermeabilität >1. Erst wenn die Kernpermeabilität gleich 1 geworden ist, also Sättigung eingetreten ist, ist einzig die Induktivität der Spule ohne Kern wirksam. Und diese Induktivität ist konstant, da sie nur noch von der Geometrie der Spule bestimmt ist und nicht mehr abhängig von der Feldstärke ist.

Dann widersprichst du eben deiner generellen Aussage von weiter oben. Auch egal. Die ganze Herangehensweise, L über den Fluss im Raum bzw. die Feldenergie zu ermitteln ist völlig realitätsfremd, ebenso wie die implizierte Annahme, dass die Permeabilität oder die im Kern vorhandene Energie konstant blieben. Das ist doch gerade ein Grund warum (namhafte) Hersteller zwischen Kleinsignalinduktivität und Arbeitsinduktivität unterscheiden,
Der Verlauf der Induktivität über der Stromstärke ist tatsächlich sehr verschieden von der vereinfachten Formel / deiner interpretation. Insbesondere ist der Übergang nicht so schlagartig, sondern setzt je nach Werkstoff schon bei 70-80% der Sättigungsmagnetisierung deutlich ein. Die eigentliche Sättigungsmagnetisierung wird in einer vernünftigen Anwendung ohnehin nicht erreicht, denn der Induktivitätsabfall soll meist unter 10%, in Ausnahmen evt. 20%, betragen dürfen.

Die erste Aussage stimmt, die zweite Aussage ist im Kontext falsch

Besorg Dir mal das Buch von Richard Feldtkeller "Theorie der Spulen und Übertrager" und studiere das Kapitel "Komplexe Permeabilität".
Danach können wir uns gerne nochmal über dieses Thema unterhalten, obwohl das dann sicher nicht mehr notwendig sein wird.

Dago64 (Beitrag #61) schrieb:

Die erste Aussage stimmt, die zweite Aussage ist im Kontext falsch Besorg Dir mal das Buch von Richard Feldtkeller "Theorie der Spulen und Übertrager" und studiere das Kapitel "Komplexe Permeabilität". Danach können wir uns gerne nochmal über dieses Thema unterhalten, obwohl das dann sicher nicht mehr notwendig sein wird.

Nichts für ungut. Ich kenne das Buch wie viele andere zur Genüge und halte mich dennoch, bzw. gerade deswegen, viel lieber an die wegbereitenden Physiker, die den ganzen Kram schon begrifflich wesentlich systematischer und stringenter abhandeln als fast alle Ingenieuspäpste, die ich kenne.
Deren ad-hoc Methoden sind manchmal etwas zu holprig und dann auch inkonsistent.
Hier eine Referenz: Jackson John David; Klassische Elektrodynamik
Die "komplexe Permabilität" (und vieles andere) wird aber schon in jedem Datenbuch über Ferrite (Siemens, Philips; TDK,) seit Jahrzehnten in allen Details und mit echten Daten von realen Bauteilen/Komponenten vorexerziert.

P.S:: Was macht deine Energiemessung ?

Ich versuch's mal über die Hysterese-Kurve.
Ich geh' mal davon aus, dass Du mit folgendem d'accord gehst:

* die Hysteresekurve wächst mit steigendem Strom
* die Hysteresekurve erreicht ein Maximum und wenn der Strom erhöht wird, dann steigt B nicht weiter (Sättigung).

Dann gilt:
Die Fläche innerhalb der Hysteresekurve entspricht der Energie.
Wenn die Fläche nicht mehr größer wird, dann ist die Energie auch konstant.

Die "komplexe Permabilität" (und vieles andere) wird aber schon in jedem Datenbuch über Ferrite (Siemens, Philips; TDK,) seit Jahrzehnten in allen Details und mit echten Daten von realen Bauteilen/Komponenten vorexerziert.

Ich kenne das Datenbuch von TDK mit seinen Ferriten sehr gut, da ich es für die Entwicklung von Übertragern für Schaltnetzteile benötige. Was da drinsteht, ist eine extrem kurze Zusammenfassung der magnetischen Grundlagen. Und ganz wichtig: Es setzt voraus, dass man versteht, was die Kurven zu bedeuten haben und wie man sie zu interpretieren hat.

Und jetzt mache ich Schluss damit, ist ja auch nur ein Randthema.

Auf ein Bier

Dago64 (Beitrag #63) schrieb:

Ich versuch's mal über die Hysterese-Kurve. Ich geh' mal davon aus, dass Du mit folgendem d'accord gehst: * die Hysteresekurve wächst mit steigendem Strom * die Hysteresekurve erreicht ein Maximum und wenn der Strom erhöht wird, dann steigt B nicht weiter (Sättigung). Dann gilt: Die Fläche innerhalb der Hysteresekurve entspricht der Energie. Wenn die Fläche nicht mehr größer wird, dann ist die Energie auch konstant.

Warum machst du ein ganz neues Fass auf, wenn du das alte noch nicht einmal verdaut hast? Reiner Whataboutism...
Dann auch gleich noch mit den gerade angesprochenen Schwächen in der Formalität, typisch E-Techniker eben ;-) :

1)Was genau soll denn an deiner Hysterese "wachsen"? Etwas mehr Detail wäre hierzu angebracht.

2) Die Hysteresekurve erreicht wo welches "Maximum"? Kann man es deiner Meinung nach wirklich nicht weiter ausdehnen?
B steigt jedenfalls munter und unbegrenzt weiter, selbst wenn der Kern längst gesättigt ist. Genau so gibt es für die gespeicherte Energie keine Begrenzung, solange die Spule nicht abbrennt (wieder ein neues Problem, auf das du nun Aufmerksamkeit zu lenken versuchen könntest).

3) Welche Energie soll wohl dieser Innen-Fläche entsprechen? Jedenfalls nicht die Energie, um die es bis eben noch ging!

Kann es sein, dass Du Dich noch nie mit der Hysterese-Kurve eines weichmagnetischen Kerns beschäftigt hast?

Dago64 (Beitrag #66) schrieb:

Kann es sein, dass Du Dich noch nie mit der Hysterese-Kurve eines weichmagnetischen Kerns beschäftigt hast?

Mein lieber Freund:
Wie jedermann hier unschwer erkennen kann, hast du hier bislang so gut keinen sachlich fundierten und noch weniger einen korrekten Zusammenhang dargelegt. Lediglich ein paar simple und ungeeignete Formelchen, die du zum Überdruss auch noch komplett falsch interpretierst. Das deutet auf große Lücken im grundlegenden Verständnis hin (sogar der Logik), oder eben schlicht auf Vergessen.
Sofern deine Behauptung überhaupt stimmt, dass du "Übertrager von Schaltnetzteilen entwickelst", dürfte sich das angesichts der hier dargebotenen "Kenntnisse" auf das Bedienen einer Anwendungssoftware beschränken.
BTW: Du hast es an dieser Stelle mit einem emeritierten Ingenieur / Naturwissenschaftler zu tun, du trägst Eulen nach Athen bzw., "pinkelst gegen den Wind".
Erzähle deine Räuberpistolen jemand anderem.

Du hast es an dieser Stelle mit einem emeritierten Ingenieur / Naturwissenschaftler

Aber mit Sicherheit weder aus dem Gebiet der Physik noch aus dem Gebiet der Elektrotechnik.

B steigt jedenfalls munter und unbegrenzt weiter

Diese Aussage disqualifiziert Dich jedenfalls und zeigt, dass die Grundlagen über das magnetische Feld bei Dir einfach nicht vorhanden sind.
Die Profs, die bei mir ihren Industrie-Monat absolviert haben, zeigten jedenfalls ein ganz anderes Know-How.

Was willst Du also in so einem Forum?

Dago64 (Beitrag #68) schrieb:

Du hast es an dieser Stelle mit einem emeritierten Ingenieur / Naturwissenschaftler Aber mit Sicherheit weder aus dem Gebiet der Physik noch aus dem Gebiet der Elektrotechnik.

Fast richtig: Sowohl Physik als auch Nachrichtentechnik.

B steigt jedenfalls munter und unbegrenzt weiter Diese Aussage disqualifiziert Dich jedenfalls und zeigt, dass die Grundlagen über das magnetische Feld bei Dir einfach nicht vorhanden sind.

Du hast anscheinend schon im zweiten Semester (oder früher ) nichts mehr dazu gelernt und solltest noch einmal "studieren":

B = µ_0 * µ_r * H = µ_0 * (H + M ) = µ_0 * H * (1 + chi)

µ_r = (1 + chi)

B ist die Flussdichte,
H die Feldstärke (auch Erregung),
M ist die Magnetisierung des Materials und
chi ist die magn. Suzeptibiltät des Materials.

Mit dieser elementaren Formel aus dem Physik-Grundkurs der Oberstufe ergibt sich, dass B immer größer wird solange H größer wird ! Selbst bei vollständiger Sättigung !
Bei vollständig gesättigter Magnetisierung gilt: µ_r = 1, bzw. µ=µ_0, und chi = 0.
Das einzige was nicht mehr wachsen kann ist M !

Wenn du das immer noch nicht kapierst, schau dir evtl. eine x-beliebige wikipedia Seite zum Thema an.
Soll ich dir die Links dazu auch noch geben, oder bekommst du das tatsächlich selbst hin?

Die Profs, die bei mir ihren Industrie-Monat absolviert haben, zeigten jedenfalls ein ganz anderes Know-How.

Na, deine "Profis" tun mir wirklich wirklich leid. Nach deinem "Lehrgang" (oder Leergang ?) können sie wohl nur noch in Fernost irgendwelche Netzteile zusammenfriemeln, die dann so eindrucksvoll abfackeln..

Was willst Du also in so einem Forum?

Z. Bsp. Hochstapler entlarven

Der einfache Zusammenhang von B = μ*H ist so simpel, dass man ihn gar nicht mehr erwähnen muss. Außerdem hab ich versucht, Dir klarzumachen, was passiert, wenn die komplexe Permeabilität gegen 1 geht. Hier mein Text dazu:

Erst wenn die Kernpermeabilität gleich 1 geworden ist, also Sättigung eingetreten ist, ist einzig die Induktivität der Spule ohne Kern wirksam. Und diese Induktivität ist konstant, da sie nur noch von der Geometrie der Spule bestimmt ist und nicht mehr abhängig von der Feldstärke ist.

Allerdings sagt Dir die Permeabilität nichts, sonst würde Dein Zitat nicht so lauten:

Die komplexe Permeabilität µ_c=µ_r + i * µ_im (oder µ=µ' + í * µ'') spielt hier faktisch keine Rolle. Sie beschreibt Verluste im Kernmaterial bei hohen Frequenzen, was eine ganz andere Sache ist.

Eine derartige Aussage würde ein Nachrichtentechniker niemals von sich geben!

Du kennst nicht die Definition für die Induktivität; Dir ist nicht bekannt, dass die Berechnungen der Induktivität über die Energie erfolgen, und die komplexe Permeabilität ist für Dich ein Buch mit sieben Siegeln, und daher kannst Du weder die Vorgänge in einem ungesättigten Übertrager noch in einem gesättigten Übertrager verstehen. Und eine Hysteresekurve natürlich erst recht nicht.

Trotzdem viel Spaß hier im Forum, vielleicht lernst Du ja noch was.

Profs ist übrigens die Abkürzung für die Mehrzahl von Professor.
Wer studiert hat, sollte das wissen.

Dago64 (Beitrag #70) schrieb:

Der einfache Zusammenhang von B = μ*H ist so simpel, dass man ihn gar nicht mehr erwähnen muss.

Für dich kann man es gar nicht oft genug wiederholen...

Erst wenn die Kernpermeabilität gleich 1 geworden ist, also Sättigung eingetreten ist, ist einzig die Induktivität der Spule ohne Kern wirksam. Und diese Induktivität ist konstant, da sie nur noch von der Geometrie der Spule bestimmt ist und nicht mehr abhängig von der Feldstärke ist.

.
Genau, da hattest du wenigstens erkannt, dass die Induktivität nicht gegen Null geht, was du kurz zuvor mit der Simpel-Formel E=1/2*L*I^2 mitsamt deiner komplett falschen Interpretation noch impliziert hattest.

Allerdings sagt Dir die Permeabilität nichts, sonst würde Dein Zitat nicht so lauten: Die komplexe Permeabilität µ_c=µ_r + i * µ_im (oder µ=µ' + í * µ'') spielt hier faktisch keine Rolle. Sie beschreibt Verluste im Kernmaterial bei hohen Frequenzen, was eine ganz andere Sache ist. Eine derartige Aussage würde ein Nachrichtentechniker niemals von sich geben!

Mein Gott, was für ein renitentes Geschwätz .. Du hast wirklich gar nichts kapiert und willst es einfach auch nicht zugeben

Weil du offensichtlich noch nicht einmal in der Lage bist, dich auch nur halbwegs zu informieren, hier ein Link aus wikipedia, gegen die du als Anfänger erst einmal anstinken solltest, bevor du dich zu weit aus dem Fenster lehnst:

Komplexe Permeabilität , Auszug aus wikipedia

"Abhängigkeit von der Frequenz: Komplexe Permeabilität, Permeabilitätszahl
Vor allem in der Elektrotechnik werden zur Erfassung zeitabhängiger Effekte Phasoren für die Felder und entsprechend eine komplexe Permeabilität benutzt.
...
Der Realteil der komplexen Permeabilität μ' entspricht der normalen Permeabilität. Der Imaginärteil μ'' hingegen beschreibt die Größe der Ummagnetisierungsverluste.

Fällt dir an dieser Stelle vielleicht doch etwas auf?
Kleiner Tipp: Es verhält sich genau so wie ich es bereits weit oben erklärt hatte, einschließlich der dort gegebenen klaren Unterscheidung zu nichtlinearen Vorgängen, wie eben der Sättigung.
Auf deine thematisch ausweichenden Einwürfe zur "maximalen Hysterese", der "Energie in der Fläche" usw. gehe ich nicht mehr ein, u.A. weil es die ursprüngliche Thematik verwässert und, zumindest bei dir, auf keinen fruchtbaren Boden fällt.

Du kennst nicht die Definition für die Induktivität; Dir ist nicht bekannt, dass die Berechnungen der Induktivität über die Energie erfolgen, und die komplexe Permeabilität ist für Dich ein Buch mit sieben Siegeln, und daher kannst Du weder die Vorgänge in einem ungesättigten Übertrager noch in einem gesättigten Übertrager verstehen. Und eine Hysteresekurve natürlich erst recht nicht.

Schenk dir deine grotesken Anmaßungen. Deine Hose hast du dir selbst schon lange runtergezogen, mach dich nicht noch mehr lächerlich

Trotzdem viel Spaß hier im Forum, vielleicht lernst Du ja noch was. :D

An deinem Beispiel kann man allenfalls Psychologie in der Praxis lernen.

Dago64 (Beitrag #68) schrieb:

Die Profs, die bei mir ihren Industrie-Monat absolviert haben, zeigten jedenfalls ein ganz anderes Know-How.

Das lese ich ja gerade erst richtig, ich hatte zuerst "Profis" gelesen !!

Du behauptest tatsächlich allen Ernstes, dass du als genialer "Spulenversteher" mehreren "Profs" (Professoren) eine Art Lehrgang verpasst haben willst, wörtlich einen "Industrie-Monat".

Einmal ganz abgesehen davon, dass jeder Universitäts-Professor solche depperten Praktika spätestens im Diplom- oder Masterstudium hinter sich gelassen hat, möchtest du mit deiner narzisstischen Selbstdarstellung wohl suggerieren, dass du noch schlauer bist als diese "Profs". Sonst "müssten" sie ja nicht bei meim großen Dagobert-Allwissend , quaak-quaak, zwecks Erleuchtung antreten.

So viel kackdreiste Anmaßung schlägt dem Fass den Boden aus.

Dir scheint nicht bekannt zu sein, dass Professoren das Recht auf Forschungs-, Industrie- und Praxissemester haben.
Und das nutzen sie sehr gerne, um die theoretischen Probleme mit den realen Problemen der Industrie abzugleichen.

Aber egal, auch hier zeigt sich wieder Deine Unwissenheit.

Mach Dich mal schlau, was die komplexe Permeabilität ist und was sie aussagt. Dann kannst Du vielleicht (aber auch nur vielleicht) einen vernünftigen Beitrag ohne Pöbelei hier liefern.

Dago64 (Beitrag #74) schrieb:

Dir scheint nicht bekannt zu sein, dass Professoren das Recht auf Forschungs-, Industrie- und Praxissemester haben. Und das nutzen sie sehr gerne, um die theoretischen Probleme mit den realen Problemen der Industrie abzugleichen.

Du musst wohl noch immer einen draufsetzen, egal wie lächerlich es schon ist. Es wird immer grotesker.

Kein Uni-Professor vergeudet doch seine wertvolle Zeit bei einem selbsternannten Spulenversteher, um auch noch ausgerechnet von so jemandem irgendwelche "Abgleiche zwischen Theorie und realen Problemen" über sich ergehen zu lassen. "Spulenwickeln für Fortgeschrittene, Teil 1+2", oder was soll das werden? Und so einen Schwachsinn auch gleich noch ein ganzes Forschungssemester lang ?!?
Bis eben war es bei dir übrigens noch ein "Industrie-Monat". Ist etwa deine besondere "Praxis des Spulenwickelns" schon innerhalb eines halben Tages so viel komplexer geworden, dass man nunmehr ein ganzes "Forschungssemester" dafür veranschlagen muss?

Meine Güte, wie halten so etwas deine Mitmenschen nur aus.

So wie du von "Praxis" daherfaselst hast du evtl. ein paar Semester an einer FH, bestimmt aber nicht an einer Uni, absolviert, sonst wüsstest du wenigstens halbwegs wie eine Uni tickt.

Aber egal, auch hier zeigt sich wieder Deine Unwissenheit. Mach Dich mal schlau, was die komplexe Permeabilität ist und was sie aussagt.

Lesen oder logisch denken kannst du anscheinend auch nicht (Bist du am Ende gar ohne Abi unterwegs?).
Das Thema wurde doch hier inzwischen mehrfach, zuletzt gerade noch einen einzigen Beitrag zuvor mit Verweisen beantwortet !

Anscheinend dringt das nicht in deinen frontalen Kortex. Dein Narzissmus ist einfach stärker. Mach einfach weiter, bis dich jemand abholt.

erschreckendes Niveau gerade

Tut mir ja leid, aber mein Bullshit-Filter kann so viel Unfug nicht durchgehen lassen.

Was das Pöbeln betrifft, haben wir jetzt einen zweiten Matthias.
Wobei Matthias 1 aber zumindest was von der Thematik versteht.

Valenzband hat durch seine Kommentare gezeigt, dass er das Fachwissen einfach nicht hat. Er kann auch nicht begreifen, dass Profs
Industriesemester belegen und diese in verschiedenen Abteilungen einer Firma und in verschiedenen Zeiträumen vornehmen; z.B in Monaten.
Stattdessen kommen Diffamierungen und abstruse Gedankengänge. Warum er sich so benimmt, wie er sich benimmt, kann ich nur vermuten.

Schade um die Zeit, hier was zu schreiben, deshalb lasse ich das jetzt.

Wer sich wirklich über die Thematik „Übertrager“ informieren möchte, der sollte sich das Buch von R. Feldtkeller besorgen. Das war der Spulenpapst schlechthin und in seinem Buch steht alles, was man zu dem Thema wissen muss, auch wenn es für den einen oder anderen etwas kompliziert sein mag.

Dago64 (Beitrag #78) schrieb:

Schade um die Zeit, hier was zu schreiben, deshalb lasse ich das jetzt.

Dagobert-Allwissend hätte besser gar nicht erst angefangen solche Räuberpistolen zu erzählen.
Wickle ein paar Spulen mit komplexer Permeablität und meinetwegen mit maximaler Hysterese. Lesen und Verstehen selbst simpler Zweizeiler haben hier ja nicht den Weg zu dir gefunden.
Und bitte lass' Professoren in Ruhe, die ohnehin nie bei dir angefragt haben, oder je fragen werden.

Könnt ihr bitte aufhören, diesen Thread zu kapern?
Solche Diskussionen kann man doch bitte einfach per PN austragen..

volle Zustimmung !!!

Hallo zusammen,

GüntherGünther (Beitrag #51) schrieb:

5µA ist natürlich schon eine Ansage für einen maximal zu erwartenden G1-Gleichstrom. An einem (bisher von mir angedachten) 330k-Gitterableitwiderstand der EL509 würde das einen Spannungsabfall von 1,65V bedeuten, was bei einer Steilheit von etwa 10mA/V im Ruhestromarbeitspunkt die Röhre schon massiv abseits der angedachten Werte befördern würde.

ich würde gerne nochmal dieses Thema aufgreifen.

Ein Kathodenfolger vor den Endröhren zieht den Aufwand schon merklich nach oben: min. -300V Negativspannung (um bei -45V Gittervorspannung den Spannungshub hinzubekommen..), mehr Heizstrom, mehr Platzbedarf.

Es gibt nicht viele kommerzielle Endstufen mit EL/PL509, aber der BEAG APX100 (Stromlaufplan: HIER zu finden) hat beispielsweise 330k Gitterableitwiderstände, hätte also theoretisch ebenfalls mit den möglichen 1,65V Spannungsabfall zu kämpfen.

Für wie problematisch haltet ihr das Thema?
Man könnte der Sache z.B. entgegenwirken, indem man regelmäßig (ich hätte mal pauschal aller 100Bh geschätzt) den Ruhestrom kontrolliert..
oder gibt es irgend eine Möglichkeit (abgesehen von automatischer Gittervorspannung), dass die Sache mittels Schaltungstrick elegant gemindert werden kann?

Da wirst Du mit Rg1 deutlich runter müssern. Für SRS552 und GU50 waren auch Werte um 20k vorgesehen. So ungewöhnlich ist das also nicht.

Hallo,

naja - das Datenblatt erlaubt für feste Gittervorspannung eigentlich max. 500k Gitterableitwiderstand, aber eben mit der Bedingung, dass 5µA Gitterstrom die Grenzwerte für Ik, Pa und Pg2 nicht überschritten werden.

Beim BEAG APX100 habe ich keine expliziten Maßnahmen gegen "weglaufende" Arbeitspunkte im Stromlaufplan finden können. Gerade für kommerzielle Geräte hätte ich irgend eine Art Gegenmaßnahme erwartet, die Geräte mussten ja zuverlässig laufen.

Ich hätte noch eine - zugegeben sehr unkonventionelle - Idee: Anstatt der Gitterableitwiderstände könnte man doch einfach eine sehr kleine Gegentakt-Anodendrossel nutzen - dann sieht der Gitterstrom nur den Rcu und die Vorstufe würde dennoch nicht zu stark belastet werden. Wurde irgendwo schon mal sowas verbaut oder ausprobiert?

Moin,

Die Sache mit dem Gitterableitwiderstand wird oft völlig überbewertet.
Die 500k laut DaBla sollten im Falle dieser Anwendung ganz sicher klein genug sein. Natürlich können so extreme Gitterströme (5µA) durchaus auftreten, was man auch bedenken sollte. Allerdings treten so hohe Gitterströme nur auf, wenn die Röhre ganz neu oder total "ausgeballert" ist.
Hintergrund:
Negative Gitterströme haben ihre Ursache in erhöhtem Ionenstrom wegen unreinen Vakuums. Bei 5µA sind wir da bei einer Endstufenröhre dieses Kalibers bei einem Vakuum in der Größenordnung 1 x 10 exp -5 mBar, ein Vakuum, bei dem eine Vakuumröhre anfängt sinnvoll zu arbeiten... Sowas hat man in den ersten Betriebsstunden, wenn die Röhre neu ist und nicht richtig eingebrannt (heute normaler Auslieferungszustand).
Innerhalb der ersten 10 bis 100 Stunden wird das Vakuum dann wesentlich besser, da unter (warmen) Betrieb die Materialien nach und nach aufhören auszugasen und der Getter seinen Job macht. Am Ende landet man dann bei einem Vakuum in der Größenordnung 1 x 10 exp -10 bis 1 x 10 exp -12 mBar... entsprechend niedirigen 3-stelligen nA negativen Gitterstromes. In diesem Zustand verbleibt die Röhre sehr lange Zeit (die angegebene Lebensdauer). Leider ist das Ausgasen der Röhrenmaterialien ein fortlaufender Prozeß (wenn auch mengenmäßig immer geringer werdend)... irgendwann ist der Getter gesättigt und kann keine Restgase mehr aufnehmen... das Vakuum wird wieder schlechter und die Röhre ist verbraucht. So läuft das grob bei Röhren mit Oxid-Kathoden ab... bei Röhren mit thorierten Wolfram Kathoden ist das etwas anders... die sterben nicht nur an nachlassendem Vakuum.

Das bedeutet in der Praxis:
Bei Schaltungen, bei denen die Gittervorspannung fix eingestellt und nicht regelbar ist, muß dieses Verhalten berücksichtigt werden... siehe Zeilenendstufen, wofür diese Röhren gedacht sind.
Wenn die Schaltung über Autobias per Kathodenwiderstand verfügt, regelt sich das selbstständig aus...
Wenn die Schaltung über einstellbares Fix-Bias verfügt, wird man in den ersten paar Betriebstunden die Bias-Spannung ständig nachregeln müssen, da der Anodenstrom wegen der Verschiebung des Arbeitspunktes immer wieder absackt (nicht weil die Emission nachläßt, wie oftmals angenommen)... Also auch keine Gefahr der Röhrenüberlastung.

Die Umgehung dieser Gitterstrom-Problematik durch Anwendung von Interstage-Transformatoren oder Gitter-Drosseln ist ein sehr effektives Mittel, da damit ein sehr niederohmiger Gleichstrompfad (nur der geringe Rdc der Wickelungen) entsteht. Leider begrenzt die Induktivität solcher Bauteile sehr oft den sinnvollen Einsatz in der Praxis. Wenn die Treiberstufe sehr niederohmig (<5kOhm) ist, kann man sinnvoll Interstage-Trafos mit >>100H einsetzen... für Grid-Chokes sollten es >>1000H sein... Ich kenne nur SAC in Thailand, die solche Grid-Chokes anbieten.

Das Problem mit den AÜ ist wesentlich brisanter...

Gruß, Matthias