Ringkerntrafo Spannung im Leerlauf vs. Nennlast

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wiesonich
Stammgast
#1 erstellt: 16. Aug 2004, 09:25
Hi Experten,

die Sekundärspannung eines Ringkerntrafos ist bekanntlich lastabhängig. Im Leerlauf ist die Spannung höher als unter Nennlast.

Einige Fragen dazu:

Welche Spannung steht auf dem Typenschild des RK-Trafos, die Leerlaufspannung oder die unter Nennlast?

Wie groß ist der Unterschied zwischen beiden Spannungen? Anders gefragt: Die Nennlast ist ja die Last bei der die Ausgangsspannung noch einen definierten Mindestwert der Leerlaufspannung aufweisen muss. Wie hoch ist dieser Mindestwert in Prozent?

Gruß und Dank
wiesonich
RealHendrik
Inventar
#2 erstellt: 16. Aug 2004, 10:02
Die Leerlaufspannung unterscheidet sich von der Lastspannung nicht nur bei Ringkerntrafos, sondern bei allen Transformatoren.

Auf dem Typenschild ist üblicherweise die Sekundärspannung unter Nennlast angegeben, im Allgemeinen erfährt man - mindestens von Datenblättern des Herstellers - auch die Leerlaufspannung oder den dazugehörigen Faktor. Generell gilt: Bei Ringkerntrafos ist der Faktor geringer als bei gewöhnlichen M- oder EI-Trafos (oder auch Schnittbandkerntrafos, die in ihrem Charakter einem RK recht nahe kommen). Ausserdem ist der Faktor bei Trafos mit höherer Leistung geringer als bei Trafos mit niedriger Leistung.

Die Frage nach dem Unterschied der beiden Spannungen lässt sich also nicht pauschal beantworten. Deine weitere Fragestellung geht von der (falschen) Annahme aus, dass die angegebene Sek-Spannung die Leerlaufspannung ist, und lässt sich daher nicht weiter beantworten.

Gruss,

Hendrik
AnnoN
Stammgast
#3 erstellt: 16. Aug 2004, 10:31
Hi,

Es wird üblicherweise die Nennspannung, d.h. die Sekundärspannung bei Nennbelastung angegeben.

Das Verhältniss von Leerlauf- zu Lastspannung ist ein Qualitätsmerkmal. Es ist Dimensionierungsabhängig und somit eine Frage des Preises. Üblich ist ein Faktor von 1,1 (schon ganz gut) bis über 1,5 (eher schlecht).

gruss Anno
wiesonich
Stammgast
#4 erstellt: 16. Aug 2004, 11:12
Danke euch für die Antworten.

An anderer Stelle wird die Meinung vertreten, die angegebene Spannung sei die im Leerlauf des Trafos. Das wundert mich auch etwas, und ich hatte jetzt vermutet, dass die Spannungsangaben bei (Ringkern)Transformatoren per Definition für den Leerlauf gelten.

@Hendrik
Die Frage zum Anteil der Spannung unter Nennlast an der im Leerlauf ist unabhängig von der Frage, welche der beiden Spannungen auf dem Schild steht.
RealHendrik
Inventar
#5 erstellt: 16. Aug 2004, 12:24
Deine Frage bezog sich zwar auf das Verhältnis Leerlaufspg. zu Lastspg., aber Du fragtest, um wieviel die angegebene Spannung unter Last "absackt" - die Antwort wäre: Gar nicht.

Ich nehme an, Du bist gerade dabei, irgendeine (Verstärker?)Schaltung zu dimensionieren und interessierst Dich für die "geringstmögliche" Spannung, die so ein Trafo liefern kann. Sie ist - das hast Du aus den Antworten schon entnommen - so gross wie auf dem Typenschild angegeben. (Natürlich keine Überlastung des Trafos vorausgesetzt.) Dich sollte aber zur Dimensionierung nicht zuletzt die Leerlaufspannung interessieren, die nunmal üblicherweise höher liegt als die Lastspannung. So gesehen ist Deine Frage nicht "richtig gestellt" (Tschuldigung).

Trotzdem nehme ich an, dass Deine Frage jetzt einigermassen klar beantwortet wurde.

Gruss,

Hendrik
wiesonich
Stammgast
#6 erstellt: 16. Aug 2004, 12:42
Jo, jetzt isses klar.

Danke nochmal.
pelmazo
Hat sich gelöscht
#7 erstellt: 16. Aug 2004, 17:58
Eins noch: Die Nennspannungsangabe setzt voraus, daß der Trafo mit einer Widerstandslast betrieben wird. Wenn ein Brückengleichrichter mit Siebelko dranhängt, dann stimmt das nicht. Hier fließt nur kurzzeitig Strom bei den Spitzen des Sinussignals, und der kann weit über dem Nennstrom liegen. Diese eher ungünstige Last verursacht höhere Verluste im Trafo als normal. Die angegebene Ausgangsleistung sollte man daher nicht 100% ausreizen. Die Ausgangsspannung am Siebelko kann ohnehin deutlich über der Nennspannung des Trafos liegen, wegen der Überhöhung der Sinuskurve.
richi44
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 16. Aug 2004, 18:20

Eins noch: Die Nennspannungsangabe setzt voraus, daß der Trafo mit einer Widerstandslast betrieben wird. Wenn ein Brückengleichrichter mit Siebelko dranhängt, dann stimmt das nicht. Hier fließt nur kurzzeitig Strom bei den Spitzen des Sinussignals, und der kann weit über dem Nennstrom liegen. Diese eher ungünstige Last verursacht höhere Verluste im Trafo als normal. Die angegebene Ausgangsleistung sollte man daher nicht 100% ausreizen. Die Ausgangsspannung am Siebelko kann ohnehin deutlich über der Nennspannung des Trafos liegen, wegen der Überhöhung der Sinuskurve.


Vieleicht zur Präzisierung (denn es geht möglicherweise um verschiedene Spannungefstigkeiten):
Wechselspannung des Trafos (im schlechtesten Fall im Leerlauf) mal 1,414 minus 1,4V ist die höchste zu erwartende Gleichspannung, sofern KEINE Netzüberspannung vorliegt, sonst (oder sicherheitshalber) diese 15% auch mit berücksichtigen!
steve65
Stammgast
#9 erstellt: 16. Aug 2004, 18:36
Hi

üblicher Weise wird bei Trafos nicht das Verhältniss der Spannung Leerlauf zu Vollast, angegeben, sondern der uk Wert. Dieser Wert in Prozent beschreibt, wieviel Spannung an der Primärwicklung notwendig ist um am kurzgeschlossen Trafo Nennstrom zu treiben, dies ist dann auch genau der Spannungsunterschied von Leerlauf zu Vollast.


Auf dem Typenschild stehen immer Nenndaten, also wie schon geschrieben, Werte unter Nennlast.



Hier fließt nur kurzzeitig Strom bei den Spitzen des Sinussignals, und der kann weit über dem Nennstrom liegen. Diese eher ungünstige Last verursacht höhere Verluste im Trafo als normal.


Um das zu umgehen, könnte man noch eine Glättungsdrossel in Serie schalten, damit werden diese Strompulse geglättet und das Netzteil wird damit etwas Laststabiler. Im meinem alten Onkyo Verstärker ist sowas eingebaut.

Gruß
Steve
jakob
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 16. Aug 2004, 18:56
Glättungsdrossel kann man machen, wobei man die Reaktion auf Transienten bei der Filterauslegung unbedingt berücksichtigen muß.
Noch wichtiger ist allerdings, daß mit der Drossel es sich nicht mehr um eine Spitzenwertgleichrichtung handelt.

Gruss
wiesonich
Stammgast
#11 erstellt: 16. Aug 2004, 21:14

...denn es geht möglicherweise um verschiedene Spannungefstigkeiten...


Genau genommen geht es um den Spagat zwischen Spannungsfestigkeit und Verlustleistung einer Endstufe mit Blick auf möglichst hohe Ausgangsspannung für ausreichende Nutzleistung.

Knifflige Angelegenheit.

Eine Drossel werde ich wohl nicht einsetzen; die weiß ich gar nicht zu dimensionieren. Aber eine Faustformel zur Ermittlung der Spannungen am Trafo und über den Elkos ist schon sehr hilfreich.


Wechselspannung des Trafos (im schlechtesten Fall im Leerlauf) mal 1,414 minus 1,4V ist die höchste zu erwartende Gleichspannung...


Kann man über den Daumen sagen, wie sich die niedrigste zu erwartende Gleichspannung in etwa berechnet?


[Beitrag von wiesonich am 16. Aug 2004, 21:16 bearbeitet]
bukongahelas
Inventar
#12 erstellt: 17. Aug 2004, 00:55
Bischen OffTopic,paßt aber doch irgendwie:

Was macht man,wenn von einem RingkernTrafo "Nichts"
bekannt ist,außer Gewicht,Farbe sowie Anzahl und Dicke
der Anschlußleitungen ? (Etwa 10 Stück).
Wie ermittelt man die Primär,SekundärLeitungen,
Anzapfungen (Teilwicklungen)
ohne den Trafo zu beschädigen
(z.B. Hochspannungsüberschläge bei falschen Anschluß),
die HausSicherung dauernd auszulösen
oder sich umzubringen ?

Normalerweise müßten die Sek die niederohmigen und
die Pri die hochohmigen Wicklungen sein.
Alles ist leider so niederohmig,daß mein Multimeter
keinen Unterschied zeigt.

Auch langsame Primärspannungserhöhung mittels
Stelltrafo führte nur zum Ansprechen der Sicherung
bzw Brummton,oder es passierte garnichts,keine
Stromaufnahme.
Stundenlang rumprobiert,entnervt aufgegeben,
kann die 20 Stück praktisch wegwerfen.
Es sei denn,es gibt Tricks.

bukongahelas
Genau
Stammgast
#13 erstellt: 17. Aug 2004, 02:41

Bischen OffTopic,paßt aber doch irgendwie:
oder es passierte garnichts,keine Stromaufnahme.
bukongahelas


Gar nichts ist schon mal nicht schlecht, denn keine Stromaufnahme ist doch das was ein Trafo im Idealfall im Leerlauf haben sollte, hast du in diesen Fällen nicht mal an den anderen Leitungen die Spannung gemessen?
Die Dicke der Anschlußleitungen ist auch schon mal ein Hinweis, sekundär sollten die dickeren sein. Außerdem haben Rinkerntrafos so weit ich weiß konstruktionsbedingt nie z.B. eine Mittelanzapfung o.ä., sondern jede Spule hat ihre eigenen zwei Zuleitungen. Sollten deine Trafos also für 115V und 230V ausgelegt sein, haben sie auch zwei gleiche Primärwicklungen, die du dann natürlich hintereinanderschalten mußt.
richi44
Hat sich gelöscht
#14 erstellt: 17. Aug 2004, 09:42
Kann man über den Daumen sagen, wie sich die niedrigste zu erwartende Gleichspannung in etwa berechnet?

Ich habe Dir die Berechnung der Gleichspannung aus der Wechselspannung angegeben. Die kleinste zu erwartende Gleichspannung ist jene, wenn Du die Nennspannung als Grundlage der Berechnung verwendest. Also bei einem 24V Trafo 24V. Und das mal 1,414 ergibt 33,936V minus Spannungsabfall am Brückengleichrichter (2 Diodenstrecken à 0,7V) 1,4V = 32,5V Minimum.
Das Maximum hängt nun vom Trafo ab, wie gross die Differenz zwischen Nennlast und Leerlauf ist. Rechne mal mit ca 10%. Und dann nochmals 10% für Netz-Überspannung, dann kommst Du auf gute 40V maximum. Also müssten die Transistoren MINDESTENS die 2x 40V aushalten können.
wiesonich
Stammgast
#15 erstellt: 17. Aug 2004, 14:07
Danke, richi.
Krümelmonster
Inventar
#16 erstellt: 17. Aug 2004, 20:12
@Bukon
Ich nehme immer meinen Stell-Trenntrafo und drehe ganz langsam unter Beobachtung des Amperemeters die Spannung nach oben. Sobald der Kern anfängt, in die Sättigung zu gehen, steigt die Stromaufnahme an. Jetzt drehe ich wieder zurück, bis der Strom wieder fast Null ist und messe an den anderen Wicklungen die Spannung. Dann sieht man sehr schnell, welche die Primärwicklung ist......
MfG
thomas


[Beitrag von Krümelmonster am 17. Aug 2004, 20:12 bearbeitet]
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