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Letzter Kommentar: vor 14 Jahren6 Kommentare3 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Hallo Michael, Du hast in der Löschdiskussion zu o.g. Artikel zweimal nahezu den gleichen Beitrag gepostet; vielleicht war Dir entgangen, dass Ben-Oni Deinen ersten Beitrag ans Ende des Threads verschoben hatte, da die chronologische Reihenfolge allgemein üblich ist. Könntest Du dies bitte bereinigen ? --Zipferlak01:46, 5. Jun. 2009 (CEST)
Es geht nicht nur um "allgemein üblich", sondern auch darum, dass das Einfügen eines Beitrags zwischen einen Beitrag und eine Antwort darauf (wie hier geschehen) den logischen Aufbau der Diskussion schwer nachvollziehbar macht, insbesondere wenn nun jemand auf deinen Beitrag antwortet entsteht heilloses Tohuwabohu. Falls du den Beitrag bis 20:00 nicht verschoben hast, werde ich das selbst anpacken, bitte fühle dich dadurch nicht beleidigt oder bevormundet, es geht wie gesagt um Nachvollziehbarkeit. -- Ben-Oni15:28, 5. Jun. 2009 (CEST)
Ich habe jetzt deinen Beitrag verschoben. Ich hoffe du bist mir nicht böse. Ich habe auch einen kuzen Kommentar zu deinem ersten Beitrag geschrieben. -- Ben-Oni20:12, 5. Jun. 2009 (CEST)
Das ist schon ok. Mein Beitrag war plötzlich kurz nach dem Speichern weg, da habe ich ihn nochmal reingebracht. Ich habe den älteren wieder entfernt. --Michael Lenz23:22, 5. Jun. 2009 (CEST)
Hallo Michael, Du hast den Artikel Transformator vor ein paar Tagen in Wikipedia:Löschkandidaten/2._Juni_2009#Modell_des_Transformators einer fundierten Kritik unterzogen; vielen Dank dafür. Inzwischen habe ich den Artikel teilweise überarbeitet (difflink). Insbesondere der Abschnitt "Theoretische Grundlagen" (ehemals "Physikalische Grundlagen") ist komplett neu, "Konstruktive Bauelemente" habe ich gekürzt, der Abschnitt "Vertiefende Themen" ist verschwunden bzw. inhaltlich in die anderen Teile gewandert. Könntest Du Dir das bitte noch einmal ansehen und mir auf meine Diskussionsseite oder auf die Artikeldiskussionsseite möglichst konkrete und konstruktive Vorschläge zur weiteren Verbesserung schreiben ? Vielen Dank im voraus, Zipferlak23:23, 8. Jun. 2009 (CEST)
Letzter Kommentar: vor 14 Jahren4 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Hallo Michael, findest du es richtig wenn die nun sich dem Ende zuneigende und immer konstruktiver werdende Diskussion morgen archiviert wird? Damit ist es schwierig sie zum guten Ende zu bringen. Könntest du bitte auch deine Meinung dazu abgeben? Es scheint doch so, dass die Spannungszeitflächen und der nichtsinusförmige Leerlaufstrom so langsam hoffähig werden.--Emeko16:45, 22. Jun. 2009 (CEST)
Hallo Emeko,
die Diskussion wird glaube ich gar nicht so schwierig. Nach der Archivierung sind die Seiten wieder leer. Dann können wir "auf freier Fläche" diskutieren, in welcher Form die Sättigung des Trafos im Artikel behandelt werden soll. Das Thema ist dann vollkommen on-topic und sollte meines Erachtens in folgende Richtung gehen:
Unterpunkt 2.7 - Sättigung: Er verdient einen eigenen Unterpunkt, da er wichtig ist und nicht wie beispielsweise die ohmschen Verluste mit einem Stichwort beschreibbar ist.
1/2 bis maximal 1 Bildschirmseite inkl. Bild: Je kürzer umso besser und so klar, dass man sofort versteht, worum es geht.
Punkt für Punkt mit Literaturstellen zu belegen, sonst geht wieder alles Durcheinander.
Schau mal, Google Books liefert prima Referenzen um einen Text über Sättigung hieb- und stichfest zu machen. Dann müssen wir nur kurz begründen, was passiert, und für die Schlußfolgerungen die Literatur sprechen lassen:
"Der Fluss folgt der Spannung"
"Die Frage, ob ein Transformator in Sättigung kommt oder nicht, entscheidet daher allein die Höhe der anliegenden Primärspannung, nicht sein Belastungszustand. Zeigt ein Transformator im Leerlauf keine merklichen Sättigungserscheinungen, so zeigt er sie auch sonst nicht, schon gar nicht im Kurzschluss"
[2]
Für das "Modell des Transformators" habe ich gefunden:
Hallo Michael, so heiße ich übrigends auch mit Vornamen, danke für deinen Beitrag oben, der mir gefällt. Bin gespannt wann die Disk. des Trafos arichiviert wird. Ich hatte auf den Trafo Diskussionsseiten schon meinen Kommentar zu deinem neuen Beitrag abgegeben. Ich zeige dir hier noch zwei Messkurven zum Halbwellenausfall. Halbwellenausfall Wirkung an einem harten Trafo
Halbwellenausfall Wirkung an einem weichen Trafo
Der Stromverlauf wärend der Halbwelle ist nach meinen Messergebnissen falsch in der Zeichnung von Hr. Schlienz. Auch schreibt er unten Motor statt richtig Trafo. Dass er mein Patent erwähnt finde ich erbaulich, nach all den Anfeindungen hier. Beweist er doch die Richtigkeit der Spannungszeitflächen Sichtweise. Der noch schlechtere Fall ist nicht einen Trafo ohne Remanenz im Nulldurchgang sondern bei Max. Remanenz gleichpolig einzuschalten. Meinen Link auf meine Homepage für die Beschreibung der Halbwellenausfallwirkungen hast du sicher gesehen. Wenn du willst kannst du mich anrufen. Mit freundlichen Grüßen:--Emeko15:18, 23. Jun. 2009 (CEST)
Hallo Michael, hier noch eine Grafik eines Einschaltvorgangs. ::Einschaltstromstoß eines Trafos im schlechtesten Fall--Emeko15:34, 23. Jun. 2009 (CEST)
Einzelnachweise
↑Ulrich Schlienz: Schaltnetzteile und ihre Peripherie; 3. Auflage; Vieweg; ISBN-10: 3528039353; Abschnitt 13.5.3 (Ausfall von Netzhalbwellen)
↑ Adolf J. Schwab: Begriffswelt der Feldtheorie (Praxisnahe, anschauliche Einführung. Elektromagnetische Felder, Maxwellsche Gleichungen, Gradient, Rotation, Divergenz); Springer, Berlin; Auflage: 6, März 2002; ISBN-10: 3540420185
Eisenverluste = Kupferverluste
Letzter Kommentar: vor 14 Jahren18 Kommentare4 Personen sind an der Diskussion beteiligt
"Steht so im Philippow" wolltest Du jetzt eher nicht als Antwort haben, oder?
Also: Wenn die Parameter des Trafos feststehen, ebenso die Betriebsspannung, dann bleibt natürlich die Stromstärke als zu varierende Größe. Die Eisenverluste sind ~const, die Kupferverluste ~I² und die Nutzleistung ~I, d.h. die relativen Eisenverluste sind ~1/I und die relativen Kupferverluste ~I. Die Funktion f(x)=x+1/x hat aber ihr Minimum bei x=1, wenn beide Terme gleich groß sind.
Aha - ja, das verstehe ich. Dankeschön. Ich dachte, man könne noch mehr variieren und wußte gar nicht, wo ich anfangen soll. -- Michael Lenz02:17, 28. Jun. 2009 (CEST)
Das sagt ja nur etwas darüber aus, wenn die Eisenverluste schon gegeben sind. Daraus kann man aber nicht unbedingt als Laie ableiten wie ein sehr verlustarmer Trafo gebaut werden muß. Wenn man zum Beispiel einen Transformator mit großen Eisenverlustenbei hoher Induktion nimmt, weil man billiges und wenig Blech benutzen will und dann die Kupferverluste gerade gleich groß macht wie die Eisenverluste, dann ist das nicht der bestmögliche verlustarme Trafo. Also fehlt in dieser Aussage noch etwas. Es kommt eben auch auf die Absolutwerte der Verluste an und nicht nur auf deren Verhältnis. Also ist der beste Trafo der, dessen Eisenverluste so gering wie möglich sind. Und da fällt mir wieder nur der Ringkerntrafo ein. Und wenn man den Kern dann noch wesentlich größer wählt als eigentlich für die zu übertragende Leistung nötig, dann steigen zwar die Eisenverluste linear an, aber man muß berücksichtigen von welchem Niveau aus diese steigen. (Der Leerlaufstrom und die Eisenverluste vom Ringkern sind bis zu 100 mal geringer als bei anderen Trafos.) Wenn ich dann einen 4 fach größeren Kern nehme und dafür wegen dem nun viel größeren Wickelfenster auch viel mehr Querschnitt vom Draht unterbringen kann, (dazu wegen der höheren Windungsspannung auch weniger Windungen,) dann sinken die Kupferverluste um Faktor 16. Das klingt doch toll oder? Weshalb man das bisher aber kaum so macht, liegt auch im viel größeren Einschaltstromstoß begründet. Aber der ist ja mit dem Trafoschaltrelais zu beseitigen.--Emeko20:07, 28. Jun. 2009 (CEST)
Es geht nicht darum, wie ein besonders verlustarmer gebaut werden soll. Sondern darum, bei welchem Strom ein gegebener Trafo den höchsten Wirkungsgrad. Die meisten konkreten Informationen, wie ein Trafo zu entwerfen ist, sind für einen enzyklopädischen Artikel zu speziell, um eine Erwähnung zu rechtfertigen.
Und Emeko, Dir gegenüber, im Gegensatz zu Michael gegenüber, der einfach nur nachgefragt hat, reicht mir die Begründung: "Steht so im Philippow".
dann darf man den Trafo ja kaum belasten, wenn man nach der oben geschilderten Regel verfahren will. Welchen Sinn ergibt denn das? Aber so schreiben die welche nur abschreiben und nicht denken oder keine Erfahrung mit Trafos in der Anwendung haben. Normalerweise baut man einen Trafo so, dass die Kupferverluste viel größer sind als die Eisenverluste und das gehört in den Artikel. Auch wie man die verluste senken kann. Oder habt ihr noch nichts vom Energiesparen gehört. Oder davon, dass ein verlustarmer Verteilertrafo, 22kV zu 400V, sich in schon einem Jahr amortisiert? Siehe dazu die Artikel bei Eurocopper. Im Übrigen habe ich das oder die Bücher von Eugen Philippow nicht in meinem Besitz. Und in dem angegebenen Link konnte ich nichts über die getroffene Aussage von oben finden. Aber die Antwort von dir habe ich schon so erwartet. Einfach nur nachfragen ist die lieber als Gegenvorschläge zu lesen. --Emeko10:04, 29. Jun. 2009 (CEST)
Hier könnt ihr etwas über energiesparende Verteilertransformatoren finden, übrigens auch in Geafol Technik, also ohne Öl.[[1]]. Diese Quelle scheint mir moderner und aktueller zu sein als die vom Herrn Philippow. --Emeko10:23, 29. Jun. 2009 (CEST)
Hier steht was über die Effektivitätsstandards von Verteiler Trafos: "third international workshop on distribution transformer efficiency, Treviso italy, 17.9.02. European Copper Institute, Siehe Seite 7." dort Steht: ein 1000kVA, Klasse A, Verteilertrafo mit Ölkühlung hat 10,5 KW Kupferverluste und nur 1,7 KVA Eisenverluste. Also sind die Kupferverluste mehr als 6 mal größer als die Eisenverluste. EInen Link habe ich nicht, nur das Papier, wovon ich gerne für die Zweifler eine Seite Scannen und hierhin stellen kann.--Emeko10:41, 29. Jun. 2009 (CEST)
Nun, mein Dogmatismus und meine Rechthaberei kennen Grenzen (obwohl mir das nicht jeder glauben wird), also könnte ich mir eine Formulierung wie "Theoretisch [...], doch die Wahl des Arbeitspunktes in der Praxis kann davon erheblich abweichen" vorstellen, denn immerhin war Phillipow ja der Theoretische-Elektrotechnik-Papst. --Pjacobi11:26, 29. Jun. 2009 (CEST)
@Emeko: Steht ja auch so in Transformator: "Maschinentransformatoren sind dauernd belastet, man entwirft sie daher so, dass bei Nennlast Eisenverluste und Kupferverluste etwa gleich hoch sind. Bei einem Ortsnetztransformator liegt die mittlere Belastung nur bei ca. 40 %, man nimmt daher höhere Kupferverluste in Kauf und reduziert dafür die Eisenverluste stärker." Was genau ist daran missverständlich ? --Zipferlak12:03, 29. Jun. 2009 (CEST)
Du interpretierst es eben falsch, denn man macht das so, dass bei 40% Nennlast die Cu = den Fe Verl. sind. Du sagts oben aber dass bei Nennlast Cu und Fe Verl. gleich sind.. Oder das ist dort eben nicht der Stand der Technik was da steht. Denn man meint, dass bei nur 40% der Belastung die Cu Verluste gleich den Eisenverlusten sind. Dann sind diese Cu Verluste aber gemittelt, wegen der 40% Auslastung und entsprechen nicht denen der Nennlast. Denn das sind dann nicht die typischen Trafodaten, denn die beziehen sich immer auf die Nennlast. Wo käme man sonst hin wenn jeder die Cu-verluste auf eine andere Teillast-Stärke beziehen würde. Siehe mein Link und meine Angaben oben, wo die Eisenverl. = 1,7kVA sind und die Cuverl. = 10,4kW sind, natürlich auf Nennlast bezogen. Man sollte den Text also unmissverständlicher gestalten, damit der leser nicht den selben Fehler wie Zipferlak macht.--Emeko12:33, 29. Jun. 2009 (CEST)
Bevor ich Deinen Beitrag ganz lese: Gleich zum ersten Halbsatz habe ich eine Frage. Was genau interpretiere ich Deiner Meinung nach falsch ? Und wie interpretiere ich dies Deiner Meinung nach ? --Zipferlak12:45, 29. Jun. 2009 (CEST)
Das war ein Schnellschußß von mir, entschuldige ich werde es präzisieren, trotzdem stimmt was ich oben schrieb, bzw. kann ein Leser es so verstehen: Der ganze Abschnitt aus dem Artikel ist missverständlich, dort steht: Mit Jahreswirkungsgrad bezeichnet man das Verhältnis der insgesamt pro Jahr primär- und sekundärseitig umgesetzten Energiemengen. Er liegt um so höher, je grösser das Verhältnis zwischen Belastungsdauer und Einschaltdauer ist. Der Wirkungsgrad wird bei derjenigen Strombelastung maximal, bei der die Eisenverluste und die Kupferverluste gerade gleich groß sind. Transformatoren, die im Stromnetz verwendet werden, werden hinsichtlich ihres Wirkungsgrades optimiert. Maschinentransformatoren sind dauernd belastet, man entwirft sie daher so, dass bei Nennlast Eisenverluste und Kupferverluste etwa gleich hoch sind. Bei einem Ortsnetztransformator liegt die mittlere Belastung nur bei ca. 40 %, man nimmt daher höhere Kupferverluste in Kauf und reduziert dafür die Eisenverluste stärker.
Das Verhältnis zwischen Belastungs-und Einschaltdauer kann ja nur max. 1 werden. Aber der Wirkungsgrad hängt doch beileibe nicht nur davon ab, sondern von den absoluten Verlusten. Es müsste im Artikel heißen der "belastungsabhängige Wirkungsgrad". Dann ist da noch ein Widerspruch: Es steht: Transformatoren, die im Stromnetz verwendet werden, werden hinsichtlich ihres Wirkungsgrades optimiert. Weiter unten steht: Bei einem Ortsnetztransformator liegt die mittlere Belastung nur bei ca. 40 %, man nimmt daher höhere Kupferverluste in Kauf und reduziert dafür die Eisenverluste stärker.
Ortsnetztrafos sind aber auch Transformatoren die im Stromnetz verwendet werden. Dann werden sie also doch nicht auf ihren Wirkungsgrad optimiert? Also ist Wirkungsgrad nicht gleich Wirkungsrad? Auch der Satz mit dem Maschinentrafo stimmt nicht, dass dort die Cu-Verluste gleich den Eisenverlusten sind. DIe Cu-Verluste sind meistens 3-10 mal höher. Also muss im Artikel nachgebessert werden.--Emeko14:36, 29. Jun. 2009 (CEST)
Hallo Emeko,
Der Jahreswirkungsgrad liegt um so höher, je grösser das Verhältnis zwischen Belastungsdauer und Einschaltdauer ist. Das ist doch klar, denn so lange der Transformator leer läuft, fliesst zwar Energie hinein (Eisenverluste), aber keine hinaus; ergo reduziert sich in Leerlaufzeiten das zeitlich gemittelte Verhältnis zwischen Ausgangs- und Eingangsleistung.
Transformatoren, die im Stromnetz verwendet werden, werden hinsichtlich ihres Jahreswirkungsgrades optimiert. Den Vorsatz "Jahres-" habe ich jetzt zwecks Klarheit ergänzt.
Bzgl. der Cu-Verluste bei einem Maschinentransformator brauchen wir einen Beleg; wenn Du das einfach so behauptest, nutzt das nix, zumal Du Dich bei Maschinentransformatoren auch nicht auf die Expertise Deiner Berufspraxis berufen kannst.
Weiter oben schrieb ich schon mal: Hier steht was über die Effektivitätsstandards von Verteiler Trafos: "third international workshop on distribution transformer efficiency, Treviso italy, 17.9.02. European Copper Institute, Siehe Seite 7." dort Steht: ein 1000kVA, Klasse A, Verteilertrafo mit Ölkühlung hat 10,5 KW Kupferverluste und nur 1,7 KVA Eisenverluste. Also sind die Kupferverluste mehr als 6 mal größer als die Eisenverluste. Einen Link habe ich nicht, nur das Papier, wovon ich gerne für die Zweifler eine Seite Scannen und hierhin stellen kann. Soll ich die Seite einscannen damit du es mir glaubst?--Emeko15:12, 29. Jun. 2009 (CEST)
Nicht nötig, da wir eine Aussage über einen Verteilertrafo nicht auf einen Maschinentrafo übertragen können. Und damit klinke ich mich aus dieser Diskussion aus; wir haben die Gastfreundschaft von Michael Lenz ohnehin bereits überbeansprucht. wofür ich mich an dieser Stelle entschuldigen möchte --Zipferlak15:17, 29. Jun. 2009 (CEST)
Trafo mit Sinusförmigem Leerlaufstrom
Letzter Kommentar: vor 14 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt
Hallo Michael, hier habe ich Messkurven von einem Schnittbandkerntrafo ohne und mit einem zusätzlichen Luftspalt, bei Leerlauf und bei Last. Man sieht die geringer werdende Phasenverschiebung bei Last. Weil der Leerlaufstrom durch den Luftspalt schon beträchtlich ist, liegt der resultierende Primärstrom nicht in Phase mit der Primär-Spannung.
Induzierte Spannung und Primärstrom an Schnittbandkerntrafo mit Luftspalt im Leerlauf.
Der beträchtliche Leerlaufstrom, Blindstrom, eilt der Spannung um 90 Grad hinterher.
induzierte Spannung und Primärstrom an Schnittbandkerntrafo mit Luftspalt unter Last.
Der Scheinstrom, die geometrische Addition aus Blindstrom und Wirkstrom, eilt der Spannung um ca. 45 Grad hinterher, weil beide Teile ähnlich groß sind.
Außerdem habe ich noch versucht die Schwächung des Magnetflusses durch Luftspalt oder Last zu messen. (Von wegen der bisher falschen Erklärung über die Wirkung des Sekundärseitigen Stromes auf den Primärseitigen Strom, ob das durch die Schwächung des Magn. Flusses oder der Magn. Spannung geschieht.) Das Fazit ist, wie es inzwischen korrigiert wurde: der Magnetfluss wird durch den Sekundärstrom nicht beeinflusst. Die Messkurven beweisen das mit der in beiden Fällen gleich großen Spannung an der Hilfswicklung, die auch bei Belastung mit oder ohne Luftspalt im Kern, gleich groß ist wie im Leerlauf. Der Primärstrom wird indirekt über eine Schwächung der Magnetischen Spannung durch den Sekundärstrom erhöht. Da beim Trafo mit Luftspalt die Magnetische Spannung hauptsächlich im Luftspalt abfällt, kann mit einem zum Beispeiel 0,5 mm dicken Magnetfeldsensor, die Feldstärke und damit die Magnetische Spannung gemessen werden. Das sollte man einmal unbedingt tun. Nur habe ich keinen solchen Sensor. Das wäre etwas für dich an der TH. Dann liesse sich die These untermauern.--Emeko11:55, 30. Jun. 2009 (CEST)
Physikalische Grundlagen des Transformators
Letzter Kommentar: vor 14 Jahren4 Kommentare1 Person ist an der Diskussion beteiligt
Hallo Michael,
schau doch bitte einmal unter : Benutzer:Emeko/Spielwiese 2 dort habe ich etwas geschrieben was wohl DIr, Elmil, mir und auch den Maxwell Anhängern gerecht wird und teile mir deine Vorschläge dazu mit.--Emeko09:37, 10. Jun. 2009 (CEST)
Hallo Michael, danke für die Antwort um 20 Uhr 23. Du hast aber wohl nur auf meine (normale) Spielwiese geschaut. Schau dorch bitte auf Spielwiese 2 von mir, siehe oben.--Emeko22:27, 11. Jun. 2009 (CEST)
Hallo Michael, du siehst die Dinge mehr theoretisch, ich mehr von der praktischen Seite. Ich finde unsere Beiträge ergänzen sich trotzdem.--Emeko18:26, 20. Jun. 2009 (CEST)
Hallo Michael, kannst du diese Grafik gebrauchen?
Der Verlauf der Netzspannung einer Halbwelle beeinflusst die Magnetisierung, die Flussdichte B und erzeugt einen Strom I.
Letzter Kommentar: vor 14 Jahren8 Kommentare3 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Hallo MichaelLenz: Du hast einen angebliche Fehler im Artikel über die Selbstinduktion entdeckt. Ich habe nun schon mehrfach auf der Disk. Seite klargestellt, daß Du da einem Irrtum unterlegen bist. Eine Stellungnahme dazu vermisse ich immer noch, statt dessen hat Zipferlak den Abschnitt "vorsorglich" entfernt. Letzteres hast Du nicht zu verantworten, du darfst aber schon wissen, daß ich über dieses Vorgehen gesamthaft stocksauer bin.
Nochmal zur Sache: Nirgends in dem Abschnitt wird das Induktionsgesetz mit der Maschenregel begründet und nirgends wird behauptet, daß die Induktionsspannung 0 wäre. Im Gegenteil, es wird von einer von außen angelegten Spannung und von einer induzierten Spannung gesprochen und es wird nachgewiesen, daß diese beiden Spannungen gegengleich sein müssen. Dafür wird hilfsweise auf die Maschenregel verwiesen, die besagt, daß die Summe beider Spannungen in dieser Masche 0 sein muß. Ich möchte hier schon an Deine Fairness appellieren, diese "Fehlermeldung" zurückzuziehen und damit dazu beizutragen, daß der Abschnitt wieder hergestellt wird.Mit freundlichem Gruß --Elmil18:42, 30. Jun. 2009 (CEST)
Hallo Elmil, entschuldige bitte, daß mein Einwand Dich so verärgert. Das ist nicht meine Absicht. Ich will mit meinem Einwand auf die unglückliche Vermischung zweier Modelle und den sich daraus ergebenden Widerspruch hinweisen.
Im Text wird ein Wechsel vom Modell der Feldtheorie mit den Größen Fluß, induzierte Spannung u. a. zum Netzwerkmodell mit den Größen Klemmenspannung, Spannungsquelle, Widerstand durchgeführt.
Der sich ergebende Widerspruch lautet:
In der Feldtheorie ist das Kreisintegral der elektrischen Feldstärke , was im allgemeinen ungleich Null ist.
In der Netzwerktheorie postuliert man ("Maschenregel").
Die Feldtheorie ist die allgemeinere beider Theorien. Konsequenterweise müßte man daher die Netzwerktheorie auf Fälle ohne Induktion beschränken.
Das Problem der Netzwerktheorie besteht darin, daß sie den Transport der Energie ins magnetische Feld nicht mit ihr eigenen Größen beschreiben kann. Sie enthält nur elektrische Größen.
Damit man die bequemen Rechenmethoden der Netzwerktheorie trotzdem auf Spulen anwenden kann, beschreibt man das Klemmenverhalten als eine Differentialgleichung und unterläßt jede "Innenbeschreibung" (black box). Nach dem Übergang in den jw-Bereich mit einer Integraltransformation kann man dann sogar die Kirchhoffsche Maschenregel beibehalten.
Bei fremdgekoppelten Feldern umgeht man den direkten Widerspruch, indem sie die Wirkung der Induktion durch eine Spannungsquelle mit der Spannung u_i = L di/dt modelliert (Vorzeichen je nach der gewählten Pfeilrichtung), die sich innerhalb der Spule befindet. Unter Anwendung der Kirchhoffschen Maschenregel kommt man damit immer noch zu zutreffenden Lösungen der Netzwerkgleichungen. Das ist es denke ich, was Du mit Deiner Beschreibung aussagen willst.
Ich wende mich hierbei jedoch dagegen, einen physikalischen Vorgang mit einer formalen Begründung (Maschenregel) zu erläutern, die erwiesenermaßen unzutreffend ist.
Richtig ist, daß die rechte Seite der Maschenregel im Falle von Induktion ungleich Null ist. Dort steht ; das ist bei Induktion ungleich Null.
Der Text ist umso mißverständlicher, als er behauptet, die Selbstinduktionsspannung halte ein Gleichgewicht. Das Gegenteil ist doch in Wirklichkeit der Fall. Es herrscht gerade kein Gleichgewicht. Deshalb geraten die Ladungen in Bewegung, und es wird Energie zum Aufbau eines magnetischen Feldes verwendet.
Natürlich werden viele Facetten der physikalischen Wirklichkeit in der Netzwerktheorie erstaunlich genau beschrieben, und die Netzwerkbeschreibung sollte auch im Text enthalten sein; gerne auch auf Grundlage Deiner Beschreibung. Der Text bedarf aber einer Erläuterung, die den Übergang zwischen den Modellen ordentlich kennzeichnet.
Na ja, das ist ja wenigstens mal eine Antwort. Ich kann aber nicht erkennen, wo hier ein Wechsel zwischen 2 Modellen durchgeführt wird. Im Text ist nur von Spannungen die Rede, also handelt es sich im beanstandeten Text um ein rein elektrisches Netzwerk und sonst um nichts. Die Induktivität wird wird an ihren Klemmen betrachtet, was außerhalb liegt, liegt in einem elektrischen Netzwerk, was innerhalb liegt unterliegt dem Induktionsgesetz und ist an anderer Stelle des Artikels hinreichend behandelt. Es darf demnach als bekannt vorausgesetzt werden. Oder sehe ich das zu einfach? Es war Dir vorbehalten, ein 2. "Modell" ins Spiel zu bringen, von dem im Text keine Rede ist und dann auch noch den Durcheinander zu erzeugen, weil Du nicht beachtet hast, daß es zwischen den beiden Modellen eine sehr klare Schnittstelle gibt, nämlich die Anschlüsse der Induktivität. Innerhalb gilt das erste der beiden Ringintgrale, außerhalb das 2. Hier widerspricht sich nichts, wenn man es nur mal verstanden hat. Ich würde auch nicht von einer Unterordnung der einen unter die andere Theorie sprechen, mindestens macht es in diesem Zusammenhang keinen Sinn.
Es ist zwar richtig, daß die Kirchhoffsche Maschenregel für elektrische Netzwerke sich aus der Feldtheorie ableiten läßt, es ist aber wesentlich klarer, wenn man im Fall von (drahtgebundenen) elektrischen Netzwerken von Spannungen spricht und nicht von Integralen irgend welcher Feldstärken über den Weg. Oder kannst Du mir sagen, wie man damit dann den Spannugsabfall in einem Widerstand ermittelt? Die Feldtheorie sollte man bei den Stömungsfeldern belassen, da gehört sie hin.
Wenn Du meinst, die Anwendung der Kirhoffschen Maschenregel wäre so wie von mir angewendet, unzutreffend, dann ist das eben noch unverstanden. Darauf deutet auch hin, daß Du das Gleichgewicht von induzierter und anliegender Spannung nicht erkennst. Sie sind unter den im Text eigens gemachten Randbedingungen (ohmsche Spannungsabfälle vernachlässigt) exakt gleich vom Betrag, verschieden vom Vorzeichen. Das kann man u. a. auch bei Küpfmüller so nachlesen. Unter Berücksichtigung der Spannungsabfälle sieht es dann eben so aus, daß sich die induzierte Spannung um den Spannungsabfall des Magnetisierungsstroms kleiner ist. Auch ablesbar aus der Maschenregel, weil dieses Netzwerk dann aus 3 Spannungen besteht,deren Summe wieder 0 sein muß.
Was mit "fremdgekoppelten Feldern" überhaupt gemeint ist weiß ich nicht, ich weiß nur daß es mit diesem Thema nichts zu tun hat.
Wenn in dem beanstandeten Text Stellen sind, die einer klärenden Ergänzung bedürfen, kann man über alles reden, da bitte ich dann um entsprechende Hinweise. Den Text aber zu löschen ohne jeden Austausch von Argumenten, läßt unter den gegebenen Umständen schon das zu erwartende Maß von Anstand und Fairness im Umgang miteinander vermissen.
Ich werde diesen Text auch auf die Disk.Seite des Artikels stellen, Du solltest dies mit Deinem auch machen, damit sich auch andere ein Bild machen können. Mit freundlichem Gruß--Elmil12:34, 1. Jul. 2009 (CEST)
Hallo zusammen. Ich will es einmal mit meinen bescheidenen Mitteln und ganz ohne Formeln erklären. Die Kirchhoffschen Maschenregel wird vom Elektriker sicher nicht angewendet wenn er eine Spannungsquelle über zwei Drähte mit einem Leuchtmittel verbindet. Wenn er es dennoch tut, zeichnet er einen senkrechten Spannungspfeil, Spitze unten, an die Spannungsquelle und an das Leuchtmittel. Dabei ist klar, dass das nur geschieht, damit die Maschenregel gewahrt bleibt. Summe aller Sannungen in einer Masche = Null. An dem Leuchtmittel wird in Wiklichkeit keine Spannung erzeugt, wie es bei einer zweiten Spannungsquelle, anstelle des Leuchtmittels der Fall wäre, sondern die Spannung fällt einfach nur am Leuchtmiitel ab, und zwar in Stromrichtung. Womit die Maschenregel auch stimmt.
Beim Transformator ist das jedoch etwas anderes. Er ist ja nicht nur ein Widerstand, wie das Leuchtmittel, sondern er verhält sich über die Zeit gesehen nichtlinear und am Anfang, vor der Sättigung sehr hochohmig. ( Ich will das mit meinen Messungen weiter unten erklären, wo ich eine kleine positive DC Spannung an einen 230V Ringkerntrafo gelegt habe, der unbelastet war.)
Nach Küpfmüllers These wird in der Primärspule mit dem Anlegen einer Spannung gleichzeitig eine Gegenspannung erzeugt, damit das Spannungsgleichgewicht gewahrt bleibt. Man kann das akzeptieren als praktisches Modell, das sich im Alltag bewährt hat, aber das richtig verstehen oder gar nachmessen was im Trafo wirklich passiert kann man damit nicht.
Da hat MichaelLenz schon recht. Dann wäre der Antrieb für den Aufbau des Magnetfeldes im Kern und im Luftspalt gar nicht vorhanden, wenn eine äußere Ursache durch eine interne Reaktion gleich wieder vollständig kompensiert würde.
Das sagte ich gestern. Inzwischen, mea Culpa, bin ich der Meinung, dass die durch den Magnetisiserungsstrom erzeugte Gegenspannung durchaus der Ursachenspannung an den Klemmen der Primärwicklung entgegenstehen kann und den Induktionsvorgang nicht behindert, wie Michaellenz es darstellt. Nicht die Spannungszeitfläche der Primärspannung alleine erzeugt den Magnetfluss. Der Magnetisierungsstrom erzeugt zusammen mit der vollen Primärspannung den Flussaufbau. Es ist aber nicht die Differenzspannung welche den Flussaufbau bewirkt. Das wird ersichtlich an weiteren Messungen von mir. Es ist bekannt, dass der Kern im Ringkerntrafo, aus gutem Blech hergestellt, eine Ummagnetisierungsleistung von ca. 1W / kg Kerngewicht hat. Die nebenstehende Messung zeigt, dass bei einem 1kVA Ringkerntrafo, mit ca. 7kg Kerngewicht, ca. 7W Ummagnetisierungsleistung nötig ist, bei 220V, für die der Trafo ausgelegt ist. Mein Scope hat das gemessen und die Leistung daraus berechnet. Und oh Wunder, es werden genau 7W gemessen.
Messung der Ummagnetisierungsleistung.
Ist es nicht vielmehr so, dass die angelegte Spannung zuerst einen nur kleinen Strom erzeugt, der mit der Spannungszeitfläche der angelegten Spannung zusammen den Magnetfluss ändert und damit in allen Spulen des Trafos eine Induktionsspannung erzeugt?
Nun zu meinen Messkurven, die bewusst unter Verwendung eines DC Spannungsstoßes = Spannungszeitfläche, ausgeführt habe. Ich hoffe diese Maßnahme ist inzwischen hoffähig geworden. Ich finde diese Messkurven eignen sich ausgezeichnet für die Lehre, um zu erklären was im Trafo vor sich geht. Gerade am Ringkerntrafo lässt sich die Induktion besonders gut erklären, weil kein zusätzlicher Strom zum überwinden des Luftspaltet benötigt wird, der hier nur stören würde beim Erklären. +20VDc Spannungssprung wenn Remanenz positiv war. A= DC Spannung, B= Primärstrom. Das linke Bild unten zeigt die Reaktion des Trafos wenn dieser kurz nach dem Anlegen der +DC Spannung in Sättigung geht.
+20VDc Spannungssprung wenn Remanenz negativ war. A= DC Spannung, B= Primärstrom.
Das rechte Bild unten zeigt die Reaktion des Trafos wenn dieser erst nach dem Anlegen der Spannung den Magnet-Fluss ab- und wieder in entgegengesetzter Richtung aufbaut und dann erst in Sättigung geht. Was wollen diese beiden Bilder sagen? Für die Erklärung der Funktion des Trafos und der Physik im Inneren ist es zwar nicht nötig die induzierte Gegenspannung in der Primärspule zu haben, aber es ist hilfreich sich diese vorzustellen, denn wenn in allen Spulen eine Gegeninduktionsspannung erzeugt wird, weshalb dann in der Primärspule nicht?. Den Sättigungs-Fall wollen wir hier ja nicht diskutieren. Das nächste Bild links unten zeigt die Spannung am Trafo zusammen mit der Sekundärspannung, was ja nichts neues zeigt, aber es beweist durch die Gleichzeitigkeit der Enststehung der Sekundärspannung mit der Primärspannung, zusammen mit dem Verlauf des Primärstromes im Bild der Magnetisierungsleistungsmessung, dass die Induktionswirkung sofort und unverzögert einsetzt. Das alles beweist nicht die Existenz der induzierten Gegenspannung, aber es legt nahe sie zu akzeptieren. Nicht nur wegen Kirchoff.
+10VDc Spannungssprung über 56 Ohm an Trafo angelegt, wenn Remanenz positiv war. A= Spannung am Trafo prim. über 56 Ohm angelegt, B= Usek.
Warum habe ich nicht gleich bei Selbstinduktion geschaut? Siehe was das steht und es besser erklärt als die Ausführungen die ich bisher gelesen habe:
Ausgehend vom Induktionsgesetz, erzeugen extern einwirkende, zeitlich veränderliche magnetische Flüsse in zeitlich konstanten Leiterschleifen zeitlich veränderliche elektrische Spannungen. Aber auch der magnetische Fluss, der durch einen Strom durch die Spule selbst entsteht, wirkt auf die Spule ein. Ändert sich die Stromstärke durch die Spule, so ändert sich das von ihr selbst erzeugte Magnetfeld und induziert dadurch in der Spule selbst eine Spannung, die der Stromstärkeänderung entgegen gerichtet ist. Dieser Umstand wird allgemein als Selbstinduktion bezeichnet. Je schneller und stärker sich das Magnetfeld ändert, desto höher ist die erzeugte Induktionsspannung. Grundsätzlich kann die Selbstinduktion vollständig durch das Induktionsgesetz beschrieben werden und erfordert keine formalen Ergänzungen oder Anpassungen.
Allerdings kommt es bei der in Elektrotechnik üblichen Netzwerktheorie, welche beispielsweise zur Beschreibung von elektrischen Maschinen wie Transformatoren Verwendung findet, unter Umständen zu Verständnisschwierigkeiten, da die Netzwerktheorie keine Feldgrößen wie den magnetischen Fluss kennt. --Emeko17:27, 2. Jul. 2009 (CEST)
Hallo Michael Lenz, schau mal dort: Benutzer:Elmil, unter Induktion, Missverständnis, usw.. Ich glaube ich habe den Grund für das Messverständnis zwischen dir und Elmil gefunden. Vielleicht hilft dir auch die Ersatzschaltung von dem Strom-kreis mit der Primärspule? angelegte Spannung, Klemmenspannung, Gegeninduzierte Spannung am Transformator im Leerlauf,Udiff an Ri.
