DREHSTROMTRAFO AN EINPHASEN-WECHSELSTROM BETREIBEN

[moglist]

Hallo,

ist es vom Prinzip her möglich, einen Drehstromtrafo
an Einphasen-Wechselstrom zu betreiben und - gegebenenfalls - wie müsste der Trafo primärseitig
beschaltet werden?

 

[drei_phasen_kaspar]

hi,

hmm, hab grad mal ins tabellenbuch geguckt... also es gibt ja die irrwitzigsten schaltungen für 3phasen trafos. Aber deinen Fall hab ich nicht gefunden. höchstens nen einphasentrafo mit drei wicklungen. aber das wird nicht passen.

gruß kaspar

 

[isi1]

ist es vom Prinzip her möglich, einen Drehstromtrafo an Einphasen-Wechselstrom zu betreiben und - gegebenenfalls - wie müsste der Trafo primärseitig beschaltet werden?

Das hängt jetzt ganz davon ab, welcher Drehstromtrafo das ist.
Bei Yy0 und Dd0 macht es sicher keine Probleme, wenn Du einfach nur eine der drei Wicklungen benutzt.
Bei z.B. Yz5 ist es nicht ganz so leicht.

Näheres im Skriptum
http://www.iee.uni-hannover.de/lehrange ... /Trafo.pdf

 

[drei_phasen_kaspar]

hallo isi,

sry, mag ne dumme frage sein, aber:
wo nimmt er denn dann seinen neutralleiter her?

gruß kaspar

 

[isi1]

wo nimmt er denn dann seinen neutralleiter her?

Sagen wir, Kaspar,
er hat einen Dd0-Trafo für 400V Primär auf 230V Sekundär, dann kann er doch L1 und L2 primär an die Phasen L1 und L2 anschließen. Sekundär hat er dann isolierte 230V an den Sekundärklemmen L1 und L2 - sozusagen einen Trenntrafo.

 

[drei_phasen_kaspar]

sry, mag ne dumme frage sein, aber:

sag ich doch :lol:
danke, das klingt logisch... : :wink:
http://upload2.postimage.org/221593/Unbenannt.jpg
so also


gruß kaspar

 

[H1rsch]

hatte grad ein einfall weis aber nicht obs geht, da das auch nicht so mein gebiet ist...

wie siehts denn aus mit ner seinmetzschaltung?

http://de.wikipedia.org/wiki/Steinmetzschaltung?


bei motoren funtioniert es ja auch wenn sie nachteile hat

 

[sepp_s]

Hallo welche Spannung benötigst du bzw welche sek. Spannung hat Dein Trafo? wenn du Zb. den Trafo statt 400V in eine Trafowiklung eine Spannung vom 230V angeschlossen wird dann entsteht in der sek. Wicklung auch nur etwa die halbe Ausgangsspannung.(Dürfte etwas mehr sein) Allerdings muss diese Spannung an der gleiche Spule entnommenn werden sonst bricht diese infolge der Trafostreuung stark zusammen.Ob und wie man alle 3 Spulen an ein 230 Volt Netz anschließen kann weis ich auch nicht mfg sepp

 

[miracle]

Hallo,

Es kommt darauf an, wie der Trafo aufgebaut ist, Wenn es die üblichen drei Wicklungen auf einem aus E-Blechen zusammengesetzter Trafo ist, hast du ein Problem. Zwei Wicklung könnte man wie einen normalen 1-Phasen-Trafo benutzen, aber die dritte Wicklung, mit dem „Bleckpaket“ dazwischen, würde das Magnetfeld „kurzschließen“ und das würde zu erheblichem Leistungseinbruch führen. Wenn man ein „Blechpaket“ entfernen könnte (kann man aber nicht), könnte man die anderen beiden Wicklungen, wie einen normalen Trafo benutzen. Ansonsten gäbe es einen „magnetischen“ Kurzschluß durch das dritte „Blechpaket“.

Wenn du einen Trafo hättest, wo alle drei Wicklungen sich auf einem „Blechpaket“ (oder wie man das nennt) befinden, würde das funktionieren, wie ein normaler 1-Phasen-Trafo. Dann müsste man die Wicklungen nur parallel schalten. Man muß aber drauf achten, das sie „phasenrichtig“ zusammengeschaltet werden, weil sonst die eine Wicklung ein Nord-Süd-Magnetfeld und die andere ein Süd-Nord-Magnetfeld erzeugt und sich die Leistung von zwei Wicklungen schon mal gegenseitig aufheben.

Alles in allem hast du auf jeden Fall einen erheblichen Leistungseinbruch. Ich persönlich würde keinen Drehstromtrafo als 1-Phasen-Trafo ummodellieren.

Gruß
Benjamin

P.S. Das auf dem großen Bild, von @drei_phasen_kaspar, funktioniert so nicht, weil das dritte „Blechpaket“, das Magnetfeld der anderen beiden „Blechpakete“ kurzschließen würde.

 

[drei_phasen_kaspar]

hi,

das hab ich aus nem Fachbuch übernommen

Stern-Stern Schaltung ohne N-Leiter Anschluss

Diese Schaltung ist für unsymetrische Belastung geeignet, da sich dabei das magnetische Gleichgewicht nicht verändert. Ober und unterspannungsseitig werden die Wicklungsstränge gleichmäßig belastet.
Für die Speisung eines Vierleiternetzes ist diese Schaltung nicht geeignet, da der N-Leiter nicht vorhanden ist. Anwendung findet diese Schaltung in Energieverteilungsnetzen zur Übertragung großer Leistungen.

Du bist dran...

gruß kaspar

 

[miracle]

Hallo,

Dann erkläre mir doch mal, wie du dem Magnetfeld "erklären" möchtest, daß es sich nur zwischen den ersten beiden "Bleckpaketen" austauschen darf und nicht durch das dritte gehen soll. Bei Hochspannungstrafos (Neontrafos) macht man sich das sogar zu Nutze und bei Schweißtrafos auch, um die Leistung zu mindern. Über ein großes Drehrad kann man im mittleren "Blechpaket" ein Eisenteil mal mehr, mal weniger hineinschieben, und je weiter es drinnen ist, um so schwächer ist die Leistung. Gut wenn es ganz drinnen ist, hat man immer noch Leistung, aber stark abgeschwächt. Und genau das würde auch bei deiner Schaltung passieren. Natürlich würde Leistung übertragen, das Magnetfeld geht ja durch alle drei "Blechpakete", aber die Leistung wäre wesentlich besser, wenn das dritte "Blechpaket" nich da wäre. Die Schaltung kann man vielleicht als Notlösung betrachten, ist aber alles andere als effektiv.

Gruß
Benjamin

 

[drei_phasen_kaspar]

Diese Schaltung ist für unsymetrische Belastung geeignet, da sich dabei das magnetische Gleichgewicht nicht verändert. Ober und unterspannungsseitig werden die Wicklungsstränge gleichmäßig belastet.

 

[isi1]

Ansonsten gäbe es einen „magnetischen“ Kurzschluß durch das dritte „Blechpaket“.

Ganz kann das nicht stimmen, Benjamin,
denn hast Du einen Drehstromtrafo und fällt Dir eine Phase aus, so haben wir doch genau unseren Wechselstromtrafo.

Und denkst Du wirklich, dass der Trafo den Ausfall einer Phase nicht aushält? Der Vergleich mit Neon- und Schweißtrafo ist fehl am Platze, da beim Drehstromtrafo die Primär- und Sekundärwicklungen für eine Phase bei Dd, Yy Dy Yd auf einem Schenkel sind.

 

[miracle]

Hallo,

Habe ich doch am Anfang gesagt, wenn die Wicklungen (wie du es sagst) auf einem Schenkel (ich sagte "Blechpaket") sind, kann man es wie einen normalen 1-Phasen-Trafo benutzen. Wenn aber drei "Schenkel" da sind geht ein großer Teil der Leistung verloren.

Diese Schaltung ist für unsymetrische Belastung geeignet, da sich dabei das magnetische Gleichgewicht nicht verändert. Ober und unterspannungsseitig werden die Wicklungsstränge gleichmäßig belastet.

In dem Moment, wo es das 1-Phasen-Netz ist, braucht man über symetrische/unsymetrische Belastung nicht nachdenken (logisch). Die Wicklung selber hält das aus, wenn der Strom nicht überschritten wird, aber die Energieübertragung über das Magnetfeld, über den Eisenkern, in die andere Wicklung, würde durch einen dritten "Schenkel" stark abgeschwächt.

Gruß
Benjamin

 

[drei_phasen_kaspar]

hi,

ja da hast du auch recht, aber 3 einzelne Schenkel sind doch eher selten finde ich...

gruß kaspar

 

[miracle]

Hallo,

Also die meisten Drehstromtrafos die ich kenne, haben drei "Schenkel" (links, mitte, rechts). Habe aber auch schon mal welche gesehen, wo die drei Primärwicklungen auf einem "Schenkel" sind und die drei Sekundärwicklungen auf dem anderen "Schenkel". Solche Trafos kann man natürlich auch leicht, mit kaum Verlusten, als 1-Phasen-Trafo verwenden. Wenn du mit deiner Zeichnung solch einen Trafo meintest, ist die Zeichnung natürlich richtig. :wink: Wie ich inzwischen aber herausgefunden habe, gibt es die Drehstromtrafos, gar nicht so bewickelt.

Der Vergleich mit Neon- und Schweißtrafo ist fehl am Platze, da beim Drehstromtrafo
die Primär- und Sekundärwicklungen für eine Phase bei Dd, Yy Dy Yd auf einem Schenkel sind.

http://www.3d-meier.de/tut15/Neon/tn_Neon1a.jpg

http://www.3d-meier.de/tut15/Neon/tn_Neon1b.jpg

Mit dem Rad in der Mitte kann man das Magnetfeld
abschwächen und die Leistung mindern.
Wirkt wie ein dritter "Schenkel".

Und damit wir hier nicht aneinander vorbei reden, habe ich schnell eine kleine Grafik entwickelt.
Beim 1. Drehstromtrafo würde man sehr viel Leistung einbüßen, wenn man ihn als 1-Phasen-Trafo
verwenden würde und beim 2. und 3. Trafo würde das gehen.
(Wenn es denn solche Trafos als Drehstromtrafos geben würde?)

http://www.struve.de/trafo-12-Aug-2007.gif

Etwas was man beim 1. Trafo machen könnte, wäre, nur den mittleren Teil zu verwenden, dann wäre es
so etwas wie der 3. Trafo. Wie gesagt, sehr uneffektiv.

Gruß
Benjamin

Nachtrag: Trotz langer Suche habe ich im Internet keinen Hinweis gefunden, das es beim Drehstromtrafo
überhaupt die 2. und 3. Möglichkeit der Bewicklung gibt. Alle Drehstromtrafos waren wie Trafo 1 gewickelt.
Irgenwie logisch, weil sich sonst durch die drei Phasen, die drei entstehenden (phasenverschobenen)
Magnetfelder, gegenseitig aufheben. Somit dürfte es Trafo 2 und Trafo 3 als Drehstromtrafo eigentlich
nicht geben. Falls jemand doch so einen Trafo finden sollte, mir einfach mal mailen; Danke!

 

[isi1]

Hallo,

Also die meisten Drehstromtrafos die ich kenne, haben drei "Schenkel" (links, mitte, rechts).
oder manchmal auch 5:
http://www.8ung.at/elektrotechnik/FK/3b.htm#a2

Habe aber auch schon mal welche gesehen, wo die drei Primärwicklungen auf einem "Schenkel" sind und die drei Sekundärwicklungen auf dem anderen "Schenkel".
Nachtrag: Trotz langer Suche habe ich im Internet keinen Hinweis gefunden, das es beim Drehstromtrafo überhaupt die 2. und 3. Möglichkeit der Bewicklung gibt. Alle Drehstromtrafos waren wie Trafo 1 gewickelt. Genau, das hätte keinen Sinn.

Sehr schöne Bilder, Benjamin, danke.
Überlegen wir die Funktion des Drehstromtrafos als Einphasentrafo:
a) Beim 5-Schenkeltrafo ist es klar, dass alles funktioniert, auch wenn nur ein Schenkel in Betrieb ist,
b) Beim 3-Schenkeltrafo ist es auch klar, wenn nur die Wicklungen eines Schenkels angeschlossen sind, die anderen beiden Schenkel leiten das Magnetfeld zurück.
c) Wieso funktioniert der 3-Schenkeltrafo überhaupt?
Antwort: Es kann nur so sein, dass die Summe der drei Magnetfelder gleich Null ist.
d) daraus können wir sehen, dass auch der Betrieb von 2 Schenkeln als Einphasentrafo funktioniert - den dritten brauchen wir eigentlich nicht, er schadet aber auch nicht.
e) Jetzt bleibt noch der Fall mit den 3 Schenkeln als Einphasentrafo:
einer erhält die volle Spannung, die anderen beiden sind in Serie geschaltet, erzeugen dadurch je die Hälfte des Magnetfeldes des 1. Schenkels, so dass die Summe wieder Null ist. Also auch in Ordnung!

 

[miracle]

Hallo,

Super Link, mit 5 Schenkeln. :shock: Kannte ich noch gar nicht.

Habe aber auch schon mal welche gesehen, wo die drei Primärwicklungen auf einem "Schenkel" sind und die drei Sekundärwicklungen auf dem anderen "Schenkel".
Nachtrag: Trotz langer Suche habe ich im Internet keinen Hinweis gefunden, das es beim Drehstromtrafo überhaupt die 2. und 3. Möglichkeit der Bewicklung gibt. Alle Drehstromtrafos waren wie Trafo 1 gewickelt. Genau, das hätte keinen Sinn.

Habe festgestellt, das es kein Drehstromtrafo war, sondern ein normaler 400V-Trafo (auf 230V) aber mit vier Primäranschlüssen. 0V/380V/400V/420V.
a. - d. leuchtet mir ein, obwohl ich denke, das der dritte Schenkel schon stören könnte, wenn es der mittlere wäre. Demnach müsste man einen Drehstromtrafo dann wohl so anschließen, das man einen der äußeren Schenkel außer acht läßt.

Bei Punkt e. würde ich das anders machen. Die mittlere Primärwicklung verwenden und die beiden äußeren Sekundärwicklungen parallel schalten. Das halbe Magnetfeld in jedem der äußeren Schenkel, würde (meiner Meinung nach) den Strom halbieren und nicht die Spannung, die ja von der Wicklungszahl abhängig ist. Daher würde ich die beiden äußeren Sekundärwicklungen (phasenrichtig) parallel schalten. So müsste es dann eigentlich gehen. Entspräche bei 230V alles in allem wohl aber nur einem fünftel der Leistung, als wenn es an 400V Drehstrom angeschlossen ist.

Gruß
Benjamin