Magnetische Sättigung bei Frequenzabfall

Diskutiere Magnetische Sättigung bei Frequenzabfall im Hausaufgaben Forum im Bereich DIVERSES; Vielleicht keine Hausaufgabe, aber etwas was ich nicht verstehe: Man nehme einen Transformator, Wechselstrom, ausgelegt auf 50 Hertz. Sagen wir...

  1. #1 benni565, 15.11.2019
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    Vielleicht keine Hausaufgabe, aber etwas was ich nicht verstehe:

    Man nehme einen Transformator, Wechselstrom, ausgelegt auf 50 Hertz.
    Sagen wir (nur beispielhaft primär 500V, sekundär 250V).
    Theoretisch gedacht:
    Wenn ich die Frequenz auf der Primärseite bei gleicher Spannung erhöhe, passiert außer höheren Verlustleistungen (Wirbelströme?) nichts.
    Senke ich jedoch die die Frequenz (bei gleicher Spannung) deutlich, kommt es nach kurzem Vorlauf zu einer magnetischen Sättigung des Kerns auf der Primärseite, die Stromstärke geht durch die Decke und das Teil brennt über kurz oder lang durch. Gibt es da eine nachvollziehbare Erklärung oder ist das ganze einfach nur ein physikalisches Phänomen.
     
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  3. #2 Pumukel, 15.11.2019
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    Ja da gibt es eine physikalische Erklärung nennt sich Induktion und ohne diese würde ein Transformator nie funktionieren.
     
  4. #3 benni565, 15.11.2019
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    Induktion und Flussdichte sind mir schon ein Begriff. Dass das das Prinzip des Transformators ist, ist eigentlich ja auch klar. Erklärt aber meine Frage nicht!
     
  5. #4 Pumukel, 15.11.2019
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    Dann denke mal nach . Der Knackpunkt ist die Änderung des Magnetfeldes und die dadurch hervorgerufene Gegeninduktion. Diese wird mit sinkender Frequenz immer Kleiner und dadurch steigt der Strom. Bei Gleichstrom hast du gar keine Gegeninduktion mehr und der Strom wird nur noch durch den Ohmschen R des Drahtes begrenzt.
     
  6. #5 benni565, 16.11.2019
    Zuletzt bearbeitet: 16.11.2019
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    @Pumukel: Sehe ich das richtig ( vorausgesetzt, deine Antwort stimmt :)), also salopp gesagt: Beim Absenken der Frequenz tut sich auf der Primär und Sekundärseite was.
    Flußdichte- (Primärseite) und Gegeninduktionsmäßig(Sekundärseite).
    Kann ich behaupten: Je höher die magnetische Sättigung auf der Primärseite, desto geringer die Gegeninduktion
    Oder ist die magnetische Sättigung nur ein "Nebeneffekt" der sinkenden Frequenz.
    So dass ich grundsätzlich besser sage: Je niedriger die Frequenz (primär), desto geringer die Gegeninduktion.
    Irgendwo habe ich es, glaube ich, doch noch nicht ganz geschnallt.

    P.S.Nachtrag): Wenn ich beim gedachten Trafo für 50 Hz den Eisenkern ändere (vergrößere), verträgt er den Frequenzabfall? Richtig???
     
  7. #6 Pumukel, 16.11.2019
    Zuletzt bearbeitet: 16.11.2019
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    nein Beispiel du hast einen Lastmagnet das ist im Prinzip nur eine Spule mit Eisenkern. Also ohne Sekundärwicklung . Den kannst du auch mit Gleichspannung betreiben . Allerdings baut sich das Magnetfeld da beim Einschalten langsam auf bis es seine max Stärke erreicht und der Strom steigt da langsam an . Danach ändert sich der Strom nicht mehr und somit auch das Magnetfeld. Der Strom durch die Spule wird dann nur noch vom Ohmschen R des Drahtes begrenzt. Bei einem Trafo sorgt aber die Änderung des Magnetfeldes dafür das in der Sekundärwicklung auch eine Spannung induziert wird. Auf Grund das sich das Mangnetfeld nicht ändert kann dann auch keine Spannung mehr in der Sekundärwicklung induziert werden und wolla der Trafo funktioniert nicht! Die Gegeninduktion wirkt auch auf der Primärseite den das sich veränderte Magnetfeld sorgt dafür Das in der Primärspule auch ein Strom der der Ursache entgegenwirkt induziert wird. Aus diesem Grund eilt ja auch die Spannung dem Strom vor. (Phasenverschiebung von Spannung und Strom)

    Kleiner Merksatz bei Induktivitäten die Strömlinge sich verspäten.
     
  8. #7 Pumukel, 16.11.2019
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    So und bei höheren Frequenzen kann der Kern auch in die magnetische Sättigung gehen und damit dem Verlauf der Spannung nicht mehr folgen. Mit Wirbelstromverlusten hat das wenig zu tun. Vereinfacht gesagt das Magnetfeld kann der schnellen Änderung einfach nicht mehr folgen.
     
  9. #8 patois, 16.11.2019
    Zuletzt bearbeitet: 16.11.2019
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    Ob das "ankommt" ?

    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

    Vielleicht solltest du den TE auf die unterschiedlichen Magnetisierungskurven für verschiedene Werkstoffe hinweisen :D
     
  10. #9 Pumukel, 16.11.2019
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    Hängt nur vom IQ des TE ab :p
     
  11. #10 Pumukel, 16.11.2019
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    Das kannst ja du dem TE erklären :D
     
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  12. #11 benni565, 16.11.2019
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    ???
    Wohl kaum, oder?
    Das Gegenteil ist der Fall.
    Bei niedrigeren Frequenzen geht der Kern in die magnetische Sättigung. Die "Magnetisierungskurve" verschiedener Materialien hat damit mal gar nichts zu tun.
    Um das zu wissen, reicht mein IQ gerade noch.
     
  13. #12 Pumukel, 16.11.2019
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    naja dann solltest du wohl dir noch mal die Grundlagen anschauen!
    Warum gibt es wohl verschiedene Kernmaterialien? Und wenn du so schlau bist dann erkläre mal was eine magnetische Sättigung des Kerns ist!
     
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  14. #13 benni565, 16.11.2019
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    Ihr wollt mir also echt verkaufen:
    Wechselstrom Trafo 50 HZ, Primär 500V, Sekundär: 250 V
    Ich erhöhe auf der Primärseite bei gleichbleibender Spannung die Frequenz und es kommt zu
    oder die "Magnetisierungskurve" erhöht sich??
    Sportliche Theorie!
    @Pumukel
    Hier "Magnetische Sättigung - Sättigungsmagnetisierung - supermagnete.de" ist die "magnetische Sättigung" populärwissenschaftlich - aber "grundlagentechnisch" gut nachvollziehbar- erklärt.
     
  15. #14 Pumukel, 16.11.2019
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    Du hast absolut gar nichts verstanden! Die magnetische Sättigung ist nichts weiter als die Ausrichtung der Dipole im Kern oder im Kernmaterial und wenn da alle Elementardipole Ausgerichtet sind geht nichts mehr, da der Kern gesättigt ist. Die magnetische Flußdichte ist eine Folge dieser Ausrichtung der Elementardipole im Magnetfeld. Sie wird am Größten wenn sich alle Elementardipole im Kern ausgerichtet haben . Und weil für die Induktion eben die Änderung des Magnetfeldes zuständig ist erfolgt auch keine Induktion mehr wenn sich das Feld nicht ändert!
     
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  16. #15 Pumukel, 16.11.2019
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    Magnetisierungskurve
    Und zu der Magnetisierungskurve sag ich nur soviel das sie eben eine Eigenschaft des Kernmaterials darstellt. Und von der Permalität des Materials hängt es ab wie sich dieses im Magnetfeld verhält.
     
  17. #16 benni565, 16.11.2019
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    Ach komm? Guten Morgen. Ist ja was ganz Neues. Richtig heißt es übrigens "Permeabilität" und nicht "Permalität". Heißt ja auch Aluminium und nicht Amulinum, oder?

    Ich glaube eher, Du verstehst jetzt erst so langsam. Aber Du hast schön die scheinbar für Dich neuen Infos aus Magnetische Sättigung - Sättigungsmagnetisierung - supermagnete.de zusammengefasst.
    Vielleicht - gilt auch für patois - sollte man nicht gleich besserwisserisch-arrogant-herablassend auf ernstgemeinte Fragen reagieren. Inzwischen habe ich mich über das Thema selbst im I-net schlau gemacht. In Publikationen verschiedener TUs habe ich die Antwort auf meine Fragen gefunden. Mein IQ hatte gerade noch so ausgereicht, das Ganze zu verstehen. Ist ein spannendes Thema, über das man nett diskutieren könnte.

    Was ich gar nicht verstehe, warum Du und patois, gleich so arrogant werdet. Gleich mal den IQ des TE in Frage stellen, aber selbst haarsträubende physikalische Theorien aufstellen. Und komödiantische Wortkreationen wie "Permalität" entwickeln?!

    Meine Frage habe ich jetzt über entsprechende Recherchen selbst geklärt. Trotzdem, vielen Dank für Eure Bemühungen, Pumukel, Patois. Auch wenn diese wenig Substanz oder Wissen vermitteln konnten.
     
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  18. #17 Pumukel, 16.11.2019
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    Ach bist du doch auf die Idee gekommen dir mal die Grundlagen selbst anzuschauen. Aber verstanden hast du sie immer noch nicht! Schade bloß um meine Zeit.
     
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  19. #18 benni565, 16.11.2019
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    Lass gut sein. Lachen wir noch mal herzlich über die "Permalität" und vielleicht. Irgendwann. Findest auch Du, lieber Pumi, heraus, dass man nicht alles wissen muss. Und auch nicht überall mitreden muss. Ist doch kein Beinbruch. Ändert auch nix am IQ. Entspann Dich! Du weißt ja: Si tacuisses.....
     
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    Du bist ja lustig @benni565
    Erst ne blöde Frage stellen und dann so tun, als ob mans besser weiß.

    Die Antwort kamm eigentlich schon... Ein L ist bei DC nur noch ein R.
    Je niedriger die Frequenz, umso weniger induktiver Blindwiderstand verbleibt und deswegen geht dann auch der Strom durch die Decke.

    Ein 50 Hz Trafo wird aber bei hohen Frequenzen auch nicht mehr so gut funktionieren... In Schaltnetzteilen sind deswegen winzige Trafos verbaut, die im kHz Bereich betrieben werden und dabei teilweise mehr Leistung bringen als so ein alter ein Wurfanker bei 50 Hz.
    Aber das weißt du sicherlich auch schon ;).
     
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