Verlustleistung bei Transformatoren

Diskutiere Verlustleistung bei Transformatoren im Grundlagen & Schaltungen der Elektroinstallation Forum im Bereich ELEKTRO-INSTALLATION & HAUSELEKTRIK; Hallo, ich suche noch mal eine fachliche Hilfe. und zwar: ich wüsste gerne wie man die Verlustleistung eines Transformators ausdrückt....

  1. #1 stardust, 16.12.2007
    stardust

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    Hallo,


    ich suche noch mal eine fachliche Hilfe.

    und zwar:

    ich wüsste gerne wie man die Verlustleistung eines Transformators ausdrückt. Oder anders gefragt: woraus besteht und entsteht die Verlustleistung bei einem Transformator, und zwar a) einmal ohne und b) einmal mit Last? Denn es heißt ja, dass ein Transformator selbst ein Stromverbraucher ist, auch ohne Last.

    Wenn man mal den Wirkwiderstand der Primärwicklung ausser Acht lässt, erzeugt im Grunde doch nur die Induktion der Primärwicklung einen Widerstand (oder nicht?). In wie fern verstärken die Kernbleche den Induktionswiderstand im Eingangsstromkreis?

    Und gibt es eine Phasenverschiebung zwischen der Eingangs- bzw. Primärspannung und der Sekundärspannung? Wenn ja, warum, und wie berechnet man diese dann?

    In wie weit hat die Sekundärwicklung Einfluss auf die Primärspannung?

    Wo und wann entsteht überall eine Blind-(Verlust)-leistung in einem Transformator?


    Vielen Dank an jeden, der sich meinem Unverständnis widmet :) .


    -
     
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  3. #2 Unimog-HeizeR, 16.12.2007
    Unimog-HeizeR

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  4. #3 Octavian1977, 17.12.2007
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    Die Verluste in einem Transformator ohne Last nennt man Eisenverluste. Diese entstehen durch Verluste die durch das ummagnetisieren des Eisenkernes entstehen (magnetische Widerstände).

    Die Verluste die durch den Widerstand der Spulenwicklung entstehen nennt man Kupferverluste diese sind im Falle des Kurzschlußes an der Sekundärseite zu messen.

    Die Sekundärwicklung hat nur soweit Einfluß auf die Primärspannun, daß diese bei stärkerer Belastung absinkt. Bei einer Idealen Spannungsquelle an der Primärseite gibt es keinen Einfluß der Sekundärseite auf die Primärspannung.

    eine Höhere Belastung der Sekundärseite schwächt das Erregerfeld. Dadurch sinkt der Widerstand durch Induktion in der Primärspule und ein höherer Primärstrom ist die Folge.
     
  5. rami69

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    Beim realen Trafo muss der ohmsche Leiterwiderstand berücksigtigt werden. R1 für die Primärspule und R2 für die Sekundärspule.

    das magnetfeld verläuft nicht gänzlich im eisenkern!
    es besteht aus

    -phih = Hauptfeld: dieses verläuft vollständig im eisen und durchsetzt beide spulen.

    und...

    -phisigma = Streufeld: verläuft zum teil über die luft und durchsetzt jeweils nur eine spule.

    somit hat man im primärkreis 3 spannungsabfälle

    -am r1
    -U von phisigma1 induziert
    -U von phih induziert

    also sind pro spule 2 widerstände zu berücksichtigen

    für die primärspule:

    -R1 (ohmscher leiterwiderstand)
    -Xsigma1 (streublindwiderstand)

    und für die sekundärspule:

    -R2 (ohmscher leiterwiderstand)
    -Xsigma2 (streublindwiderstand)

    Die Eisenverluste werden durch phih erzeugt. phi durchsetzt Xh und ist probortional der spannung dieser spule. man erfasst die eisenverluste mit einem widerstand Rfe, der parallel zu Xh steht.

    Xh und Rfe können mit hilfe des Leerlaufversuches bestimmt werden. hierfür wird sekundärseitig keine last angeschlossen. mann muss primärseitig U,I und P messen.

    Rfe=U1N²/P Xh=U1N²/Q
     
  6. #5 Straubinger, 17.12.2007
    Straubinger

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    Hi Stardust,

    ich kann noch meinen Senf bezüglich der Phasenverschiebung dazugeben:

    Bei Drehstromtrafos treten Phasenverschiebungen auf, bei Wechselstromtrafos weiß ich es nicht, damit hab ich eigentlich nichts zu tun.
    Warum diese Phasenverschiebungen auftreten weiß ich eigentlich auch nicht richtig.

    Aber Du kannst Sie aus der Schaltgruppe bestimmen:
    z. B. Schaltgruppe Dyn5 (die ist in den meisten Traföhäuschen drin) bedeutet: D=Oberspannung in Dreieck, y=Unterspannung in Stern, n=Sternpunkt unterspannungsseitig anzapfbar, 5=Phasenverschiebung von 5*30=150° zwischen Ober-und Unterspannung

    Fplgendes noch zu den Schaltgruppen:
    D bzw d: Ober bzw Unterspannugsseite im Dreieck verschaltet
    Y bzw y: Ober bzw Unterspannugsseite im Stern verschaltet
    n: Sternpunktanzapfung unterspannungsseitig herausgeführt
    z: Unterspannungsseite Zickzack verschaltet

    Meines Wissens nach gibt es folgende Schaltgruppentypen: 0. 5. 6. 11, wobei die Kennzahl mal 30° die Phasenverschiebung angibt.


    Hoffe dass damit nicht nur Fragezeichen bleiben.

    Viele Grüße

    Markus
     
  7. #6 stardust, 17.12.2007
    stardust

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    ahaaa,


    also ich glaube der Punkt, den ich nicht verstehe und der mich brennend interessiert, ist der, warum und in wie fern eine sekundärseitige Belastung das Erregerfeld schwächt.

    Entsteht dadurch irgendwo eine Phasenverschiebung, bzw. geht eine Phasenverschiebung zwischen Primärspannung und Primärstrom immer mit einer Verlustleistung einher? oder umgekehrt?



    Werd nun erst mal dem oben gezeigten Link zum Wikipedia folgen und mir alles weitere darüber zu Gemüte führen. Vielleicht bringt der mich ja auch weiter.

    Auf jeden Fall schon mal einen super Dank für eure nützlichen Antworten.

    viele Grüße,

    stardust


    :wink:
     
  8. rami69

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    mh, das machen wir gerade in der schule durch. habs zwar alles schon mal gehört aber das ist jetzt 2 jahre her. sobald ich wieder mehr weiß post ichs.

    kann dir nur sagen, dass es was mit der phasenverschiebung zu tun hat. bei ohmsch-induktiver last eilt der primärstrom I1 der primärspannung U1 nach. U2 ist dann aufgrund des zeigerddiagramms kleiner als im leerlauf.

    lg rami
     
  9. #8 roter Lump, 25.12.2007
    roter Lump

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    Alsooo:

    Die Spannung in der Ausgangswicklung ist dann maximal, wenn der magnetische Fluß im Eisenkern maximal ist.

    Dieser wiederum ist dann maximal, wenn der Strom in der Eingangswicklung seine maximale Änderung, d.H. Nulldurchgang hat.
    Mathematisch ausgedrückt ist der Spannungsverlauf der Ausgangswicklung gleich der "Ableitung" des Spannungsverlaufes an der Eingangswicklung.

    Oder andersrum gesagt: Sin am Eingang -> Cosinus am Ausgang = Sinus um Pi/2 verschoben.

    Daraus folgt, daß die Phasenverschiebung 90 Grad beträgt.

    Ich hoffe, nicht zu viele Fehler gemacht zu haben :? , meine Schulzeit ist schon 17 Jahre her... :wink:

    Gruß ebbi
     
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Verlustleistung bei Transformatoren

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