Verständnisproblem Zick-Zack Schaltung Trafo

[Fabian..]

Hallo Zusammen,
Bei einem Trafo z.B Dz0 ist ja die Sekundärseite im Zickzack verschalten. Bedeutet die sec. Spule von L1 ist aufgeteilt und zum Teil auf dem Schenkel von L1 primär und L2 pri. Dieser Aussenleiter erfährt meiner Auffassung nach zuerst den Magnetischen Fluss von L1 und danach um 2* 120Grad später den mag. Fluss von L3 pri.
Genau so ist es mit L2 und L3 sie bekommen je 2 Phasen der Primarseite ab.
Die Schenkel sind ja miteinander verbunden, aber der Magnetische Fluss ist nicht codiert. Wieso gibt es auf der Sekundärseite nach 2*120grad keinen Phasensprung? Der Sinus müsste verzerrt sein. Wenn L3 beginnt ist L1 immer noch zur Hälfte im Minus...
Ich kann es mir nicht erklären.
Ich freue mich auf Antworten!

 

[Stromberger]

Irgendwie habe ich die Frage nicht verstanden.
Eine Zickzackschaltung ist doch im Prinzip nichts anderes, als eine "normale" Stern- oder Dreieckschaltung, nur, dass die Spulen sekundärseitig geteilt sind. Ansonsten ist alles immer noch symmetrisch und eine "Phasensprung" oder eine Verzerrung vermag ich nicht zu erkennen.

Vielleicht hilft das Zeigerdiagramm hier weiter:
Stern-Zickzack-Schaltung; Drehstromtrafo in Stern-Zickzack-Schaltung; Yz5; Yzn5

 

[Octavian1977]

Naja auf dem zeigerdiagramm sieht man schon, daß die Spannungen der einzelnen sekundärseitigen Spulen einer Phase ein Dreieck bilden.

 

[Stromberger]

Und was schlussfolgerst Du daraus bzgl. Verzerrung etc.?

 

[Fabian..]

Genau, die Spulen sind geteilt. Aufgeteilt auf 2 Phasen der Primärseite. Also haben 2 Phasen Einfluss auf die induzierte Spannung. Im meinem Fall L1 und L3. L1 ist ja kein Problem der Sinus wird übertragen. Das Problem ist L3 die den Höchststand erst 240 Grad Zeitlich später hat und da ja ein Teil der Spule auf L3 liegt auch diesen Sinus bekommt. Also wird L1 zweimal bestromt von zwei zeitlich unterschiedlichen Phasen...

 

[Stromberger]

Ah, jetzt glaube ich zu verstehen, was Du meinst.
Die Zickzack-Schaltung dient ja dazu, bei sekundärseitiger EINphasiger Belastung primärseitig eine gewisse "Gleichverteilung" herzustellen.
Wenn Du sekundärseitig (wie von Dir angenommen) 2 Phasen belastest, geht das m.E. nach nur mit einer Ausgleichswicklung und/oder einem gemeinsamen Rückflusschenkel (tw. sogar Fünfschenkelkern). Ja, es könnte tatsächlich zu einer Spannungsverzerrung in diesem Fall kommen. Nach meiner Meinung.

Vielleicht hilft das hier weiter, hier ist es allgemein beschrieben:
Dreiphasenwechselstrom-Transformator – Wikipedia

 

[EBC41]

Bedeutet die sec. Spule von L1 ist aufgeteilt und zum Teil auf dem Schenkel von L1 primär und L2 pri.

Ja, das ist richtig.

Es gibt Sekundär keine Verzerrungen, da ist alles symmetrisch und sinusförmig auf allen Phasen. Keine Phasensprünge.

Ein Vorteil der Zickzackschaltung ist, dass man die Primärwicklung in Stern schalten kann, mit nicht angeschlossenem Sternpunkt und trotzdem kann man sekundär alle beliebigen Schieflasten, einphasige oder zweiphasige Belastungen fahren. Vorteil der primären Sternschaltung ist, dass man den fußpunktseitigen Stufenschalter einfacher ausführen kann, damit den Trafo billiger bauen kann.

Früher hat man viele 20kV 400V Ortsnetztrafos als Yz5 (Stern-Zickzack) gebaut.

Diese Bauform hat aber einen heimtückischen Nachteil. Wenn mittelspannungsseitig eine Phase Drahtbruch erleidet, führt das sekundärseitig zu Spannungsüberhöhungen bis in die Größenordnung 280 Volt und mehr zwischen L und N. Deshalb haben die Versorger heutzutage auf Dy5 (Dreieck/Stern-Schaltung) bei den Ortsnetztrafos umgerüstet, und nehmen den Nachteil des aufwändigeren Stufenschalters in Kauf. Wegen evtl. Schadenersatzansprüche der Kunden.

 

[Fabian..]

Trotz alledem haben 2 Außenleiter pri Einfluss auf einen Aussenleiter sec.
Das einzige was ich mir vorstellen kann, ist dass die Sinuse zusammengerechnet werden, das würde auch die 5*30 Grad Phasenverschiebung erklären... Überlagern sich die Spannungen und Ergeben einen neuen Sinus?

 

[EBC41]

Ja, wenn man bei den zwei Sinuskurven die Momentanwerte addiert, ergibt das wieder einen Sinus. Aber eben größere Amplitude und Phasenverschiebung.

 

[Www]

Ja, wenn man bei den zwei Sinuskurven die Momentanwerte addiert, ergibt das wieder einen Sinus. Aber eben größere Amplitude und Phasenverschiebung.

Ist es denn wirklich so, dass die Amplitude immer größer ist? Ist doch von der Phasenverschiebung abhängig! Und kann es eine Art magnetischen Kurzschluss geben?

 

[patois]

 

[bigdie]

Ist es denn wirklich so, dass die Amplitude immer größer ist?

Nein.
Wir haben Messsysteme, die auf diese Art funktionieren.
2 Spulen 1mm versetzt. Eine erhält ein Sinussignal, die 2. das gleiche Signal 90° versetzt also Cosinus.
Beide fahren im kurzen Abstand an einem geäzten Lineal vorbei, mit einer Art sozusagen eine langgestreckte Spule. Dort mischt sich das Signal. Steht Spule 1 genau neben der Linearspule, kommt an dem Ausgang das Sinussignal. Steht die 2. Spule genau vor der Linearspule kommt das 90° versetzte Signal. Steht sie genau dazwischen, dann hast du ein 45° versetztes Signal. Die Amplitude ist aber immer gleich, wenn alles in Ordnung ist. Habe den Kram oft genug eingestellt und geprüft mit dem Oszi
Anhand der Phasenverschiebung wird dann die Position auf µm genau bestimmt, und die Änderung der Frequenz ergibt die Geschwindigkeit.

 

[Allstromer]

Beitrag # 12 hat nichts mit der Funktion eines Trafos in Zick- Zack- Schaltung zu tun!

Die ZZ- Schaltung wird angewandt, um eine stark unsymmetrische Belastung der Sekundärseite vom Trafo nicht völlig auf die Primärseite zu übertragen.
Die jeweils 2 Spulen einer Phase sind in Reihe geschalten in gleicher Stromrichtung und die Spannungen addieren sich um 120° geometrisch.
Die Spulen verhalten sich im Prinzip genauso wie ein 2 phasiger Anschluss.
Da gibt es keinen Phasensprung.

Allstromer

 

[Fabian..]

Also Addieren sich die Spannungen ohne den Spitzenwert zu erhöhen? So wie bigdie meint?
Werden die Zeitlichen Unterschiede Auch addiert?

 

[Stromberger]

Werden die Zeitlichen Unterschiede Auch addiert?

Was mag das nun wieder bedeuten?
Die zu jedem Zeitpunkt unterschiedlichen Spannungswerte werden in jedem Zeitpunkt addiert. Kannst Dir das ja mal aufmalen und dann grafisch addieren.
Oder wie willst Du das sonst aufteilen? Nur Zeiten addieren?

 

[EBC41]

Ist es denn wirklich so, dass die Amplitude immer größer ist? Ist doch von der Phasenverschiebung abhängig!

Ich meinte, die Amplitude wird größer, in unserem speziellen Fall hier. Aber allgemein gilt schon, dass je nach Phasenlage auch eine Verkleinerung, ja sogar Auslöschung mit einer Summe, die gegen Null geht, vorkommen kann.

 

[EBC41]

Und kann es eine Art magnetischen Kurzschluss geben?

Trafos dieser Bauart haben, so weit wie ich weiss, keinen magnetischen Kurzschluss. So etwas würde den Innenwiderstand unnötig erhöhen. Magnetische Kurz- (oder Nebenschlüsse) baut man gezielt zum Beispiel bei Schweisstrafos ein, damit der Schweissstrom konstanter wird.

Allerdings entsteht bei einem Yz Trafo quasi ein magnetischer Nebenschluss, wenn eine Primärwicklung durch Unterbrechung der Zuleitung stromlos wird. Das führt dann aber zu "chaotischen" Zuständen auf der Sekundärseite. Zum Beispiel nicht mehr 3x230Volt, sondern 230, 160, 280V. Die Größen dieser Spannungen "wandern" dann zeitlich zusätzlich bei unterschiedlichen Lasten.

 

[Allstromer]

Also Addieren sich die Spannungen ohne den Spitzenwert zu erhöhen?

Das ist der falsche Ansatz.
Welcher Spitzenwert soll sich denn erhöhen?

So wie bigdie meint?

Ist Beitrag 12 gemeint?
Das beschriebene Messprinzip hat mit dem ZZ- Trafo überhaupt nichts zu tun!!!

Ich meinte, die Amplitude wird größer, in unserem speziellen Fall hier. Aber allgemein gilt schon, dass je nach Phasenlage auch eine Verkleinerung, ja sogar Auslöschung mit einer Summe, die gegen Null geht, vorkommen kann.

Vollkommen falsch und wirr!!

Der ZZ- Trafo verhält sich nicht wesentlich anders wie ein normaler Drehstrom- Trafo.
Je nach Anordnung der Sek.- Spulen wird eine unterschiedlich Phasenlage zur Primärseite des Trafos festgelegt.
Daraus resultiert die entsprechende Schaltgruppe.

Allstromer

 

[EBC41]

Vollkommen falsch und wirr!!

Was behauptest Du hier für einen Unfug!!!

Lese erst mal, bevor Du schreibst.

Mit speziellem Fall ist der Zickzack-Trafo hier gemeint, wo sich sehr wohl die Spannungen zweier Spulen addieren zu einer größeren Amplitude.

Mit allgemein, ist allgemein in der E-Technik gemeint, nicht nur auf Trafos bezogen. Also bitte größerer Denkradius!

Der ZZ- Trafo verhält sich nicht wesentlich anders wie ein normaler Drehstrom- Trafo.

Da wäre schon eher diese Aussage falsch und wirr, denn unter besonderen Bedingungen, wie Ausfall einer primären Zuleitung, verhält sich der Zickzack-Trafo sehr wohl extrem anders, als z.B. ein Dy5.

 

[Pflusch]

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