Gleichrichtung mit Glättung aufbauen (12V, 30A)

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duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#1 erstellt: 17. Apr 2009, 03:33

hallo erst mal,
für mein Vorhaben habe ich schon einige zeit im internet gesucht, bin aber leider auf keine wirkliche Lösung meiner probleme gekommen. Ich bin neu hier und relativ wenig mit elektrotechnik vertraut!

so, ich habe also vor, ein leistungsfähiges Netzteil aus einem Ringkerntrafo, Brückengleichrichter, Ladeelko zusammenzubasteln. Ich habe vor etwa 12V 30A dauerhaft zu "ziehen"- und zwar 4 mal. Dafür brauche ich wohl einen Ringkerntrafo der 4 mal die selbe spannung produziert. Und zu guter letzt, wollte ich die 4 Kreise so zusammenhängen, dass dann 24V anliegen, und ich ca 60A ziehen kann.

Warum ich die vier Kreise einzeln Gleichrichten will liegt zum einen daran, dass ich 12V 30A leichter gleichrichten und glätten kann, weil ich billige, 20v elko´s und kleine Dioden nehmen kann. Zum anderen wollte ich ein netzteil haben, dass nach umbau 48v 30A, oder 12V 120A liefert, oder einfach 4 mal 12v 30A.

Investitionen kommen absolut in frage!g! schon klar.
Ich benutze dieses netzteil hoffentlich bald in meiner Trockenzelle um damit einen schweißbrenner zu betreiben.

hier nochmal die Eckdaten:
Netzteil,
4mal 12V
30A
Gleichstrom
geglättet
Ringkerntrafo 1500 VA

nun zu meinen Problemen:

1. welche Stromstärke muss eine Diode im Brückengleichrichter aushalten.

2. welche Spannung muss der elko vertragen
3. welche Kapazität muss der elko haben (restwelligkeit so gering wie möglich)

4. welche spannung muss der Trafo produzieren

5. ist es überhaupt möglich, die vier Kreise dann parallel/Reihe zu schalten. Vom Trafo her sollte es wirklich kein problem sein, nur die dioden(dacht ich mir)

so, das währe meine wunschlösung, bin aber doch sehr flexibel was spannung angeht, weil der Verbraucher leicht anzupassen ist. Und es müssen auch nicht dringend 4 Kreise sein, dann halt ein fetter Gleichrichter und ein fetter Elko.
-----------------------------------------------------------

mein Lösungsansatz zu den einzelnen Problenen:

1. Ich denke für 30A sollten 20A Dioden reichen (Brückengleichrichter). ich bräuchte also 16 stück davon

2. Da nach dem gleichrichter spannungsspitzen vorliegen, bin ich nicht sicher ob ein 20V Elko ausreicht. Ich denke aber bei 12v Ausgangsspannung dürfte das wohl noch im ramen liegen. Würde so einen Elko benützen, der für auto-musik-Anlagen gebraucht wird, die sind schön billig! (1f=50€)

3.C = (I * T) / U
C = Ampere mal 0,01 (100 herz) durch Restwelligkeit 1V
C = (30A * 0,01s) / 1V
C = 0,3 farad = 300´000 µf

4. Ein Gleichrichter produziert einen spannungsabfall, der 1,4V beträgt, der Elko macht das bestimmt auch, allerdings steigt ja die Spannung im Gleichrichter auf 1,2mal so viel, sogar 1,4 mal spannungsspitzen. gehe ich also richtig in der annahme, dass ich eine Trafospannung von
12V / 1,2 + 1,4V = 11,4V benötige. Aber da muss ich bestimmt noch mit einrechnen, dass der Trafo bei Aufladung des Elkos mehr Strom zieht. Wegen dem innenwiederstad der Spulen und des hohen stroms, sagen wir 11,4V + 10%, womit wir bei 12,5V liegen müssten.

5. Meines wissens Kann ich Gleichrichter nicht einfach Parallel schalten, aber die 4 Kreise kann ich dann ja wohl parallel schalten, denk ich mal, ggg.

Würde ich also mit -einem Ringkerntrafo, 4mal 12,5V 30A,
-16 mal 20Ampere leistungsdioden
und- 4 mal 300´000 µf Elko
die schaltung realisieren können ???????????? ???????????????????????????????????????

und noch ne kleine Frage: muss ich den Elko mit Wiederstand betreiben, um den Ladestrom zu begränzen? (bei guter restwelligkeit)!!!

vielen dank für die (hoffentlich) guten antworten,
Duenschman

PS: Fachausdrücke, formeln und Fakten habe ich mir heute alle aus dem netz gesucht, aber sicher bin ich mir wirklich nicht, vorallem was die Glättung angeht. gute nacht, mir raucht der kopf

[Beitrag von duenschman am 17. Apr 2009, 03:36 bearbeitet]

-3dB
Stammgast

#2 erstellt: 17. Apr 2009, 07:44

Hallo duenschmann,

gibt es auch einen Vornamen?

Herzlich willkommen hier im Forum.
Wozu soll denn dieses Kraftwerk dienen?

Ich vermute dass es ein Netzteil für CAR-Endstufen werden soll.

Sollte dies der Fall sein - vergiss es!
Allein der finanzielle Aufwand rechtfertigt nicht den Ertrag.

Gruß Wilhelm

rille2
Inventar

#3 erstellt: 17. Apr 2009, 08:26

duenschman schrieb:

Ich benutze dieses netzteil hoffentlich bald in meiner Trockenzelle um damit einen schweißbrenner zu betreiben.

Gibt es da keine fertigen Geräte?

tede
Inventar

#4 erstellt: 17. Apr 2009, 13:15

Hallo duenschman,

insgesamt sind deine Überlegungen richtig, nur

1. bei den Dioden würde ich dir welche mit 50A empfehlen. Die Stromangabe bei Dioden und Gleichrichtern ist meisten der absolute Grenzwert, der nur mit unverhältnissmäßigen Aufwand bei der Kühlung erreicht werden kann.

2. zur Siebung ist ein CAR-Cap nicht geeignet, die vertragen meines Wissens nach keine dauerhafte Strombelastung. (gibts da irgendwelche Daten ?)

3. die Beiträge von -3db & rille2 beachten !

thomas

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#5 erstellt: 17. Apr 2009, 13:21

hallo rille2 und - wilhelm.
Natürlich gibt es fertige Geräte, die würden allerdings meine Bastlellust in keinster weise befriedigen!

Eine Car-endstufe will ich wirklich nicht damit betreiben, da hätte ich ja einen gehörschaden in 1 ms. g Wie oben schon gesagt, soll es die stromversorgung eines schweißgerätes werden. Oder genauer- damit will ich eine fette Elektrolyse- trockenzelle betreiben.

Geräte die´s zum kaufen gibt rechtfertigen auch nicht den finanziellen Aufwand, da bist so mit 7000 dollar dabei. Meine Vorstellungen, wie oben beschrieben, würden finanziell so aussehen:

1. Ringkerntrafo 200€
2. Leistungsdioden 40€ (16 stück)
3. Elko´s (elkobatterie)100€ (geschätzt)

dann noch paar edelstahlplatten und gummidichtung für nen fuffy und fertig ist mein apperat für nur ca.400€

natürlich habe ich eine Vornamen- benjamin - wens interessiert?

Aber sagt mal, lässt sich sowas realisieren?
danke für die schnellen Antworten

[Beitrag von duenschman am 17. Apr 2009, 15:26 bearbeitet]

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#6 erstellt: 17. Apr 2009, 13:31

hallo thomas, Vielen dank für deine Antwort.

Also das mit den 50 A Dioden ist kein problem, die sind auch noch erschwinglich mit 4€ /stück.

Über den power-cap hab ich keine daten gefunden, was Ampere-belastung angeht. welche art Kondensatoren würdest du empfehlen, kannst du mir welche empfehlen?
Ich bräuchte also etwa 300´000 µf ODER???

Hätte da noch die idee, das ganze nicht mit ELKO sondern einfach mit einer Autobatterie zu glätten, dafür währe wohl ein überladeschutz/überspannungsschalter notwendig.

gibts nicht auch ne viel edlere lösung, dachte da so an power mosfets und eine glättende schaltung
benjamin

[Beitrag von duenschman am 17. Apr 2009, 15:25 bearbeitet]

Pimok
Stammgast

#7 erstellt: 17. Apr 2009, 17:23

Bezüglich des Gleichrichters - Wieso nimmst du keinen Brückengleichrichter? B80C35A z.b.? Kostet auch nur 1,10€ bei Reichelt pro Stück.

Bezüglich der Elkos: Würde mal ganz grob 500mF vorschlagen.

Gruß
Kai

[Beitrag von Pimok am 17. Apr 2009, 17:24 bearbeitet]

Sunfire
Stammgast

#8 erstellt: 17. Apr 2009, 17:27

Das ganze soll auch dann richtig abgesichert sein, sonst brennt da irgendwann mal was ab.Thermisch und über den Strom. Einschaltstrombegrenzung ist auch Pflicht. Bist du dir über das Gefahrenpotential bewusst, was von Netzspannung ausgeht? Berührungsschutz?

Elkos wirst nicht viel brauchen da der Trafo schon viel herhält. Was werden denn für Verbraucher betrieben.

mfg francy

[Beitrag von Sunfire am 17. Apr 2009, 17:28 bearbeitet]

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#9 erstellt: 17. Apr 2009, 19:00

herzlichen Dank Kai

den tipp mit den B80C35A werde ich beherzigen, ist auch viel billiger. Ich nehme mal an B80=80V 35A=35Ampere, oder?

Die Verbraucher bestehen im grosen und ganzen aus vielen edelstahlplatten in einem bad aus Elektrolyt(KaOH lösung).
Daher ergibt sich ein erhöhter Einschaltstrom!

Solche 500mf Elkos sind ja schon recht teuer, deswegen hab ich mir gedacht, ich könnte doch auch die doppelte Spannung nehmen, dann muss der Elko (laut Formel) nur noch halb so gros sein, ich würde dann den Verbraucher einfach auf diese Spannung auslegen- kein problem bis 40V!
Auserdem komme ich bei doppelter Spannung auch mit einer Ripplespannung von 2V (8%) bestens aus. Rechnerich komme ich dann auf 75´000 µf. stimmt das so?

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#10 erstellt: 17. Apr 2009, 19:10

Ach, und hy francy

Der Trafo ist mit Termoschalter ausgestattet(auf Wunsch), mit Sicherungen werde ich ganz sicher auch nicht Geizen, ich meine dass is es doch nicht Wert. Primär halt 10A, Träge hätt ich mal gedacht.

Aber jetzt wirds interresanter, du sprichst von einer Einschaltstrombegränzung. wie funktioniert so eine schaltung?
Könnte ich das evtl mit dem PWM modul verknüpfen???
Einschaltstrombegränzung bekomme ich bestimmt auf´m schrottplatz, (Elektromotorgeräte).
PWM brauch ich sowiso zur Leistungsregelung(is klar)

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#11 erstellt: 17. Apr 2009, 19:14

Dass ich die 4 Stromkreise dann parallel oder in reihe schalten will, sieht anscheinend keiner als problem? Gibts da etwa nichts zu beachten, ich meine das wär ja ganz was neues-g.

Bis jetzt gute Beiträge, Danke. ich weis wie viel arbeit das macht.
benjamin

DB
Inventar

#12 erstellt: 17. Apr 2009, 19:19

Wenn Du Elektrolyse machen willst, kannst Du auf die Kondensatoren gänzlich verzichten. Dadurch sinkt auch die Impulsbelastung der Dioden.
Für Elektrolyse ist übrigens der arithmetische Mittelwert eines Stromes maßgeblich, deswegen hieß er früher auch elektrolytischer Mittelwert.

MfG

DB

Sunfire
Stammgast

#13 erstellt: 17. Apr 2009, 19:30

Hi!!!

Jo Super. Sicherungen sind wichtig. Habe mal bei nen 1KVA Trafo den Wicklungssinn der 2x45VAC Wicklungen vertauscht. Gottseidank ist ein Hochlastwiderstand in Serie zur Phase drinnen gewesen. Das war ein 50 Watt Teil. Das Aludings ist explodiert *gg*

So wie du schreibst hast du ja eh Ahnung von der Materie. Ich sehe es hald nicht gerne wenn Leute die Null Ahnung von der Materie haben und dann da mit Netzspannung hantieren.

Also wenns um Elektrolyse geht und nicht um Stabile SV für AMPS usw. Dann tuts ein NTC Widerstand. Kostet nen Euro.

Bei ner Komplexen Last wie Endstufen usw, wäre eine richtige Einschaltstrombegrenzung zu empfehlen. Hier schaltet sich z.b. ein 25 Watt 50Ohm Widerstand in den ersten Sekunden beim Einschalten in Serie zur Phase. Das geht mittels Hochlastwiderstand und ner Zeitschaltung. Somit fliegt dir die Sicherung nicht raus wenn die Elkos geladen werden und der Trafo in die Sättigung kommt.

Aber bei dir tuts ein NTC.

http://de.wikipedia.org/wiki/Sanftanlauf

Was willst du damit trennen? Aus Bauxit Alu oder aus Wasser Gold machen *gg* Oder ists was mit Galvanik.

edit: Mit der Spannung verdoppeln. Da würde ich einfach auf der Sekundärseite die Wicklungen verschalten. Aber Achtung Wicklungssinn beachten. Siehe weiter oben in meinen Posting. Ist sonst wie ein Kurzschluss.

Suche nach Dual Power Suply. (Google Bilder Suche) Dann siehst du das. Da kannste dann z.b. 12V und das doppelte abgreifen.

mfg francy

[Beitrag von Sunfire am 17. Apr 2009, 19:35 bearbeitet]

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#14 erstellt: 18. Apr 2009, 04:55

oh-mann, da hätte ich ja bald mist gebaut. echt spitze dass du mich darauf aufmerksam machst, DB. Ich meine das mit dem elektrolytischem mittelwert. Ich habs heut mal bei meinem derzeitigem 50W netzteil hinter die kulissen geschaut, und da ist auch keine glättung drinnen! (nur trafo, Gleichrichter- fertig). Ist ein ladegerät, vielleicht deshalb.
Auf jeden fall kann ich mir die Elkos sparen, und damit wohl einen Großteil der gesamtinvestition. Grosartig, mit positiven Überaschungen hab ich echt nicht gerechnet.
Ich hoffe hald, dass die effizienz nicht darunter leidet, da ja elektrolyse bei 1,8V (Stahlelektroden) beginnt.
Danke für die Info, erspart mir mindestens 200 €, bei den preisen für Elkos.

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#15 erstellt: 18. Apr 2009, 05:21

hy francy
sag mal, kann mir denn der trafo im schlimmsten fall, also ohne eine sicherung, bei Kurzschluss um die ohren fliegen? eher nicht oder?

Einschaltstrombegränzung währe wirklich angesagt, schließlich zieht der Verbraucher beim einschalten gut 150%, und ein Regler wird den stromkreis auc immerwieder kurz unterbrechen!
Werd mich dann um so einen ntc "bemühen".

Nochmal ne Frage an DICH, ich hab ja 4 mal 12V spannung a 30A, auf einem Ringkerntrafo. Ich kann die beiden also in Reihe schalten, das währe ja geklärt. Kann ich die 4 aber auch parallel schalten, ohne dass einer meiner Gleichrichter abraucht? Phasengleichheit vorrausgesetzt.

Trennen möchte ich einfach nur wasser, wenn ich aber Gold draus elektrolysieren könnte würde ich das. Vielleicht mach ich das als nächstes, g. Aber erstmal möchte ich mit dem entstehendem Gas einen Brenner betreiben, zum schweißen, schneiden und sogar um Stein damit zu bearbeiten.
Was, Stein. Ja, alles hat einen Siedepunkt, und bei 3´200 C geht da schon was.

Bei 1500W entstehen ca. 9 Liter/ minute an Knallgas, (bei 100% Wirkungsgrad). Bei meinem Derzeitigem Prototypen komme ich auf einen Wirkungsgrad von etwa 80%. Wenns wen interessiert.

benjamin

[Beitrag von duenschman am 18. Apr 2009, 05:28 bearbeitet]

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#16 erstellt: 18. Apr 2009, 05:26

Bei dem Informationsstand wird´s ja schon langsam zeit, mir alle Einzelteile zu besorgen. Dann wirds lustig, und nichtmal soo teuer.

Sunfire
Stammgast

#17 erstellt: 18. Apr 2009, 07:42

Also in Reihe schalten geht. Bei Parallelschaltung hat man das Problem das ja jede Wicklung nicht 100% identisch ist. Jetzt hast du praktisch kleine Spannungsdifferenzen die sich glaube ich untereinander ausgleichen. Dabei entsteht etwas Verlust und dadurch auch Wärme aber ich denke das hält sich in Grenzen. Aber da soll noch einmla wer antworten der sich damit auskennt.

Meinst du damit Knallgas?

mfg francy

DB
Inventar

#18 erstellt: 18. Apr 2009, 07:43

@duenschman:
Du solltest zunächst einmal probieren, wie das I/U-Verhalten eines solchen Elektrolysebades ist (was ich so aus dem Bauch heraus als nichtlinear einschätze). Wenn die Elektrolyse bei 1,8V beginnt, wird das Bad bei 5V vielleicht schon 50A oder mehr sehen wollen.
Evtl. ist ein hartes Netzteil hier kontraproduktiv und Du bräuchtest eher einen Streufeldtrafo (wie in jedem billigen Ladegleichrichter), der eine W-Kennlinie nachbildet.

MfG

DB

[Beitrag von DB am 18. Apr 2009, 10:01 bearbeitet]

Bertl100
Inventar

#19 erstellt: 18. Apr 2009, 09:54

Hallo!

interessantes Thema.
Was passiert denn mit den Elektroden während das ganzen Vorgangs? Ich könnte mir vorstellen, dass die ihre Eigenschaften über der Zeit auch verändern.
So dass z.b. der Strom (bei konstanter Spannung) steigt oder fällt.
Ist das denn für die Elektrolyse und die Elektroden genau gleich, ob du jetzt 12V nimmst, und mit 30A rechnest, oder (durch kleinere Elektrodenflächen?) 40V anlegst und dafür mit einem kleineren Strom rechnest?

Gruß
Bernhard

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#20 erstellt: 18. Apr 2009, 15:00

hy francy,
ja, da werd ich dann einfach mal meinen Trafohersteller fragen, ob sich die Parallelschaltung realisieren lässt. wenn der mir das nicht sagen kann, wer sonst?

ja, bei Knallgas handelt es sich um Knallgas,

(Bei 1500W entstehen ca. 9 Liter/ minute an Knallgas, (bei 100% Wirkungsgrad).)

Mal ne andere Frage, wie kommt ihr eigentlich alle dazu, mir innerhalb so kurzer Zeit zu antworten. Ich meine- schaut ihr euch jedes neue Thema mal an, oder wie???

Gruß benjamin

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#21 erstellt: 18. Apr 2009, 15:30

Hallo DB, mein Retter,
weis zwar nicht ganz genau was du mit I/U verhalten meinst, aber ich denke du meinst, dass mit der Spannung die Stromaufnahme unverhältnissmäßig ansteigen könnte, oder?

Bei meinen derzeitigen Versuchen konnte ich feststellen/überprüfen, welche Spannung für die Elektrolyse am besten/effizientesten abläuft. Bei 1,8V-2,0V bekomme ich eine effizienz von max 80%. bei ca. 5V nur noch 50%. (100%=8 milliliter/minute/watt- mmw.
Dabei ist zu beachten, dass kein Kriechstrom auftreten sollte.

Wenn ich mir die Stromaufnahme bei beiden Spannungen betrachte, ist das I/U verhältniss ERST MAL schon ziemlich linear. Nur, bei 5V wird das wasser/elektrolyt sehr schnell ziemlich warm und die Stromaufnahme steigt stark an.

Deswegen erfolgt die Regelung der Stromaufnahme manuell über PWM, und nicht über die Spannung.
Hier muss ich dann halt ein gutes Verhältniss aller Parameter herausfinden. Parameter sind (elektrolytkonzentration, Zellenanzahl in Reihe, Zellenanzahl parallel/bzw Zelendurchmesser, Wassertemperatur, Elektrodenabstand, u.s.w.)

Dannach sollte eine dauerhaft stabile Funktion erreicht sein, in der Theorie.

So gesehen sollte ich mit dem "harten" Trafo schon bestens zurechtkommen, wie gesagt kommt ja auch noch PWM zum einsatz, und dass lässt sich auch automatisch besteuern.

aber, hast du evtl. noch andere Anregungen, was elektrolyse angeht? (auch wenns nicht direkt zum Thema passt)

DB
Inventar

#22 erstellt: 18. Apr 2009, 15:43

Nun, für derlei Zwecke recht gut geeignet, aber auch recht teuer wären z.B. Ladegleichrichter mit einer IU-Kennlinie (halten den eingestellten Strom konstant) und einer einstellbaren Ladeschlußspannung von vielleicht 2,5V.
Kommt drauf an, ob das was Industrietaugliches oder was für Deine persönliche Erbauung werden soll.

MfG

DB

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#23 erstellt: 18. Apr 2009, 15:54

Hallo Bernhard,

JA, die Elektroden verändern Ihre eigenschaften, so dass die Stromaufnahme sinkt(Oberflächenbenetzung). Mit sauberen Ausgangsmaterial, sprich saubere Anlage und Sauberes Wasser hält sich das in Grenzen und kann sehr leicht gesäubert werden. Wichtig ist natürlich die richtige Stahlsorte. Ein hochlegierter Chrom/Nickel Stahl geht bestens- absolut kein Rost trotz elektrolyse. (CR-Ni-Mo 18-14-3 Edelstahl) sorry, komme aus der metallbranche, und geniese nächste woche Kurzarbeit, ist fast wie bezahlter Urlaub

Die Leistung spielt dabei nichtmal eine Rolle, sondern eigentlich nur der Stromfluss. Die spannung sollte nicht über 2V ansteigen. Alles an überspannung wird das wasser nur Aufheizen.

Unter 1,8V passiert bei mir gar keine Elektrolyse, obwohl auch Strom fließt.
Wie oben schon erwähnt ist es EXTREM wichtig, keine Kriechströme zu haben. das sind Ströme die mehrere Elektrodempaare überspringen und somit, parziell eine erhöhte Spannung anliegt. Bei 12V spannung muss ich 6 genau Baugleiche Zellen in Reihe schalten.
Der effekt des Kriechstroms lässt sich durch parzielle Erwärmung an schlecht isolierten Stellen beobachten.

Danke für das Interesse, Gruß benjamin

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#24 erstellt: 18. Apr 2009, 16:08

hy DB
Das ist absolut nur für meine persönlichen Erbauungen. Meine Interessen gehen in viele richtungen, und ein Knallgasbrenner mit seiner universellen einsetzbarkeit ist genau das richtige für mich. Extreme temperatur, Schneidbrenner. ich hab mal jemanden gesehen, auf Youtube, der hat Keramik zusammen und auseinandergeschweißt. Das ist perfekt um Klettergriffe aus Natursteinen herzustellen, und die kommen dann auf meine Kletterwand.
Ob das so funktioniert, wie ich mir das vorstelle, weiß ich aber nicht so genau.

So ein Ladegleichrichter währ schon was, aber wie du sagst- recht teuer, würd ich doch eher beim PWM bleiben. Das ist erprobt und ist billig.
Mein pwm besteht aus Mosfet, 555chip, Elko und n paar wiederstände/potis für 10€/30A. Das beste ist ja auch, dass ich Mosfets einfach Parallelschalten kann, wegen diesem hitzeeffekt.

Merci, benjamin

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#25 erstellt: 18. Apr 2009, 16:25

Gut- ein problem hätt ich da noch. Steigt die spannung hinter dem Gleichrichter wirklich an, oder ist die eFFEKTIVSPANNUNG die selbe, minus der 1,4V Spannungsverlust durch die dIODEN.
Wenn ich eine Ausgangsspannung von 12V brauche, müsste der trafo doch 13,4V liefern, oder???

Und, kann ich 4 Wiklungen eines Ringkerntrafos einfach parallel schalten, oder könnte das probleme mit dem Gleichrichter oder Trafo geben.

Bei Interesse könnte ich bei vollendung des Projekts mal n Paar bilder posten. wenn das Thema dann noch diskutiert wird, keine Ahnung.

Ihr habt mir alle sehr geholfen, danke.
benjamin

Bertl100
Inventar

#26 erstellt: 19. Apr 2009, 10:35

Hallo!

Steigt die spannung hinter dem Gleichrichter wirklich an, oder ist die eFFEKTIVSPANNUNG die selbe, minus der 1,4V Spannungsverlust durch die dIODEN.

Ein wichtiges Thema!

Nun, wenn du einen Elko hast, dann wird der auf den Spitzenwert der Trafospannung aufgeladen. -1.4V natürlich.
Die Trafospannung wird als Effektivwert angegeben.

Ohne Elko sieht es anders aus. Es wird ja nichts auf den Spitzenwert aufgeladen.
Allerdings ist auch der Effektivwert jetzt nicht mehr sinnvoll. Vielmehr der Mittelwert!
Der Effektivwert wäre nur sinnvoll, wenn du damit die Leistung an einem Lastwiderstand ausrechnen wollen würdest.

Der Effektivwert ist 1 / (Wurzel 2) mal der Spitzenwert.
Den Mittelwert eines gleichgerichteten Sinussignals hab ich jetzt nicht im Kopf, könnte aber 2/Pi mal der Spitzenwert sein, also auf alle Fälle weniger.

Gruß
Bernhard

[Beitrag von Bertl100 am 19. Apr 2009, 10:37 bearbeitet]

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#27 erstellt: 19. Apr 2009, 16:59

Hy Bernhard

Wenn ich die formel umstelle:
#
Ueff = 1 / 1,4 * Umax
Ueff = 0,72 * Umax
Umax = Ueff / 0,72
#
Mittelwert = 2 / Pi * Umax
Mittelwert /(2/Pi) = Umax

wenn ich jetzt 12 V Mittelwert nach dem Gleichrichter benötige, muss also der wert Umax am Trafo
12V / (2/3,14) = 18,84V

Rechnen wir hier mal die 1,4V dazu, ergiebt 20,24 V

Daraus ergiebt sich eine effektivspannung am Transformator von
1 / 1,4 * Umax(20,24) = 14,46V.

wenn ich aber die 1,4V aber zu der effektivspannung addiere, dann bekomme ich:
1 / 1,4 * Umax(18,84) = 13,46V
plus 1,4 = 14,86V

Was trifft jetzt eher zu????????????
(wiso ich die formel umgestellt habe, weiß ich nicht so genau, :D)

[Beitrag von duenschman am 19. Apr 2009, 17:28 bearbeitet]

DB
Inventar

#28 erstellt: 19. Apr 2009, 17:08

Draufdrücken

MfG

DB

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#29 erstellt: 19. Apr 2009, 17:12

Habe da noch ne andere formel gefunden.

Drehspulmessgeräte mit Gleichrichter zeigen den arithmetischer Mittelwert der gleichgerichteten Spannung an, ist die Spannung sinusförmig, so ist der Effektivwert der Wechselspannung 1,1 mal größer als der arithmetischer Mittelwert der gleichgerichteten Spannung.

Daraus ergiebt sich ja-
Ueff = (mittelwert der gleichgerichteten spannung * 1,1)
Ueff = (12V * 1,1)
Ueff = 13,2 V
Rechne ich die 1,4V dazu, Ueff = 14,6V

Man könnte aber auch meinen, die 1,4V zu den 12V zu addieren,
dann kommt man halt auf folgende Lösung:

Ueff = 13,4V *1,1
Ueff = 14,74V

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#30 erstellt: 19. Apr 2009, 17:38

Hallo DB

Udi / Ueff = o,9
12V / Ueff = 0,9
Ueff = 12V / 0.9
Ueff = 13,33V

13,33V + 1,4V = 14,73V

Die Werte für Ueff sind eh immer fast gleich, komisch.
Stimmt das jetzt?

Gruß Benjamin

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#31 erstellt: 19. Apr 2009, 17:40

Also irgendwas zwischen 14,5 und 15V effektivspannung am Trafo, sollten dann ca. 12V ungeglätteten Gleichstrom ergeben. (Mittelwert)

[Beitrag von duenschman am 19. Apr 2009, 20:06 bearbeitet]

Vater_Wotans
Neuling

#32 erstellt: 28. Apr 2009, 21:50

Hallo Benjamin!
Der Effektivwert einer Wechselspannung wir deswegen angegeben,
damit man Gleichspannung und Wechselspannung vergleichen kann.
12V- Gleichspannung hat die gleiche Wirkung wie 12V~ (natür-
lich an einem ohmschen Widerstand). Deswegen wird ja auch im Normalfall der Effektivwert der Wechselspannung angegeben!
Der Effektivwert kann direkt mit einer Gleichspannung gleicher Höhe verglichen werden.

Deswegen habe ich noch eine Aufgabe für dich.
Ich habe einen Transformator der am Sekundärkreis bei 11,7V~
175A bringt (den habe ich wirklich). Wenn ich zusätlich zur Last noch einen Brückengleichrichter anschließe und dahinter Elkos zum glätten, wie hoch ist dann die Spannung an den Elkos?
Und wie hoch ist die Effektiv-Ausgangsspannung im Leerlauf
(also bei abgeklemmter Last und Brückengleichrichter)?

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#33 erstellt: 29. Apr 2009, 02:34

hallo vater
bei trafos wird die effektivspannung angegeben.
ein brückengleichrichter ist ein Verbraucher, er produziert 1,4V spannungsabfall.
11,7V - 1,4V = 10,3V

welche leerlaufspannung da rauskommt, musst du deinen trafo fragen

Bertl100
Inventar

#34 erstellt: 29. Apr 2009, 06:04

... weitere Preisfrage:

Parallel zu dem besagten Elko liegt ein Lastwiderstand, durch den ein Gleichstrom vom z.b. 10A fließt.
Wo hoch ist der Effektivwert des Stromes VOR dem Gleichrichter?

Gruß
Bernhard

Vater_Wotans
Neuling

#35 erstellt: 29. Apr 2009, 22:44

Hallo Benjamin!
Die Last (Hochlastwiderstände) liegt an der Wechselspannung an! Parallel zur Last wird der Brückengleichrichter angeklemmt. Hinter dem Gleichrichter die Elkos. Also hat die
Last Wechselspannung 11,7V~ bei 175 A . Der Brückengleich-
richter hängt auch an der Wechselspannung, dahinter die Elkos,
aber unbelastet. Die Gleichspannung kannst du also nur an den
Elkos messen. Die Gleichspannung beträgt dann:

11,7V~ X 1,41 (Wurzel aus 2)- 1,4V (Diodenspannung)= 15,097 V=

Unbelastet bringt der Trafo 13,5 V~ Leerlaufspannung!

Und jetzt zu den Einschaltströmen Ringkerntrafos:

Einschaltstrom und Primärabsicherung
Einschaltstrom

Je höher die Induktion im Eisen des Transformators, je kleiner der Restluftspalt und je geringer die Kupferverluste sind, desto höher ist der Einschaltstromstoß. Hier sind Richtwerte für 230 V Primärspannung:
Einschaltstromstoß für ca. 3 bis 5 ms:

Baugröße

Ringkerntransformator

bis 50 VA
6 A
bis 100 VA
15 A
bis 200 VA
30 A
bis 300 VA
60 A
bis 500 VA
130 A
bis 750 VA
250 A
bis 1000 VA
350 A
bis 1500 VA
450 A

Diese Angaben sind von der Firma Tauscher-Transformatoren!!!

Vater_Wotans
Neuling

#36 erstellt: 29. Apr 2009, 23:05

Hier gehts weiter:

Im Normalfall hast du eine B16A-Absicherung.
Diese schaltet bei 4-5 fachem Nenstrom innerhalb 0,4 Sekunden
ab. Für den Sicherungsautomat B16A wäre dies der Kurzschluss-Fall.

Für deinen Trafo gilt: ca.: 8A Betriebsstrom, Einschaltstrom
für 3-5 mS 450A

Im Nulldurchgang könntest du deinen Trafo also einschalten!!!

Du musst nur schnell genug sein.

Also Einschaltstrombegrenzung am besten mit Widerstand und
Relais wie vorher schon erwähnt.
Damit kannst du den Trafo jederzeit Ein-und Ausschalten, so
oft du willst oder musst.

Gruß Reinhard

Vater_Wotans
Neuling

#37 erstellt: 29. Apr 2009, 23:38

Übrigens: Der Kurzschlussstrom (maximal) für den B16A-Auto-
mat ist 80A.

Und für Bernhard:
Der Effektivstrom vor dem Gleichrichter wäre ca.: 184A
Bei diesem Strom würde die Sekundärspannung auf ca.: 13,6V~
abfallen

Gruß Reinhard

Vater_Wotans
Neuling

#38 erstellt: 30. Apr 2009, 21:26

Ich muss mich korrigieren:
Bei 184A würde die Spannung auf 11,6V~ abfallen.

Gruß Reinhard

duenschman
Schaut ab und zu mal vorbei

#39 erstellt: 02. Mai 2009, 13:16

hallo reinhard,
ja natürlich, der elko lädt sich ja auf die spitzenspannung auf. Aber wie schaut das unter last aus???
gut dass ich keine Elkos verwende!
benjamin

Gelscht
Gelöscht

#40 erstellt: 06. Mai 2009, 20:49

also unter last passiert ja nix anderes, als dass die spannung an der sekundärseite des trafos abfällt.
die elkos hinter dem gleichrichter werden also immer folgenden spannungwert haben: Ugleich=Usek*1,41
Usek... effektiwert wechselspannung an sekundärseite des trafos.

bei einem trafo der 12volt liefert kommen (im leerlauf, mit elkos) 16,97volt gleichspannung raus - also eben der spitzenwert der wechselspannung. entsprechend weniger mit steigener last.

ohne elkos, kommt eben eine schwankende gleichspannung raus - wäre mal interessant was das messgerät da für einen wert anzeigt.

ich frag mich nur - wenn das spannungsfenster bei der elektrolyse so eng ist - warum sind dann keine elkos zur glättung nötig?

und nochmal deine frage reihe/parallel schalten der trafos.
nehmen wir mal an du hast für jeden trafo einen gleichrichter (und keine elkos) - dann ist die reihenschaltung eigentlich kein problem, weil in phase sind die trafos ja auf jeden fall. du kannst also aus vier mal 12V per reihe 48V machen.
bei der parallelschaltung gibt es eben das erwähnte problem der unterschiede der trafos. nehmen wir mal an drei sind gleich und liefern glatte 16,97V spitze. aber einer ist schwächer und bringt bloß 16,7V. was passiert dann?
wenn du eine 1,5V batterie mit einem 9V block parallel schaltest läd der 9V block die AA-zelle auf.
bei trafos mit gleichrichtern und elkos würde ich sagen, dass sich die spannungsdifferenzen über die elkos ausgleichen und am ausgang die spitzenspannung des stärksten trafos anliegen wird.
ist aber ne interessante frage - hab jetzt ne halbe stunde drüber nachgedacht und bin mir immer noch nicht 100% sicher...

es ist ja so, am trafo sind ja an der sekundärseite spannung und strom umgekehrt proportional. wenn also sekundärseitig eine etwas höhere spannung als die leerlaufspannung anliegt, müsste ja primär einfach noch ein bisschen weniger strom fließen, als im leerlaufzustand - oder?

Gelscht
Gelöscht

#41 erstellt: 06. Mai 2009, 21:44

i think i´ve got it ;-)

also der allerletzte absatz meines vorangegangenen posts trifft zu für den fall, dass ich die trafos ohne gleichrichtung parallel schalte.

mit gleichrichtern passiert folgendes:
gleicher fall drei starke ein schwacher trafo und leerlauf, also keine last.
die elkos laden sich auf 16,97V auf. oder ohne elkos liegt zum zeitpunkt x der entsprechende wert des sinus an - nehmen wir halt an es ist grade maximum mit drei trafos bei 16.97V und einem bei 16.7V (bei jedem anderen zeitpunkt trifft folgendes natürlich auch zu).
hinter dem gleichrichter des schwachen trafos liegen also die 16.97V der drei starken trafos an. vor dem gleichrichter des schwachen trafos liegen eben seine 16.7V an
also über den dioden des gleichrichters liegen U=16.7-16.97=-0.27V
fazit: die dioden des gleichrichters am schwachen trafo sind IMMER in sperrrichtung und es passiert GAR NICHTS am schwachen trafo. wenn dann eine last anliegt und die spannung unter 16.7V fällt dann macht auch der schwache trafo mit und leistet seinen beitrag zur elektrolyse und allgemeinen knallgasfreude!

wär doch gelacht - wozu studiert man denn mechatronik...