Wechselrichter-Frage an Physiker/Elektroingenieure

[Holger]

2 Fragen:

1. im Handel sind sind sogenannte Trapez-Wechselrichter erhältlich. Im Oszillogramm sieht man eine Rechteck-Wechselspannung mit verlängertem Nulldurchgang.
Kann man diesen Spannungsverlauf dadurch etwas "sinusförmiger" machen, indem man zwischen den Wechselrichter und den Verbraucher einen 1:1-Transformator (beispielsweise Trenntrafo) schaltet? Wie wirkt sich die Induktivität des Trafos auf die Spannungsform aus?

2. brauchen einfache Mikrowellenherde (mit manuellen Schaltern, ohne Programmierelektronik) eine Sinus-Wechselspannung oder genügt o.a. "Trapezspannung" ?


holger

Prinzipiell haben jene Elektrogeräte mit trapezförmigen Strömen Probleme, deren Leistungsregelung mit Thyristoren gesteuert wird. Die Phasenanschnittssteuerung muss sinusförmig sein.
Derzeit kenne ich nur Kaffeemaschinen, alte Röhrenfernseher, die nicht funktionieren.
Mit einem Trafo allein erreichst du keine sinusform.

[hklingle]

Also ich denke das ein nachgeschalteter Trafo schon was bringt. Die hochfrequenten Teile der Trapez-Spannung gehen da nämlich nicht durch.
Ob das, was da rauskommt dann wirklich sinusförmig ist glaube ich allerdings nicht.

Gruß
Horst

[Akki]

Zu 1) Wenn du wiklich fast ein Rechtecksignal mit dem Oszi misst, bewirkst
du mit einem Trenntraffo gar nichts, im Gegenteil, es wird in der Regel noch schlimmer.
Durch die Steilheit der Flanken deiner Kurve werden an der Sekundär-Wicklung
wahnsinnige Spannungsspitzen entstehen, die die angeschlossenen Geräte auf
ihre eigene Art und Weise malträtieren ...
Zudem können Trafos an Rechteckspannungen überhitzen und du fährst in die
Sättigung des Eisenkerns.

zu 2) Kann ich nicht direkt beantworten, kann man nur ausprobieren

[apiroma]

Da müßte ich mal in meinen Unterlagen wühlen.
Ist ja schon 7 Jahre her, daß ich das mal in der Vorlesung gehört habe.

Nur so viel, alles was induktive Lasten angeht, wird aufgrund der Hochfrequenzanteile stark belastet.
Eine kapazitive Last (Kondensator) sieht dagegen einen Kurzschluß.

[billi]

Ich denke auch das du mit einer Trapezspannung und einem Trafo eher Kontraproduktiv arbeitest.
im besten fall kommt wieder eine Trapezspannung hinten raus. im schlechtesten Fall hast du durch das zusammenbrechen der Induktion Spannungspitzen ins System.

Ob deine Microwelle damit Arbeiten kann ist fraglich.

die Mechanische Uhr wird dies eventuell noch machen aber die elektronik darin wird vermutlich nicht so begeistert sein.

Ein reines induktionsgerät (Bügeleisen, Herdplatte ohne elektroniische Temperaturregelung), eine Lampe im Prinzip alles was keine Elektronik enthält kann Trapezspannung vertragen.
Alles was Elektronisch gesteuert wird benötigt Sinus. So kann man es grob beschreiben. (ist natürlich ganz grob).

[tritonnavi]

Sind Bügeleisen und normale Herdplatte "Induktionsgeräte"?

[billi]

jupp keine Elektronische Steuerungen... obwohl die modernenen vermutlich schon.

ich meinte die alten Kochplatten die nur einen Regler und einen Temperaturfühler hatten.

dei haben nur eine Heizwendelö und ein Thermostat. Eine reine Induktive Last.

nicht zu verwechseln mit Induktionsherdplatten.

[F21we]

Hi,

um aus einer Rechteckspannug etwas Sinus ähnliches zu bekommen helfen nur Kondensatoren oder eine aufwändiege Verstärkerschaltung.

Da in einer Mikrowelle die Hochspannung für das Magnetron durch einen Trafo erzeugt wird, glaub ich nicht das es lange gut geht.

[apiroma]

Zitat von billi

Ich denke auch das du mit einer Trapezspannung und einem Trafo eher Kontraproduktiv arbeitest.
im besten fall kommt wieder eine Trapezspannung hinten raus. im schlechtesten Fall hast du durch das zusammenbrechen der Induktion Spannungspitzen ins System.

Ob deine Microwelle damit Arbeiten kann ist fraglich.

die Mechanische Uhr wird dies eventuell noch machen aber die elektronik darin wird vermutlich nicht so begeistert sein.

Ein reines induktionsgerät (Bügeleisen, Herdplatte ohne elektroniische Temperaturregelung), eine Lampe im Prinzip alles was keine Elektronik enthält kann Trapezspannung vertragen.
Alles was Elektronisch gesteuert wird benötigt Sinus. So kann man es grob beschreiben. (ist natürlich ganz grob).

Falsch!!

Alles was warm macht, ist normalerweise ein ohmscher Widerstand (abgesehen von den Verlusten der índuktiven (Spulen) und kapazitiven (Kondensatoren) Bauteile).

[billi]

Zitat von apiroma

Falsch!!

Alles was warm macht, ist normalerweise ein ohmscher Widerstand (abgesehen von den Verlusten der índuktiven (Spulen) und kapazitiven (Kondensatoren) Bauteile).

naja ich hab gelernt das man bei Gleichspannung von einem Ohmschen Widerstand spricht und bei Wechselspannung von einem Induktiven.

hier werden ja Spulen zur Erhitzung verwendet.

[apiroma]

Zitat von billi

naja ich hab gelernt das man bei Gleichspannung von einem Ohmschen Widerstand spricht und bei Wechselspannung von einem Induktiven.

hier werden ja Spulen zur Erhitzung verwendet.

Bei Wechselspannung ist das der komplexe Widerstand.

Ein Anteil davon ist der Ohmsche-R, der erzeugt dann die Wärme der Herdplatte. Dies ist bei 50 Hz der wirksame Anteil.

Der zweite Anteil ist der induktive/kapazitive R (daran fällt die Blindleistung ab. Diese pendelt zwischen Quelle und Senke). Als "Endverbraucher" hast Du davon nix, außer daß Du diesen Anteil auch mit bezahlst.

Bei Großanlagen (bspw. Lichtbänder in Industriehallen) ist das aber ein größerer Faktor, da hoher Blindleistungsanteil unerwünscht ist.

[billi]

So unterschiedlich wird in Deutschland die Begrifflichkeit gelernt.

Ich hab ja nur in der Berufschule zum Industrieelektroniker 1990-1993 dies gelernt.

Von Komplexen widerständen hat man da nie gesprochen. nur von Ohmscher Last, Kapazitiver Last und Induktiver Last.

BLindleistung und Scheinleistung haben wir natürlich auch durchgenommen und die Kompnesierung und den ganzen Müll.

Seither hab ich das in meiner ganzen Laufbahn als Schichtelektriker in der Dachsteinproduktion oder als Qualitätsprüfer im Elektrobereich nicht mehr gebraucht.

[apiroma]

Als ich nach dem Studium was Eigenes auf die Beine stellen wollte, war gerade "Krisenbeginn" und ich bekam gründertechnisch keinerlei Support, alle fragten nur nach Sicherheiten.
So nerve ich halt die Firmen im öffentlichen Dienst. Es ist wirklich erschreckend was da teils zusammengeschustert und angeboten wird. Aber auch von staatlicher Seite gekauft wird oder werden muß ("der Billigste"). Wir Techniker haben dann oft das Problem "wie rette ich die Lage". Wenn es dann wieder in den Medien heißt "Millionengrab" sind wir die Bösen (hätte man vorher mal besser die gefragt, die es wissen. Aber in der Privatwirtschaft ist es ja auch das Gleiche, wird nur anders dargestellt).

So, genug off topic meinerseits!!

[Holger]

Danke für alle fachdienlichen Infos

holger

[Akki]

In der Regel kann man sagen: Rechteck- und Trapezwandler

> sind schlecht für Geräte mit:
Trafos, Trafo-Netzteilen, Heizwicklungen, Motoren, generell ohmsche und induktive Lasten

> sind brauchbar für Geräte mit:
vorgeschalteten modernen Schaltnetzteilen (z.B. Laptops, Handyladung, ...)

[B4-Skipper]

Der rein ohmschen Last stört die Rechteck-/ Trapezform doch am wenigsten
Siehe auch hier.

Gruß Lutz

[apiroma]

Nochmal:
Rechteckspannung ist Gift für Induktivitäten (Spulen), aber auch einige elektronische Bauteile (bspw. elektronische Kaffeemaschinen deren Schaltnetzteile Triacs enthalten).

Ohmsche Last verträgt ziemlich alles.

[Akki]

Zitat von B4-Skipper

Der rein ohmschen Last stört die Rechteck-/ Trapezform doch am wenigsten
Siehe auch hier.

Gruß Lutz

Bei den "Trapez" Formen gibt es auch große Unterschiede.

Wenn wir z.B. jetzt eine Heizwicklung haben, die für Sinus ausgelegt ist,
würde sie bei Rechteck oder Trapez mit einer erheblich höheren "An"-Zeit
belastet, weil die Kurve nicht langsam ansteigt, wie beim Sinus, sondern
durch die fast unendliche Mehrzahl an Oberwellen schlagartig mit voller
Spannung betrieben wird, die über fast die gesamte Zeit der Periode anliegt.
Das kann zu Problemen wie Überhitzung führen. Außerdem fangen solche
Wicklungen dann auch gerne mal an zu "singen".

[Woody]

Zitat von Akki

Außerdem fangen solche Wicklungen dann auch gerne mal an zu "singen".

Was singen die - "Light my fire" ?
Gruß,

Jörg

[Akki]

Zitat von Woody

Was singen die - "Light my fire" ?
Gruß,

Jörg

Hab dir einfach mal nur ein Danke gedrückt, weil ich ja davon ausgehe,
dass du weißt, was damit gemeint ist

[billi]

Um es mal so zu sagen:

Viele Trafos singen besser als so mancher DSDS Kandidat

[coffeemuc]

Zitat von apiroma

fällt die Blindleistung ab. Diese pendelt zwischen Quelle und Senke). Als "Endverbraucher" hast Du davon nix, außer daß Du diesen Anteil auch mit bezahlst.

Nur der Vollständigkeit halber: der private Endverbraucher bezahlt nicht direkt für die Blindleistung.
Die daraus entstehende Kosten werden aber natürlich letztendlich von allen Stromkunden bezahlt, der Energieversorger hat ja nichts zu verschenken.

[B4-Skipper]

Zitat von Akki

Bei den "Trapez" Formen gibt es auch große Unterschiede.

Wenn wir z.B. jetzt eine Heizwicklung haben, die für Sinus ausgelegt ist,
würde sie bei Rechteck oder Trapez mit einer erheblich höheren "An"-Zeit
belastet, weil die Kurve nicht langsam ansteigt, wie beim Sinus, sondern
durch die fast unendliche Mehrzahl an Oberwellen schlagartig mit voller
Spannung betrieben wird, die über fast die gesamte Zeit der Periode anliegt.
Das kann zu Problemen wie Überhitzung führen. Außerdem fangen solche
Wicklungen dann auch gerne mal an zu "singen".

Die 230V beim Sinus sind der Effektivwert, der Scheitelwert liegt mit 325V fast 100V höher.
Beim Trapez ist zwar die "An"-Zeit höher, aber dafür ist der Scheitelwert geringer - beim reinen Rechteck ist er gleich dem Effektivwert.

Gruß Lutz