Induktivität aus U und I berechnen

[dllfreak2001]

Mal was E-technisches....
Ich habe die Eingangsspannung und den Eingangsstrom an einer Spule gemessen an einer Wechselspannungsquelle gemessen.

Jetzt möchte ich die Induktivität berechnen:

L = U/(I*2*pi*f) <= ist das richtig?

Dabei handelt es sich um mehrere Messungen, an einem Trafo bei dem die beiden Wicklungen gleich- und gegensinnig verschaltet wurden.

Ich soll nachher aus den Induktivitäten, die Gegeninduktivität berechnen. Dabei fragt mich der Prof. warum bei der Berechnung der Gesamtinduktivität L die Innenwiderstände nicht beachten muss aber bei der Gegeninduktivität doch.

Gut die Gegeninduktivität hat nur einen imaginären Anteil, aber eigentlich müsste man doch für die Gesamtinduktivität auch die Wicklungswiderstände beachten, oder?

[hreith]

Xl = 2*pi*f*L
Xl=U/I
==>
2*pi*f*L=U/I | /(2*pi*f)
L = U/(I*2*pi*f)

Der Kandidat hat 100 Punkte
Das gilt aber nur, wenn L dominant ist, Re und andere sekundäre Dinge vernachlässigt werden können.
Wenn dem nicht so ist, solltest du z.B Re wissen und dann aus dem gemessenen Z den Re abziehen (quadratisch) um auf Xl zu kommen.

[dllfreak2001]

Danke gut zu wissen.

Der kleine Ingenieur in mir sagt, dass man den Wicklungswiderstand nicht vernachlässigen kann, da aber die Versuchsanleitung keine Möglichkeiten offen lässt werde ich es so machen.

[hreith]

Solange die Anleitung die Berücksichtigung von R nicht verbietet kannst du es ja auch berücksichtigen. Die Messung von R ist tirvial.
Z ergibt sich dann ja aus
Z=Wurzel(R^2+Xl^2) |^2
Z^2=R^2+Xl^2 | -R^2
Z^2-R^2=Xl^2 | Wurzel
Xl=Wurzel(Z^2-R^2)

Wenn du also dann über die Wechselspannungsmessung U und I gemessen hast, kannst du Z berechnen, daraus dann Xl und vorn dort mit der Frequenz L.

[Frank Schölch]

Die Bestimmung der Parameter des Trafo T-Ersatzschaltbilds aus Messungen ist recht komplex. Ein näherungsweiser Ansatz ist:

1. Leerlaufversuch: Sekundär offen, Primär mit Nennspannung betrieben. Messung von Ieff mit Multimeter und phi(U,I) mit dem Scope. Dominant ist in diesem Fall im Ersatzschaltbild die Hauptinduktivität sowie die Ummagnetisierungsverluste im Kern. Im Ersatzschaltbild ist dies durch eine Parallelschaltung aus L und R dargestellt. Der Realteil des Stroms IFe=Ieff*cos(phi) fließt dabei durch den Widerstand, der die Eisenverluste darstellt, der Imaginärteil IH=Ieff*sin(phi) durch die Hauptinduktivität. Damit lässt sich die Hauptinduktivität durch LH = U/(IH*2*pi*f) und der Widerstand der Eisenverluste durch RFe=U/IFe berechnen.

2. Kurzschlussversuch: Sekundär wird kurzgeschlossen, primär wird die Spannung soweit erhöht, bis Nennstrom fließt. Man misst wieder den Effektivwert mit dem Multimeter und phi(U,I) mit dem Scope. Wegen der geringen Spannung sind hierbei die Hauptinduktivität sowie die Eisenverluste vernachlässigbar. Somit misst man die Reihenschaltung aus:
-Primärer Wicklungswiderstand R1
-Primäre Streuinduktivität lSigma1
-Sekundärer Wicklungswiderstand R2' (=R2 gewichtet im Quadrat der Übersetzung)
-Sekundäre Streuinduktivität Lsigma2' (=Lsigma2, ebenfells gewichtet mit Quadrat der Übersetzung)

Man bestimmt den komplexen Strom I, daraus die komplexe Impedanz, daraus wieder Realteil (=R1+R2') sowie Imaginärteil (Lsigma1+Lsigma2').

Zum Überprüfung kann man R1 und R2 auch mit einem Milliohmmeter direkt messen.

Schwierig ist jedoch die Aufteilung der gesamten Streuinduktivität auf Primärseite und Sekundärseite. Man geht in der Praxis davon aus, dass Lsigma1=Lsigma2' gilt.

Rein theoretisch misst man im Leerlaufversuch zwar die Reihenschaltung aus Lsigma1+LH, hierbei ist LH aber so dominant, dass man es rechnerisch nicht auseinanderkriegt. Kleine Diffeenzen großer Absolutwerte sind extrem ungenau.

[dllfreak2001]

Danke hat alles geklappt.

[dllfreak2001]

Ein weiteres Problem, dass ich habe kommt aus der Schaltungstechnik...

Also ich hab einen Vierpol und will ihn über Z-Parameter beschreiben, dabei ist Z_12 = U_1/I_2 die Kernimpedanz bei offenem Eingang.

An Tor 1 liegt U_1 an und I_1 fließt hinein, an Tor 2 fließt I_2 hinein und es liegt U_2 an.

Die beiden "positiven" Anschlüsse der Tore sind über einer R-L-Reihenschaltung verbunden. Die beiden anderen haben eine direkte Verbindung.

Also so sieht das aus, die M´s sind die Induktivität L.

-------[____]-------MMMM--------



------------------------------------



Wie ist diese Kernimpedanz definiert?

[Masuuk]

Möchtest du die Impedanz - Matrix?

[Frank Schölch]

http://www.fh-friedberg.de/fachberei...oku/dito05.htm

Passiver Vierpol mit ESB nach Bild 2.5 und Spannungsquelle als Drahtbrücke gedacht.

Mit limes Z12 geht gegen unendlich.

[dllfreak2001]

Ja ich wollte die Impedanz-Matrix und dann in die geforderte Kettenmatrix umrechnen.

Danke für den Link ich schaue mir das mal genauer an.

Edit: So hab es jetzt gepeilt, die Seite ist mal ordentlich, da kann das Skript meines Professors in diesem Teilbereich etwas abschauen.
Jetzt kann ich die A-Parameter auch direkt ermitteln.

[dllfreak2001]

Jetzt mal ne ganz andere Frage...
Kann man aus der Flussdichte B (Annahme: es entsteht keine Flussverbreiterung im Spalt) die man im Luftspalt einer Ringspule (Eisenkern) über eine Hallsonde misst ohne eine Magnetisierungskennlinie die Feldstärke H_E im Eisenkern bestimmen.
Es gibt die Daten für die Hallsonde sowie die Eisenwegslänge, der Strom durch die Spule sowie die Windungszahl.
Ich kriege es nicht hin, man braucht für H_L (Feldstärke im Luftspalt) nur µ_0... aber das µ_r fehlt mir einfach. Das müsste ich doch über den Arbeitspunkt bestimmen.

Edit: Ok, habs schon selbst herausgefunden.

[Frank Schölch]

Die Bedingungen im Luftspalt (H, B, A, µ0) kennt man. Kennt man auch die Parameter Strom + Windungszahl der Spule, so lässt sich über den magnetischen Gesamtwiderstand des magnetischen Kreises das µr bestimmen.

Alleine mit B im Luftspalt ohne weitere Angeban kriegt man aber nur das B im Eisen heraus (B*A ist constant).

[dllfreak2001]

Ich habs über das Durchflutungsgesetz gemacht und nach der Feldstärke im Eisen aufgelöst.