Kann bei einem Trafo der Wirkungsgrad über 50% sein?

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6 Antworten

Reine Wickeltrafos mit gut aufeinander abgestimmten Ferrit- / oder Blätterkernen können auch gut merklich über 50% der gewünschten Energieumsetzung erzielen. Ringkern-Trafos waren hier eine der höchsten Stufen der "Evolution" zur optimalen Nutzung der Magnetfelder über den inneren Eisenkern auf die Wicklungen.

Usedefault 18.07.2017, 22:21

Das heißt man kann auf der anderen Seite etwas grillen ohne die Primärseite merklich zu erwärmen?

Eigentlich komische Frage, weil beim Elektroschweißen brennt ja auch nicht das E-Werk durch.

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Parhalia2 18.07.2017, 22:45
@Usedefault

Du musst immer die jewelige Trafo-Kennlinie , Bauart und geplante Anwensungsart eines reinen Wickeltrafos beachten.

Elektrische Tischgrills werden nicht über einen Trafo, sondern über eine direkte Heizwicklung betrieben. Falsch genutzte Trafos KÖNNEN natürlich entgegen ihrer vorgesehenen Wirk- / und Kennlinien auch schnell bei falscher Anwendung schnell ganz ineffizient werden.

Was grundlegend ineffizient war, betrifft aber auch die sogenannten "Tauchkern-Trafos" für Wechselspannungsschweissen alter Bauart. 

Da hat man früher wirklich nur zur Energieübermittlung sogenannte "Tauchkerne" in das Zentrum eines Übertragees per Spindelführung "eingesenkt", um die feste Eingangswicklung über variable Kopplung zur elektromagnetischen Wirkübertragung auf die "Sekundärspule" zu beeinflussen.

Beim gelegentlichen "Home @Work-Welding" per Elektrode kein grosses Energieproblem. Gut, zuverlässig & günstig. 

Industriell über viele Stunden pro Tag in diesem regelmässigen Bezug natürlich ein nicht unerheblicher Energiefaktor bzgl. Effizienz.

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Martinmuc 19.07.2017, 09:07
@Usedefault

Auch ein Umspannwerk, in dem 22 oder 220kV auf 220 V Netzspannung transformiert werden ist nichts anderes als ein großer Transformator - das Ganze ist natürlich so ausgelegt, dass möglichst wenig Verluste im Trafo entstehen

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Parhalia2 20.07.2017, 14:20
@Martinmuc

Zusätzlich zur Güte und Ausgewogenheit der Bauart und Güte kommt bei Mittel- / und Hochspannung hier natürlich die hohe Spannung der Effizienz noch zusätzlich zu gute. Je höher die Spannung und geringer der Stromfluss bei gleicher Wirkleistung und gleichem Leiterquerschnitt im Verhältnis ausfällt, umso geringer der prozentuale Einfluss wird der Einfluss des Leiter-Innenwiederstandes im stromdurchflossenen Leiter ( Spannungsfall ) ausfallen und umso weniger Teilenergie wird in unerwünschte Wärme umgesetzt. 

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klar kann...

das trafohäuschen bei euch um die ecke, irgendwo, nicht viel weiter als 200 m von euch entfernt müsste son ding stehen. WENN ein ein trafo einen wirkunsggrad nicht über 50% hätte, dann würde im winter WEIT um das trafohäuschen herum niemals schnee liegen.

die dinger haben in der regel nämlich zwischen 400 und 600 kW das wären dann irgendwo zwischen 200 und 300 kW die wirklich verheizt würden... da würdest du auch bei kaltem schitwedder in der nähe fast nen sonnenbrand kriegen.

lg, anna

Auf der Primärseite wird etwas mehr Energie hineingesteckt als auf der Sekundärseite entnommen werden kann. Aber der Wirkungsgrad ist deutlich höher als 50%, kann bei grossen Trafos bis nahe an 100% kommen.

Wirkungsgrad bezieht sich ja auf Leistung oder Energie.
Spannung oder Stromstärke können bekanntlich sehr unterschiedlich sein beim Trafo, eben z.B. erhöht werden, auf Kosten des andern, deshalb heisst er ja Transformator.

Ja, du kannst auf der Sekundärseite "grillen", ohne dass das die Primärseite "stört": zum "Grillen" (heiss machen, z.B. Punktschweissen) braucht man meist viel Stromstärke, das erreicht man mit einer fetten Sekundärwicklung mit nur wenigen Windungen.

Warum soll der maximale Wirkungsgrad denn nur 50% sein?

Ein idealer Transformator hätte 100% Wirkungsgrad - es gibt eine Reihe von Effekten, die dafür sorgen, dass weniger Energie an der Sekundärseite ankommt als an der Primärseite eingespeist wird:

1. Die "Kupferverluste" - kommen von dem Wicklungswiderstand, hängen also von der Bauform des Trafos ab

2. Die "Eisenverluste" im Kernmaterial:

a. Ummagnetisierung (ferromagnetische Hysterese)

b. Wirbelströme (kann man mit geschichteten Blechen minimieren, oder Ferritkernen mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit

c. Streuverluste durch nicht ideale magnetische Koppelung.

Wie das jetzt genau rauskommt, hängt entscheidend von der Bauform des Trafos ab, aber auch bei welcher Frequenz man ihn betreibt. In vielen Fällen wird aber mehr als 50% Wirkungsgrad erzielt.

Wirkungsgrade von unter 50% kommen vereinzelt nur bei sehr kleinen Trafos vor. Der Wirkungsgrad ist bei Transformatoren - ähnlich wie bei Elektromotoren - hauptsächlich eine Frage der Baugröße. Dazu Wiki:

"Transformatoren hoher Nennleistung haben Wirkungsgrade von mehr als 99 %, während der Wirkungsgrad von Kleintransformatoren (z. B. 100 VA) um 80 % liegt, und Kleinsttransformatoren (1 VA) kaum auf 50 % Wirkungsgrad kommen."

Hallo usedefault,

ich stelle fest, dass du in letzter Zeit häufig Fragen zu Elektrotechnik stellst. Also hast du Interesse. Da alle deine Fragen einen deutlichen Mangel an Basiswissen erkennen lassen, wäre es empfehlenswert sich mal die Lekture eines vernünftigen Buches über Elektrotechnik anzutun.

Du scheinst nicht zu wissen, wie der Wirkungsgrad in der Technik  definiert ist.

Es ist das Verhältnis von zugeführter Leistung zu nutzbarer abgeführter Leistung.

Somit liegt der Wirkungsgrad der meisten Trafos meist über 90%.

Wenn die gleiche Leistung, "die Primär verheizt" wird, sekundär entnommen werden könnte, wäre hier der Wirkungsgrad genau 100%. In der Praxis ist es immer etwas weniger.

Usedefault 19.07.2017, 21:34

Wieso denn das? Angenommen eine Batterie erbringt 1W.

Und dann werden 500mW primär und 500mW am Verbraucher verheizt.

Warum wäre dann der Wirkungsgrad 100%?

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weckmannu 20.07.2017, 05:00
@Usedefault

Eine Batterie macht Gleichstrom. Damit funktioniert der Trafo gar nicht. Der Wirkungsgrad von Trafos bezieht sich natürlich nur auf Wechselspannung - auch hier Grundlagen-Wissen.

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weckmannu 20.07.2017, 05:07
@weckmannu

Wenn man mit einer Batterie 500mW einspeist, kommt sekundär nichts raus - also hätten wir 0% Wirkungsgrad.

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Usedefault 22.07.2017, 15:00
@weckmannu

Ich meine eine Batterie die einen OP speist, welcher von einem Sinus gesteuert wird.

Dann so dass Peff halt 1W ist.

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weckmannu 23.07.2017, 10:40
@Usedefault

Das ist ja wohl was ganz anderes - eine Batterie ist kein Operationsverstärker -glaubst du ich könnte Hellsehen??

 Falls der Trafo für die Frequenz geeignet ist, wird das Watt nicht in der Primärwicklung "verheizt", sondern fast vollständig auf die Sekundärwicklung übertragen - je nach Wirkungsgrad.

Die Primärwicklung hat zusätzlich zum Widerstand des Drahtes auch einen Induktiven Widerstand. Der ind. Widerstand wird durch den sekundär angeschlossenen Verbraucher beeinflusst. Dessen Widerstand wird rückwärts auf die Primär Seite übertragen.

Du siehst, ein Trafo ist deutlich komplizierter, als du dir vorgestellt hast, also erstmal Grundlagen nachlesen.

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