"Die ruhende elektrische Maschine"

1. "Die ruhende elektrische Maschine" DER TRANSFORMATOR www.pi1.uni-stuttgart.de/teaching http://www.hasenergo.cz/english/fotogalerie.html http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Projekt: Tobias Greiner SS 2007

2. Transformator • System zur Umformung von Elektroenergie Wechselspannung Wechselspannung Elektroenergie Elektroenergie Eingangsstrom Ausgangsstrom www.auktionstar24.de Projekt: Tobias Greiner SS 2007

3. Der Aufbau Eisenkern Sekundärwicklung Primärwicklung www.teachingmaterials.at Projekt: Tobias Greiner SS 2007

4. Funktionsprinzip I2 I1 U2 U1 Magnetischer Fluß im Eisenkern Durchflutung der Primärspule Sekundärspannung Primärspannung Sekundärstrom Primärstrom Durchflutung der Sekundärspule www.teachingmaterials.at Projekt: Tobias Greiner SS 2007

5. Der " ideale Transformator " • der Kern leitet das Magnetfeld perfekt und • ohne Verluste (μrFe→∞; PvFe→0) Leerlauf I Wirkungsschema • die Wicklungen bestehen aus perfekt • leitendem Material (κCu→∞) Ui1 U1 Ui1 Ui2 U1   I • perfekte magnetische Kopplung zwischen • den Wicklungen (keine Streufelder). Ui2 Projekt: Tobias Greiner SS 2007

6. Der " ideale Transformator " Belastung I I2 Wirkungsschema I1 R U1 Ui1 U1 1  I Ui2 Ui1 I2 Ui2 2 Projekt: Tobias Greiner SS 2007

7. Die Gesetze Beide Wicklungen werden vom gleichen Fluß durchsetzt,es gilt: Entsprechend gilt für das Übersetzungsverhältnis Nach dem Energieerhaltungssatz gilt: Für das Übersetzungsverhältnis gilt: www.london-consulting.org/gesetz.jpg des " idealen Transformators " Projekt: Tobias Greiner SS 2007

8. Der " reale Transformator " Bei jedem Transformator kommt es zu Verlusten • Ummagnetisierungsverluste • Wirbelstromverluste im Eisenkern • Streuverluste außerhalb des Eisenskernes • Wicklungsverluste Projekt: Tobias Greiner SS 2007

9. I0 UXS1 UR1 1 I0 IFe Der " reale Transformator " Leerlauf Wirkungsschema R1 XS1 XS2 R2 Ui1 I Ui2 U1  U1 Ui1 IV Ui2 Projekt: Tobias Greiner SS 2007

10. Vollständiges Ersatzschaltbild Zeigerdiagramm realer Transformator Elektrische Maschinen Prof. Dr. – Ing. E. Nolle Projekt: Tobias Greiner SS 2007

11. Drehstromtrafo Schaltgruppen Dreieck: D, d Stern: Y, y Zickzack: z Herausgeführter Sternpunk: N, n Ziffer: Nacheilung US geg. OS als Vielfaches von 30° Elektrische Maschinen Prof. Dr. – Ing. E. Nolle Projekt: Tobias Greiner SS 2007

12. Transformatorentypen Trafo für den Radio im Kraftwerk mehrere Abgriffe Sicherheit stufenlos Hochtransformieren von Spannungen 20 kV werden hochtransformiert auf 220kV oder 380kV Stufentransformator Heruntertransformieren von Spannungen Trenntransformator stufenlose Sekundärspannung Ringkerntransformator Heruntertransformieren der Netzspannung auf 6V oder 12V Mehrere Sekundärspannungen Keine Gefahr durch fehlerhafte Isolation leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/umwelt-technik leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/umwelt-technik leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/umwelt-technik http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/umwelt-technik/12trafoallerlei/allerlei.htm Projekt: Tobias Greiner SS 2007