Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Antworten
Lyra
Beiträge: 25
Registriert: 23.11.2010 10:03
Geschlecht: weiblich
Studienrichtung: Elektrotechnik
Matrikel: 2010
Angestrebter Abschluss: Dipl-Ing.

Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von Lyra » 25.02.2013 20:08

Hallo,

ich habe heute die Aufgabe 4 der Semesterklausur im März 2012 versucht. Dabei ist mir unklar, wie die Formel für L2 ensteht. Die Formel gilt ja für Widerstand+ Spule in Reihe. Wie bekommt man das hin, dass L2 in der Schaltung erscheint? Also man muss das mit dem ü und dem k umrechnen, aber ich habs irgendwie nicht hinbekommen.

Und für die Formel von k habe ich leider gar keinen Ansatz, hat da jemand einen Tipp?

Vielen Dank!

basti1105
Beiträge: 22
Registriert: 28.11.2011 23:47
Geschlecht: männlich
Studienrichtung: Elektrotechnik
Matrikel: 2011
Angestrebter Abschluss: Dipl-Ing.

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von basti1105 » 25.02.2013 23:24

Hallo Lyra,
hier ist meine Lösung für die Aufgabe 4.

gruß basti
Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.

Lyra
Beiträge: 25
Registriert: 23.11.2010 10:03
Geschlecht: weiblich
Studienrichtung: Elektrotechnik
Matrikel: 2010
Angestrebter Abschluss: Dipl-Ing.

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von Lyra » 26.02.2013 11:50

Danke Basti, hat mir sehr geholfen.

bibi
Beiträge: 15
Registriert: 10.01.2012 18:57
Matrikel: 2010

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von bibi » 26.02.2013 13:42

ich hätte auch mal eine Frage zu der Aufgabe, wo kommt eigentlich das L2 her, denn in der Ersatzschaltung ist kein L2 zu sehen.

basti1105
Beiträge: 22
Registriert: 28.11.2011 23:47
Geschlecht: männlich
Studienrichtung: Elektrotechnik
Matrikel: 2011
Angestrebter Abschluss: Dipl-Ing.

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von basti1105 » 26.02.2013 14:32

Also du solltest auf jeden Fall dieses Ersatzschaltbild auswendig kennen. L1, L2 sind immer vorhanden(außer bei Gleichspannung, da w=0 => jwL=0) Sonst ist es kein Transformator.
Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.

Benutzeravatar
Manfred
Beiträge: 27
Registriert: 02.02.2012 19:27
Geschlecht: männlich
Matrikel: 2010
Angestrebter Abschluss: Bachelor
Wohnort: Löbtau

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von Manfred » 26.02.2013 15:32

Danke! :)

Flow
Beiträge: 11
Registriert: 06.11.2010 18:38

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von Flow » 26.02.2013 17:46

wie kommt man auf k = 0,7?
ich komme auf etwa 0,0017
U2/U1 * ü = 0,0017 und der term dahinter geht mit genauem hinsehen, oder auch mit TR, gegen 1.
und die lösung hat den vorteil, dass k < ü, und das ist doch bedingung?!

basti1105
Beiträge: 22
Registriert: 28.11.2011 23:47
Geschlecht: männlich
Studienrichtung: Elektrotechnik
Matrikel: 2011
Angestrebter Abschluss: Dipl-Ing.

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von basti1105 » 26.02.2013 19:09

Der Kopplungsfaktor eines idealen Transformators liegt bei 1. Deshalbe denke ich das der Wert bei dieser Aufgabe auch in der Nähe liegen muss. Normalerweise wird einem das Verhältnis L1=ü²*L2 gegeben. Daraus folgt dann U1=ü*U2 oder so etwas ähnliches. Bei dieser Aufgabe ist es andersherum L2=ü²*L1. Ich habe nicht ü=sqrt(L2/L1) sondern ü=sqrt(L1/L2) aus der von mir bekannten Formel verwendet. Das habe ich gemacht damit das Verhältnis für U2c stimmt. Als gegenprobe kannst du ja mal U1c*ü*k=U2c ausprobieren. Hier verwendest du natürlich wieder das ü das du voher berechnet hast.

Benutzeravatar
Manfred
Beiträge: 27
Registriert: 02.02.2012 19:27
Geschlecht: männlich
Matrikel: 2010
Angestrebter Abschluss: Bachelor
Wohnort: Löbtau

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von Manfred » 26.02.2013 22:00

Bei Aufgabe 2 d) verstehe ich den Zusammenhang zwischen I/Ir und (I/Ir)² nicht. Wieso quadriere ich die einzelnen Terme und nicht den Term? Womit kann man das erklären? Sieht stark nach dem Betrag aus.

canhamo35
Beiträge: 25
Registriert: 25.01.2012 10:25
Matrikel: 2011

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von canhamo35 » 26.02.2013 22:04

basti1105 hat geschrieben:Der Kopplungsfaktor eines idealen Transformators liegt bei 1. Deshalbe denke ich das der Wert bei dieser Aufgabe auch in der Nähe liegen muss. Normalerweise wird einem das Verhältnis L1=ü²*L2 gegeben. Daraus folgt dann U1=ü*U2 oder so etwas ähnliches. Bei dieser Aufgabe ist es andersherum L2=ü²*L1. Ich habe nicht ü=sqrt(L2/L1) sondern ü=sqrt(L1/L2) aus der von mir bekannten Formel verwendet. Das habe ich gemacht damit das Verhältnis für U2c stimmt. Als gegenprobe kannst du ja mal U1c*ü*k=U2c ausprobieren. Hier verwendest du natürlich wieder das ü das du voher berechnet hast.
Also ich hab deine Lösung jetz mal genommen und die ausgerechneten Werte für L und R eingesetzt und komme da auch nur auf 0,0017.

Mit meinem Ansatz übrigens auch. Denn wenn I2=0 sein muss, dann fällt U2* koplett über der mittleren Spule ab.
Somit kann man mit dem ohmschen Gesetz eine Gleichung von U2*,I1 und der Impedanz der Spule aufstellen.
Diese nach k umgeformt und alle Werte eingesetzt bekomme ich dann auch wieder 0,0017.

bibi
Beiträge: 15
Registriert: 10.01.2012 18:57
Matrikel: 2010

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von bibi » 26.02.2013 22:10

Habe noch mal eine Frage zu der Transformatergeschichte. Es werden die Eisenverluste vernachlässigt, d.h. verschwindet das L1 (das in Reihe mit dem R1), warum taucht dann das L1 in der Berrechnung des Koppelfaktors wieder auf?

Seitz
Beiträge: 75
Registriert: 15.11.2010 21:54

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von Seitz » 26.02.2013 22:57

bibi hat geschrieben:Habe noch mal eine Frage zu der Transformatergeschichte. Es werden die Eisenverluste vernachlässigt, d.h. verschwindet das L1 (das in Reihe mit dem R1), warum taucht dann das L1 in der Berrechnung des Koppelfaktors wieder auf?
Die Hauptinduktivität verschwindet nicht. Schau dir nochmal das Ersatzschaltbild an.
vor der Hauptinduktivität steht (1-sigma)L1.
Werden die Eisenverluste vernachlässigt ist sigma = 0 zu setzten. Somit steht L1 immernoch da.
Bei den Nebeninduktivitäten steht sigma*L1 -> Diese entfallen also komplett wie gewohnt.

bibi
Beiträge: 15
Registriert: 10.01.2012 18:57
Matrikel: 2010

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von bibi » 27.02.2013 13:05

das weis ich, aber genau dieses L1 wo verschwinden soll taucht aber bei der Berechnung des Kopplungsfaktors, beim Spannungsteiler auf, und warum darf man es einmal weglassen z.B. bei der Berechnung von L2 usw. und nun benutzt man es bei der k Berechnung doch wieder

karim_oueslati
Beiträge: 1
Registriert: 03.11.2011 12:28
Studienrichtung: Elektrotechnik
Matrikel: 2011
Angestrebter Abschluss: Dipl-Ing.

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von karim_oueslati » 27.02.2013 14:03

Vernachlässigung der Eisenverluste heißt, dass der Widerstand Rfe aus obigem Schaltbild wegfällt. Die Induktivitäten bleiben aber da.

Bei der im Klausuren-Thread geposteten Aufgabenstellung scheint aber ein Fehler zu sein, dort heißt es: L2 = u^2 * L1 obwohl es doch eigentlich L1 = u^2 * L2 heißen müsste, damit wie gewohnt u = sqrt(L1/L2) gilt.

basti1105
Beiträge: 22
Registriert: 28.11.2011 23:47
Geschlecht: männlich
Studienrichtung: Elektrotechnik
Matrikel: 2011
Angestrebter Abschluss: Dipl-Ing.

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von basti1105 » 27.02.2013 14:10

@bibi: Ein Transformator besteht aus zwei Spulen (Wie im linken Bild dagestellt wurde). Bei der ersten Messung legen wir eine Gleichspannung am Eingang an und messen den Strom und erhalten damit R1. Bei R2 machen wir das genauso bloß am Ausgang. Um L1 zu bestimmen legen wir am Eingang eine Wechselspannung an und bestimmen somit die Eingangsimpedanz. Zur Bestimmung von L2 machst du das genauso bloß am Ausgang. Du betrachtest die realen Spulen(Widerstand + ideale Spule) unabhängig von der anderen Spule. Das darf man tun, weil der gegenüberliegende Strom jeweils null ist. Für den Koppelfaktor wurde nun die Spannung am Ausgang gemessen. Diese gemessene Ausgangsspannung muss über das übersetzungsverältnis zurückgerechnet werden.

@ canhamo35: Du hast ja recht. ;) Der Wert ist mir bloß einfach zu klein und ich kann es mir halt nicht erklären :?

Benutzeravatar
ThatGuy
Beiträge: 537
Registriert: 23.02.2011 11:59
Geschlecht: männlich
Matrikel: 2010

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von ThatGuy » 27.02.2013 14:17

karim_oueslati hat geschrieben:Bei der im Klausuren-Thread geposteten Aufgabenstellung scheint aber ein Fehler zu sein, dort heißt es: L2 = u^2 * L1 obwohl es doch eigentlich L1 = u^2 * L2 heißen müsste, damit wie gewohnt u = sqrt(L1/L2) gilt.
Das war in der Klausur allerdings tatsächlich so gegeben.

Flow
Beiträge: 11
Registriert: 06.11.2010 18:38

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von Flow » 27.02.2013 16:51

mal allgemein zum trafo,
ideal bedeutet k=1 (keine streuung, längsinduktivitäten verschwinden)
und verlustfrei bedeutet, dass der eisenwiderstand nicht beachtet wird?!
ist das so richtig?
werden die Kupferwiderstände dabei dann auch weg gelassen?

Seitz
Beiträge: 75
Registriert: 15.11.2010 21:54

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von Seitz » 27.02.2013 16:55

Flow hat geschrieben:mal allgemein zum trafo,
ideal bedeutet k=1 (keine streuung, längsinduktivitäten verschwinden)
und verlustfrei bedeutet, dass der eisenwiderstand nicht beachtet wird?!
ist das so richtig?
werden die Kupferwiderstände dabei dann auch weg gelassen?
Streufrei ---> sigma=0 (Längsinduktivitäten entfallen)
Verlustfrei ---> Kufperwiederstände entfallen (R1& R2)

handballer
Beiträge: 2
Registriert: 02.12.2011 14:56
Matrikel: 2010

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von handballer » 27.02.2013 23:11

Also nehmen wir das Ersatzschaltbild nur mit der Primärinduktivität nur um den Faktor zu bestimmen mit dem R2/U2/I2 auf die Sekundärseite transferiert werden? Und wenn wir dann Werte berechnen benutzen wir das vollständige Ersatzschaltbild (außer gegebenfalls streufrei/verlustfrei), kann das jemand bestätigen?

hungnt1983
Beiträge: 15
Registriert: 15.10.2008 19:34

Re: Dyn Netzwerke: Transformatoraufgabe aus WS12-Klausur

Beitrag von hungnt1983 » 28.02.2013 09:35

Ich hab versucht, und wenn ü=L1/l2 ist mir alles klar, hier ist meine Lösung. ü=0,05 ist komisch, da U1 >> U2, und das heißt Ux_2 > U2, deshalb ü >> 1.
Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.

Antworten

Zurück zu „3. Semester: Diskussionen“