Für die Renne wär evtl. ein Akkupack mit zwei 7.2V Litiumakkus denkbar.
Die sind vom gewicht sehr attraktiv, und von der kapazität auch richtig super. Zumindest für die Zündanlage wär das ideal. Zum anlassen gehts ohne bleiakku nicht, aber Du startest ja in der Box...
Die Lithiumzellen sind auch für entladen gedacht. Ich denke mal man kann daruch locker 1,5-2,5Kg sparen, je nachdem was die Bleizelle wiegt.
http://www.bmz-gmbh.de/pdf/li-ion4.pdf
Hier geibt es Zylindrische LI-Ion Akkus, einer mit 3,7V und 4,8Ah wiegt garde mal 120g. Mit vier dieser Zellen hätte man 14,8 V was einer guten Limaspannung entspricht.
Wieviel verbraucht eine Zündanlage???
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Frank
Zur SOA: Lade z.B. dieses Datenblatt
http://www.ortodoxism.ro/datasheets/phi ... bu2527a%22
Betrachte Bild 15 am Ende des Datenblatts. Der Transistor kann knapp über 120W verbraten, wenn man das gehäuse auf 25°C hält (nicht praktikabel). Daraus ergibt sich, daß das Produkt aus Spannung x Strom für dauerbetrieb immer unter 120W liegen muß.
Nehmen wir den Punkt 20V. das Diagramm zeigt für DC einen zulässigen Dauerstrom von 6A. Man kann also bei 20V die Verlustleistung von 120W tatsächlich ausschöpfen.
Nehmen wir den Punkt von 300V. Nach I=P/U wären theoretisch 120W/300V=0,4A zulässig. Das Diagramm läßt jedoch nur ca. 150mA zu.
Problem ist, daß Siliziumtransistoren bei hoher Temperatur besser leiten als bei geringer Temperatur. Jetzt sind die Leistungstransitoren intern nicht 100% gleichmäßig aufgebaut. Herstellungsbedingt werden manche Stellen im Betrieb stärker belastet als andere. Die stärker belasteten Stellen werden heißer und übernehmen als Folge davon noch mehr Leistung. Das geht soweit, daß der Transistor punktuell beschädigt wird und als Ganzes unbrauchbar ist. Die SOA=SafeOperationArea ist das Gebiet, in dem der Transistor ohne Schaden betrieben werden kann.
Die Größe der SOA hängt natürlich stark vom eingesetzten Transistor ab - aber wegen der thermischen Trägheit auch von der Dauer der Impulse. Dauerhaft können weitaus geringere Leistungen gefahren werden als z.B. über eine Dauer von 1ms. MOSFETs haben dieses Problem nicht, da sie bei Erhitzung schlechter leiten. Hierdurch gleicht sich der Strom auf den einzelnen Zellen eines POWER-FETs aus.
Der genannte Typ wird in Großbildschirmen als Zeilenendstufe eingesetzt. Mit seiner SOA könnte er eine Zündendstufe linear abregeln und auch die Energie bei auzsfall der Kerze verbraten. Man beachte allerdings den Preis (heute knapp 2 ECU - früher das 4-fache) und die Abmessungen. Auch ist die ansteuerung dieser Typen recht aufwendig, wenn sie halbwegs schnell schalten sollen. Treibt man sie in Sättigung, ist an schnelle Sperrrung nicht zu denken. Die Zündenergie verpufft dann im Transistor statt in der Kerze.
Aus Bild 9 sieht man, daß bei einem zu schaltenden strom von 7A ein spannungsfall von 0,4V am Transistor abfällt. das ist ein sehr geringer Wert vergleichen mit anderen transistoren. Allerdings braucht der Transistor dazu auch einen Basisstrom von 7/5=1,4A. das verursacht in der mit 12V betriebenen Treiberstufe wieder Verluste von etwa 12V*1,4A=17W. Die Treiberstufe muß zum Einschalten dann einen strom von gut 3A treiben, damit der Transistior schnell zu leiten beginnt. Wenn er leitet, kann sie den Strom auf 1,4A reduzieren. Und wenn gesperrt werden soll, muß die Treiberstufe den Transistor mit einer negativen Basisspannung ausräumen. Die Konstrunktion solch einer treiberstufe ist aufwendig und kostenintensiv.
Im Vergleich dazu sind moderne POWER-FETs wie der IRFP27N60 sehr einfach anzusteuern. Es reicht eine rechteckspannung von 10V / 0V am gate. dabei fließen zwar kurzzeitig hohe Pulsströme -das ist aber kein Problem, da sie sich automatisch begrenzen, wenn ein Widerstand von 4,7 Ohm am Gate vorgeschaltet ist. Es gibt spezielle Treiber-ICs oder man nimmt 2 Bipolartransistoren und baut es diskret auf. Nachteil sind die Kosten der sehr teuren FETs.
Stand der Technik sind Spezial-ICs bzw. IGBTs wie IRGS14C40L von IRF oder der ISL9V5036S3S von Fairchild. Sie schalten nicht ganz so perfekt wie die obigen Lösungen, sind aber billig und haben alle nötigen Schutz gegen Überspannung eingebaut.
http://www.fairchildsemi.com/ds/IS/ISL9V5036S3S.pdf
Die HKZ muß nicht unbedingt geringere Funkendauer haben. Früher hat man mit hohen Spannungen und kleinen Kapazitäten am Kondensator gearbeitet. ebenso ist es möglich, mit geringerer Spannung bei höherer Kapazität zu arbeiten. Ein Hauptvorteil der HKZ ist aber heute wegen der sehr guten Transistoren nicht mehr gegeben. Man kann heute Ströme in fast beliebiger Höhe preiswert und mit Mikrocontroller zeitlich definiert schalten. Dadurch kann man die Primärinduktivitäten verkleinern und die Energie w=1/2*L*I^2 über den hohen Strom einprägen. Daher spart man sich die Hochgspannungserzeugung, wenn die auch heute kein zu großer Aufwand mehr ist.
http://www.ortodoxism.ro/datasheets/phi ... bu2527a%22
Betrachte Bild 15 am Ende des Datenblatts. Der Transistor kann knapp über 120W verbraten, wenn man das gehäuse auf 25°C hält (nicht praktikabel). Daraus ergibt sich, daß das Produkt aus Spannung x Strom für dauerbetrieb immer unter 120W liegen muß.
Nehmen wir den Punkt 20V. das Diagramm zeigt für DC einen zulässigen Dauerstrom von 6A. Man kann also bei 20V die Verlustleistung von 120W tatsächlich ausschöpfen.
Nehmen wir den Punkt von 300V. Nach I=P/U wären theoretisch 120W/300V=0,4A zulässig. Das Diagramm läßt jedoch nur ca. 150mA zu.
Problem ist, daß Siliziumtransistoren bei hoher Temperatur besser leiten als bei geringer Temperatur. Jetzt sind die Leistungstransitoren intern nicht 100% gleichmäßig aufgebaut. Herstellungsbedingt werden manche Stellen im Betrieb stärker belastet als andere. Die stärker belasteten Stellen werden heißer und übernehmen als Folge davon noch mehr Leistung. Das geht soweit, daß der Transistor punktuell beschädigt wird und als Ganzes unbrauchbar ist. Die SOA=SafeOperationArea ist das Gebiet, in dem der Transistor ohne Schaden betrieben werden kann.
Die Größe der SOA hängt natürlich stark vom eingesetzten Transistor ab - aber wegen der thermischen Trägheit auch von der Dauer der Impulse. Dauerhaft können weitaus geringere Leistungen gefahren werden als z.B. über eine Dauer von 1ms. MOSFETs haben dieses Problem nicht, da sie bei Erhitzung schlechter leiten. Hierdurch gleicht sich der Strom auf den einzelnen Zellen eines POWER-FETs aus.
Der genannte Typ wird in Großbildschirmen als Zeilenendstufe eingesetzt. Mit seiner SOA könnte er eine Zündendstufe linear abregeln und auch die Energie bei auzsfall der Kerze verbraten. Man beachte allerdings den Preis (heute knapp 2 ECU - früher das 4-fache) und die Abmessungen. Auch ist die ansteuerung dieser Typen recht aufwendig, wenn sie halbwegs schnell schalten sollen. Treibt man sie in Sättigung, ist an schnelle Sperrrung nicht zu denken. Die Zündenergie verpufft dann im Transistor statt in der Kerze.
Aus Bild 9 sieht man, daß bei einem zu schaltenden strom von 7A ein spannungsfall von 0,4V am Transistor abfällt. das ist ein sehr geringer Wert vergleichen mit anderen transistoren. Allerdings braucht der Transistor dazu auch einen Basisstrom von 7/5=1,4A. das verursacht in der mit 12V betriebenen Treiberstufe wieder Verluste von etwa 12V*1,4A=17W. Die Treiberstufe muß zum Einschalten dann einen strom von gut 3A treiben, damit der Transistior schnell zu leiten beginnt. Wenn er leitet, kann sie den Strom auf 1,4A reduzieren. Und wenn gesperrt werden soll, muß die Treiberstufe den Transistor mit einer negativen Basisspannung ausräumen. Die Konstrunktion solch einer treiberstufe ist aufwendig und kostenintensiv.
Im Vergleich dazu sind moderne POWER-FETs wie der IRFP27N60 sehr einfach anzusteuern. Es reicht eine rechteckspannung von 10V / 0V am gate. dabei fließen zwar kurzzeitig hohe Pulsströme -das ist aber kein Problem, da sie sich automatisch begrenzen, wenn ein Widerstand von 4,7 Ohm am Gate vorgeschaltet ist. Es gibt spezielle Treiber-ICs oder man nimmt 2 Bipolartransistoren und baut es diskret auf. Nachteil sind die Kosten der sehr teuren FETs.
Stand der Technik sind Spezial-ICs bzw. IGBTs wie IRGS14C40L von IRF oder der ISL9V5036S3S von Fairchild. Sie schalten nicht ganz so perfekt wie die obigen Lösungen, sind aber billig und haben alle nötigen Schutz gegen Überspannung eingebaut.
http://www.fairchildsemi.com/ds/IS/ISL9V5036S3S.pdf
Die HKZ muß nicht unbedingt geringere Funkendauer haben. Früher hat man mit hohen Spannungen und kleinen Kapazitäten am Kondensator gearbeitet. ebenso ist es möglich, mit geringerer Spannung bei höherer Kapazität zu arbeiten. Ein Hauptvorteil der HKZ ist aber heute wegen der sehr guten Transistoren nicht mehr gegeben. Man kann heute Ströme in fast beliebiger Höhe preiswert und mit Mikrocontroller zeitlich definiert schalten. Dadurch kann man die Primärinduktivitäten verkleinern und die Energie w=1/2*L*I^2 über den hohen Strom einprägen. Daher spart man sich die Hochgspannungserzeugung, wenn die auch heute kein zu großer Aufwand mehr ist.
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Marcello
@ Frank
Vielen Dank für die tolle & ausführliche Erklärung
Nochwas interessiert mich ... in Fachbüchern konnte ich nichts drüber finden (ausser über Energiebereitstellung in miliJoule) ... und zwar über die Induktivitäten der Spulen.
Ich hab mir vor einem Jahr mal ne alte Bosch TSZ-H vorgeknöpft (kpl. Versuchsaufbau inkl. Verteiler & Kerzen) und diese verglichen mit der uralten Kontaktgesteuerten Anlage und diverse Zusammenhänge (wie z.B. frequenzabhängiger induktiver/kapazitiver Blindwiderstand im Primärstromkreis wie auch die Primärstromregelung/-begrenzung der alten TSZ) messtechnisch nachgewiesen ... is ja ganz einfache kacke smile ... wollt ich einfach mal messen und mit eigenen Augen sehen was da tatsächlich abgeht.
Da stellte sich mir die Frage , mit welchen Spuleninduktivitäten arbeiten diese alten Anlagen wie auch die heutigen Modernen kennfeldgesteuerten Zündanlagen ???
Ich hab mal grob geschätzt ... pro Spule ca. 5 miliHenry ... kommt das in etwa hin ? Haben die modernen Zündanlagen noch weniger Spuleninduktivität ? (da bessere Transistoren deutlich höhere Primärströme sicher schalten können) ... und eine geringere Spuleninduktivität hätte z.B. ja auch den Vorteil eines geringeren induktiven Blindwiderstandes zur Folge ... d.h. man kann noch höhere Schaltfrequenzen (Drehzahlen) ohne zündungsseitige Leistungseinbuße verwirklichen ... ich denke da gerade an Formel 1 mit 18000 1/min und dergleichen ... was da wohl für ne Technik bezüglich Zündanlage drinsteckt (???) ...
Fragen über Fragen vom Tankwart ...
... Tankwart steht auf Zündanlage ... gibt immer so nen schönen 
wenn man blöd dran packt ... 
LG Marcello
Vielen Dank für die tolle & ausführliche Erklärung
Nochwas interessiert mich ... in Fachbüchern konnte ich nichts drüber finden (ausser über Energiebereitstellung in miliJoule) ... und zwar über die Induktivitäten der Spulen.
Ich hab mir vor einem Jahr mal ne alte Bosch TSZ-H vorgeknöpft (kpl. Versuchsaufbau inkl. Verteiler & Kerzen) und diese verglichen mit der uralten Kontaktgesteuerten Anlage und diverse Zusammenhänge (wie z.B. frequenzabhängiger induktiver/kapazitiver Blindwiderstand im Primärstromkreis wie auch die Primärstromregelung/-begrenzung der alten TSZ) messtechnisch nachgewiesen ... is ja ganz einfache kacke smile ... wollt ich einfach mal messen und mit eigenen Augen sehen was da tatsächlich abgeht.
Da stellte sich mir die Frage , mit welchen Spuleninduktivitäten arbeiten diese alten Anlagen wie auch die heutigen Modernen kennfeldgesteuerten Zündanlagen ???
Ich hab mal grob geschätzt ... pro Spule ca. 5 miliHenry ... kommt das in etwa hin ? Haben die modernen Zündanlagen noch weniger Spuleninduktivität ? (da bessere Transistoren deutlich höhere Primärströme sicher schalten können) ... und eine geringere Spuleninduktivität hätte z.B. ja auch den Vorteil eines geringeren induktiven Blindwiderstandes zur Folge ... d.h. man kann noch höhere Schaltfrequenzen (Drehzahlen) ohne zündungsseitige Leistungseinbuße verwirklichen ... ich denke da gerade an Formel 1 mit 18000 1/min und dergleichen ... was da wohl für ne Technik bezüglich Zündanlage drinsteckt (???) ...
Fragen über Fragen vom Tankwart ...
... Tankwart steht auf Zündanlage ... gibt immer so nen schönen wenn man blöd dran packt ... LG Marcello
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Frank
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Marcello
@ Frank
Vielen Dank...und gleich gehts weiter smile...
Mit nötiger Einschaltzeit der Spule meinst Du die Zeit ,welche mind. erforderlich ist bis die Spule geladen ist (???) richtig ? (also die Zeit solange Primärstrom zwecks Magnetfeldaufbau fliessen muss ,bevor man diesen zum ZZP dann schlagartig "ausschaltet").
Was mir bekannt ist ,ist das die Primärwicklungen der heutigen TSZ-Spulen bei 0,4-0,7 Ohm liegen ... aber was da oben steht hat sicher noch mit was anderem zu tun ... das würde ich gerne verstehen was das genau bedeutet ... Elektrotechnik ist sehr interessantes Gebiet ... Chef muss mir schon wieder erklären grins ...
Richtig klasse fänd ich mal ein kleines einfaches Rechenbeispiel für irgend ne angenommene Anwendung einer Zündspule in ner Kfz-Zündanlage ... so mit Einschaltzeit , so und so viel mOhm bei Induktivität X und näherungsweise ca. 10 Volt und so ... seeeeehr interessant.
So von wegen (so stell ich mir das vor) ... -> angenommen wir haben ne Spule mit 4 mHenry Induktivität ,Primärwicklungswiderstand im Ruhezustand von 0,7 Ohm usw. usw .... wie sich das Ganze dann halt zueinander verhält und wie es zu verstehen ist ... wäre klasse ... bin sehr neugierig ... was die uns dazu in der Meisterschule erzählt haben reicht gerade mal zum Kartoffel schälen ... aber ich will noch viel mehr drüber wissen ... endlich mal jemand der das anscheinend perfekt drauf hat und mir das mal erklären kann wie es bis ins Detail funktioniert ...
Besten Dank im voraus.
LG Marcello
Vielen Dank...und gleich gehts weiter smile...
Mit nötiger Einschaltzeit der Spule meinst Du die Zeit ,welche mind. erforderlich ist bis die Spule geladen ist (???) richtig ? (also die Zeit solange Primärstrom zwecks Magnetfeldaufbau fliessen muss ,bevor man diesen zum ZZP dann schlagartig "ausschaltet").
Was bedeutet genau "bei ohmschem Anteil von typisch 100 mOhm" ???Die Induktivitäten liegen bei PKWs mit Doppelfunkenzündung heute um 2...4mH bei ohmschem Anteil von typisch 100 mOhm
Was mir bekannt ist ,ist das die Primärwicklungen der heutigen TSZ-Spulen bei 0,4-0,7 Ohm liegen ... aber was da oben steht hat sicher noch mit was anderem zu tun ... das würde ich gerne verstehen was das genau bedeutet ... Elektrotechnik ist sehr interessantes Gebiet ... Chef muss mir schon wieder erklären grins ...
Richtig klasse fänd ich mal ein kleines einfaches Rechenbeispiel für irgend ne angenommene Anwendung einer Zündspule in ner Kfz-Zündanlage ... so mit Einschaltzeit , so und so viel mOhm bei Induktivität X und näherungsweise ca. 10 Volt und so ... seeeeehr interessant.
So von wegen (so stell ich mir das vor) ... -> angenommen wir haben ne Spule mit 4 mHenry Induktivität ,Primärwicklungswiderstand im Ruhezustand von 0,7 Ohm usw. usw .... wie sich das Ganze dann halt zueinander verhält und wie es zu verstehen ist ... wäre klasse ... bin sehr neugierig ... was die uns dazu in der Meisterschule erzählt haben reicht gerade mal zum Kartoffel schälen ... aber ich will noch viel mehr drüber wissen ... endlich mal jemand der das anscheinend perfekt drauf hat und mir das mal erklären kann wie es bis ins Detail funktioniert ...
Besten Dank im voraus.
LG Marcello
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Frank
Einschaltzeit der Spule= Zeit die die Spule primärseitig eingeschaltet sein muß, damit sich das Magnetfeld hinreichend aufbaut. Entspricht umgerechnet über die Drehzahl dem Schließwinkel.
Doe Spuel ist keine ideale Induktivität - der Wicklungsdraht hat einen Widesrtand um 0,1 Ohm. Habe diesen Wert bei Bosch und Beru auch mal nachgemessen.
Der Wert soll möglichst gering sein, damit der Strom sich ungehindert aufbauen kann. Früher war der Widerstand dagegen hoch, da die Elektronik den Strom nicht begrenzen konnte (musste dann durch den Widerstand geschehen).
Bei kleinen Widerständen ist die Berechnung ganz einfach:
Nehmen wir 4mH, 0,15 Ohm und 20mJ
W=1/2*L*I^2
0,02J=0,5*0,004*I^2 -> I=3,16A
Beim 3.16A haben wir an den 0,15 Ohm einen Spannungsverlust von
U=R*I
3,16*0,15=1,42V.
Im Steuergerät habe der Transistor bei 3,16A auch etwa 1,5V Verlust. Macht in Summe etwa 3V. Mit Kabelwiderständen nochmals 2V. Da dieser Spannungsverlust erst beim Spitzenstrom auftritt, nehmen wir im Mittel grob geschätzt die Hälfte, also etwa 2,5V. Von der Bordspannung von 12...13V bleiben damit etwa 10V übrig.
I=U*t/L
3,16A=10V*t/0,004H ->t=0,00126s, also 1,3ms
Bei 6000 1/min dreht der Motor mit 100 1/s. Eine Umdrehung (360 Grad)dauert damit 1/100s=0,01s. Damit muß die Spule 36 Grad geladen werden.
Beim 4-Takt 1 Zylinder gibt es eine Zündung alle 2 Umdrehungen. Beim 4 Zylinder damit 4 Zündungen alle 2 Umdrehungen=2 Zündungen pro Umdrehung. Damit muß die Spule (eine Spule für alle 4 Zylinder) 2x geladen werden, was 72 Grad kostet. Geht also noch problemlos. Hat man 2 spulen für die 4 Zylinder, entschärft sich das um die Hälfte wieder auf 36 Grad. Will man höhere Energie haben (Verluste in Funkenstrecken, Zündkabel, Entstörwiderständen), verschärft es sich.
Bei hohem Widerstand muß man anders rechnen. Dann nimmt man den Ansatz der e-Funktion mit der Zeitkonstante aus Widerstand und Spule. Steht im Physikbuch.
Will man die Stromabhängige Flußspannung am Bipolartransistor berücksichtigen, kommt man auf eine Differentialgleichung. Deren Lösung ist unnötig, da die Toleranzen in der Praxis eine zu genaue Berechnung überflüssig machen. Man rechnet großzügig worst-case und die Sache läuft.
Noch besser ist es, die Zündendstufe z.B. in LT-Spice zu simulieren.
Doe Spuel ist keine ideale Induktivität - der Wicklungsdraht hat einen Widesrtand um 0,1 Ohm. Habe diesen Wert bei Bosch und Beru auch mal nachgemessen.
Der Wert soll möglichst gering sein, damit der Strom sich ungehindert aufbauen kann. Früher war der Widerstand dagegen hoch, da die Elektronik den Strom nicht begrenzen konnte (musste dann durch den Widerstand geschehen).
Bei kleinen Widerständen ist die Berechnung ganz einfach:
Nehmen wir 4mH, 0,15 Ohm und 20mJ
W=1/2*L*I^2
0,02J=0,5*0,004*I^2 -> I=3,16A
Beim 3.16A haben wir an den 0,15 Ohm einen Spannungsverlust von
U=R*I
3,16*0,15=1,42V.
Im Steuergerät habe der Transistor bei 3,16A auch etwa 1,5V Verlust. Macht in Summe etwa 3V. Mit Kabelwiderständen nochmals 2V. Da dieser Spannungsverlust erst beim Spitzenstrom auftritt, nehmen wir im Mittel grob geschätzt die Hälfte, also etwa 2,5V. Von der Bordspannung von 12...13V bleiben damit etwa 10V übrig.
I=U*t/L
3,16A=10V*t/0,004H ->t=0,00126s, also 1,3ms
Bei 6000 1/min dreht der Motor mit 100 1/s. Eine Umdrehung (360 Grad)dauert damit 1/100s=0,01s. Damit muß die Spule 36 Grad geladen werden.
Beim 4-Takt 1 Zylinder gibt es eine Zündung alle 2 Umdrehungen. Beim 4 Zylinder damit 4 Zündungen alle 2 Umdrehungen=2 Zündungen pro Umdrehung. Damit muß die Spule (eine Spule für alle 4 Zylinder) 2x geladen werden, was 72 Grad kostet. Geht also noch problemlos. Hat man 2 spulen für die 4 Zylinder, entschärft sich das um die Hälfte wieder auf 36 Grad. Will man höhere Energie haben (Verluste in Funkenstrecken, Zündkabel, Entstörwiderständen), verschärft es sich.
Bei hohem Widerstand muß man anders rechnen. Dann nimmt man den Ansatz der e-Funktion mit der Zeitkonstante aus Widerstand und Spule. Steht im Physikbuch.
Will man die Stromabhängige Flußspannung am Bipolartransistor berücksichtigen, kommt man auf eine Differentialgleichung. Deren Lösung ist unnötig, da die Toleranzen in der Praxis eine zu genaue Berechnung überflüssig machen. Man rechnet großzügig worst-case und die Sache läuft.
Noch besser ist es, die Zündendstufe z.B. in LT-Spice zu simulieren.
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Armin
- Schubkarreneinpeitscher
- Beiträge: 3537
- Registriert: 17 Nov 2005 11:31
- ZXR-Modellreihe: H (89/90)
Mit dieser Frage könntest Du Dich an Monster-Sascha wenden. Sascha hat vor kurzem 12.x schrauben für die Originalsättel gekauft und verbaut, da die Originalschrauben nicht die erforderliche Zugfestigkeit für die Renne hatten und die Bremse sehr schwammig wurde.Jam hat geschrieben:Noch ne Frage, was fährst Du denn vorne für Bremsen? Habe von den originalen nix gutes gehöhrt...
lg u. cu Armin ... der mit der H1 & K tanzt
:kniefall: innen grün, außen ... [size=150][color=red]ZXR[/color][color=black] 750[/color][color=red] H1[/color][/size]
[color=red][b]Angst essen Seele auf!
[/b][/color] Zitat Schräglagentrainer vom 29.04.06
:kniefall: innen grün, außen ... [size=150][color=red]ZXR[/color][color=black] 750[/color][color=red] H1[/color][/size]
[color=red][b]Angst essen Seele auf!
[/b][/color] Zitat Schräglagentrainer vom 29.04.06
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Marcello
@ Frank
Oh prima ... vielen Dank.Sehr schön erklärt.Danke.
Und wie war das mit "Die Induktivitäten liegen bei PKWs mit Doppelfunkenzündung heute um 2...4mH bei ohmschem Anteil von typisch 100 mOhm" genau zu verstehen ???
Ich hab auch diverse Doppelfunken-Spulen von etwas neueren Pkw-Zündanlagen mal gemessen (Ford) ... da kam ich primärseitig nie unter 0,4 Ohm (Messgerät natürlich vorher abgeglichen um Messfehler auszuschließen).
Mir ist bisher noch nie ne Spule untergekommen ,welche "nur" 0,1Ohm Primärwicklungswiderstand hatte ... es waren immer 0,4 - 0,7 Ohm (mit Digitalmultimeter gemessen und vorher auf 0 abgeglichen).
LG Marcello
Oh prima ... vielen Dank.Sehr schön erklärt.Danke.
Und wie war das mit "Die Induktivitäten liegen bei PKWs mit Doppelfunkenzündung heute um 2...4mH bei ohmschem Anteil von typisch 100 mOhm" genau zu verstehen ???
Ich hab auch diverse Doppelfunken-Spulen von etwas neueren Pkw-Zündanlagen mal gemessen (Ford) ... da kam ich primärseitig nie unter 0,4 Ohm (Messgerät natürlich vorher abgeglichen um Messfehler auszuschließen).
Meinst Du damit ,DER GESAMTE Primärwicklungswiderstand der Spule betrug nur 0,1Ohm ??? ... echt sehr wenig ... aber dank der Stromregelung & modernen Halbleitertechnik wohl kein Thema für die Zündendstufe.der Wicklungsdraht hat einen Widesrtand um 0,1 Ohm. Habe diesen Wert bei Bosch und Beru auch mal nachgemessen
Mir ist bisher noch nie ne Spule untergekommen ,welche "nur" 0,1Ohm Primärwicklungswiderstand hatte ... es waren immer 0,4 - 0,7 Ohm (mit Digitalmultimeter gemessen und vorher auf 0 abgeglichen).
LG Marcello
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Marcello
Yo grins ... da kann ich noch viel lernen von Frank ... manche Sachen muss man leider aus Büchern lernen (zumindest von theoretischer Seite) ... und leider steht in meinen Büchern nicht alles drin und Elektrotechnik & Physik interessiert mich sehr ... z.B. Differential-Gleichungen kann ich auch nicht rechnen (nie gelernt) ... aber dafür kann ich mich richtig gut vollpissen wenn ich gesoffen hab (kann auch nich jeder Auf Zündanlagen , Vergaser und Gemischaufbereitungssysteme war ich schon immer schärfer wie Nachbars Lumpi ... besonders Gaser und Zündanlagen machen mich soooo richtig an
LG Marcello
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Frank
Richtig genau kann man mit 4-Leiter-Prinzip messen. Dabei liefern 2 Drähte einen Konstantstrom (z.B. 10mA) und die beiden anderen Kabel nehmen die entstehende Spannung ab. Diese gehen dann ein einen sehr empfindlichen und hochohmigen Meßverstärker. Mit abgeglichenem 2-leiter Meßgerät geht es deutlich ungenauer - bei gemessenem 0,4 Ohm wird die Spule aber deutlich über den 0.1 Ohm liegen. der Wert ist auch nicht genormt. Kann jeder Hersteller machen, was er will. Exemplarisch hatte ich mal einige Spulen gemessen, die grob um 0,1Ohm lagen. Direkt an den Klemmen mit 4-leiter gemessen. Man kann sich auch mehr leisten - aber damit verliert man Spannung zum Treiben des Stromes in die Drossel. Die Induktivitäten habe ich auch gemessen (Meßfrequenz 1kHz) - sie lagen im genannten Bereich. Kann bei gelegenheit noch weitere Typen messen - z.B. im Winter die der ZXR...
Die geringen Widerstände gehen nur bei Anlagen mit Strombegrenzung in der Endstufe. Das Grobe regelt der Controller über die dynamische Anpassung des Schließwinkels - den kurzen restzeitraum begrenzt die Endstufe linear, wobei kurzzeitig hohe Verlustleistungen entstehen. Beim Versagen der Strombegrenzung aus irgendeinem Grund kracht es ganz gewaltig.
Das Übersetzungsverhältnis der Beru lag übrigens bei 91. Da die Induktivität quadratisch zum Übersetzungsverhältnis läuft, ergibt sich daraus eine Sekundärinduktivität von über 30 Henry!
Die geringen Widerstände gehen nur bei Anlagen mit Strombegrenzung in der Endstufe. Das Grobe regelt der Controller über die dynamische Anpassung des Schließwinkels - den kurzen restzeitraum begrenzt die Endstufe linear, wobei kurzzeitig hohe Verlustleistungen entstehen. Beim Versagen der Strombegrenzung aus irgendeinem Grund kracht es ganz gewaltig.
Das Übersetzungsverhältnis der Beru lag übrigens bei 91. Da die Induktivität quadratisch zum Übersetzungsverhältnis läuft, ergibt sich daraus eine Sekundärinduktivität von über 30 Henry!
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Marcello
Aha ah jetzt ja ... danke.
Also ist mein Digitalmultimeter demnach ein 2-Leiter-Messgerät (2 Messleitungen rot und schwarz dran
) und recht ungenau bezüglich Widerstandsmessung.
Denn mein Multimeter zeigte mir immer 0,4-0,7 Ohm primärseitig.
Zu gern würde ich mal mit nem 4-Leiter-Messgerät messen ... aber so ein Ding hab ich noch nie gesehen.
Mein Kumpel ist selbständiger Radio-Fernsehtechniker ... vielleicht kann er mir das mal in seiner Werkstatt an nem Fernseher oder DVD-Spieler zeigen und vormessen ...würd ich gern mal mit eigenen Augen sehen bezüglich Messergebnisse.
Also kann ich grob davon ausgehen ,daß wenn ich mit meinem Multimeter niederohmig durchmesse ,daß der tatsächliche ohmsche Widerstand immer etwas kleiner ist ,als mein Digitalmultimeter mir anzeigt ... interessant (da 2-Leiter-Messgerät).
Für Leitungen und dergleichen in Kfz durchzumessen völlig ausreichend ... aber wenn man es möglichst genau wissen will dann ist es wohl doch ziemlich ungenau ...
Dann machen die Hersteller anscheinend auch mit Absicht "falsche Prüfangaben" in der Literatur ,wenn dort z.B. steht Primärwicklung Soll = 0,4-0,7 Ohm (und in Wirklichkeit sind es 0,1Ohm) ... die gehen also davon aus ,daß man ein stinknormales Multimeter (=2-Leiter-Messgerät) benutzt ,welches dann mehr anzeigt als tatsächlich der Fall ... sehr interessant.
Richtig Chef
LG Marcello
Also ist mein Digitalmultimeter demnach ein 2-Leiter-Messgerät (2 Messleitungen rot und schwarz dran
) und recht ungenau bezüglich Widerstandsmessung.Denn mein Multimeter zeigte mir immer 0,4-0,7 Ohm primärseitig.
Zu gern würde ich mal mit nem 4-Leiter-Messgerät messen ... aber so ein Ding hab ich noch nie gesehen.
Mein Kumpel ist selbständiger Radio-Fernsehtechniker ... vielleicht kann er mir das mal in seiner Werkstatt an nem Fernseher oder DVD-Spieler zeigen und vormessen ...würd ich gern mal mit eigenen Augen sehen bezüglich Messergebnisse.
Also kann ich grob davon ausgehen ,daß wenn ich mit meinem Multimeter niederohmig durchmesse ,daß der tatsächliche ohmsche Widerstand immer etwas kleiner ist ,als mein Digitalmultimeter mir anzeigt ... interessant (da 2-Leiter-Messgerät).
Für Leitungen und dergleichen in Kfz durchzumessen völlig ausreichend ... aber wenn man es möglichst genau wissen will dann ist es wohl doch ziemlich ungenau ...
Dann machen die Hersteller anscheinend auch mit Absicht "falsche Prüfangaben" in der Literatur ,wenn dort z.B. steht Primärwicklung Soll = 0,4-0,7 Ohm (und in Wirklichkeit sind es 0,1Ohm) ... die gehen also davon aus ,daß man ein stinknormales Multimeter (=2-Leiter-Messgerät) benutzt ,welches dann mehr anzeigt als tatsächlich der Fall ... sehr interessant.
Richtig Chef
LG Marcello
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Marcello
@ Frank
Bitte fleissig weiterschreiben ... vielen Dank
Ich druck mir jede Seite aus und bau mir ein Zündanlagen-Buch davon ... alles sehr interessant
... bloss nich aufhören mit schreiben
... um 1Uhr geh ich heute schlafen und morgen früh um 6 bin ich dann wieder da und drucke weiter aus ... ok
LG Marcello
Bitte fleissig weiterschreiben ... vielen Dank
Ich druck mir jede Seite aus und bau mir ein Zündanlagen-Buch davon ... alles sehr interessant
... bloss nich aufhören mit schreiben
... um 1Uhr geh ich heute schlafen und morgen früh um 6 bin ich dann wieder da und drucke weiter aus ... ok LG Marcello
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Armin
- Schubkarreneinpeitscher
- Beiträge: 3537
- Registriert: 17 Nov 2005 11:31
- ZXR-Modellreihe: H (89/90)
Muss ich Dir recht geben. Volle Zustimmung!!Marcello hat geschrieben: ... Vergaser und Gemischaufbereitungssysteme war ich schon immer schärfer wie Nachbars Lumpi ... besonders Gaser und Zündanlagen machen mich soooo richtig an ...
Beim 3. SWE hast Du einen neuen Rekort in Simultan- Gasercheck aufgestellt.
lg u. cu Armin ... der mit der H1 & K tanzt
:kniefall: innen grün, außen ... [size=150][color=red]ZXR[/color][color=black] 750[/color][color=red] H1[/color][/size]
[color=red][b]Angst essen Seele auf!
[/b][/color] Zitat Schräglagentrainer vom 29.04.06
:kniefall: innen grün, außen ... [size=150][color=red]ZXR[/color][color=black] 750[/color][color=red] H1[/color][/size]
[color=red][b]Angst essen Seele auf!
[/b][/color] Zitat Schräglagentrainer vom 29.04.06
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Frank
Privat nutze ich ein Fluke 85-III. In der Firma sind viele elitäre Geräte, die sich in Maßen auch privat nutzen lassen (Mittagspause).
Einmal bin ich drauf reingefallen. Primärwiderstand wurde mit 2,7 Ohm gemessen - Fluke zeigte was um 0,2 Ohm an. Nach langer Überlegung wurde klar, daß das gerät korrekt arbeitet - und der angezeigte Wert doch nicht dem Spulenwiderstand entspricht.
Das Gerät mißt mit 1kHz den Phasenwinkel Phi zwischen Spannung und Strom sowie die Impedanz Z. Daraus berechnet das Gerät den Wert des ohmschen Widerstandes sowie den wert der Induktivität der Spule:
R=Z*cos(phi)
Xl=Z*sin(phi) und daraus L=Xl/(2*pi*1000Hz)
Bei 1kHz entstehen aber im Eisenkern der Spule schon erhebkliche Verluste. Diese erzeugen wie auch der echte ohmsche Anteil eine Wirkleistung. Das Meßgerät zeigt dann die Summe aus den ohmschen Verlusten und den Wirbelstromverlusten an.
Einmal bin ich drauf reingefallen. Primärwiderstand wurde mit 2,7 Ohm gemessen - Fluke zeigte was um 0,2 Ohm an. Nach langer Überlegung wurde klar, daß das gerät korrekt arbeitet - und der angezeigte Wert doch nicht dem Spulenwiderstand entspricht.
Das Gerät mißt mit 1kHz den Phasenwinkel Phi zwischen Spannung und Strom sowie die Impedanz Z. Daraus berechnet das Gerät den Wert des ohmschen Widerstandes sowie den wert der Induktivität der Spule:
R=Z*cos(phi)
Xl=Z*sin(phi) und daraus L=Xl/(2*pi*1000Hz)
Bei 1kHz entstehen aber im Eisenkern der Spule schon erhebkliche Verluste. Diese erzeugen wie auch der echte ohmsche Anteil eine Wirkleistung. Das Meßgerät zeigt dann die Summe aus den ohmschen Verlusten und den Wirbelstromverlusten an.
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Marcello
Aha ... versteh ich das richtig ,daß das Fluke an die zu messende Spule eine Wechselspannung anlegt mit der Frequenz 1000 Hz (1000 mal pro Sekunde wechselt die Stromrichtung bzw. Polarität).Das Gerät mißt mit 1kHz den Phasenwinkel Phi zwischen Spannung und Strom sowie die Impedanz Z. Daraus berechnet das Gerät den Wert des ohmschen Widerstandes sowie den wert der Induktivität der Spule:
Als Impedanz bezeichnet man ja den Widerstand in einem Wechselspannungsstromkreis.
Bei Induktivitäten sagt man ,die Spannung eilt dem Strom aufgrund der Spuleninduktivität um einen gewissen Phasenwinkel voraus (so ca. 90 Grad hatte ich da mal irgendwo gelesen).
Bei Kapazitäten ist das Verhalten umgekehrt ... da eilt der Strom der Spannung in gewissem Phaswenwinkel voraus.
Zurück zur Zündspule :
Da mit der Frequenz der induktive Blindwiderstand X in der Spule wirksam wird ,so addiert sich dieser dann logischerweise zum ohmschen Wirkwiderstand dazu.In beiden Fällen wird Leistung verbraten...am ohmschen Widerstand in Form von Wärme (Spannungsabfall an der Wicklung) und im Fall des induktiven Blindwiderstandes in Form einer "Spulen-Gegenspannung" ,welche der angelegten Spannung gemäß der Lenzschen Regel ihrer Ursache stets entgegengerichtet ist.
Ich verstehe nur noch nicht so ganz ,wie das Messgerät es schafft den genauen ohmschen "Wicklungs-Wirkwiderstand" zu bestimmen und gleichzeitig den induktiven Blindwiderstand X (aufgrund der Spulen-Induktivität) davon exakt auszuklammern (oder geschieht dies aufgrund der vom Messgerät ermittelten Induktivität der zu messenden Spule ??? und das Messgerät kann dann somit auf den tatsächlichen ohmschen Wirkwiderstand schliessen ???) ...
Wirbelströmen versucht man ja in Spulen-Eisenkernen stets mit der Lamelierung als sogenannte "Blechpakete" entgegen zu wirken ,um Verluste möglichst gering zu halten.
Sehr interessant ...
@ Frank
Bitte nun weiter fortfahren mit Deinem Zündanlagen-Lehrgang ... ich bin ganz Ohr und bedanke mich für Deine fachkompetenten Ausführungen
LG Marcello
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Frank
Mein Fluka kann das nicht - nur die Geräte in der Firma. Das Philips Gerät mißt stur bei 1kHz. Es kann Widerstände, Spulen und Kondensatoren sehr genau messen (Kelvinleitung, 4-Leiter). Damit habe ich die Spulen getestet. Auch Kombinationen der Bauteile lassen sich messen, z.B. Reihenschaltung Spule - Widerstand oder Parallelschaltung Spule - Widerstand. Kombination Spule - Kondensator wird als Resultierende gemessen, da sich die Bauteoile ja aufheben. Berechnet man z.B. für die Spule bei 1kHz einen Blindleistungskondensator und klemmt diesen parallel, zeigt das Gerät fast nur ohmschen Anteil an. Dann gibt es einen sehr elitären Netzwerkanalyzer von HP. Hat man 80.000DEM gekostet vor 15 Jahren. Lassen swich auch komplexe Filterschaltungen sehr schön mit testen.
Die Impedanz ist das Verhältnis vom Effektivwert der Spannung zum Effektivwert des Stromes. Z.B. 10V/5A=2Ohm. Die Effekltivwerte können mit dem normalen Multimeter gemessen werden. Diese Impedanz beinhaltet Spule und ohmschen Widerstand. Zur trennung der beiden Größen braucht das Meßgerät eine weitere Größe: den POhasenwinkel zwischen Spannung und Strom.
Nur mit dem Oszi sieht man jedoch auch die Phasenlage aus Spannung zu Strom (das Meßgerät muß die Phase auch ermitteln - das geht über die erkennung der Nulldurchgänge sehr einfach und genau). Beim Widerstand ist sie 0, bei der Spule eilt die Spannung 90 Grad voraus, beim Kondensator der Strom 90 Grad. Bei Kombination Spule mit Widerstand lassen sich beliebige Winkel zwischen 0 und 90 Grad einstellen.
Hat man mit dem Oszi z.B. eine Phase von 30 Grad bestimmt, kann man die 2 Ohm aufspalten in den Anteil des ohmschen Widerstandes (=Verluste, an sich unerwünscht) und dem Blindwiderstand der Spule. Das geht mit den oben angegebenen sin - und cos- Formeln.
Aus der bekannten Meßfrequenz und dem Blindwiderstand der Spule kriegt man dann endlich die Induktivität raus.
Kannst das Verfahren von Hand rechnen für die 2 Ohm und 30 Grad. Geht natürlich auch für alle anderen Werte. Das Meßgerät macht dies per Mikrocontroller.
Problem ist jedoch, daß beim ohmschen Verlustanteil nicht unterschieden wird zwischen den Hysterese-Verlusten im Eisen und denen im Wicklungswiderstand. Den echten Wicklungswiderstand kriegt man nur durch messung mittels Gleichstrom - hier ist die Hysdterese ja null, da konstantes Magnetfeld.
Verbraten wird Energie nur am ohmschen Anteil. die geht in Wärme und ist damit verloren. Die Energie am induiktiven abnteil steckt dagegen im Magnetfeld - und von dort läßt sie sich auch wieder nutzbar herausholen. Geht dann entweder in die Zündkerze oder unerwünschterweise ion die Zündendstufe. Jedes Schaltnetzteil im Fernsehapparat arbeitet so.
Wirbelströmen versucht man ja in Spulen-Eisenkernen stets mit der Lamelierung als sogenannte "Blechpakete" entgegen zu wirken ,um Verluste möglichst gering zu halten.
->Das wurde bei der Beru Spule auch gemacht - bei 1kHz ist die Blechdicke aber zu dick. Die Blechung geht gut nur für einige 100Hz - darüber nimmt man bessere Ferritkerne.
Die Impedanz ist das Verhältnis vom Effektivwert der Spannung zum Effektivwert des Stromes. Z.B. 10V/5A=2Ohm. Die Effekltivwerte können mit dem normalen Multimeter gemessen werden. Diese Impedanz beinhaltet Spule und ohmschen Widerstand. Zur trennung der beiden Größen braucht das Meßgerät eine weitere Größe: den POhasenwinkel zwischen Spannung und Strom.
Nur mit dem Oszi sieht man jedoch auch die Phasenlage aus Spannung zu Strom (das Meßgerät muß die Phase auch ermitteln - das geht über die erkennung der Nulldurchgänge sehr einfach und genau). Beim Widerstand ist sie 0, bei der Spule eilt die Spannung 90 Grad voraus, beim Kondensator der Strom 90 Grad. Bei Kombination Spule mit Widerstand lassen sich beliebige Winkel zwischen 0 und 90 Grad einstellen.
Hat man mit dem Oszi z.B. eine Phase von 30 Grad bestimmt, kann man die 2 Ohm aufspalten in den Anteil des ohmschen Widerstandes (=Verluste, an sich unerwünscht) und dem Blindwiderstand der Spule. Das geht mit den oben angegebenen sin - und cos- Formeln.
Aus der bekannten Meßfrequenz und dem Blindwiderstand der Spule kriegt man dann endlich die Induktivität raus.
Kannst das Verfahren von Hand rechnen für die 2 Ohm und 30 Grad. Geht natürlich auch für alle anderen Werte. Das Meßgerät macht dies per Mikrocontroller.
Problem ist jedoch, daß beim ohmschen Verlustanteil nicht unterschieden wird zwischen den Hysterese-Verlusten im Eisen und denen im Wicklungswiderstand. Den echten Wicklungswiderstand kriegt man nur durch messung mittels Gleichstrom - hier ist die Hysdterese ja null, da konstantes Magnetfeld.
Verbraten wird Energie nur am ohmschen Anteil. die geht in Wärme und ist damit verloren. Die Energie am induiktiven abnteil steckt dagegen im Magnetfeld - und von dort läßt sie sich auch wieder nutzbar herausholen. Geht dann entweder in die Zündkerze oder unerwünschterweise ion die Zündendstufe. Jedes Schaltnetzteil im Fernsehapparat arbeitet so.
Wirbelströmen versucht man ja in Spulen-Eisenkernen stets mit der Lamelierung als sogenannte "Blechpakete" entgegen zu wirken ,um Verluste möglichst gering zu halten.
->Das wurde bei der Beru Spule auch gemacht - bei 1kHz ist die Blechdicke aber zu dick. Die Blechung geht gut nur für einige 100Hz - darüber nimmt man bessere Ferritkerne.
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Marcello
Aha ... dann stell ich mir jetzt mal nen einfachen Versuchsaufbau vor ... ->Die Impedanz ist das Verhältnis vom Effektivwert der Spannung zum Effektivwert des Stromes. Z.B. 10V/5A=2Ohm. Die Effekltivwerte können mit dem normalen Multimeter gemessen werden. Diese Impedanz beinhaltet Spule und ohmschen Widerstand. Zur trennung der beiden Größen braucht das Meßgerät eine weitere Größe: den POhasenwinkel zwischen Spannung und Strom.
Ich nehme ein Labornetzteil und stelle es exakt auf 10,00 Volt Gleichspannung ein...an dieses Netzteil schließe ich die Primärwicklung einer Zündspule (mit Eisenkern) an...
Vorab:
Mein stinknormales Multimeter sagt mir statischer ohmscher Primärwicklungswiderstand = 0,7 Ohm.
Statisch gerechnet würde das I=U/R = 10V : 0,7Ohm einem Strom I = 14,29 Ampere entsprechen.
Jetzt schließe ich die Spule ans Netzteil an (Netzteil muss natürlich diesen Strom liefern können und dafür ausgelegt sein,damit es nicht tot bleibt nach meinem Versuch smile...)...im ersten Augenblick induziert sich in der Spule beim Einschalten des Stromes eine Spannung gemäß der Lenzschen Regel ,welcher der angelegten Spannung entgegengerichtet ist...dadurch erfolgt der Stromanstieg nicht sofort und schlagartig auf seinen möglichen Max-Wert ,sondern "erfährt" eine Phasenverschiebung von ca. 90Grad bis er seinen Maximalwert erreicht und eilt somit der angelegten Spannung hinterher.
Die Hysteresis-Schleife wird dann ja nicht durchlaufen ,sondern "fährt" nur in eine Richtung nach "rechts oben im Diagramm",bis das Magnetfeld resultierend aus fließendem Strom aufgebaut bzw. gesättigt ist (=Strom hat Max-Wert erreicht)...schalte ich den Strom wieder aus ,so fällt die Hysteresis-Schleife zurück auf den Wert der Remanenz (Spule mit Eisenkern).
Zurück zum Versuch ,wo ich gerade den Strom durch die Spule eingeschaltet habe bei 10,00 Volt angelegter Spannung ... ->
Diesen dann "tatsächlichen" Stromwert notiere ich und rechne dann nochmalig mit meinen 10Volt gemäß I=U/R ... dann müsste ich doch (da Gleichspannung anliegt) auch den tatsächlichen ohmschen Widerstand der Spule rausbekommen oder ??? ... denn da Gleichspannung angelegt ist ,ist die Induktivität der Spule ausser beim ein- und ausschalten des Stromes gleich null und das Magnetfeld während fließenden Stromes somit konstant.
Das Einzige ,was ich mir nun vorstelle ist das mein Rechenergebnis doch noch nen Fehler bzw. ne Ungenauigkeit aufweist ->
Aufgrund des fließenden Stromes in der Wicklung wird diese erwärmt ,da an ihr ein Spannungsabfall von 10Volt entsteht ,dessen Energie in Form von Wärme "verbraten" wird ... des weiteren erhöht sich gemäß des Temperaturkoeffizienten von Kupfer der Leitungswiderstand der gesamten Wicklung bei dieser Erwärmung um einen gewissen Betrag und mein ohmscher Leitungswiderstand steigt somit und somit auch mein Spannungsabfall an ihm und mein Stromfluss sinkt ... also ist mein Rechenergebnis gemäß R=U/I "dynamisch" gemessen schon wieder ungenau (Strom I weicht ab ,da Wicklung warm)... ausser ich würde die Erwärmung des Kupfer berücksichtigen und diese ohmsche Widerstandsänderrung der Spule dann "ausklammern" ... denn letztlich wollte ich ja messtechnisch einfach mal versuchen rauszukriegen was meine Primärwicklung statisch "tatsächlich" bei 20Grad Celsius für nen ohmschen Widerstand hat und diesen dann mal vergleichen mit den statisch gemessenen 0,7Ohm vom stinknormalen Digitalmultimeter ... hmmm
... aber dynamisch ist es ja wieder anders und mein Rückschluss auf die statisch gemessenen 0,7Ohm "hinkt" somit ...Auf der anderen Seite frag ich mich gerade ... geht mir meine Primärwicklung nicht direkt "fliegen" ,wenn dort "zu lange" so hoher Strom fließt ... geht wohl nur kurzzeitig ,sonst tot ... mein Versuch klingt irgendwie nach nem Begräbnis zur Zeit hihi ...
Nochwas frag ich mich gerade wegen der Induktivität der Spule ... und zwar beim aussschalten des Stromes ... besser nicht schlagartig den Strom ausschalten ,sondern am Netzteil die Spannung langsam runter drehen ... denn schlagartiges Abschalten (Induktionsspannung der Primärwicklung erfolgt dann in gleiche Richtung der angelegten Spannung) = viiiiiiiel Schaden am teuren Netzteil oder
Oder hab ich mir da jetzt totalen Müll zusammengereimt ???
Glaube , es ist an der Zeit das Chef das mal schnell gerade biegt ... vielen Dank Chef
LG Marcello
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Marcello
Ach Chef ... neben meinem "Begräbnis-Versuchsaufbau" fällt mir direkt nochwas ein ... und zwar die Transformator-Rückwirkung ins Bordnetz (also Zündanlage im Kfz verbaut mit allem drum und dran) ...
Man geht da doch hin und verschaltet nen Kondensator parallel zwischen Klemme 15 (Zündungsplus) und Klemme 31 (Masse) ,um diese Transformator-Rückwirkung (der sehr energiereichen Sekundärseite) zu bedämpfen ... (???) ... oder wie genau verhält sich das mit der Transformator-Rückwirkung der Zündspule im Kfz
Scheint weniger problematisch zu sein,aber vorhanden ist sie ja nunmal und soll nicht ins Bordnetz des Kfz "hineinstören" ...
Kannst Du mal kurz erklären Chef ... vielen Dank
...und paar fachkompetente Worte zu meinem Versuchsaufbau würden mich auch sehr interessieren...was meinst Du ,was meine Messungen ergeben würden oder ergäbe es eher nen Atompilz über meinem Haus und alle Nachbarn (ausser mir selbst ) = tot
LG Marcello
Man geht da doch hin und verschaltet nen Kondensator parallel zwischen Klemme 15 (Zündungsplus) und Klemme 31 (Masse) ,um diese Transformator-Rückwirkung (der sehr energiereichen Sekundärseite) zu bedämpfen ... (???) ... oder wie genau verhält sich das mit der Transformator-Rückwirkung der Zündspule im Kfz
Scheint weniger problematisch zu sein,aber vorhanden ist sie ja nunmal und soll nicht ins Bordnetz des Kfz "hineinstören" ...
Kannst Du mal kurz erklären Chef
... vielen Dank ...und paar fachkompetente Worte zu meinem Versuchsaufbau würden mich auch sehr interessieren...was meinst Du ,was meine Messungen ergeben würden oder ergäbe es eher nen Atompilz über meinem Haus und alle Nachbarn (ausser mir selbst
) = tot LG Marcello
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Marcello
" ... -
dr.bruno
-
Marcello
@Dr.Bruno
Du ich hab auch nur bissi Grundkenntnisse drauf und mehr nich ...
Von daher müssen wir nun Chef Frank fleissig abmelken ,um zu lernen hihi ... oft ist es in Büchern mit soviel "Fremdworten" erklärt ,daß normaler Mann und Nicht-Elektrotechniker es überhaupt nicht verstehen kann.
Hab mich letzt mal mit einfachen Reihenschwingkreisen/Parallelschwingkreisen usw. bissi auseinander gesetzt ... Gütefaktor,Resonanz im Schwingkreis und und und ... nach der 10ten Zeichnung/Diagramm hab ich dann aufgehört zu lesen ... da brummte mir schon die Birne ... und fachkompetente Kollegen wie Frank (die das gelernt haben) gähnen über sowas smile ... ich würde so manche Zusammenhänge auch gern verstehen ,aber dafür brauch ich ne einfache Erklärung und vielleicht auch bissi vorrechnen an einfachen Beispielen ... sonst versteh ich auch nur Bahnhof (wie bei den schlauen Büchern...man geht euphorisch dran und will was lernen ... dann begegnet einem dort meist Fachjargon der Elektrotechniker bis zum abwinken ... irgendwann gibt der (der es nicht gelernt hat) dann auf ,weils dann auch keinen Spaß mehr macht wenn man nicht mehr folgen kann bzw. nicht mehr mitrechnen kann und niemand da der es einem dann "einfach" erklären kann anhand von einfachen Beispielen aus dem Leben ... ).
Oder in anderem Konstruktions-Buch steht z.B. "Auf Schwingungen 1ter/2ter Ordnung rotierend/oszillierend wie auch Hertzsche Schwingung der KW wird hier nich weiter eingegangen ... oder z.B. das und das der Strömungslehre gemäß Dr. so und so wird hier nicht weiter erörtert ,da der Autor diese Kenntnisse voraussetzt sonst würde der Rahmen des Buches gesprengt "... dann liest Du weiter und die rechnen wie bekloppt rum und stellen fette Formeln um und Du peilst dann fast gar nix mehr hihi ... guckst Dir die Bilder an (versuchst zu verstehen was die meinen) und gut is grins ... offen bleibt oft "Scheisse ich will doch wissen wie es genau funktioniert ... gibts vielleicht ein Buch wo es für blöde drin steht ??? ) ... geht mir genauso ...
Also ... mal warten bis Chef wieder im Land ist ... und was er zu meinem Versuch sagen wird und zur Transformator-Rückwirkung ... bestimmt fällt mir dann direkt wieder was neues ein ... Chef scheint es auch Spaß zu machen ,etwas drüber zu schreiben (hoffe ich doch)
LG Marcello
Du ich hab auch nur bissi Grundkenntnisse drauf und mehr nich ...
Von daher müssen wir nun Chef Frank fleissig abmelken ,um zu lernen hihi ... oft ist es in Büchern mit soviel "Fremdworten" erklärt ,daß normaler Mann und Nicht-Elektrotechniker es überhaupt nicht verstehen kann.
Hab mich letzt mal mit einfachen Reihenschwingkreisen/Parallelschwingkreisen usw. bissi auseinander gesetzt ... Gütefaktor,Resonanz im Schwingkreis und und und ... nach der 10ten Zeichnung/Diagramm hab ich dann aufgehört zu lesen ... da brummte mir schon die Birne ... und fachkompetente Kollegen wie Frank (die das gelernt haben) gähnen über sowas smile ... ich würde so manche Zusammenhänge auch gern verstehen ,aber dafür brauch ich ne einfache Erklärung und vielleicht auch bissi vorrechnen an einfachen Beispielen ... sonst versteh ich auch nur Bahnhof (wie bei den schlauen Büchern...man geht euphorisch dran und will was lernen ... dann begegnet einem dort meist Fachjargon der Elektrotechniker bis zum abwinken ... irgendwann gibt der (der es nicht gelernt hat) dann auf ,weils dann auch keinen Spaß mehr macht wenn man nicht mehr folgen kann bzw. nicht mehr mitrechnen kann und niemand da der es einem dann "einfach" erklären kann anhand von einfachen Beispielen aus dem Leben ...
).Oder in anderem Konstruktions-Buch steht z.B. "Auf Schwingungen 1ter/2ter Ordnung rotierend/oszillierend wie auch Hertzsche Schwingung der KW wird hier nich weiter eingegangen ... oder z.B. das und das der Strömungslehre gemäß Dr. so und so wird hier nicht weiter erörtert ,da der Autor diese Kenntnisse voraussetzt sonst würde der Rahmen des Buches gesprengt "... dann liest Du weiter und die rechnen wie bekloppt rum und stellen fette Formeln um und Du peilst dann fast gar nix mehr hihi
... guckst Dir die Bilder an (versuchst zu verstehen was die meinen) und gut is grins ... offen bleibt oft "Scheisse ich will doch wissen wie es genau funktioniert ... gibts vielleicht ein Buch wo es für blöde drin steht ??? ) ... geht mir genauso ... Also ... mal warten bis Chef wieder im Land ist ... und was er zu meinem Versuch sagen wird und zur Transformator-Rückwirkung
... bestimmt fällt mir dann direkt wieder was neues ein ... Chef scheint es auch Spaß zu machen ,etwas drüber zu schreiben (hoffe ich doch) LG Marcello
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Frank
Der ohmsche Gleichstromwiderstand läßt sich mit der genannten Methode (Gleichspannung 10V, Strom messen, R=U/I) bestimmen. Bei 14A wird aber die spule in absehbarer Zeit abrauchen (140W Verlust!). Nimm lieber 5A. Bei nur 4mH steigt der Strom aber so schnell, daß man auf dem Meßgerät sofort den Endwert des Stromes ablesen kann. Um die Wirkung der Lenz´schen Regel in Ruhe sehen zu können, braucht man Induktivitäten mit einigen Henry. Oder eben ein Oszi mit Speicher.
Die Erwärmung des Kupfers wird nur wenig ausmachen, da die Spule ja nicht minutenlang gebranten werden muß. In einigen sekunden wird sie bei vernünftiogem strom nicht zu heiß. Schlimmer ist der ohmsche Widerstand im Amperemeter. Der ist zwar sehr gering - im Vergleich zu den 0,7 Ohm der Spule aber doch von Bedeutung. Besser ist es daher, spannungsrichtig mit einem zweiten voltmeter die Spannung direkt an der Spule auf 10V einzustellen. Man mißt dann nur den echten Spulenwiderstand und nicht die Summe aus Spule + Amperemeter.
Das langsame herunterregeln des Stromes (von Hand runterdrehen ist bei 4mH langsam genug) ist natürlich bewsonders stoßfrei. Es geht auch abrupt durch Abziehen der Meßleitung. dabei entstehen naturgemäß hohe Spannungen, die aber eher den Meßgeräten als dem Netzteil gefährlich werden. Nach der Lenz´schen regel will die Spule ja nur ihre 5A halten, was das netzteil ja aushält. Und von der hohen Spannung an der Spule und am Lichtbogen kriegt das Netzteil nichts mit.
beim Einschalten der Spule am Bordnetz wird ein näherungsweise dreieckförrmiger Strom gezogen. Dann ist der Strom Null, da er nach Öffnen der Endstufe auf der Sekundärseite der Spule weiterfließt. Der Dreieckstrom hat Oberwellen, die im Bordnetz stören können. Auich hat das Kabel zwischen Batterie, Endfstufe und Spule selbst eine kleine Induktivität, die ihrerseits Energie speichert - und damit beim Abschalten der Spule für Überspannung sorgt. Daher ein Kondensator in der Zündendstufe, der die Energie aufnimmt und damit entstört. oft auch parallel ein Varistor gegen alle Arten von Überspannungen.
Die Berechnung der vereinfachten R-L Kreise ist an sich nicht schwer:
In der Schule (Gymnasium wie auch Realschule) macht man das mit Zeigerdiagrammen. Gegeben sei der Strom.
Induktiver Widerstand Xl=2*pi*f*L mit f=Frequenz und L=Induktivität
Ohmscher Widerstand R ist bekannt oder wird wie oben gemessen.
1. Man legt den Strom mit Pfeilspitze nach rechts.
2. Die Spannung am ohmschen Anteil wird berechnet über Ur=R*I, sie ist in Phase mit dem Strom, geht also auch nach rechts. Maßstäblich zeichnen.
3. Die Spannung am induktiven Anteil ist Ul=Xl*I. Sie eilt 90 Grad voraus, wird also in Richtung nach oben an die Pfeilspitze des ohmschen Stromes angehängt.
4. Die gesamte Spannung ergibt sich aus der Verbindung "Anfang der ohmschen spannung" bis "Ende der induktiven Spannung". Die Länge kann man messen und per Maßstab rückrechnen.
5. Man erhält den Gesamtwiderstand (Impedanz) per Z=Uges/I
6. Man sieht, daß die Spannungen rechtwinklig stehen. Damit gilt der Pythagoras! Es gilt: Uges=Wurzel((I*R)^2+(I*Xl)^2) Gekürzt durch I gilt damit auch: Impedanz Z=Wurzel(R^2+Xl^2)
7. hat man Spule + Kondensator in Reihe, rechnet man Xl und Xc aus. Man zieht dann einfach Xc von Xl ab, da sich die Teile kompensieren. Wird das Ergebnis negativ, überwiegt der Kondensator. Bleibt es positiv, überwiegt die Drossel. Wird es null, ist die Blindleistung aufgehoben. Dieses ergebnis setzt man in allen diesen fällen statt Xl in die Wurzel ein und erhält dann den Gesamtwiderstand.
Die Phase kriegt man auch ganz leicht raus: Ein Blick ins Diagramm zeigt den Winkel unten links zwischen Strom nach rechts und Gesamtspannung schief nach rechts oben.
Es gilt: Phi=arctan(Ul/Ur) oder auch gekürzt durch I: Phi=Arctan(Xl/R)
Bei komplexeren schaltungen wird die Zeigerei unübersichtlich und lästig. Man rechnet dann mit komplexen Zahlen, die ihrerseits Pfeile darstellen. So komplex ist die Rechnerei mit komplexen Zahlen nicht - übers Forum aber schwer zu erklären. Mit komplexen Zahlen kommt man meist nur ganz am Ende vom Abi mal kurz in Berührung - oder bei Studium ausgeprägt. Man kann damit auch die Wurzel aus negativen Zahlen ziehen. Gewöhnungsbedürftig - aber als Hanwerkszeug zum berechnen nicht wirklich schwer. Ist eigentlich leichter als die Zeigerbilder, sonst würde man es nicht machen.
Für die Zeigerbilder eignen sich die Bücher des Europa-Verlages. Fachkunde Elektrotechnik oder sowas. Oder selbst erarbeiten.
Die Erwärmung des Kupfers wird nur wenig ausmachen, da die Spule ja nicht minutenlang gebranten werden muß. In einigen sekunden wird sie bei vernünftiogem strom nicht zu heiß. Schlimmer ist der ohmsche Widerstand im Amperemeter. Der ist zwar sehr gering - im Vergleich zu den 0,7 Ohm der Spule aber doch von Bedeutung. Besser ist es daher, spannungsrichtig mit einem zweiten voltmeter die Spannung direkt an der Spule auf 10V einzustellen. Man mißt dann nur den echten Spulenwiderstand und nicht die Summe aus Spule + Amperemeter.
Das langsame herunterregeln des Stromes (von Hand runterdrehen ist bei 4mH langsam genug) ist natürlich bewsonders stoßfrei. Es geht auch abrupt durch Abziehen der Meßleitung. dabei entstehen naturgemäß hohe Spannungen, die aber eher den Meßgeräten als dem Netzteil gefährlich werden. Nach der Lenz´schen regel will die Spule ja nur ihre 5A halten, was das netzteil ja aushält. Und von der hohen Spannung an der Spule und am Lichtbogen kriegt das Netzteil nichts mit.
beim Einschalten der Spule am Bordnetz wird ein näherungsweise dreieckförrmiger Strom gezogen. Dann ist der Strom Null, da er nach Öffnen der Endstufe auf der Sekundärseite der Spule weiterfließt. Der Dreieckstrom hat Oberwellen, die im Bordnetz stören können. Auich hat das Kabel zwischen Batterie, Endfstufe und Spule selbst eine kleine Induktivität, die ihrerseits Energie speichert - und damit beim Abschalten der Spule für Überspannung sorgt. Daher ein Kondensator in der Zündendstufe, der die Energie aufnimmt und damit entstört. oft auch parallel ein Varistor gegen alle Arten von Überspannungen.
Die Berechnung der vereinfachten R-L Kreise ist an sich nicht schwer:
In der Schule (Gymnasium wie auch Realschule) macht man das mit Zeigerdiagrammen. Gegeben sei der Strom.
Induktiver Widerstand Xl=2*pi*f*L mit f=Frequenz und L=Induktivität
Ohmscher Widerstand R ist bekannt oder wird wie oben gemessen.
1. Man legt den Strom mit Pfeilspitze nach rechts.
2. Die Spannung am ohmschen Anteil wird berechnet über Ur=R*I, sie ist in Phase mit dem Strom, geht also auch nach rechts. Maßstäblich zeichnen.
3. Die Spannung am induktiven Anteil ist Ul=Xl*I. Sie eilt 90 Grad voraus, wird also in Richtung nach oben an die Pfeilspitze des ohmschen Stromes angehängt.
4. Die gesamte Spannung ergibt sich aus der Verbindung "Anfang der ohmschen spannung" bis "Ende der induktiven Spannung". Die Länge kann man messen und per Maßstab rückrechnen.
5. Man erhält den Gesamtwiderstand (Impedanz) per Z=Uges/I
6. Man sieht, daß die Spannungen rechtwinklig stehen. Damit gilt der Pythagoras! Es gilt: Uges=Wurzel((I*R)^2+(I*Xl)^2) Gekürzt durch I gilt damit auch: Impedanz Z=Wurzel(R^2+Xl^2)
7. hat man Spule + Kondensator in Reihe, rechnet man Xl und Xc aus. Man zieht dann einfach Xc von Xl ab, da sich die Teile kompensieren. Wird das Ergebnis negativ, überwiegt der Kondensator. Bleibt es positiv, überwiegt die Drossel. Wird es null, ist die Blindleistung aufgehoben. Dieses ergebnis setzt man in allen diesen fällen statt Xl in die Wurzel ein und erhält dann den Gesamtwiderstand.
Die Phase kriegt man auch ganz leicht raus: Ein Blick ins Diagramm zeigt den Winkel unten links zwischen Strom nach rechts und Gesamtspannung schief nach rechts oben.
Es gilt: Phi=arctan(Ul/Ur) oder auch gekürzt durch I: Phi=Arctan(Xl/R)
Bei komplexeren schaltungen wird die Zeigerei unübersichtlich und lästig. Man rechnet dann mit komplexen Zahlen, die ihrerseits Pfeile darstellen. So komplex ist die Rechnerei mit komplexen Zahlen nicht - übers Forum aber schwer zu erklären. Mit komplexen Zahlen kommt man meist nur ganz am Ende vom Abi mal kurz in Berührung - oder bei Studium ausgeprägt. Man kann damit auch die Wurzel aus negativen Zahlen ziehen. Gewöhnungsbedürftig - aber als Hanwerkszeug zum berechnen nicht wirklich schwer. Ist eigentlich leichter als die Zeigerbilder, sonst würde man es nicht machen.
Für die Zeigerbilder eignen sich die Bücher des Europa-Verlages. Fachkunde Elektrotechnik oder sowas. Oder selbst erarbeiten.