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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Do 7. Dez 2017, 20:22 
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Danke für die Erklärungen und Tipp's. Ich hoffe, ich geh euch nicht auf den Senkel mit meiner Fragerei :oops:

Mit der neuen Spule läufts. Bei 12V bekomm ich nicht mal eine Gewindestange zum Glühen, aber das war ja zu erwarten. Mit 24V sieht das schon ganz anders aus: Die Gewindestange glüht ruck zuck, musste abschalten, die brauch ich noch ;)
Wenn ich aber den "Nippel" mit den Endkappen (ja die sind tatsächlich aus Grauguss und recht massiv...) schalten sich meine Netzteile ab, die können bis 30A.
Der „Nippel“ ohne Kappen erhitzt sich recht schnell bis auf Orage - Rot. Zu Heiß! Ich brauche 500 -600 Grad C, das ist Dunkelrot. Dafür muss ich aber den Kühlkörper belüften, der wird sonst sehr schnell heiß.
Die Frequenz sinkt durch die neue Spule auf 70 kHz.

Bild

Meine Kamera hat keinen Infrarotfilter. Ganz so krass (und Pink :hihi:) sieht es nicht aus...

Ich muss gestehen, dass ich die Zusammenhänge noch nicht ganz verstehe.
Dass die Frquenz durch mehr Windungen sinkt, leuchtet mir ein.
Auch, dass durch einen größeren Kern (also meine Brennkammer), die Leistung steigt.

Aber was passiert, wenn ich die Windungszahl der Workcoil von 10 auf 8 verringern und oder die Spule auseinander ziehen würde?
Und: was passiert, wenn ich die Kapazität von 2 auf 5 Mikrofarad erhöhe, ausser, dass die Frequenz sinkt? Wird dadurch die Scheinleistung im Schwingkreis, bzw. der Blindleistungsanteil erhöht? Und wie wirkt sich das auf die Belastung der FETs aus?

Die Graugußkappen, könnte ich durch kleinere aus Messing ersetzen. Hab die billigsten gekauft :oops:
Sind die Wirbelströme in Messing geringer? Es reicht, wenn das Rohr (der "Nippel") erhitzt wird, weil sich da drin die Probe befindet.

Grüße, Mofi.

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Unkraut ist das was da wächst, wo es nicht hingehört.
(Peter Lustig)


Zuletzt geändert von Mofi am Fr 8. Dez 2017, 09:00, insgesamt 1-mal geändert.

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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Do 7. Dez 2017, 20:53 
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Wow - sieht doch toll aus mit der neuen Spule!
Was Messing angeht, fürchte ich das der Effekt äußerst gering ist.
Hier kommt es m.E. auf die magnetische Permeabilität des Materials an, die liegt bei Eisen zwischen 300 und ca. 10.000, spezielle Ferrite bis 15.000 und darüber.
Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Kupfer ist diamagnetisch, d.h. seine Permeabilitätszahl ist kleiner als 1 (1 = Vakuum). Das wird bei Messing nicht
viel besser sein - ich fürchte, da wird nichts glühen.
Die meisten Edelstähle werden auch nicht funktionieren, aber es kann Ausnahmen geben (da gibt es soo viele Legierungen und Sorten...)
Das Material sollte aus Eisen (Volleisen sein, Guß geht offenbar auch vielleicht nicht ganz so gut).

Weniger Windungen der Spule heißt kleinere Induktivität und höhere Frequenz. Ich denke die Länge spielt dabei keine so große Rolle, kann mich aber täuschen.
Eine höhere Blindleistung bringt Dir nichts, die trägt nichts zur Erwärmung bei. Für die Erwärmung spielt allein die Wirkleistung eine Rolle.
Mein Verständnis ist dies (kann mich aber täuschen): Solange kein ferromagnetisches Material in der Coil ist pendelt da ganz überwiegend Blindleistung hin und her, es wird nichts erhitzt - bis auf ohmsche Verluste und Schaltungsverluste in den Mosfets - also überwiegend Blindleistung. Wenn Du ferromagnetisches Material in die Coil packst ändert sich schlagartig die Induktivität und durch die induzierten Wirbelströme erhitzt sich das Material. Die ursprüngliche Blindleistung wird nun überwiegend Wirkleistung und pendelt nicht mehr (in vollem Masse) zurück sondern wird durch die Wirbelströme im Werkstück im wahrsten Sinne verheizt.


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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Do 7. Dez 2017, 21:02 
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Wenn ich dich richtig verstanden hab, wird Messing nicht besonders stark erhitzt und erhöht nicht so die Induktivität wie Stahl. Das wär doch perfekt! Es soll sich das Rohr, (der "Nippel") erhitzen. Genau das will ich doch!

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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Do 7. Dez 2017, 21:18 
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Ach so, der Nippel aus Eisen (Guß) und die Kappe aus Messing? Die werden dann ineinander verschraubt?
Dann würde wohl hauptsächlich der Nippel glühen und die Messingkappe durch den Kontakt mit erhitzt werden, aber nicht so stark, vermute ich.


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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Do 7. Dez 2017, 21:43 
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Der Nippel ;) scheint aus einem anderem Material als die Kappen(Grauguss) zu sein. Der glüht wie er soll. Idee ist, andere Kappen aus Messing zu kaufen. die sind leichter und verbraten vermutlich nicht so viel Leistung. Trotzdem sollte die "Brennkammer" dunkelrot glühen.
Es geht darum, die Probe auf 500 - 600 Grad C zu bringen, so dass alles organische Material verbrannt wird. Die Kappen mussen nicht so stark glühen. Es reicht, wenn die mit erhitzt werden.

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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Fr 8. Dez 2017, 09:44 
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@Mofi und Multi-kv
zum Thema Induktionsheizer.
Nagelt mich nicht auf irgendwelchen Begriffen fest speziell was Scheinleistung und wirkleistung angeht. Aber das Prinzip sollte passen bei meinen Erklärungen.
Also erster Punkt induktivität deiner Spule da halte dich mal am besten an einen Spulen Rechner aus dem Internet und probiere ein bisschen rum.
https://wetec.vrok.de/rechner/cspule.htm
Der hier z.B. da kannst du ganz gut die einflussfaktoren dir ansehen.
Also das was deine Materialien erhitzt sind einmal die Wirbelströme die im Material fließen. Deswegen kann man z.B. Kupfer und so erhitzen aber nur schlecht, weil es einen geringen Widerstand hat und deswegen sich schlecht erhitzen lässt. Dieser anteil ist mei allen Materialien vorhanden aber eher sehr klein. Damit bekommst du nur schwer was zu glühen.
Der wesentlich stärkere effekt tritt bei Ferromagnetischen Materialien auf. Diese Erhitzen sich zusätzlich durch die Ummagnetisierungsverluste. Je größer diese sind desto stärker erhitzen sich die Materialien. Dadurch eignet sich eisen z.B. So besonders gut für induktionsanwendungen. Das Problem bzw. bedenken sollte man das die magnetische Eigenschaft bei einer Bestimmten Temperatur nachlässt, bzw. Verschwindet. Deswegen bekommt man mit diesen schaltungen meistens keine Materialien geschmolzen, da dann nur noch die Wirbelstromverluste das Material weiter erwärmen und die eben deutlich geringer ausfallen als die Ummagnetisierungsverluste.

Zu den Zusammenhängen Kapazität Induktivität Resonanzfreuquenz etc.
Also Du kannst die Leistungsfähigkeit deiner Schaltung recht einfach berechnen bzw. Rausfinden welchen effekt welche umstellung hat. Die Maximalspannung in deinen Shcwingkreis sollte immer Pi * Eingangsspannung sein. Die Effektivspannung also Sqrt(Pi*Uein). Den Strom in deinem Schwingkreis berechnest du über deine Kapazität. Bzw. Die Energie die dein Kondensator maximal enthält mal anzahl der Schwingungen pro sekunde. Das hatte ich ja schon auf der seite zuvor berechnet. Je höher du jetzt also die Resonanzfrequenz bei gleicher Kapazität bekommst(Induktivität absenken) desto öfter wird deine Kapazität pro sekunde Umgeladen und desto höher ist der Effektive Strom in Resonanzscwingkreis.
Wenn du die Kapazität erhöhst sind die Resonanzfrequenz allerdings steigt die Energie pro Umladung.
Effektiv gesehen steigt bei erhöhung der Kapazität die leistungsfähigkeit des Schwingkreises.

Was dir denke ich helfen würde: Verringerung der Freuqnez durch erhöhung der Kapazität. Dadurch Hast du weniger Schaltverluste, weil weniger Schaltvorgänge, und der Großteil der Verluste entsteht im Zuschalt oder Umschaltmoment der Mosfets.
Zweiter Punkt wäre die Spule die deine Wokrcoil bestromt. Geht die vielleicht auch schon in sättigung? Nicht das du dir dadurc bei mittlerweile 30A die effizienz versaust? Spule auseinander ziehen oder windungen reduzieren bringt beides eine verringerung der Induktivität und damit resonanzfrequenz steierung und Leistungssteigerung. Was du auch noch machen könntest, wäre anstatt eines Kabels ein Rohr für die workcoil zu nutzen. Die hat gegenüber eine Kabel nämlich fast die Doppelte oberfläche wein innen Hohl und damit geringeren Widerstand für Hochfrequente Ströme.

Ich denke heute abend sollte ich auch dazu kommen meinen Beitrag zum Indukionsheizer zu verfassen und würde dann dafür ein neues Thema eröffnen welches du gerne mit Kapern darfst Mofi.
Da würe ich auch ein Excel Sheet einfügen welches dir die berechnungen ein wenig abnimmt. Das könnte dir vielleicht auch helfen die zusammenhänge zu verstehen.
Ich hoffe ich war wieder einigermaßen verständlich

Gruß


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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Fr 8. Dez 2017, 11:11 
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Hey Mofi,

das ist ein tolles Resultat, gratuliere! :awesome: :headbang:

Beste Grüsse
kilovolt

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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Fr 8. Dez 2017, 15:29 
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Hallo Millivolt.
Ja, das war verständlich. Vielen Dank.

Zitat:
Zweiter Punkt wäre die Spule die deine Wokrcoil bestromt. Geht die vielleicht auch schon in sättigung?

Muss ich noch beobachten. Glaub nicht, dass die besonders warm wurde.
Zitat:
ch denke heute abend sollte ich auch dazu kommen meinen Beitrag zum Indukionsheizer zu verfassen und würde dann dafür ein neues Thema eröffnen welches du gerne mit Kapern darfst Mofi.

Sehr gerne, würd mich freuen.

Grüße, Mofi.

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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Mo 11. Dez 2017, 10:11 
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Hallo zusammen nun habe ich auch mal eine kleine Frage.

Wie sehr kann man Trafos überlasen?
Also hintergrund der Frage. Ich möchte eine Lötstation bauen.
Der Lötkolben soll vom Trafo betrieben werden und jetzt ist natürlich die Frage nach der Dimensionierung.
ein 100W Lötkolben wird ja im Normalen betrieb keine 100W ziehen sondern nur in der Aufheizzeit Vollast haben.
wenn man also einen 80VA Trafo nehmen würde. verschenke ich dann ca. 20W Heizleistung?
Oder nur 10W und habe etwas schlechtere Effizienz? oder noch weniger?

Mich würde da mal so eine Grobe einschätzung interessieren. ich brauche keine Genauen werte.
Würde um so einen 80VA Ringkerntrafo gehen

und die Zweite Frage:
Wie sinnvoll ist es z.B. für die µC Stromversorgung sich eine dritte Sek. Wicklung zu machen? die muss ja dann nicht viel verkraften so ca. 8V 3W werden ja locker reichen.
Wird man das mit einigermaßen guter Kennlinie schaffen? oder wird sowas nur Rotz?


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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Mo 11. Dez 2017, 10:33 
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Hallo Millivolt

Netzteile sollte man überdimensionieren, nicht unterdimensionieren ;-) Dein Lötkolben zieht maximal 100W dauerhaft, Deine Regelung läuft auch nicht verlustfrei, also würde ich 120VA bis 150VA für den Trafo vorsehen. 120VA ist eine gängige Grösse bei Ringkerntrafos, damit wirst du aber nicht mehr so viel Spielraum haben bei tatsächlichen 100W Heizleistung.

Zitat:
wenn man also einen 80VA Trafo nehmen würde. verschenke ich dann ca. 20W Heizleistung?

Kommt halt drauf an, wie Deine Regelung arbeitet. Wenn Deine Regelung durch ein geeignetes Impuls-Pausenverhältnis auf 80W Mittelwert beschränkt, dann ist das theoretisch gerade noch okay. Wenn der Mittelwert bei 80W liegt und nur die Impuse für die Regelung höher sind, dann macht das dem Trafo nichts, denn thermisch stimmt ja der Mittelwert und nur darauf kommt es an. "Theoretisch" meinte ich deshalb, weil in der Praxis die Trafoleistung natürlich immer etwas höher liegen sollte. Wenn Du keine Regelung hast und einfach einen 100W-Verbraucher an einem 80VA-Trafo anschliesst, dann ist es klar, dass Du den Trafo grillierst, weil der Trafo halt von sich aus den Strom nicht begrenzen kann.

Wenn der Lötkolben tatsächlich 100W dauerhaft kann und die Regelung dies so berücksichtigt, dann muss der Trafo diese 100W ebenfalls dauerhaft können, das steht ausser Frage. Man kann ja da nicht davon ausgehen, dass nie die Maximalleistung gefordert wird. Ein erhebliches Überlasten eines Trafos geht immer nur sehr kurzzeitig, also höchstens so ne halbe Minute.

Gruss kilovolt

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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Mo 11. Dez 2017, 10:40 
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Naja mein Gedankengang war folgender.
Der Lötkolben hat sagen wir einen 3 Ohm Heizwiderstand. der Trafo 24V Ausgangsspannung effektiv. Bedeutet ich überlaste den trafo permanent, sofern der Lötkolben heizt.
Aber wenn der Lötkolben im eingeschalteten Zustand lediglich 10% Duty Cycle hat. entnehme ich gemittelt weniger am 100VA dem Trafo.
Also könnte dieser die Belastung theoretisch Thermisch überstehen oder?

EDIT:
Zusätzlich ist der Lötkobeln ja nicht Permanent in benutzung sondern den Großteil steht der ja nur im Ständer rum unmd wird dort noch weniger belastet wenn man den auf eine geringere Sleeptemperatur herunterregelt.


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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Mo 11. Dez 2017, 10:49 
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Ja, wie gesagt, wenn der Mittelwert stimmt, dann passt's natürlich ;-) Hohe Stromspitzen machen dem Trafo nichts aus, solange die mittlere Leistung im grünen Bereich ist.

Aufpassen mit dem Widerstandswert der Heizung, dieser kann sich bei aufgeheiztem Lötkolben erheblich verändern (je nach Material).

Zitat:
Aber wenn der Lötkolben im eingeschalteten Zustand lediglich 10% Duty Cycle hat. entnehme ich gemittelt weniger am 100VA dem Trafo.

Ja schon, wenn Du eine 100W-Last mit 10% Tastgrad betreibst, dann entnimmst Du ja gemittelt nur 10W. Nur musst Du dann halt auch dafür sorgen, dass Deine Regelung nie mehr als etwa 60 % Tastgrad erlaubt, wenn Du noch etwas Sicherheitsmarge haben willst.

Beste Grüsse
kilovolt

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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Mo 11. Dez 2017, 11:21 
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Registriert: Mi 8. Feb 2017, 21:57
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Zitat:
Hohe Stromspitzen machen dem Trafo nichts aus

Das ist die aussagge die mir nicht klar war.
Ich komme mit 24 Jahren leider aus einer Generation in der alles was sich Netzteil schimpft ein Schaltnetzteil ist.
Und die verkraften Überlast bekanntermaßen nicht so gut.
Das bedeutet du würdest erwarten, das die Ausgangsspannung auch wenn sagen wir 4A bis 5A entnommen werden bei spezifizierten 2,6A die Spannung noch einigermaßen passt oder ist der dann schon zu sehr überlastet und bricht eher Richtung halbe Spannung ein?
Die Steuerung würde geschehen, das nur ganze Halbwellen durchgelassen werden oder Geblockt werden. Und Belastung rein Ohmisch bzw. größtenteils (Lange Leitung zum Lötkolben sollte bei 50Hz ja nicht zu sehr ins Gewicht fallen).

und was war mit meiner zweiten Frage?
Zitat:
und die Zweite Frage:
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Hast du da auch eine Meinung dazu? :)


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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Mo 11. Dez 2017, 14:06 
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Zitat:
Das bedeutet du würdest erwarten, das die Ausgangsspannung auch wenn sagen wir 4A bis 5A entnommen werden bei spezifizierten 2,6A die Spannung noch einigermaßen passt oder ist der dann schon zu sehr überlastet und bricht eher Richtung halbe Spannung ein?

Wie stark die Spannung einbricht, kann man nicht generell sagen, weil dies von Trafo zu Trafo unterschiedlich ist. Dies ist direkt davon abhängig, wie "hart" der Transformator ist, also wie stark Primärspule und Sekundärspule miteinander gekoppelt sind. Bei Ringkerntrafos ist meist eine sehr starke Kopplung gegeben, die bleiben auch bei hoher Stromentnahme noch absolut spannungssteif. Bei kleinen Printtransformatoren kann es jedoch durchaus sein, dass die Spannung deutlich einbricht. Wie hoch der Innenwiderstand des Transformators ist, kann man testen, indem man schaut, wieviel die Spannung bei einem definierten Strom einbricht. Wie gesagt, ein 100VA Ringkerntrafo wird nicht gross einbrechen.

Zitat:
Die Steuerung würde geschehen, das nur ganze Halbwellen durchgelassen werden oder Geblockt werden.

Also mit einem Triac. Sollte schon passen, denke ich mal. Bei einem Lötkolben braucht man ja keine hochgenaue Löttemperatur.

Zitat:
und die Zweite Frage:
Wie sinnvoll ist es z.B. für die µC Stromversorgung sich eine dritte Sek. Wicklung zu machen? die muss ja dann nicht viel verkraften so ca. 8V 3W werden ja locker reichen. Wird man das mit einigermaßen guter Kennlinie schaffen? oder wird sowas nur Rotz?

Da spricht wohl nicht viel dagegen, sofern der Aufwand für die dritte Wicklung nicht grösser als der Preis für einen "richtigen" Trafo, der die benötigten Wicklungen bereits enthält. Aber wie gesagt, gönne Deinem Aufbau lieber einen etwas grösseren Transformator, das kostet kaum mehr und macht die Sache betriebssicherer und auch sparsamer, denn ein heisser Trafo ist nicht gerade das, was Strom spart ;-)

Gruss kilovolt

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 Betreff des Beitrags: Re: Der Thread der "kleinen Fragen"
BeitragVerfasst: Mo 11. Dez 2017, 15:58 
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Registriert: Mo 9. Nov 2009, 22:56
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Wozu ne extra Wicklung? ein 7805 oder entsprechendes Traco wird doch reichen. Dein µC braucht keinen Strom.
Ringkerne selber bewickeln funktioniert sehr gut. Ob der Aufwand lohnt...
Übrigens sind Ringkerne kurzzeitig extrem überlastbar. Du würdest mit 80VA schon hinkommen, schön ist das aber nicht.


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