[Rumgucker]

Also dann mal los. Die Theorie will verstanden werden.....

Hier hab ich die Spannung über der Spule in grün und den Spulenstrom in rot bei sehr stark unterschiedlichen Lastströmen dargestellt.



Man sieht, dass der Stromfluss in der Spule - je nach Spulenspannung - mal früher und mal später einsetzt. Je höher die Spannung über der Spule, desto früher beginnt der Stromimpuls. Enden tut er dagegen immer gleich.


Also los. Wer traut sich ran

[voltwide]

Je größer die Spannung über der Spule, desto eher wird die Sättigung erreicht, hier gilt als Maß die Spannungs-Zeitfläche ("ET-product").
Dass die Sättigung bei größer Last eher einsetzt, führe ich darauf zurück,
dass bei höherer Belastung die Ausgangsspannung kleiner ist,
also mehr Spannung über der Spule abfällt, und, s.o.
Ansonsten ist zu sehen dass die Spule jedesmal vollständig entmagnetisiert wird, denn der Strom fällt bis auf Null.

[Rumgucker]

Mit Ausnahme des letzten Satzes bin ich mit Dir völlig konform.

In dieser Schaltung vermeide ich das aktive Entmagnetisieren. Und trotzdem fällt der Strom bis auf Null.

[voltwide]

Einspruch, Euer Transduktanz!
Der Spulenstrom ist hier jederzeit proportional
zur magnetischen Feldstärke (und umgekehrt)
da es keine zweite Windung gibt,
über die entmagnetisiert werden kann.
Unter Vernachlässigung der Remanenz ist also das Feld verschwunden,
sobald der Spulenstrom auf Null gefallen ist.

[Rumgucker]

Langsam, langsam... im Vergleich zu Dir sind mir Spulen eigentlich höchst fremd.

Mir ist erstmal folgender signifikanter Unterschied zwischen den beidne Schaltungen aufgefallen:






Dass die Spannung im eingekreisten Bereich weit unter Uout fällt, liegt klar daran, dass da noch ein Spulenstrom fließt, wenngleich auch gering.

[Rumgucker]

Erst wenn die Spannung über der Spule ganz auf Null zusammengebrochen ist (Pfeil), fließt auch wirklich keinerlei Strom mehr in der Spule.

[Rumgucker]

Hier habe ich den Strom gezoomt.



Ich erklär mir das so, dass in dem Moment, in dem "Uin" die "Uout" unterschreitet, der Strom langsam abzuklingen beginnt. Erst wenn der ganz abgeklungen ist, gelangen wir zum Pfeil-Bereich.

[Rumgucker]

Vollständig entmagnetisiert wird die Spule aber nicht. Wir arbeiten ausschließlich auf der "kleinen Hystersekurve", pendeln also zwischen Br und Hs.

[Bild: 500px-Hysteresiskurve.svg.png]

Und das, obwohl der Spulenstrom ganz auf Null sinkt.

Wir dürfen also die Remanenz keinesfalls vernachlässigen. Ohne sie kann es keinen Transduktor geben.

[Rumgucker]

Sind wir soweit konform?

[voltwide]

keineswegs!
Magnetisieren (o. Hysteresis, o. Sättigung)
Der Strom steig von Null bis auf Imagn
Um diesen Strom hinein zu zwingen,
muß über der Spule die Spannungszeitfläche

V*t = Imagn * L

angelegt werden.

Entmagnetisieren genau umgekehrt
Der Strom fällt von Imagn auf Null
Hierbei wird dieselb Spannungzeitfläche induziert,
aber mit entgegengesetztem Vorzeichen.

Das Entmagnetisieren geht bei gegebener Spannungszeitfläche
also umso schneller, je mehr Induktionsspannung ich erlaube (=klammere)

Teil 2 mit der Remanenz scheint mir zu stimmen,
allerdings nimmst Du für meinen Geschmack
recht hohe Werte der Remanenz an,
da müßte man vielleicht mal einen Blick in die Werkstofftabellen werden
(vmtl so etwas wie Dynamoblech IV).

[Rumgucker]

Ich hab den Verdacht, dass wir sehr wohl konform sind, worauf Deine Begriffe wie "Klemmung" hindeuten (denn nichts anderes hatte ich Dir gezeigt).

Und besonders auch Deine "entgegengesetzten Vorzeichen" ist klar. Ich hab das als "weiter fließenden Spulenstrom" bezeichnet (was ja den Vorzeichenwechsel bewirkt).

Usw....

Ich ordne Dein entschiedenes "keineswegs" mal als Altersstarrsinn ein.....

------------

Die Remanenz in meinem Spulenmodell kann man auch anders einstellen, ohne dass sich qualitativ was an den Kurven ändert. Ich hab da nicht viel Wirkung gesehen.

[voltwide]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Ich hab den Verdacht, dass wir sehr wohl konform sind, worauf Deine Begriffe wie "Klemmung" hindeuten (denn nichts anderes hatte ich Dir gezeigt).

Und besonders auch Deine "entgegengesetzten Vorzeichen" ist klar. Ich hab das als "weiter fließenden Spulenstrom" bezeichnet (was ja den Vorzeichenwechsel bewirkt).

Usw....

Ich ordne Dein entschiedenes "keineswegs" mal als Altersstarrsinn ein.....

------------

Die Remanenz in meinem Spulenmodell kann man auch anders einstellen, ohne dass sich qualitativ was an den Kurven ändert. Ich hab da nicht viel Wirkung gesehen.

Die Remanenzkurven, die Du zeigst, sind durchweg hartmagnetischen Materialen zuzuordnen, mit hoher Remanenz, und damit für Permanentmagnete geeignet.
Trafobleche hingegen sind aus weichmagnetischem Material mit möglichst geringer Remanenz.
Das deckt sich ja auch mit der praktischen Erfahrung,
dass man an Trafo nie nennenswerten Restmagnetismus feststellen kann.

Von daher ist Deine Annahme, dass nach Abklingen des
Magnetisierungsstromes noch nennenswertes Magnetfeld existiert,
schlicht falsch.
Soviel zum Thema Altersstarrsinn.

[Rumgucker]

[Bild: 500px-Hysteresiskurve.svg.png]

Also... Du behauptest, dass es in meinen Trafos keinen Punkt " Br" gibt? Ohne " Br" würden die Transduktoren schlichtweg nicht funktionieren.

Zitat:Below is an example that shows inductance vs. current for L1, an inductor wound on a gapped core.
L1 N001 0 Hc=16. Bs=.44 Br=.10 A=0.0000251 Lm=0.0198 Lg=0.0006858 N=1000

Quelle: LTSpice-Hilfe

Ich habe mein Spulenmodell so eingestellt, dass es möglichst gut die Realität trifft. Alle simulierten Kurven kann ich genauso auch auf dem Oszi sehen.

Bleibt also bei meiner Einschätzung.

[Rumgucker]

So... nun geh ich den Integrator an. Zuerst dessen Theorie:

Als Folge eines (kleinen) Stromflusses durch die Spule kippen die Magnetteilchen nach und nach um. Sobald keins mehr umkippen kann, steigt der Spulenstrom sprunghaft an.

Nach diesem Prinzip will ich nun ein Zeitrelais realisieren, das nach einer einstellbaren Zeit ein Schütz, Thyristor, Thyratron oder sonstige Stromfresser zündet.

Wenn ich das richtig sehe, wird die Schaltung sehr überschaubar

[Rumgucker]

So. Hier sieht man das Prinzip schön:



Oben sieht man die angelegte Spannung. Und unten die (beim ersten Mal) stark verzögerte Ausgangsspannung. Das soll das Wirkprinzip sein.

Nebenbeobachtung: da ich nicht vollständig entmagnetisiere, sind die nachfolgenden Verzögerungen dann geringer, weil wir von da ab wegen der (bestrittenen) Remanenz auf einer verkleinerten Hysteresekurve arbeiten.

Das werde ich jetzt mal in der Praxis erproben.

[voltwide]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker



Also... Du behauptest, dass es in meinen Trafos keinen Punkt " Br" gibt? Ohne " Br" würden die Transduktoren schlichtweg nicht funktionieren.


Bleibt also bei meiner Einschätzung.

Das habe ich nie behauptet, Du hast mein posting nicht mal ansatzweise verstanden.
Also bleiben Deine Schlußfolgerungen weiterhin falsch.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von voltwide
Das habe ich nie behauptet, Du hast mein posting nicht mal ansatzweise verstanden.

Zitat:Original geschrieben von voltwide
Die Remanenzkurven, die Du zeigst, sind durchweg hartmagnetischen Materialen zuzuordnen, mit hoher Remanenz, und damit für Permanentmagnete geeignet.
Trafobleche hingegen sind aus weichmagnetischem Material mit möglichst geringer Remanenz.
Das deckt sich ja auch mit der praktischen Erfahrung,
dass man an Trafo nie nennenswerten Restmagnetismus feststellen kann.

Von daher ist Deine Annahme, dass nach Abklingen des
Magnetisierungsstromes noch nennenswertes Magnetfeld existiert,
schlicht falsch.

Ich hab mir Mühe gegeben, das genauso zu verstehen, wie Du das hingeschrieben hast.

[Rumgucker]

Hier der Aufbau:



Links kommt Spannung aus dem Netzteil (rot=plus, 5V), dann kommt der Transduktor und dann der Lastwiderstand. Mit dem Oszi trigger ich auf das Anlegen der Spannung und beobachte mit dem zweiten Kanal den Spannungsabfall über dem Lastwiderstand.

Bei einer entmagnetisierten Spule tritt eine deutliche Zeitverzögerung von 250ms ein:



Danach hab ich die Spule 10 Sekunden stromfrei gelassen und dann erneut die Spannung angelegt:



Man beobachtet eine deutlich verkürzte Zeitverzögerung, die einzig und allein dadurch entsteht, dass wir diesmal nicht im Nullpunkt des Diagramms sondern ab dem Punkt " Br" beginnen. Es sind kaum noch Magnetteilchen umkippbar, weil schon fast alle umgekippt sind.

[Bild: 500px-Hysteresiskurve.svg.png]

Die Praxis deckt sich also vollständig mit der Theorie:



----------------

Wir müssen also noch einen Mechanismus entwickeln, der die Spule nach der gewünschten Zeitverzögerung wieder vollständig entmagnetisiert, damit unser Zeitrelais komplett funktioniert.

[Rumgucker]

Ein Kurzschließen der Spulenanschlüsse hilft nichts. Die Remanenz-Information bleibt so lange erhalten, bis ich einen inversen Strom durch die Spule schicke. Prinzip Magnetkernspeicher.

Edit: das ist eigentlich klasse. So kann ich kurze Stromstöße integrieren. Der Transduktor vergisst nichts. Bis er schließlich genug hat und einschaltet.

Edit: möglicherweise ist die Niedervoltwicklung wesentlich besser geeignet, weil damit nur jeweils wenige Magnetteilchen umkippen und dadurch längere Zählungen möglich sind.

[voltwide]

Da komme ich nicht mit. Es widerspricht für mich jeglicher Theorie, dass Trafobleche eine nennenswerte Remananenz haben, da es weichmagnetisches Material ist mit möglichst geringen Hysteresisverlusten.

Es widerspricht auch jeglicher praktischen Erfahrung. Ich habe noch nicht erlebt. das bei einem stromlosen Trafokern irgendwelche bemerkbarer Magnetismus festzustellen ist.