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Dampfradioforum • Thema anzeigen - Wie heiß dürfen Trafokerne werden?

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 Betreff des Beitrags: Wie heiß dürfen Trafokerne werden?
BeitragVerfasst: Mi Apr 13, 2016 8:58 
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Ich habe es schon bei vielen Trafos beobachtet, dass die Eisenkerne heißer werden, als die Spulenwicklungen.
So ist das jetzt auch bei meinem Verstärker, nach zwei Stunden Dauerbetrieb bei niedriger Lautstärke, der Fall. Die Kerne werden unglaublich heiß (~55°C gemessen) und die Spulen sind etwas mehr als Handwarm - verbrennen tue ich mich aber nicht. Diese beiden Trafos stehen direkt nebeneinander (Skizze). Der linke Trafo hat 12V max. 5 Ampere und der rechte 300V bei max. 0,4A und sie werden nicht am oder über dem Maximum betrieben.

Geraten hier die beiden Trafos in die Sättigung, dass die Kerne so heiß werden? Ist das im Dauerbetrieb (wenn, dann 3-7 Stunden) schädlich, sodass die Windungen abbrennen? Lässt sich da irgendwie verhindern?

Bild

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BeitragVerfasst: Mi Apr 13, 2016 9:22 
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Moin moin und Servus nach München,

wenn ein Trafoblech auch im Leerlauf übermäßig warm wird, kann das mehrere Ursachen haben:
> Die Primärwicklung ist zu knapp bemessen
> Wirbelstromverluste durch schlechte Isolation der Trafobleche gegeneinander
> Blechpaket defekt

Die Isolationsschicht der Trafobleche kann z.B. durch chemische Prozesse (Galvanik) aufgebracht sein. Sie ist sehr empfindlich gegen Kratzer, Abschabungen u.dgl. mehr. Früher wurde die Isolation mit hauchdünnen Papierschichten bewerkstelligt. Alterungsprozesse wie Verrostung, die durch eingedrungene Luftfeuchte ausgelöst wird, kann einerseits die Isolation zerstören, andererseits die magnetischen Eigenschaften erheblich verschlechtern. Einen ähnlichen Fall konnte ich bei einem alten ELA-Verstärker beobachten, dessen AÜ innerlich dermaßen durchrostet war, dass kaum noch etwas vom Signal zum Ausgang übertragen wurde, aber der Kern nach einer halben Stunde nicht mehr anfassbar heiß war!

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BeitragVerfasst: Mi Apr 13, 2016 9:31 
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Also das Trafoblech vom Anodenspannungstrafo hat zwar gaaaaaanz leichten Flugrost, erklärt dann aber nicht warum auch der Heiztrafo so extrem heiß wird. Dessen Lackierung ist quasie wie neu und er war auch nie vorher irgendwo eingebaut oder schlecht gelagert. :?:

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BeitragVerfasst: Mi Apr 13, 2016 9:37 
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Ist bekannt, ob die Primärwicklung für 220 oder 230 Volt ausgelegt ist?

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BeitragVerfasst: Mi Apr 13, 2016 9:48 
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Hallo Ben,

55° Celsius sind für einen Trafo keinesfalls übermässig heiss und sind kein wirklicher Grund zur Beuunruhigung. Bedenklich wird es erst wenn die Temperatur über 75° ansteigt.

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...und glüht auch die Anode rot, ist die Röhre noch nicht tot.

Mit freundlichen Grüßen, Peter R.


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BeitragVerfasst: Mi Apr 13, 2016 10:23 
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@Herbert
Für 220V natürlich. Die Trafos sind älteren Baujahres. Wobei der für die Anodenspannung von RFT aus der DDR ist.

@glaubnix
Davon hab ich auch schon gehört. Die Frage ist ob die Temperatur bei längerem Betrieb noch weiter ansteigt. Wie gesagt 55°C habe ich nach 2h gemessen, als ich mir aus versehen die Hand am Kernblech verbrannt habe.

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BeitragVerfasst: Mi Apr 13, 2016 11:18 
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Ben, miss doch bitte einmal die Leistungsaufnahme auf der Primärseite allein dieses Trafos (mit Sekundärlast). Danach berechnen wir einmal einen passenden Vorwiderstand und schauen dann weiter...

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Herby

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BeitragVerfasst: Mi Apr 13, 2016 11:21 
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Ich halte 55Grad auch nicht für bedenklich. Wir haben in unserem Betrieb viele Trafos in Benutzung. Die werden teilweise wärmer und werden dabei auch nicht ausgelastet. Viele sind sogar dicht nebeneinander montiert.

Edit:
Wenn die Trafos diese 55Grad dann halten und nicht mehr wärmer werden, halte ich es für ok.

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Gruß Stephan

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BeitragVerfasst: Mi Apr 13, 2016 11:40 
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Hallo Ben,

nach zwei Stunden sollte sich die Endbetriebstemperatur eingestellt haben. Mit einem weiteren Temperaturanstieg ist daher nicht mehr zu rechnen. Ich denke du brauchst dir da keine weiteren Sorgen zu machen.

Nun noch ein kleiner Ausflug in die Theorie, um Herberts Anmerkungen noch etwas zu ergänzen:

Die Kernerwärmung hängt einerseits von den Hystereseverlusten und andererseits von den Wirbelstromverlusten ab. Die Hystereseverluste sind von den Materialeigenschaften und die Wirbelströme von der Blechdicke. Isolationsprobleme zwischen den Blechen erhöhen die relative Blechdicke - damit gibt es eher selten Probleme; es sei denn der Kern ist sehr stark vom Rost befallen.

Die Hystereseverluste sind wie bereits erwähnt vom Kernmaterisl abhähig - diese Eigenschaft kann man in der Hysterese-Kurve darstellen. Die von der Kurve einegeschlossene Fläche sind die Hystere-Verluste. Und wir sehen: Im Sättigungsbereich erhöht sich der Flächeninhalt nur noch gering. Das bedeutet auch die Kernverluste, welche für die Kernerwärmung verantwortlich, nehmen kaum noch zu.

Aber der Stromanstieg erfolgt im Sättigungsbereich überproportional, was zu einem höheren Stromfluss führt und damit eine erhöhte Erwärmung der Wicklungen nach sich zieht.

Bei moderneren in Vorzugsrichtung gewalzten Trafoblechen, vornehmlich Schnittbandkernen, sind für Netztrafos 1,3 Tesla üblich - dadurch kann die Windungszahl verringert werden.

Ausgangsübertrager werden wegen des linearen Zusammenhanges zwischen Spannung und Strom nur bis ca. 0,8 Tesla magnetisiert, um einen möglichst geringen Klirrfaktor zu erzielen. Zudem arbeiten man dabei auch mit geringeren Blechstärken 0,35mm (gegenüber 0,5mm bei Netztrafos), damit sich die Wirbelstromverluste auch bei höheren Frequenzen in vetretbaren Grenzen halten.

Dazu folgend eine Abbildung der Hysteresekurve eines normal gängigen Trafobleches. Bei diesen Blechen ist für Netztrafos eine Magnetisierung bis ca. 12000Gauss (1,2Tesla) zu empfehlen, was auch von den meisten Herstellern berüchsichtigt wurde.
Dateianhang:
Hysterese-Schleife 1024.jpg
Hysterese-Schleife 1024.jpg [ 66.93 KiB | 1963-mal betrachtet ]

Und man sieht auch deutlich wie man bei gering erhöhter Spannung schnell in den Sättigungsbereich gerät. Daher ist es auch gut nachvollziehbar, dass bei Netztrafos welche wegen knapper Auslegung bei 220V so gerade leicht in die Sättigung "gefahren" wurden, bei 230V schon mit einem deutlichen Stromanstieg reagieren können.

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Mit freundlichen Grüßen, Peter R.


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BeitragVerfasst: Mi Apr 13, 2016 11:49 
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Peter, ein ganz herzliches Dankeschön für diesen wirklich wertigen Beitrag :danke: :super: . Man hätte es nicht besser darstellen können!

Vorschlag: Wir warten jetzt erst einmal Ben's Messung ab, rechnen ein wenig und schauen dann mal mit Vorwiderstand, wie sich die Kerntemperatur über die Zeitachse entwickelt, ob und wieviel die Maßnahme fruchtet.

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BeitragVerfasst: Mi Apr 13, 2016 12:58 
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Okay ich hätte doch messen sollen.
Wenn die Röhrenheizung steht, liegt der Anodenstrom im durch die Primärspule bei 500mA (230V) und der durch die Sekundärspule bei 360mA (300V). Beide Male mit Last gemessen.
Sekundär verträgt er laut Aufdruck 400mA. Ob das auch für die Primärspule gilt kann ich nicht sagen...
Der Trafo summt hörbar, wenn man das Ohr hinhält.

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Zuletzt geändert von Phalos Southpaw am Mi Apr 13, 2016 13:05, insgesamt 4-mal geändert.

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BeitragVerfasst: Mi Apr 13, 2016 13:00 
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Hier hatte ich mich schon einmal dazu geäusert.

viewtopic.php?f=2&t=3545&p=31364&hilit=VDE#p31364

Zu beachten ist dabei, dass die Tabelle Übertemperaturen meint. Also Tamb. (RAUM) + Tabellenwert.


johann


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BeitragVerfasst: Do Apr 14, 2016 8:56 
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@Herbert

Bei 220V liegt die Gesamtstromaufnahme (beide Trafos zusammen unter Last) bei 950mA.
Und bei 230V bei 1020mA.

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BeitragVerfasst: Do Apr 14, 2016 11:20 
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Könntest Du bitte mal für beide Trafos gertrennt bei 220Volt die Werte ermitteln?
Immerhin - runde 100mA Unterschied nach der Gesamtmessung, was etwa 22VA bei der Leistungsaufnahme ausmacht....

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BeitragVerfasst: Do Apr 14, 2016 12:09 
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Ströme bei 220V; primär gemessen:
Anodentrafo 670mA
Heiztrafo 300mA

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