Brummspannung und mechanischer Brumm

[Stereowaage]

Nicht, dass ich hier die verschiedenen Ursachen, Berechnungen und Abhilfen für ein Brummen bzw. eine erhöhte Brummspannung rekapitulieren will - ich habe da eine andere Frage:

Welche RÜCKwirkungen hat die Erneuerung oder Optimierung der bekannten Pi- oder RCR-Kette auf einen MECHANISCHEN Brumm eines Netztrafos?

Bsp.: Netztrafo in einem Röhrenverstärker mit EZ81 und 50uF-270R-50uF-27k-50uF hat einen nicht im Lautsprecher wirksamen aber am Gehäuse und Chassis hörbaren und auch fühlbaren mechan. Brumm. (Der Trafo ist primärseitig auf 220V angepasst, sekundärseitig abgegebene Speisespannungen im Soll.)

Zunächst nach Lagerung des Trafos auf Gummipuffer: Geringer Dämpfungserfolg.
Dann Austausch des alten 3x50uF-Elkos gegen neuen 2x50uF-Elko und Ergänzung durch neuen separaten 50uF-Elko:
Trafobrummen deutlich reduziert.

Da wohl Trafobrummen als eine Kombination aus Magnetostriktion und dem Bewegungsdrang von stromdurchflossenen Leitern im elektromagnetischen Feld ("lose" Bleche/Wicklungen) gedeutet wird ( http://www.wer-weiss-was.de/theme50/article2293670.html ) und die Transformation ja in beide Richtungen wirksam ist,
nehme an, dass die Art der Stromentnahme und Spannungsverläufe durchaus eine letztlich elektromagnetische Rückwirkung in einem Trafo hervorrufen kann - oder liege ich da falsch?

[GeorgK]

Genau,Pl 504

das hatte ich gestern Abend beim Einschalten des Trafos, ein leises Brummen. Als ich an ein Kabel vom Sek. Ausgang kam, flog der FI. Was war´s?

Ein Kabel von der Sek.Seite ist gerissen, und kam -(Isolierung wurde auch getrennt) so gegen die Masse des Trafos.

[Stereowaage]

Grüß dich Georg, hallo PL504,

mit der Annahme eines Kurzschlusses sekundärseitig weist ihr natürlich auf einen möglichen Extremfall;

Interessant fand ich die Überlegungen, dass, genauso wie der Impendanzverlauf eines Lautsprechers den vorgeschalteten Verstärker - und der Verstärker durch seine Parameter die Siebkette beeinflusst, die Siebkette auch die "Störfaktoren" eines realen Trafos mitbestimmen kann. Der Trafo seinerseits ist auch rückgekoppelt an die Quialität der Netzeinspeisung (Spannungseinbrüche bei Entnahmespitzen oder unter großer Last).

Zu diesem Thema interessant:
http://www.elektroniktutor.de/bauteile/tr_real.html
und auch:
http://www.jogis-roehrenbude.de/Radioba ... trager.htm

Den praktischen Wert bei der Fahndung nach einem wahrnehmbaren mechan. Brumm sehe ich darin, nach der Überprüfung des Trafos selbst und der Stabilität der Konstruktion auch einmal an die Siebkette zu denken, obwohl dies wohl im Gegensatz zu anderen Brummstörungen selten sein dürfte.

[GeorgK]

Hallo Hermann,

hier hilft das vielleicht?


http://www.diru-beze.de/radio/skripte/B ... sation.pdf

[Stereowaage]

Danke euch beiden für eure Antworten,

ja, Georg, diese Abhandlung habe ich auch und weiß, wie für damalige Verhältnisse erfinderisch die erhöhten BrummSPANNUNGEN angegangen werden konnten.

Hallo PL504, sehr schön der von dir beschriebene MECHANISCHE Brumm, dessen Intensität von der mit Sicherheit auch von Primärspannung und damit von der Erwärmung und Durchwirkung der Blechpakete und der Spulen verstärkt wird; ich stelle mir richtig bildhaft vor, dass du so ein herrlichen ca. 30-Röhren Riesenoszi hast, der einem im Winter die Bude warm hält, auf dem man seinen Pott Tee wie auf einem Stöfchen abstellen kann und auf dem dann das Geschirr so leise vor sich hin klirrt.... (und der Stromzähler freut sich wie ein Drehkreisel)

[Bosk Veld]

Die mechanische Wirkung hängt eigentlich von den mechanischen Resonanzfrequenzen der Feder-Masse-Systeme des Trafos ab. Ein Trafo kann lockersitzende Windungen, klappernde Bleche, lose Schrauben und "elastisch" angelötete Bauteile haben, die alle mitschwingen, wenn sie denn angeregt werden.
Seine Umgebung, was also im Radio alles noch mitschwingen kann, ist noch wesentlich komplexer.

Wahrscheinlich haben die neuen 50-µF-Kondensatoren eine höhere Kapazität als die alten. Was ändert sich dann? Der Trafo wird vielleicht geringfügig höher belastet - das macht nicht viel aus. Der Stromflußwinkel allerdings verkleinert sich schon merklicher. Die Folge sind kürzere, aber höhere Ladeströme, deren Oberwellen anders verteilt sind als vorher. So ist evtl. die Oberwelle, die vorher irgendein Metallstückchen im Trafo zum Klappern brachte, fast verschwunden, während an einer anderen Stelle eine Oberwelle um ein Mehrfaches zugenommen hat. Nur ist ausgerechnet an dieser Stelle weit und breit nichts zu sehen, was klappern könnte. Also ist der Trafo insgesamt ruhiger.

Beim nächsten Trafo könnte es genau umgekehrt sein. Der Zusammenhang läßt sich also nicht verallgemeinern.

Gruß
Frank

[Stereowaage]

Danke auch dir, Frank, für deinen Beitrag.

Genau solche rückwirkenden Faktoren wie z.B die Ladezyklen der Elkos (s. Stromflusswinkel) meinte ich: Auch bei typischem mechan. Brumm sollte man in Erwägung ziehen, nachgeschaltete "Verbraucher" hinsichtlich ihrer Intaktheit und richtigen Anpassung an den Transformator zu überprüfen und zu optimieren (wenn man sicher vorher die üblichen anderen Verdächtigen wie einen Trafoschaden selbst , ungenügende Befestigung oder mitschnarrende Gehäuseteile ausschließen konnte).
Immerhin ist ein erhöhter mechan Brumm ein Zeichen für eine erhöhte Bauteilbelastung, oft einhergehend mit Überwärmung nicht nur des Trafoeisens sondern auch der fehlbelasteten oder gelockerten Wicklungen - aber das ist ja bekannt.

[DiRu]

Aufschluß über die (elektrischen) Ursachen des Brummens könnte man gewinnen, wenn der Zeitverlauf des Netzstromes auf einem Oszilloskop dargestellt wird.
Aufgrund der Gleichrichtung und der Magnetisierung weicht die Kurvenform von der idealen Sinusform ab. Es zeigen sich die typischen Stromspitzen. Wie ändert sich der Zeitverlauf, wenn der Ladeelko wie im aktuellen Fall geändert wird? Werden die Stromspitzen höher?
Außer einem Oszilloskop ist für diese Messung nur noch ein kleiner Trafo und ein Widerstand erforderlich, wie es im Radiomuseum beschrieben ist.
http://www.radiomuseum.org/forum/stell_ ... schlu.html

[Stereowaage]

Lieben Dank, Dietmar, für den interessanten Schaltungstrick mit dem Heiztrafo und der dadurch möglichen Darstellbarkeit des Stromverlaufes am Oszillographen.
Etwas eingeschüchtert bin ich durch den Hinweis in Deinem RMO-Beitrag über den Satz "....muß (nur) so bemessen sein, daß er sekundär den maximalen Ausgangsstrom des Stell-Trenntrafos "verträgt".

Mein Regel-Trenn-Trafo ist so ein alter Thalheimer Riese, der vielleicht sogar noch einen Lichtbogen zwischen den Elektroden und dem Schrott im Siemens-Martin-Ofen helfen könnte zu erzeugen .

Es fließt aber sicher nur der Strom durch die Sekundärwicklung des "Hilfstrafos", der maximal vom nachgeschalteten Vebraucher aufgenommen wird (Kurzschluss einmal ausgeschlossen), wenn ich das richtig verstehe.

So werde ich einmal versuchen den Stromverlauf zum Verstärker darzustellen und sehen, was sich daraus ergibt.

[DiRu]

Weshalb verwendet man in der kommerziellen / professionellen Technik dann bloß Stromwandler, wenn es mit Shunts so viel einfacher und genauer geht?

Der Nachteil der "Shunt-Lösung" besteht in folgenden Punkten:

• Keine Potentialtrennung zwischen Stromversorgung und Meßgerät. Das kann bei Allstromgeräten (in Abhängigkeit von der Stellung des Netzsteckers) zu Kurzschlüssen führen.
  Wärmeentwicklung im Shunt, denn zur genaueren Messung muß der Spannungsfall im Shunt genügend groß sein.
  Die Spannung ist bekanntermaßen nur ~ I, während die Leistung ~ I^2 ist.
  Unbekannte Übergangswiderstände verändern den effektiven Widerstand des Shunts in nicht definierter Weise und führen dann zu Meßfehlern, denn die gemessene Spannung entsteht am Shunt und der Reihenschaltung der Übergangswiderstände.
  Schließlich die schon erwähnte Möglichkeit, daß bei Unterbrechung des Shunts das Oszilloskop Schaden nehmen kann.

*Edit Admin: Letzten Abschnitt entfernt*

MfG DR

[DiRu]

Warnhinweis:
Die Schaltung mit dem Shunt ist lebensgefährlich!

Dies betrifft alle Geräte, die keine Netztrennung haben. Da ein Pol dieser angeblich "einfachen und genauen" Schaltung geerdet ist, kann bei einem nicht Netz getrennten Gerät somit das Chassis hoch liegen, wenn der Netztstecker entsprechend eingesteckt wird.
Da andererseits das Oszilloskop über seine Masseklemme an der Tastspitze auf Massepotential liegt, hat man dann somit volle Spannung zwischen dem Gehäuse des Oszilloskops und dem Chassis des nicht netzgetrennten Radios.

In der "einfachen und genauen" Schaltung ist der Trenn-Trafo wertlos, weil de fakto keine Trennung mehr vorhanden ist. Denn ein Pol liegt auf Masse und der andere liegt hoch.

MfG DR [/b]

*Edit Moderator PL504: Unsachliche Inhalte entfernt.*
*Edit Admin: Edit von PL504 editiert. @PL504 und DiRu: Streitereien bitte privat klären.*

[hoeberlin]

Hallo, PL504,

die Schaltung mit dem Shunt ist in der Tat lebensgefährlich.

Die Sekundärseite eines Trenntrafos darf nur zum Anschluss des "Prüflings" genutzt werden. Wird ein Pol ( über den Schutzkontakt des Oszilloskops ) an Erde gelegt, kann man sich den Trenntrafo gleich sparen!!

Den Schutzkontakt des Oszilloskops zu unterbrechen ist ebenfalls nicht zulässig, da unbemerkt eine Lebensgefährliche Spannung am Metallgehäuse des Oszilloskops anstehen kann.

( spätestens dann, wenn ein auf dem Tisch herumliegendes Antennenkabelende die ( meist gut zugängliche ) Netzsicherung des Radiochassis berührt ...... )

Das ausgerechnet ein Moderator in einem öffentlich zugänglichen Forum solche Beiträge einstellt, und dem Verfasser eines technisch korrekten Vorschlages dermaßen "unhöflich" gegenübertritt, verstehe nicht nur ich nicht!

Hier sind meines Erachtens 2 Dinge fällig: Erstens eine Korrektur der technischen Darstellung, bevor jemand zu Schaden kommt. Das gebietet die Verantwortung!
Zweitens: Eine Entschuldigung für die Wortwahl gegenüber DiRu, das gebietet die Höflichkeit!

mfG Henning

PS: Ich erkenne durchaus an, das hier im Forum von den Moderatoren gute Arbeit geleistet wird! Fehler sind menschlich, und kommen vor. Das kann man korrigieren, wenn man will!

[Christopher]

Habe hier mal aufgeräumt.

Bitte gegenseitige Sticheleien lassen. Zumal wir hier in den Grundlagen sind.

*Moderation*

Gruß Christopher

[Erik]

Bitte nicht die ganz trivialen mechanische Ursachen vergessen: Gummischeiben können hart werden. Oder aber zu weich und werden dann platt gequetscht.

Das weiß sicher jeder von euch. Aber Hand auf's Herz; gerade die einfachsten Ursachen untersucht man doch oft erst ganz zum Schluß.