Prüfen von Transformatoren auf Windungsschluss
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- Опубликовано: 15 окт 2024
- Hier zeige ich wie man mit wenig Aufwand prüfen kann, ob ein Trafo einen internen Windungsschluss, also einen Kurzschluss einer oder mehrerer Windungen, hat.
Gekommen auf das Verfahren bin ich über @DiodeGoneWild, der sich für Ferrit-Trafos ein Testgerät gebaut hat. Was sich unterscheided ist die Resonanzfrequenz im Vergleich zu Eisen.
Hier der Link zum Video von DiodeGoneWild: • DIY transformer/induct...
Super dass Jemand das mal auf RUclips zeigt. So haben wir früher die Zeilentrafos von Fernsehern geprüft.
danke fürs posten.einer von den nützlichen kleinen beiträgen. gruss rudolf
Toller Trick. Danke.
Endlich mal einer, der Windung und Wicklung unterscheidet.
Hab ich garni mitgekriegt. ;)
simsalabim Für einen ungelernten Radiobastler, was ist da genau der Unterschied? Windung ist, wenn der Draht einmal um den Kern gewickelt wurde und Wicklung sind mehrere Windungen, für eine Sekundärspannung zum Beispiel?
@@ulli7789 Genau so. Leider werden solche Banalitäten oft durcheinander geschmissen, was dann zur Verwirrung führt.
@@simsalabim2101 alles klar, vielen Dank.
Viel zu aufwendig!!
Super Info. Danke für das Video, hilft mir sehr.
Also ich würde einen (Netz-) Trafo eher über einen Stelltrenntrafo prüfen wollen. Falls zumindest die Nennprimärspannung bekannt ist und bei wenigen Volt an der Primärwicklung bereits ein hoher Strom in den Trafo fließt, ist klar, dass der Trafo einen Schluß hat, insofern die vorangegangene visuelle Kontrolle, die Geruchs-, die Riso-, und Durchgangsprüfung nicht bereits einen Defekt offenbarten. Im Datenblatt eines Trafo findet man oft auch die Angabe der Kurzschlussspannung in % (z.B. uk=5%). Das ist die Primärspannung, welche in der kurzgeschlossenen Sekundärwicklung den Bemessungsstrom erzeugt. Das nur als Anhaltspunkt, damit man in etwa abschätzen kann, wie sich ein Trafo bei Kurzschluss verhält.
Dennoch vielen Dank für dieses Video. Wie man lesen kann, ist bei HF-Übertragern, Zeilentrafos, Schaltnetzteiltrafos etc die Methode angezeigt.
Gehe ich richtig in der Annahme: Es wird dort eigentlich nur gemessen, ob eine erhöhte Verlustleistung des Trafo vorliegt. Das könnte man viel einfacher auch direkt messen, indem man den Trafo normal primär anschließt und die Verlustleistung direkt misst, also die Wirkleistung, die er aufnimmt, d.h. die Leistung, die er in Wärme umwandelt. Da auch gute Trafos nicht verlustleistungsfrei sind, muss man nun nur beurteilen können, ab wann eine abnormal hohe Verlustleistung vorliegt.
Sehr gute Infos 👍👍👍
Eine sehr interessante und gute Idee.
Sehr interessant! Wenn ich richtig gelesen habe, wäre es ideal Nennspannung zu benutzen. Um Magnetventilspulen für 230V zu testen, wäre also Netzspannung, entsprechende Kondensator (z.B. 400V) und 230V Tastkopf anzuraten? Mit Kleinspannung bekomme ich keine schöne ausschwingende Spannung hin.
Das Dingens heisst Trafo nicht Traffo.
Prüfen mit Resonanzkreis. Haben wir in der Ausbildung auch so beigebracht bekommen. Wenn man einen Funktionsgenerator hat gehts viel Komfortabler. Das C ist im Trafo nämlich schon eingebaut in Form von Wicklungskapazität. Mit einem Rechtecksignal Puls /Pause 10: 1 kann man schnell überprüfen ob der Trafo durch Windungsschluss bedämpft wird. Ein heiler Trafo "klingelt"
Bei Netztrafos ist die Leerlauf Leistungsaufnahme ungewöhnlich hoch.
Aber gut erklärt!
Wie wird die Leerlaufleistungsaufnahme gemessen? Es fließt ja auch ein Blindstrom, der nicht zur Wärmeentwicklung im Trafo führt. Man kann also nicht einfach P=AxV rechnen.
@@karlmartell9279 Mit einem Wirklistungsmesser, auch Wattmeter genannt. Man kann auch einen 2-Strahl Oszi zur Hilfe nehmen. Mit einem in Serie geschalteten Messwiderstand zur Primärwicklung wird der Strom gemessen und die Spannung an der Primärwicklung. Die Phasenverschiebung zwischen den beiden Sinuskurven ist das Maß für die Blindanteile. Der Rest ist rechnen.
Im Leerlauf, d.h. ohne Last an der Sek. Seite ist der Blindanteil deutlich grösser als die Verlustwirkleistung.
Die Blindleistung ist grösser je besser die Blechqualität des Trafokern ist. Z.B hat ein Trafo der Grösse EI105a mit 165-111 Blechen beim Betrieb als Netztrafo eine Blindleistung von 110VA , die Kernernverluste betragen ca 6W und im Kupfer gehen nochmal 2-3W verloren.
Die Blindleistung ist immer konstant ob Leerlauf oder Vollast.
Mit korrekt gewickelten Spulen dürften die Cu Verluste Sek und Prim. zusammen bei Vollast ca 14W betragen.
Ein Trafo der nur eine oder 2 Windung kurz hat ist wenn es nicht ein Netztrafo ist schwierig zu messen. Der unterschied beim püfen mit der Impulsmethode fällt evtl. gar nicht auf.
Ausgangsübertrager von Röhrenverstärkern kann man wie Netztrafos messen. In ernsthaften Schaltplänen von Servicehandbüchern findet man Spannungsangaben und die ohmschen Widerstände dr Trafowicklungen sodass man mit einem Präcisionsohmmeter die Wicklungen überprüfen kann. Die Wechselspannungsangaben an Ausgangsübertragern sind hilfreich um den ausgebauten Übertrager am Stelltrafo wie in Netztrafo zu betreiben und entsprechend zu messen.
Die dazu passenden Verluste findet man in den Trafo Kerntabellen der Blechhersteller.
Pulsübetrager in Schaltreglern, Schaltnetzteilen, Spannungswandlern und Zeilenendstufen werden nach der impulsmethode getestet. Ein Funktionsgenerator und ein Oszi sind das Mittel der Wahl.
Wer Geräten repariert hat wohl diese Messgeräte in seiner Werkstatt.
Kann man mit ISO-Meßgerät oder mit einfachem Gerät den Kurzschluss heraus finden bzw. messen wie Ohmmessung oder das Kurzschlussmessgerät (ich weiss im Moment nicht den Name) welches die Telefonkollege benutzt um Kurzschluß in der Telefonleitung heraus zu finden bitte ?
Ich muss Dich da leider enttäuschen. Keiner deiner Vorschläge würde funktionieren.
Allgemein hilft es nicht den Ohm'schen Widerstand zu messen, solange du nicht den Originalwert kennst. Schlimmer noch, hättest du nen Windungsschluss auf einer Wicklung für höhere Spannungen, so könntest du garnicht nachvolziehen, dass es einen gibt. Angenommen es ist nur eine Windung betroffen, und die gesamte Wicklung hat 60Ohm. Die 20mOhm des Windungsschlusses würden da garnicht auffallen.
Mit der Riso Messung prüfst du hohe Widerstände, also im Mega bis Giga Ohm bereich. Das einzige was Du so testen könntest wäre die sogenannte "Sichere Trennung", also das Primär- von Sekundärwicklung galavnisch getrennt ist. Die Wicklung selber ist hingegen niederohmig.
Ich habe nie einem Telekom-Techniker bei der Arbeit zugeguckt, von daher ist nun alles Vermutung:
Ich nehme an, dass die ein TDR (Time Domain Reflectometer) zur Lokalisierung von Kurzschlüssen nutzen. Hierbei wird ein Spannungsimpuls auf die Leitung gegeben und geguckt wann dieser wieder (aufgrund des Kurzschlusses) reflektiert wird. Indem das Gerät weiß wie schnell sich die Welle in der Leitung ausbreitet, kann es die "Reisezeit" der Welle in eine Entfernung umrechnen.
Das TDR hat nur eine Gemeinsamkeit mit dem im Video vorgestellten Prüfverfahren: Es wird zum Start ein Spannungsimpuls geliefert. Danach unterscheiden sich die Methoden gänzlich. Beim TDR wird nach dem Puls gewartet bis die Rückantwort kommt. Bei dem Parallelschwingkreisverfahren wird hingegen eine el. Schwingung erregt und ihr Abbau beobachtet. Beim TDR messe ich Zeit, beim Schwingkreis Amplitude.
Ich würde diesen Test eh nur dann machen wenn ich ein einen Verdacht habe. Mein Verdacht wäre, wenn ein Trafo im Leerlauf nach kurzer Zeit richtig heiß wird (ca. > Umgebungstemperatur + 5°C bis 10°C). Also nach so z.B. 5min bis 15min. Da würde ich dann erst den Aufwand Treiben um meine Vermutung über den Test zu bestätigen. Bleibt der Trafo die ganze Zeit im Leerlauf cool, dann wird er höchst Wahrscheinlich nicht beschädigt sein.
Bei dem Übertrager sah man mit Kurzschluss einige Wellenzüge. Ist so ein unbekannter Trafo nun defekt oder nicht? Nach meiner Meinung kann man nur sicher sein, wenn man einen Vergleich hat. So z.B. einen zweiten Trafo in ähnlicher oder gleicher Bauweise, der fehlerfrei sein sollte. Da ich einen Oszi mit BodeDiagramm habe, mache ich einen Übertragungsversuch. Der sagt viel aus über die Funktion des Trafos.
Äh, mit welcher Formel müsste ich mich beschäftigen, um das zu verstehen? Das mit dem Schwingkreis verstehe ich, aber, warum wird Wärme erzeugt, wenn z.B. eine Windung übersprungen wird?
Der Draht mit dem die Wicklung aufgebaut ist hat einen Ohm'schen Widerstand. Der Ohm'sche Widerstand der kurzgeschlossenen Windung stellt zugleich den Innenwiderstand als auch den Verbrauchswiderstand dar. An dieser Stelle wird die Energie in Wärme gewandelt.
Deine Formeln der Wahl wären:
R = (ρ * l) / A
U = R * I
P = R * I²
@@beamfinder8336Dankeschön. Werde mich damit mal beschäftigen. So rein intuitiv würde ich nämlich sagen, der Strom nimmt den Weg des kleinsten Widerstands. Somit haben die Elektronen ja auch die Möglichkeit, den normalen Weg durch den Kupferdraht zu nehmen, obwohl eine Beschädigung der Isolierung vorliegt. Lässt sich das evtl. damit erklären, dass der Widerstand an der kurzgeschlossenen Windung ( also bei der Beschädigung) sehr hoch sein kann?
@@malschaun3942 Wenn man den Fehler nicht behebt wird die kurzgeschlossene Windung so heiss das auch der Nachbardraht beschädigt wird. Nach kurzer Zeit brennt der komplette Trafo durch.
Bei Ausgangsübertragern werden wohl zuerst die Röhren kaputt gehen wenn nicht durch eine pasend bemessene Sicherung geschützt.
In dieser einen Windung wird auch ein Strom erzeugt und gleich auch kurzgeschlossen. Es ist also nicht nur einfach ein toter Kreis aus Kupferdraht. Es gibt da auch einen Versuch der das veranschaulicht. Die Schmelzrinne ist die Kurzschlusswindung:
ruclips.net/video/LM9EQwvsijg/видео.html
Das ganze funktioniert nur sicher, wenn man mindestens mit der Trafospannung den Schwingkreis aufbaut. Besser ist eine noch
höhere Spannung damit ein Isolationsfehler sicher erkannt wird.( Isolationsprüfungen macht man üblicherweise mit
2xNennspannung plus 1000 Volt. ) Wenn man bei einem Netztrafo die Primärseite prüfen will muß man
da mit 230 VAC aufladen. Das wird für manche Bauteile und Meßgeräte schon unangenehm bzw. gefährlich.
Interessant wäre der Unterschied zu einer zweiten Kurzschlusswindung. Da man meist vor einem unbekannten Trafo sitzt, steht die Frage im Raum, ob die ausklingende Schwingung auf einen intakten oder defekten Trafo hinweist. Wenn sich die Schwingung zu einer zusätzlichen Kurzschlusswindung kaum ändert, könnte das ein sicherer Hinweis sein. Die Grundidee ist aber genial.
Ab einem Windungsschluss ergibts sich bereits das vorgestellte Oszillogram, der Aufbau einer Schwingung wird gänzlich unterdrückt. Mehrere Kurzschlüsse haben das Gleiche zur Folge.
@@beamfinder8336 Danke für Deine Mühe. Damit ist ein Windungsschluss zweifelsfrei nachweisbar.
@@beamfinder8336Bei 9:44 zeigt sich doch, dass das eben nicht so ist. Woran erkennt man an diesem Bild den Kurzschluss, ohne den Vergleich mit vorher?
@@beamfinder8336 So wie ich das jetzt verstehe geht das so : ein Unbekannter Trafo zeigt eine bestimmte, abklingende Schwingung. Ich lege im zweiten Versuch eine Kurzschlusswindung dazu und das Oszillogramm ändert sich sehr wenig. Dann hat dieser Trafo von Haus aus einen Windungsschluss.
Im Video zeigt sich z.B., der Ausgangsübertrager schwingt trotz Kurzschluss länger, als ein Netztrafo ohne Kurzschluss. Da braucht es einige Erfahrung, um ein zutreffendes Urteil abgeben zu können.
BeamFinder hat sich als Grenzwert 10% Des Vollausschlages vorgenommen. Da die Resonanzfrequenz automatisch erzeugt wird, sollte der Trafo dort also optimal schwingen, also zwei drei mal über diese 10% hinauskommen
Windungsschluss
schönes video, durchaus interessant und hilfreich, aber.... im video bei ca. 6:00: "dickerer draht >> mehr induktivität" ???? das ist schlichtweg falsch und irreführend! drahtstärke hat bei netzfrequenz und diesen leistungsklassen nichts mit INDUKTIVITÄT zu tun...im gegenteil: je dicker der draht im vergleich zu den anderen wicklungen, umso wenigerer windungen (im regelfall beim trafo), und daher auch WENIGER induktivität dieser einen wicklung! allerdings "übertragen" (verkoppeln) sich auch die induktivitäten der verschiedenen wickkungen um einen kern, sonst würde dieses verfahren erst gar nicht funktionieren....
so ein sauberer guter Trafo bekommt viel seltener einen Windungsschluss als die viesen Trafo von Philips aus den 70er Jahen ,die OHNE Spulenkörper sind! Da rutscht gerne mal der Draht seitlich raus und dann machts "peng"!
Lange genug am Netz lassen. Rauchsignale lassen Regen, Schneefall oder zweite Risseiszeit erwarten. Warm anziehen und Rauchmelder aktivieren.
Viel zu aufwendig! Einfache lastlose Ruhe-, bzw. Magnetisierungsstrommessung mit Multimeter bringt es ohne weiterem Aufwand an den Tag. Z.B. M74 < 130mA bei 230V Netz oder zu niedrige Primärinduktivität.😂
das ist ein test
Ohne Oz bitte. Sowas haben die meisten nicht