Transduktor-Technik ( steuerbare Drosseln) Transduktoren sind Schaltungen mit Steuerdrosseln und

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1 ( steuerbare Drosseln) Transduktoren sind Schaltungen mit Steuerdrosseln und ungesteuerten elektrischen Ventilen ( Dioden ) für Anschluß an Wechselspannung, wobei durch kleine Steuerleistungen große Durchgangsleistungen zu steuern sind. Dabei kann die Ausgangsspannung eine Gleich- oder Wechselspannung sein.

2 Steuerungsprinzip und Leistungsfaktor Steuerungsprinzip : Beeinflussung der Induktivität mittels DC- Vormagnetisierung Ein Märchen, das mir erzählt wurde : Ineffizient, hohe Verluste, werden sehr heiß und damit implizierter Verschleiß, Aneinanderreiben der Wicklungen durch Magnetostriktions-Schwingungen Fakten : Steuerungsverluste 5 % der zu steuernden Leistung ( gemäß Angaben eines Herstellers sowie eigener Messungen ) extrem langlebig ( > 20 Jahre), geringste Wartung da minimale Anteile von Halbleitern Genaue Auslegung gemäß der Anforderung nötig 2

3 Hysteresis Veränderung durch einen Magneten Magnetisierungskennlinie Hysteresis eines Eisenkerns Hysteresis Veränderung durch einen Magneten Quelle: 3

4 Hysteresis Nutzung der Loopbereiche Veränderung der Hysteresis von Transduktordrosseln als Steuerungsprinzip 4

5 Kernblechaufbau Aufbau der Kernbleche von Transduktordrosseln Kalt- versus warm-gewalzte Bleche ( Hysteresis-Unterschiede ) Hysteresis von Ringkern-Transformatoren 08-Trafotest-ueberspannung-100VA-Rr_EI.pdf 5

6 Transduktordrossel Beispiele Transduktor-Drossel aus einem TV-Gerät Transduktor-Drossel.pdf Transduktorgesteuertes Akkuladegerät ( 70er oder 80er Jahre) Eigenes Setup für 2 x 24 V, 800 W 6

7 Anwendungen Anwendungen Generell da, wo große Leistungen mit hoher Verlässlichkeit, Störungsunempfindlichkeit, geringerer Störstrahlungsrückwirkung in das Netz als höherfrequente Umrichter benötigt werden Leistungssteuerung von AC-Motoren, Galvanik- und Elektrolyseanlagen ( hohe Ströme ) Straßenbeleuchtung Früher : Gepulste DC-Netzteile für Power-Akku-Ladegeräte, ( Bild von Akku-Lader ) ( mit und ohne Glättung) 50 und 100 Hz Pulsströme ( z.b. Steuerspule für Flynn-Anordnung) Netz-Spannungs-Reduzierung, z.b. zur Lebensdauererhöhung von Lampen. Praktische Test von mir mit 750 W-Drossel bis hinunter auf 180 Volt Leistungsbereiche, die professionelle Firmen anbieten : ab 4 KW aufwärts Praktische Aufbauten von mir zeigen, es geht leicht hinunter bis 100 Watt, jedoch wird dann der Materialaufwand zu hoch 7

8 Transduktor-Technik Demo-Board 8

9 Transduktor-Technik DC-Steuerung für Demo-Board 9

10 Transduktor-Technik Energie der spontanen Magnetisierung Gebundene Energie in der spontanen Magnetsierung ( Grimsehl-Tomaschek, 1940 ) Alte Feldstärken-Einheit : 1 Oersted = 79,6 A/m, 1,592 Millionen A/m = Oe Die Berechnung des Energie-Inhaltes erfolgt anhand der Curie-Temperatur), bei der die spontane Magnetisierung verschwindet, was bedeutet, dass das ferromagentische Material nurmehr schwach paramagnetisch ist. Curie-Temperatur von Eisen 768 C = 1041 K Spezifische Wärmekapazität für Fe = 449 J/(kg K) Emag = 1041 x 449 J = Watt sek für 1 Kg Eisen => 467,409 Kilowatt sek oder anders ausgedrückt 129,8 Wh, also vergleichbar mit einer 130 Watt Birne, die 1 Stunde lang brennt. Feldstärke aufgrund der gebundenen Energie: 1,5 x10⁷ Oe = 1,194 x 10 ⁹ A/m Russische Arbeit, Energieabschätzung bei 20 C in 2 kg Permalloy inductive_conversion.pdf 10