Wieso muss ich wenn ich einen Trafo mit Gleichstrom betreibe, die Spannung ständig erhöhen?
Ich recherchiere gerade zu einem Referat über Kernfusion. Spezial über den Tokamakreaktor. Und falls es jemand von euch noch weiß, wieso kann ich dann in die Primärspule des Tokamakreaktors nicht einfach Wechselstrom einspeisen?
Danke fürs Beantworten im Voraus
3 Antworten
Ein Trafo 'lebt' von Induktion. Ich beziehe mich jetzt nur auf den Trafo als solches, weil ich von Kernfusion keine Ahnung habe.
Wenn ein Strom durch einen Leiter fließt, baut sich um diesen ein Magnetfeld auf. Die
Umgekehrt entsteht ein Strom, wenn der Leiter in ein Magnetfeld gerät.
Genau das nutzt ein Trafo aus: Strom -> Magnetfeld -> Strom
Allerdings muss das Magnetfeld ständig in Bewegung sein (also ein magnetischer Fluss entstehen), damit ein konstanter Strom fließt.
Blöd, in einer kurzen Antwort zu erklären. Hier, ein Video: https://www.youtube.com/watch?v=75ZqBm3fU3w
Dieses Prinzip funktioniert eben nicht, wenn die Spannungshöhe konstant ist, was bei Gleichspannung der Fall ist.
Das ist dann aber kein Gleichstrom mehr, sondern Sägezahn (mit Gleichspannungsanteil, wenn es nicht in negativen Bereich geht)
da hast du recht, aber genau das passiert ja im Tokamak-Reaktor.
Ganz spitzfindig formuliert gibt es dann auf der Welt gar keinen Gleichstrom, da jeder Strom einmal an- und ausgeschaltet wird und nicht unendlich lange läuft. Ist alles eine Frage des Gesamtkontexts. Wenn ein Strom aber über sagen wir mal 1 Stunde hochgefahren wird, und an einer Spule konstante Spannung anliegt, wüde ich schon sagen, dass das DC ist.
Ganz spitzfindig formuliert gibt es dann auf der Welt gar keinen Gleichstrom, da jeder Strom einmal an- und ausgeschaltet wird
Ja. 0.0001pHz vielleicht :D
(was ihn rein rechnerisch wieder transformierbar macht oO)
da hsst du recht, aber genau das passiert ja im Tokamak-Reaktor
Weiß ich nicht^^. Ich hatte geschrieben, dass ich von diesen Reaktoren keine Ahnung habe und nur den Transformator als solches beschrieben habe.
Ein Gleichspannungsanteil ist dem Trafo prinzipiell egal. Der wird einfach nicht mittransformiert und beheizt nur unnötig die Primärspule bzw. treibt den Kern früher in die Sättigung.
Der Effekt sollte sekundärseitig (bis auf die erste Periode, von wegen Einschalten :D) derselbe sein, wenn man den Gleichspannungsanteil primärseitig ausfiltert, oder gleich einen Sägezahngenerator nimmt, der erst gar keinen Gleichspannungsanteil produziert.
Hier wird der Strom linear hoch- und wieder auf Null runtergefahren. Damit ist der DC Anteil der Spannung automatisch Null (es sind ja supraleitende Magnete ohne Ohm'schen Widerstand).
Nein, ist er nicht.
Wenn du eine Wechselspannung aufzeichnest, muss die Fläche, die zwischen positivener Halbwelle und der Nulllinie eingeschlossen ist, gleich mit der Fläche zwischen negativer Halbwelle und Nulllinie sein. Wenn das jedoch nicht der Fall ist, hat sie einen Gleichspannungsanteil.
Und das ist zwangsläufig der Fall, wenn es keine negativen Halbwellen gibt :)
Ich glaube du verstehst nur nicht was ich sagen will:
Wenn ein Strom in einer Induktivität mit R=0, L=1H in1sec von 0 auf 10A und in 10s von 10A wieder auf 0 gefahren wird, haben wir in der Hochlaufphase
U1 = 10V für 1sec
und
in der zweiten Phase
U1 = -1V für 10sec
Der Mittelwert von U ist somit
Umittel = 1/11 * (10*1 - 1*10) V = 0V
Das ergibt sich auch aus
Umittel = L ΔI/Δt während der Zeitspanne Δt. Und wenn die gesamte Stromänderung ΔI=0 ist, ist daher auch der Mittelwert der induzierten Spannung Null.
Ich hoffe du weißt jetzt, was ich meine ;-)
-1V
Also doch negative Spannung. :P
Deine beschriebene Form von Spannung ist auch eine Art von Wechselspannung.
Was du ausführlich beschrieben hast, meinte ich mit:
Wenn du eine Wechselspannung aufzeichnest, muss die Fläche, die zwischen positivener Halbwelle und der Nulllinie eingeschlossen ist, gleich mit der Fläche zwischen negativer Halbwelle und Nulllinie sein. Wenn das jedoch nicht der Fall ist, hat sie einen Gleichspannungsanteil.
:)
Ich sagte oben lediglich: "der DC Anteil der Spannung ist Null".
Du streitest das oben ab und sagst nun: Also doch negative Spannung.
Ich sagte nie, dass es hier keine negative Spannung gäbe und dass das keine Wechselspannung wäre.
Jedenfalls hat diese Wechselspannung (natürlich ist es eine...) keinen Gleichspannungsanteil.
Ich weiß jetzt nicht mehr, wovon du eigentlich redest...
Wo hast du das her? Halte ich für ein Gerücht...
Um einen Transformator mit Gleichspannung zu betreiben, muss man einen linear ansteigenden Strom zuführen.
Umgekehrt führt ein sich linear steigender/fallender Primärstrom zu einer konstanten Primär- und Sekundärspannung.
Bei Wechselspannung würde die Plasmaentladung in den Nulldurchgängen zum Stillstand kommen.
Soviel ich aber weiß, forscht man an Alternativen für den Pulsbetrieb.
...kleiner Recherchetip, falls du es noch nicht kennst (sollte in jeder Schule zum Standard-Webangebot gehören):
Doch, das funktioniert, nur ist dazu ein linear ansteigender Strom erforderlich, was irgendwann an eine Grenze führt. Dann muss man wieder entladen. Genau das macht man im Tokamak und übrigens auch in DC/DC Wandlern.