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Windungszahl berechnen?
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bandchef



Anmeldungsdatum: 04.12.2008
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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 13:53    Titel: Windungszahl berechnen? Antworten mit Zitat

Hi Leute Ich hab eine Aufgabe bei der ich die Windungszahl zu berechnen hab. Die Aufgabenstellung seht ihr unten!

Mein Lösungsweg:













Laut Lösung sind es aber 710 Windungen. Was aber stimmt an meinem Lösungsweg nicht? Ich wüsste nicht was daran falsch ist! Könnt ihr mir weiterhelfen?



EDIT: Nachtrag zur Aufgabstellung:

Wieviel Windungen N müssen aufgewickelt werden, damit sich mit einem Errerstrom von I=2,5A im Luftspalt eine Luftspaltflussdichte von BL=1,5T einstellt?



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isi1



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Beitrag isi1 Verfasst am: 29. Mai 2010 15:39    Titel: Antworten mit Zitat

Deinen Rmges haste falsch errechnet, bandchef.
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bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 15:45    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hab hier mal meine neue Rechnung angehängt. Wie soll ich denn jetzt den gesamten mag. Widerstand ausrechnen?

Vielleicht so:

Rmges=(RmL+Rm2)+(Rm1||Rm3)=424278



Noch was:

Die Länge für den mag. Widerstand Rm2 muss man schon mit l2-dL berechnen, oder?



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isi1



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Beitrag isi1 Verfasst am: 29. Mai 2010 15:54    Titel: Antworten mit Zitat

Bis hierher kann ich Dir folgen, bandchef.
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bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 16:04    Titel: Antworten mit Zitat





So, ab dieser Stelle weiß ich aber nicht mehr weiter. Ich hab jetzt quasi den mag. Fluss \phi durch den mag. Widerstand RmL berechnet. Nur wie komme ich jetzt auf meine Windungszahl?



Aber \Theta ist doch die mag. Spg. der Quelle. Ab hier weiß ich nicht mehr weiter...
bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 16:12    Titel: Antworten mit Zitat

Mir liefert auch die Formel nicht die korrekte Windungszahl:



Was ist da bloß falsch?
isi1



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Beitrag isi1 Verfasst am: 29. Mai 2010 16:12    Titel: Antworten mit Zitat

bandchef hat Folgendes geschrieben:
Das vestehe ich schon nicht.

Woher hast Du die 1,5 Tesla? .... und nochn Tipp: nicht 1190476,19 sondern 1,19 MA/m (Mega-Ampere pro Meter)
Die vielen Stellen sind ohnehin falsch, da Du nicht mit µ0=0,4pi µH/m rechnest.

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bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 16:14    Titel: Antworten mit Zitat

Die 1,5T stehen in der Angabe...
bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 16:17    Titel: Antworten mit Zitat

Oh Sorry! Nachtrag zur eigentlichen Aufgabenstellung:

Wieviel Windungen N müssen aufgewickelt werden, damit sich mit einem Errerstrom von I=2,5A im Luftspalt eine Luftspaltflussdichte von BL=1,5T einstellt?
bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 16:30    Titel: Antworten mit Zitat

Bei BL=1,5T brauche ich 2000A/m... und was sagt mir das jetzt?
isi1



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Beitrag isi1 Verfasst am: 29. Mai 2010 16:30    Titel: Antworten mit Zitat

bandchef hat Folgendes geschrieben:
isi1 hat Folgendes geschrieben:
Gut, jetzt geh mal in Deine B-H-Kurve zu 1,5T.
Wie viele A/m brauchst Du dafür?
Bei BL=1,5T brauche ich 2000A/m.

im Eisen brauchen wir 2kA/m * 0,35m = 0,7kA = 700A ...richtig!
In Luft brauchen wir 1074,3A
N = (1074,3+700)/(2,5A) = 710 Windungen (wenn ich mich nicht verrechnet habe)

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Zuletzt bearbeitet von isi1 am 29. Mai 2010 16:37, insgesamt 2-mal bearbeitet
bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 16:35    Titel: Antworten mit Zitat

Sorry, aber kannst du dich vielleicht etwas deutlicher Ausdrücken? Ich gehe in meine B-H-Kurve zu 1,5T dabei folgen, H=2000A/m. So, und nun?
bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 16:37    Titel: Antworten mit Zitat

wie kommst du auf ein VL=1074,3A? Und woher kommen die 0,35m?
isi1



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Beitrag isi1 Verfasst am: 29. Mai 2010 16:40    Titel: Antworten mit Zitat

bandchef hat Folgendes geschrieben:
wie kommst du auf ein VL=1074,3A? Und woher kommen die 0,35m?
Aus Deinen Angaben:
10cm + 25cm = 35cm

1,5T*0,9mm/µ0 = 1074,3A

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Beitrag isi1 Verfasst am: 29. Mai 2010 16:44    Titel: Antworten mit Zitat

bandchef hat Folgendes geschrieben:
Sorry, aber kannst du dich vielleicht etwas deutlicher Ausdrücken? Ich gehe in meine B-H-Kurve zu 1,5T dabei folgen, H=2000A/m. So, und nun?
Habe ich nicht beantwortet, also:
Die Feldlinien im Eisen sind 35cm lang, daher 2000A/m*0,35m = 700A

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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 16:48    Titel: Antworten mit Zitat

ich habe irgendwo in einer oberen antwort schon mal gefragt, ob man für die Feldlinienlänge l2 so rechnen muss:

l2-lL=0,0991m

Falls das falsch ist, ist meine rechnung wieder falsch, denn ich hab den Rm2 so ausgerechnet und damit auch Rmges falsch ausgerechnet...
bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 16:54    Titel: Antworten mit Zitat

Einen kurzen Moment noch: Warum brauch ich diese ganze langwierige Berechnung der mag. Widerstände überhaupt? Die benötige ich ja jetzt gar nicht mehr!!!! traurig
isi1



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Beitrag isi1 Verfasst am: 29. Mai 2010 16:55    Titel: Antworten mit Zitat

bandchef hat Folgendes geschrieben:
l2-lL=0,0991m
Versehe ich nicht.
Was ist l2, was ist lL?

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Beitrag isi1 Verfasst am: 29. Mai 2010 16:55    Titel: Antworten mit Zitat

bandchef hat Folgendes geschrieben:
Einen kurzen Moment noch: Warum brauch ich diese ganze langwierige Berechnung der mag. Widerstände überhaupt? Die benötige ich ja jetzt gar nicht mehr!!!! ;(
Da hast Du recht.

Warum brauchst Du sie nicht? Weil die Querschnitte (Feldliniendichte) überall gleich sind.

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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 17:11    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn ich nun die Induktivität ausrechnen möchte, brauche ich nur den mag. Widerstand des Luftspalts berechnen. Nun noch den mag. Fluss in diesem Luftspalt berechnen. Dazu rechne ich wieder:



Und dann in

ABER: Woher weiß ich dass ich nur den mag. Widerstand des Luftspalts zur Berechnung benutzen muss? Oder muss das explizit in der Aufgabenstellung benannt sein?
isi1



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Beitrag isi1 Verfasst am: 29. Mai 2010 17:15    Titel: Antworten mit Zitat

Ich dachte, dazu braucht man

L = B * A * N / I

L = 1,5T * 20cm² * 710 / 2,5A = 0,85H


Es geht auch mit Rm = 1/AL: L = N²*AL
http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t

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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 17:22    Titel: Antworten mit Zitat

Ich wollte ja nicht wissen, wie man drauf kommt, sondern warum ich nur - damit ich auf das richtige Ergebnis komme, was ich auch tue - den mag. Fluss des Luftspaltes brauche...

EDIT: Ob ich nun den mag. Fluss des Luftspalts über den mag. Widerstand oder berechne, bleibt sich doch schnuppe...
isi1



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Beiträge: 2743

Beitrag isi1 Verfasst am: 29. Mai 2010 17:27    Titel: Antworten mit Zitat

bandchef hat Folgendes geschrieben:
Ich wollte ja nicht wissen, wie man drauf kommt, sondern warum ich nur - damit ich auf das richtige Ergebnis komme, was ich auch tue - den mag. Fluss des Luftspaltes brauche...
Der Grund ist, dass die meiste Energie im Luftspalt gespeichert wird.

W = I²*L/2

W = Volumen mal H * B/2


bandchef hat Folgendes geschrieben:
EDIT: Ob ich nun den mag. Fluss des Luftspalts über den mag. Widerstand oder berechne, bleibt sich doch schnuppe...


Da hast Du recht, viele Wege führen nach Rom. ;)

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bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 17:29    Titel: Antworten mit Zitat

Darf ich hier eine neue Aufgabe reinstellen, oder soll ich einen neuen Thread aufmachen?
bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 17:33    Titel: Antworten mit Zitat

Eine Teilaufgabe lautet:

Berechnen sie den Erregerstrom I für eine mag. Flussdichte im Luftspalt von BL=1,6T.


Ich hab nun wieder angesetzt:



Wie gehts jetzt da weiter?



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bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 17:52    Titel: Antworten mit Zitat

Ich glaub jetzt hab ichs:





Da ich jetzt den Strom durch die beiden Spulen berechnet habe, muss ich noch durch zwei Teilen damit ich den Strom durch eine Spule bekomme:

-> 4,42A

Laut Musterlösung sollen es 4,45A sein.


Ist meine Lösung richtig?
bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 18:34    Titel: Antworten mit Zitat

Das B-Feld von 1,6T durchsetzt doch nicht nur den Luftspalt sondern auch die Fe-Teile, oder? Das heißt, es müsste sich doch letztendlich auch das µr ändern, oder? Es ist allerdings dumm, dass man das µr für ein B-Feld von 1,6T nicht mehr ablesen kann! Was mache ich dann? Könnt ihr mir weiter helfen?
isi1



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Beitrag isi1 Verfasst am: 29. Mai 2010 19:24    Titel: Antworten mit Zitat

bandchef hat Folgendes geschrieben:
Es ist allerdings dumm, dass man das µr für ein B-Feld von 1,6T nicht mehr ablesen kann! Was mache ich dann?
Extrapolieren, 2,7kA/m
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Beitrag bandchef Verfasst am: 29. Mai 2010 19:41    Titel: Antworten mit Zitat

Stimmt eigentlich meine Überlegung in der Aufgabenlösung?
schnudl
Moderator


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Beitrag schnudl Verfasst am: 29. Mai 2010 21:44    Titel: Antworten mit Zitat

Du rechnest scheinbar mit einem B=1,6T überall im Eisen. Das ist aber nicht richtig, da das linke U-Teil den doppelten Querschnitt hat.
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isi1



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Beitrag isi1 Verfasst am: 30. Mai 2010 11:10    Titel: Antworten mit Zitat

Schnudl hat eben genauer hingesehen, bandchef.

Ich nehme mal an, dass BL gesucht ist, obwohl es nicht dasteht.
Aber der Strom kann es ja nicht sein, er ist mit 2,8A angegeben.

Erst die B-H-Kurve als Formel:
bis 1,2T: V1 = Li * B/(1,2T/kA)
darüber: V2 = Li * (1kA/m + (B-1,2T) * 1,7kA/m / (0,4T)

Luftspalt: VL = BL*2mm/µ0 = B*1.59kA/T
Pole: Vp= 0,4m * BL/(1,2T/kA) ...Versuch bis 1,2T
U-Teil: Vu = 1m* 1/2 * BL/(1,2T/kA)

Bei 1000 Wdgn: 2,8kA = VL+Vp+Vu

aufgelöst nach BL:
... Glück gehabt, ist noch V1

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bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 30. Mai 2010 13:22    Titel: Antworten mit Zitat

Hey Leute!

Ich komm irgendwie mit euren Antworten nicht zurecht.

Ich soll, den Erregerstrom für eine mag. Flussdichte BL=1,6T im Luftspalt ausrechnen. Dieser ist laut Musterlösung 4,45A.

Das ist alles. Ich hab jetzt mal meine Kennlinie Extrapoliert und dann die gleiche Berechnung durchgeführt wie ich schon mal auf 4,42A gekommen bin. Dabei hab ich aber ein total anderes Ergebnis bekommen...

AUßERDEM hab ich diese Berechnung
isi1 hat Folgendes geschrieben:
Schnudl hat eben genauer hingesehen, bandchef.

Ich nehme mal an, dass BL gesucht ist, obwohl es nicht dasteht.
Aber der Strom kann es ja nicht sein, er ist mit 2,8A angegeben.

Erst die B-H-Kurve als Formel:
bis 1,2T: V1 = Li * B/(1,2T/kA)
darüber: V2 = Li * (1kA/m + (B-1,2T) * 1,7kA/m / (0,4T)

Luftspalt: VL = BL*2mm/µ0 = B*1.59kA/T
Pole: Vp= 0,4m * BL/(1,2T/kA) ...Versuch bis 1,2T
U-Teil: Vu = 1m* 1/2 * BL/(1,2T/kA)

Bei 1000 Wdgn: 2,8kA = VL+Vp+Vu

aufgelöst nach BL:
... Glück gehabt, ist noch V1
schon in einer Teilaufgabe a) komplett richtig berechnet...
schnudl
Moderator


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Beitrag schnudl Verfasst am: 30. Mai 2010 13:39    Titel: Antworten mit Zitat

was sind bei dir

1) die magnetischen Induktionen
2) die Feldstärken
3) die magn. Spannungen

in den drei Teilen?

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bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 30. Mai 2010 14:05    Titel: Antworten mit Zitat

Dazu berechne ich erstmal den gesamten mag. Fluss. Der ist





Dann kann man die mag. Spannungen für alle drei Teile ausrechnen:






Nun kann man die mag. Feldstärke für alle drei Teile berechnen:






Jetzt kann man die mag. Induktion für alle drei Teile berechnen:


Die mag. Induktion für die Teile 1 und 2 weiß ich leider jetzt nicht wie man die ausrechnet weil ich nicht weiß welches µr man nehmen muss...


PS: Die mag.- Induktion, Feldstärke und Spannung vom Teil 1 ist natürlich zweimal zu berücksichtigen... Die Berechnung der einzelnen mag. Widerstände hab ich jetzt mal hier außen vorgelassen und gleich mit dem Wert weitergerechnet.


Zuletzt bearbeitet von bandchef am 30. Mai 2010 14:34, insgesamt 4-mal bearbeitet
bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 30. Mai 2010 14:18    Titel: Antworten mit Zitat

Warum kommt eigentlich nicht das richtige Ergebnis raus, wenn ich mit dem BL=1,6T ein neues HL ausrechne mit diesem neuen HL ein neues VL danach mit diesem neuen VL ein neues \phi und dann den Strom berechne? Da kommt dann I=5,6A raus, was falsch ist...
schnudl
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Beitrag schnudl Verfasst am: 30. Mai 2010 14:34    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn du die Induktion im Luftspalt schon weisst, wiso rechnest du dann im Kreis herum?

B(luft) = 1.6T ... H(luft) = ?
B(pol) = 1,6T ... H(pol) = ?

und wegen des doppelten Querschnitts:

B(U) = 1.6T /2 = 0,8T ... H(U) = ?

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bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 30. Mai 2010 14:36    Titel: Antworten mit Zitat

Soll ich jetzt die mag. Induktion in den Eisenteilen noch ausrechnen?

mit dem hier

Zitat:
B(luft) = 1.6T ... H(luft) = ?
B(pol) = 1,6T ... H(pol) = ?

und wegen des doppelten Querschnitts:

B(U) = 1.6T /2 = 0,8T ... H(U) = ?


kann ich nix anfange. Was soll mir das sagen? Ist das jetzt das was ich schon mal geschrieben hab? Ich hab im gesamten Eisenstück die gleich mag. Induktion B...
bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 30. Mai 2010 14:40    Titel: Antworten mit Zitat

Was bezeichnes du als B(pol)?
bandchef



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Beitrag bandchef Verfasst am: 30. Mai 2010 14:44    Titel: Antworten mit Zitat

HL=950795A

Hab ich doch oben schon geschrieben.

Was soll pol heißen?
schnudl
Moderator


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Beitrag schnudl Verfasst am: 30. Mai 2010 14:53    Titel: Antworten mit Zitat

Als Pol hat schon isi die zwei Eisenteile ober- und unterhalb des Luftspalts bezeichnet. Diese haben den gleichen Querschnitt wie der Luftspalt, also 50cm². Die Induktion im Luftspalt und in diesen beiden Polen ist gleich 1,6T (DU HAST JA DIE INDUKTION MIT 1,6T IM LUFTSPALT VORGEGEBEN ODER?)

Daher ist das B im linken U-Teil B(U) = 0,8T.

Zitat:
HL=950795A


wie kommst du auf das?

Hab ich deine Zeichnung etwa falsch verstanden??
grübelnd

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