1-Phasen-Transformator

Kurzschluss- und Betriebseigenschaften
(c) Friedrich Sick
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Die Kurzschluss- und Betriebseigenschaften des Transformators hängen von seinen Konstruktionsmerkmalen ab. Entscheidend für die Bewertung ist die Kurzschlussspannung uk!
Beim Zwei-Schenkel-Trafo fällt bei Belastung die sekundäre Klemmenspannung stark ab, weil die Streufelder der Primärspule in der Sekundärspule keine Spannung induzieren können. Solche Transformatoren sind also spannungsweich und haben eine hohe Kurzschlussspannung uk von 40% - 70%. Das bedeutet, dass ihre Ausgangsspannung mit zunehmender Belastung zwischen der Leerlaufspannung Uo und der Nennspannung Un um 40% - 70% schwankt. Entsprechend begrenzt sind ihre Einsatzmöglichkeiten.
Wenn ein Transformator aber z.B. schon 40% seiner Anschluss-Nennspannung benötigt, damit über seine Innenwiderstände der Nennstrom In fließt, so kann bei einem realen Kurzschluss der Ausgangswicklung kein großer Dauerkurzschlussstrom Ikd fließen - hier nur der 2,5-fache Nennstrom! Solche Trafos sind dadurch meist eigenkurzschlusssicher, weil sie auch bei Dauerkurzschluss weder thermisch noch mechanisch zerstört werden. Eingesetzt werden sie als Klingel-, Spielzeug- und Experimentiertrafos.

Beim Mantelkern-Transformator mit Zylinderwicklung durchdringen die Streufelder der Primärspule auch die Sekundärspule und indzieren dort Spannung. Bei Belastung fällt dadurch die Ausgangsspannung nur gering ab - der Trafo ist spannungshart und hat eine kleine Kurzschlussspannung uk (4% - 8%). Damit sie bei Kurzschluss der Ausgangswicklung nicht zerstört werden, benötigen sie Sicherheitseinrichtungen, denn der Dauerkurzschlussstrom kann größer als das 25-fache des Nennstromes werden!
Einsatzgebiet solcher Transformatoren ist vor allem die Energieversorgung, weil Lastschwankungen nur geringe Spannungsänderungen bewirken.

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  • Formeln / Zusammenhänge
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    Parallelschalten von Transformatoren ist möglich, wenn sie ...

  • in ihren Nennspannungen übereinstimmen.
  • in ihrer Kurzschlussspannung übereinstimmen.