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Allgemeine Informationen
   Wir Öffnen einen Transformator

 

Der Transformator, (Kurzwort Trafo; Umspanner) kann Spannung und Wechselströme erhöhen, oder herabsetzen.
Wir treffen ihn im Haushalt immer wieder an, oft nicht sichtbar im betreffendem Gerät integriert (Stereoanlage, Radiowecker, Fernseher, Kaffeemaschine ...

 Wie ein Netzgerät funktioniert, konnten Sie bereits nachlesen.
Nun werden wir uns so ein Modell mal genauer anschauen...

 Sie erinnern sich noch von der vorhergehenden Seite ?

1. Primäreingang 230V / 
1a Sekundärausgang,  Gleichstrom 2,4,6,12,24,36,48V
2. Sicherung, Überlastschutz, Kurzschlussschutz Netzgerät
3. Glättungskondensator
4. Dioden für Gleichrichter
5. Trenntransformator / 
5a Trafo-Blech, Mü- Metall, Weicheisen

Wissen Sie noch, wo die Nummern zu setzen wären?


 
Bevor wir nun weiter mit Fachbegriffen um uns schlagen, zerlegen wir einen Trafo in seine Einzelteile, und sehen so, was da alles so drin ist.

--- Erst Begreifen, dann Wissen ---

Hier auf diesem Bild sehen wir den eigentlichen Transformator.
Noch können wir nicht sehr viel erkennen...

 

 

 

    

  

 

 Entfernen wir doch zuerst einmal das blaue Isolationsband von  diesem unförmigen Etwas.
Wenn wir jetzt genauer hinschauen, erkennen wir, dass dies kein massiver Metallklotz ist, sondern dass da allem Anschein nach lauter "Plättchen" um den Trafo herum sind.

Scheint dies nur so, oder ist dies Tatsache?
Wir rammen einen Schraubenzieher in den Metallblock,  und siehe da, es lässt sich von einander trennen.

Was denken Sie? Sind die Spulen voneinander getrennt, oder miteinander
verbunden ?

 

 

 Da, wo der Schraubenzieher in den Klotz gesteckt wurde, sägen wir das Ding mal auseinander.
Wir erhalten so im wahrsten sinne des Wortes einen Querschnitt.
Zuerst werden wir feststellen, dass in der oberen und unteren Hälfte Kupferdrähte sichtbar werden.
Wenn wir genauer hinschauen, erkennen wir auch, dass es sich oben und unten um verschiedene Drahtstärken handelt.

Wir können uns nun leicht vorstellen, dass es sich dabei um eine oder zwei Drahtspulen handeln muss...

Was denken Sie? Sind die Spulen voneinander getrennt, oder miteinnander verbunden ?

 

 

 Doch wenden wir uns nochmals dem Eisenkern zu.

Da können wir Schicht um Schicht freilegen.
Dabei sehen wir jetzt auch, wie die Schichten aufgetragen wurden.

Die Dinger sind aus lackiertem Eisenblech.

 
  Überlegen wir doch mal, warum der Eisenkern so geschichtet ist ...
Die Antwort ist verblüffend einfach. Wie sonst können Sie die beiden Spulen in den Eisenkern bringen?
Es ist also ein fertigungstechnisches Problem. Doch es hat noch einen weiteren Grund!
Die Dinger sind aus lackiertes Eisenblech.
Durch die 50 Hz Wechselspannung werden "Wirbelströme" verursacht , die massives
Eisen innert kurzer Zeit erhitzen würden, was zum schmelzen der Spulen
führen würde.
Ein Trafo besteht also zum einen aus lackiertem Eisenblech...
Und die andere Seite? Drehen wir diese mal um, und schneiden die gelbe Schutzfolie auf.
Wir sehen nun, dass wir eine Spule zersägt haben.
Genauer gesagt nicht eine, sondern zwei Spulen!
Ein Trafo benötigt also 2 Spulen. Warum dies so ist, erklären wir später.		  

 

 

 

 Es sind zwei Spulen, 
mit unterschiedlich dicken Drähten.

Jetzt haben Sie begriffen, woraus ein Trafo besteht, und wozu er überhaupt da ist wissen wir eh schon...
Nun wird es Zeit. zu wissen, wie man die Teile benennt, und wie er im Prinzip funktioniert

Der Einphasentransformator besteht aus zwei Spulen.


Die eine nennen wir die Primärspule. oder - wickung.
Die Anzahl der Windungen ist entscheidend.
In Zukunft bezeichnen wir dies mit N1.

Die andere Spule nennen wir die Sekundärspule. oder -wicklung.
Die Windungszahl dieser Spule wird mit N2 angegeben.

Wie wir leicht erkennen können, sind diese um den Eisenkern geschlossen.
Wozu Eisen? Ein Eisenkern erhöht die magnetische Flussdichte einer stromdurchflossenen Spule.

 

Der Trafo arbeitet dank der elektromagnetischen Induktion.

In der Primärspule fliesst Wechselstrom (N1) Diesen Strom nennt man in der Fachsprache auch den Primärstrom.
Nun erübrigt sich die Frage, weshalb wir  auf der vorherigen Seite die Stromzufuhr mit "Primäreingang 230V" angeschrieben haben.

Dieser Primärstrom (Wechselstrom), der in dieser Spule fliesst, induziert in der Sekundärspule einen magnetischen Fluss.
(Das gesamte Magnetfeld einer Spule nennt man magnetischen Fluss ) 
Vereinfacht gesagt:
Dadurch, dass Strom in der ersten Spule fliesst, wird die zweite Spule zu einem Magnet. Damit lässt sich ja bekannter Weise wiederum Strom erzeugen.


Und jetzt kommt der Trick an der Sache. Wir erinnern uns doch sicher, dass die beiden Spulen nicht gleich waren.
Die Spannungen der beiden Spulen (U2 und U1) stehen im Verhältnis zu den Windungszahlen.N2/N1
Der Strom wird somit hinunter transformiert.

Jetzt haben wir Wechselstrom, von z.B. 12 Volt. Wir wollten aber Gleichstrom!
Da war doch noch was ?
Ja, richtig. Da fanden wir doch auch noch einen  Kondensator, 2 Dioden und eine Sicherung ...

mittels Diodenschaltung erhalten wir gleichgerichteten Strom.  (Gleichstrom).
Dieser ist aber noch nicht "sauber" genug.
 
Jetzt kommt der Kondensator ins Spiel.
Der Kondensator wird für uns eine Glättung der positiven Halbwelle erzielen

Stellen Sie sich vor, der Kondensator wäre ein mit Wasser gefüllter Eimer. Oben schüttet jemand mit Kaffeetassen Wasser hinein. Der Eimer hat nun ein Loch im Boden, wodurch er das Wasser wieder ablassen kann. Dieser Wasserstrahl ist natürlich viel gleichmässiger, als das geplätscher mit den Kaffeetassen. Aber gleichzeitig haben wir etwas mehr Druck auf dem Loch. Wir haben mehr Druck / Spannung im Wasserstrahl.

Je kleiner das Loch im Boden ist, um so gleichmässiger wird der Wasserstrahl austreten. Aber er wird auch um so mehr Spannung haben.

Bleibt noch die Sicherung...
Die ist simpel gestrickt. Bevor soviel Strom durch den Trafo geleitet werden kann, bis er kaputt geht, gehr vorher die Sicherung kaputt. Diese kann man dann ersetzen, und der Schade ist somit relativ klein gehalten.

Zum Abschluss schauen wir uns nun den Übersichtsschaltplan eines Netzgerätes an:

Sollte Ihnen dieser Übersichtsschaltplan ein Buch mit sieben Siegel sein, so betrachten Sie diesen Schaltplan jetzt nochmals.
Wie Sie sehen können, sind die Ihnen bereits vertrauten Teile auf diesem Plan abgebildet. Steckdose, Sicherung, Trafo ...


    

 

War doch gar nicht so schwer?
André Moser