[zurück]

Messung hoher Ströme

 [vor]

Um den Meßbereich des 4000/5 A Stromwandler auszureizen habe ich meinen 135 V Trafo mit einer Kurzschlußwicklung aus Kupferschienen versehen (siehe Kurzschlußwicklung).

Die erste Messung habe ich nur mit einem 2500 A Shunt durchgeführt. In den Tabellen sind die gemessenen Werte Fett gedruckt, die berechneten normal. Die Verschraubung des Shunts erfolgte mit den original M16 Schrauben.

Die zweite Messung habe ich mit einem 2500 A Shunt und dem 4000/5 A Stromwandler durchgeführt.

Die Kupferschienen und der 2500 A Shunt werden bei der Messung schnell sehr heiß. Der Shuntwiderstand hat bei 2500 A eine Verlustleistung von 150 W, bei 4000 A sind es schon 384 W. Bei diesem Strom sind nur ein paar Sekunden Betrieb möglich.

Man erhält zwar sehr hohe Kurzschlußströme aber ein Eisenstab wird gerade eben glühend. In die Kurzschlußwicklung habe ich einen Eisenstab mit 5 mm Kantenlänge eingebaut. Die Länge des Stabes zwischen den Kupferkontakten beträgt 11 cm.

Bei einer Spannung von 230 V fließen gerade mal 2,87 A durch den Trafo. Der Strom in der Kurzschlußwicklung beträgt nur 224 A. Der Widerstand des Eisenstabes ist so groß das die Leistung einbricht.

Eigentlich müßte man den 4000/5 A Stromwandler auch verkehrt herum betreiben können. Wenn man durch den Meßkontakt des Stromwandlers einen Strom von 1 A leitet müßte in einem Kurzschlußring ein Strom von 800 A induziert werden. Angeregt zu diesem Versuch hat mich die Webseite von Benjamin Struve.

Den 4000/5 A Stromwandler haben ich an meinen Regeltrafo angeschlossen. Die Spannung des Regeltrafos wurde mit dem Tektronics DM 501 Multimeter gemessen, der Strom durch den Stromwandler mit dem Fluke 197 Multimeter gemessen.
Aus Kupferschienen und dem 1000 A Shunt wurde ein Kurzschlußring zusammengebaut. Die Spannung am Shunt wurde mit dem Benning MM7 Multimeter gemessen.

Bei einer Spannung von 55,6 V betrug der Strom durch die Wicklung des Stromwandlers 1,25 A. Am 1000 A Shunt wurde eine Spannung von 24,7 mV gemessen, das entspricht einem Strom von 412 A. Eigentlich hätte der Strom 1000 A betragen müssen. Die Ergebnisse von Benjamin Struve konnte ich leider nicht nachvollziehen.

Ich habe es mit einem niedrigeren Strom probiert, um ihn leichter einzustellen befindet sich ein 90 Ohm Widerstand in Reihe zum Stromwandler. Der Strom wurde über einen 250 A Shunt gemessen.

Für einen noch niedrigeren Strom wurde der Kurzschlußring aus Kupferschienen durch ein Kabel ersetzt. Der Strom wurde mit dem Fluke 322 Zangenampermeter gemessen.

Die Abweichungen vom theoretischen Wert sind deutlich geringer.

Der 4000/5 A Stromwandler hat ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 800. Die Meßwicklung des Stromwandlers müßte demnach 800 Windungen haben.
Um das zu überprüfen habe ich auf dem Stromwandler eine zusätzliche Wicklung mit 78 Windungen aufgebracht. Das Übersetzungsverhältnis der beiden Wicklungen beträgt ca. 1 : 10.

Den Meßkontakt des Stromwandlers habe ich an meinen Regeltrafo angeschlossen. Die Spannung wurde mit dem Tektronics DM 501 Multimeter gemessen, der Strom mit dem Fluke 197 Multimeter. Die Spannung an der zusätzlichen Wicklung wurde mit dem Benning MM7 Multimeter gemessen. Die Spannung wurde stufenweise um 5 V erhöht.

Ab 50 V kommt es bei diesem "Trafo" schon zu Sättigungseffekten.

Das Übersetzungsverhältnis der beiden Wicklungen beträgt wie erwartet ca. 1 : 10. Damit ist bewiesen das die Meßwicklung des Stromwandlers 800 Windungen hat.

[zurück] [Inhaltsverzeichnis] [vor]