Offener Sehring Stammtisch

Ein Trafo hat vereinfacht zwei Wicklungen aus mit Lack isoliertem Kupferdraht, die beide im Abstand hintereinander (oder meinetwegen auch übereinander) um ein ringförmiges oder U-förmiges magnetisierbares Metallteil gewunden sind. Diese beiden Wicklungen haben i.d.R. eine unterschiedliche Windungsanzahl, die zueinander in einem Mengenverhältnis stehen. Nehmen wir mal an, Wicklung A habe 460 Windungen, Wicklung B habe 2 Windungen.

Schließt man Wicklung A nun am 230V Stromnetz an, so fließt ein Strom durch die Wicklung A, der physikalisch ein Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld wird vom Metallkern aufgenommen. Da die Wicklung B ebenfalls um den Metallkern gewunden ist, erzeugt das Magnetfeld, übertragen durch den magnetisch leitenden Kern, in der Wicklung B eine Spannung, die sogenannte Induktions- bzw. Sekundärspannung. Da die Windungsanzahl von Wicklung B kleiner als Windungsanzahl von A ist, in diesem Fall um den Faktor 100, ist auch die in der Wicklung B induzierte Spannung um den Faktor 100 kleiner, theoretisch also 2,30 Volt. Mit diesem "Modelltrafo" kann man nun Verbraucher am 230V Netz betreiben, die eine Betriebsspannung von 2,3 Volt haben. Theoretisch ein kleines Lämpchen. Soweit DIESE Theorie.

Der Trafo macht also die Versorgungsspannung(en) für die verschiedenen Verbraucher in einer elektronischen Schaltung aus dem 230V Versorgungsnetz.
Versorgungsspannungen deshalb, weil die in einem Verstärker vorhandenen Baugruppen z.T. unterschiedliche Spannungen zum Betrieb benötigen.
Das können sein: Anzeigelämpchen, Logikschaltkreise, Relais, Verstärkerschaltkreise, Displays, Leistungsverstärker. In einem Audio-Gerät sind deshalb Trafos, die mehrere Sekundärwicklungen in einem Trafo haben. Allerdings immer im spezifischen Verhältnis zur Eingangswicklung, die man deshalb auch Primärwicklung nennt.

Arbeitsweise:
Zunächst fließt der vom Trafo kommende elektrische Strom in einen Gleichrichter, der aus der ankommenden Wechselspannung eine Gleichspannung erzeugt. Am Ausgang des Gleichrichters steht nach dem Verarbeitungsprozess dann eine Plus- und eine Minusspannung gleichen Betrags bereit. Unterschiedliche Betriebsspannungen von Baugruppen benötigen deshalb ihre jeweils vorgeschalteten Gleichrichter. Um den Strombedarf von zu versorgenden Verbrauchern zu sichern, sind Kondensatoren vorgeschaltet. Diese kann man sich vereinfacht vorstellen als mit Strom zu füllende Fässchen, in denen unten ein Loch vorhanden ist, dessen Durchmesser die maximale Entnahmemenge pro Zeit definiert. Dieser Lochdurchmesser stell also die Versorgung der dahinter sich befindenden Verbraucher bzw. Baugruppen oder elektronischen Schaltkreise sicher. Um den oder die über das "Loch" zu versorgenden Verbraucher aber nicht verhungern zu lassen, muss der Kondensator nachgefüllt werden. Das Verhältnis von Füllmenge zu Entnahmemenge / Zeit definiert die Vorratsgröße des Behälters. Er muss also mindestens so groß sein, dass er bei maximaler Entnahmelast noch eine Restfüllmenge hat, ansonsten "verhungern" die angeschlossenen Verbraucher.

Zusammengefasst:
Der Trafo erzeugt unterschiedliche Spannungen, die nach einer spezifischen "Veredelung" (Gleichrichtung) von den Kondensatoren den Verbrauchern bedarfsgerecht zugeführt werden.
Im übetragenen Sinn ist bei einer Ölheizung, vom Ende her gedacht, der Öltank unser "Kondensator", die Spedition mit dem Tanklastzug der Gleichrichter und die Raffinerie der Trafo. Der Heizungskessel wäre dementsprechend der Endverstärker.

Ist also der Öltank leer, weil der Heizungskessel mehr verbraucht als angeliefert wird, so hört man nichts mehr

Zum Schluss kommen wir zum Kern der Frage von Jochen:
Da ein herkömmlicher Trafo mit sehr vielen Kupferdrahtwindungen hergestellt wird um elektrotechnisch gut zu funktionieren (Kupferdraht = Widerstand = Eigenerwärmung = Energieverluste und all diese Dinge), hat man aber auch physikalische Vorteile: Viele Kupferwicklungen sind nicht nur ein Teil von einem Trafo, sondern sie bilden auch eine elektrische Spule mit den entsprechenden elektrophysikalischen Eigenschaften. Eine Spule bildet größenabhängig einen Tiefpass, lässt also nur tiefe Frequenzen durch. Wenn man so eine Trafo"spule" entsprechend dimensioniert, so kann man darüber sicherstellen, dass eingangsseitig etwa vorhandene hochfrequente Störungen als Überlagerung der Eingangsspannung am Ausgang nicht mehr vorhanden sind. Sie werden durch die Spule herausgefiltert. Genau das macht ein Trenntrafo. Dieser hat um seinen Kern zwei unabhängige Wicklungen, allerdings mit gleicher Windungsanzahl. Die Ausgangsspannung ist damit gleich der Eingangsspannung. Durch die hohe Windungsanzahl der beiden Wicklungen hat man aber einen sehr guten Tiefpass, und hochfrequente Störungen in der Versorgungsspannung werden eliminiert (neben der galvanischen Trennung durch die zwei separaten Wicklungen, was ebenfalls gewünscht ist, deshalb "TRENN-Trafo").

Trenntrafos sind teuer, weil sie viel teures Kupfer enthalten und die Eisenkerne dieser Trafos, den besonderen Anforderungen entsprechend, unter Anwendung hoher Qualitätsstandards hergestellt werden.

Ich hoffe, dass ich alles zufriedenstellend beantwortet habe. Falls noch Fragen sind, oder ein Elektriker hier etwas korrigieren oder ergänzen möchte, dann bitte, wohlan...

Ach ja, hier unten steht's doch: ...auf dem Strahle der elektrischen Kraft...

R.

Hallo Jochen,

hatte auf dein Anraten hin Herrn Sehring direkt angeschrieben und er hat mir umgehend geantwortet, es ist eine 2001er 602, die vor 12 Jahren auf 603 geupdatet wurde.

Beste Grüße,
Jan Lüneburg