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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Leistungsprüfstand über IGBT ansteuern ?


Autor: Olaf Berens (bitbo)
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Hallo !

Ich muss eine Wirbelstrombremse ansteuern:
(ist eigentlich ein Elektromagnet)
Spannungsfest bis 200V
DC Wiederstand ca. 18 Ohm
Induktivität unbekannt

Habe mit meinem Realschulwissen gedacht: Nehme die positive Halbwelle 
vom 230v Netz und schicke die in einen 1000uF Kondensator, fertig ist 
das 170V DC Netzteil. Dann nehme einen IGBT und verbinde die Spule des 
Elektromagneten mit 170V+ und dem IGBT Kollektor. Schnelle Schutzdiode 
direkt an die Spule und fertig. Die PWM Ansteuerung habe ich schon 
(AT90CAN128, weil über CAN angesteuert).

Problem: Beim Einschalten fliegt der FI Schutzschalter raus ;-((

Habe dann mal den Einschaltwiederstand des 1000uF berechnet und komme da 
auf 3.18 Ohm an 170V = 53A über eine 20A Diode !

Was kann ich tun ?
Hat jemand etwas fertiges für mich ?
(Regelbares DC Netzteil 170V 10-15A oder fertige PWM Lösung)

Ich brauche eine schnelle Lösung (die nicht kostenlos sein muss;-)

Danke für Eure Hilfe

Gruß
bitbo

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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Wie hast du Masse verbunden?

Autor: Gast (Gast)
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Dem FI ist der Einschaltstrom herzlich egal, der brennt nur irgendwann 
durch.

Du hast in deinem Aufbau irgendwo einen Ableitstrom zum Schutzleiter, 
sei froh das da ein FI verbaut ist. Ansonsten hättest du schon gut einen 
gewischt bekommen...

Autor: Michael F. (jiro)
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Was noch schöner ist wie kommst du auf 170V ?
etwa so ? 230/2 mal Wurzel 2 ?
da liegst du gewaltig daneben so kannst du das nicht machen, in 
Wirklichkeit sind es 230V mal wurzel 2 = 325V.
Du hast keine Ahnung was du dort machst und solltest was fertiges kaufen 
und dann erstmal dein Wissen vertiefen und bei kleinen Spannungen 
bleiben.

Autor: Olaf Berens (bitbo)
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Michael F. schrieb:
> Wirklichkeit sind es 230V mal wurzel 2 = 325V.
Ich nehme doch nur die eine Halbwelle ?!?!?!

Gruß
bitbo

Autor: Olaf Berens (bitbo)
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Tobias Plüss schrieb:
> Wie hast du Masse verbunden?
Ja, da ist eine Problem, meine PWM Elektronik wird momentan von
einem Labornetzteil gespeist.
Wenn ich zwischen dessen Masse un dem Nulleiter messe, habe ich ca. 1,2V 
Differenz. "Sieht" das der FI ???

Gruß
Olaf

Autor: Olaf Berens (bitbo)
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Michael F. schrieb:
> Du hast keine Ahnung was du dort machst und solltest was fertiges kaufen

Ich will Dir nicht wiedersprechen ;-), aber wo bekomme ich so etwas, was 
ich mit PWM, 4-20mA, 0-10V, etc. ansteuern kann ?
(200V, 15A, Sollte unter 2000 EUR kosten)

Gruß
Olaf

Autor: Michael F. (jiro)
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Sag ich ja du hast keine Ahnung ohne es böse zu meinen aber im 
Wechselspannungsnetz gibt es wie du schon erkannt hast eine Negative und 
eine Positive Halbwelle aber jede davon hat eine U_spitze von 325V die 
eine +325V die andere halt -325V und auf diese Spannung wird dann auch 
der Kondensator aufgeladen über die Diode. Der unterschied ist halt nur 
das du nur eine Halbwelle nutzt statt bei einem Brückengleichrichter 
beide Halbwellen und so um eigendlich die Spannung einigermaßen gut 
zwichenzupuffern einen größeren Stützkondensator brauchst.
Aber wie gesagt vertiefe dein Wissen und nehme schon alleine um dich zu 
schützen abstand von diesem Unterfangen.

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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Wenn die Masse deines Labornetzteils geerdet ist, dann ist das das 
Problem. Man kann sich da mit einem kleinen Trick behelfen, den man auch 
bei Oszis machen kann. Aber Achtung! Es ist saugefährlich, denn das 
Gehäuse des Netzteils könnte dadurch unter Spannung stehen. Wenn du es 
trotzdem versuchen willst - auf eigene Gefahr!
Schliess das Netzteil einfach so an, dass der Schutzleiter keinen 
Kontakt hat - dann hast du ein "floatendes" Potential gegenüber der Erde 
und es sollte funktionieren.

Naja, aber für solche Fälle gibt es halt sonst noch isolierte 
DC-Wandler.....

Autor: Michael F. (jiro)
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Also 200V 15A sprich 3000W und das ohne was das Teil intern noch verbrät 
ist kein Pappenstiel und würde auch bei einem Selbstbau die 200€ grenze 
sprengen (Kühlkörper,Maßnahmen für EMV die bei pwm bei den Leistungen 
bestimmt anfallen,und >3000W als Einweggleichrichtung aus dem Netz zu 
ziehen findet dein Stromversorger warscheinlich auch nicht nett).
Bei so Projekten entstehen halt nicht unerhebliche Kosten, es 
wiederspricht den Gesetzen der Marktwirtschaft mit nichts viel zu 
bekommen und das auch noch wenns qualitativ gut sein soll.

Autor: Michael F. (jiro)
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ups habe eine null zuwenig gesehen :P aber lass die Finger von und achte 
nicht auf solche Tips ala Tobias Plüss du kannst das Risiko nicht 
beherschen und das solltest du erkennen können wenn du ehrlich zu dir 
bist.
Und 2000€ in was selbstgebasteltes stecken was später für die Tonne ist 
statt gleich was zu kaufen was dafür gedacht ist ist unterm Strich 
bestimmt auch billiger.

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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Na na na, so würde ich das aber nicht ausdrücken.
Logisch ist meine Vorgehensweise gefährlich, aber wenn man halt grad 
nichts anderes zur Hand hat, muss man halt eben etwas improvisieren.
Bei meinem Oszi ist die Masse auch mit Erde verbunden. Was glaubst du 
wie ärgerlich das manchmal ist? Schonmal bei einer H-Brücke über den 
Highside-Fet messen wollen? Das geht so nicht.

Autor: Olaf Berens (bitbo)
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Ursprünglich hatte ich den PAC-2 hier eingeplant:

http://www.farnell.com/datasheets/81622.pdf

Aber der hat einen fest eingebauten Soft-Start, der mir im Weg steht,
da ich sehr schnell regeln muss (20-40Hz)

Bin für Tips und Hinweise dankbar.....

Autor: c.w. (Gast)
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Kauf dir einen Spar-Stelltrafo bei ebay. In deiner Leistungsklasse so um 
die 200€.

Diese dinger werden oft in GB gebaut, sind extrem robust und haben nicht 
den Nachteil von Störspitzen im Netz. Von dort is der Versand auch nicht 
so teuer wie in den USA, wo es die auch oft gibt.

Habe selbst so einen zum Schnäppchenpreis bekommen.

In englisch werden diese gerne als "variac" oder halt einfach variable 
transformer bezeichnet.

gruß
C.W.

Autor: Michael (Gast)
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Hi Olaf,

hast du den AT90 an die Schaltung angeschlossen?
Dann liegt der auf lebensgefährlichem Potential.

Dein Programmieradapter vom PC jedoch auf Erde.
Solltest Du den auch angeschlossen haben, dann könntest Du froh sein, 
dass dein PC noch geht.

Alternativ hat deine Wirbelstrombremse einen Erdungsschluss. Miss mal 
mit dem Ohmmeter.

Autor: Olaf Berens (bitbo)
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Michael schrieb:
> hast du den AT90 an die Schaltung angeschlossen?
> Dann liegt der auf lebensgefährlichem Potential.
Der liegt über Umwege am Nulleiter und dem Gate.
Kommt da aus dem Gate was zurück ?

Autor: Michael F. (jiro)
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Ich wollte dir nicht ans Bein pinkeln @ Tobias Plüss.
Aber z.b. einen Ritzer würde auch nicht umbedingt Tips geben wie er die 
Messer Ultra scharf macht oder ? den er kennt sich nicht damit aus.

Autor: Olaf Berens (bitbo)
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OK, was ist mit diesem TRIAC Regler ?

http://www.farnell.com/datasheets/20572.pdf

Da benötige ich doch nur einen schnellen digitalen Wiederstand,
oder ?

Kommt schon .....

Autor: Michael (Gast)
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Das Gate eines MOSFETs ist zwar potentialgetrennt (nur bis zu einer 
bestimmten Maximalspannung von vielleicht 20V), aber der bezieht sich 
immer auf den Source Anschluss.

Du kannst ja auch nicht über ein Seil laufen, wenn es nur an einer Seite 
fest eingespannt ist.
In deinem Bild hast Du ja den N (neutral) Anschluss und das Gate mit 
Strichen etwas weiter nach rechts gezeichnet.


Wie gut muss der Strom der Bremse ausgeregelt werden? -> Ripple

Was für ein Budget hast Du denn?? Es gibt fertige Labornetzteile, auch 
mit externem 0..10V Steuereingang in der Leistungsklasse.

Autor: Olaf Berens (bitbo)
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Michael schrieb:
> Wie gut muss der Strom der Bremse ausgeregelt werden? -> Ripple
Das kommt nocht so drauf an, evtl. kann ich den Ripple per uC erfassung 
und entsprechend anpassen (sofern 50/100Hz Ripple)

> Was für ein Budget hast Du denn?? Es gibt fertige Labornetzteile, auch
> mit externem 0..10V Steuereingang in der Leistungsklasse.
Mittlerweile bin ich bereit, bis zu 800 EUR auszugeben, kommt darauf an, 
was man dafür bekommt.....


Wenn das Ding dann läuft, habe ich ca. 20 weitere Interessenten.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Nun, dann nimm doch einfach was presiwertes fertig kaufbares. 
Bremschopper ist so der umgangsspracheliche Begriff.

ebay Nr. 110415552987 dürfte es auch tun.


Das Problem was Du lösen willst ist bereits tausendfach gelöst und 
kaufbar.
Für weniger als 150 Euro im ebay.

Autor: Olaf Berens (bitbo)
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Ich glaube nicht, das ich damit etwas anfangen kann.
Ich habe keinen Motor der mir Bremsspannung zur Verfügung stellt.
Eine Wirbelstrombremse ist ein Elektromagnet, der eine rotierende 
Metallscheibe magnetisiert und dadurch magnetische Wirbel erzeugt.
Ein drehen der Metallscheibe induziert kein Magnetfeld in der Spule.

Wenn ich das richtig verstanden habe, kann ein Bremschopper nur Energie 
verbraten und nicht liefern.

Ich lasse mich aber gerne belehren......

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Die Spannung stellt Dir Dein Trafo mit Gleichrichter zur Verfügung.

Der Bremschopper "kanalisiert/dosiert" nur den Strom in die Spule Deiner 
Wirbelstrombremse.

> Eine Wirbelstrombremse ist ein Elektromagnet, der eine rotierende
> Metallscheibe magnetisiert ...

So ist das bei den Wirbelstrombremsen die ich verwende auch :)

Autor: Olaf Berens (bitbo)
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Wie wird so ein Teil den angesteuert/geregelt ?

(Ich finde keine Handbücher im Netz)

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