www.mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Blindleistung bei Glättungskondensator


Autor: Viktor H. (peltoom)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich habe eine Schaltung mal mit Glättungskondensator 2200µF und mal ohne 
gemessen.

Beide Schaltpläne im Bild.


Die Schaltung  mit Glättungskondensator zeigt am Messgerät 
12,5Watt(230V)  und 0,105A bei einer Blindleistung von 0,53 an.


Die Schaltung  ohne Glättungskondensator zeigt am Messgerät 
15,5Watt(230V) und 0,110A bei einer Blindleistung von 0,63 an.

Also der Glättungskondensator glättet die pulsierende Wechselspannung 
deutlich, aber vermindert auch die Leistung und verschlechtert aber auch 
die Blindleistung.

Frage:
Was kann man machen, damit beim Einsatz mit Glättungskondensator die 
Blindleistung verbessert wird?

: Verschoben durch Admin
Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Immer einen neuen Thead fuer den Muell ... nimm einen Schaltregler und 
gut ist. Die Messung ist auch Muell. Blindleistung ist von der gleiche 
Frequenz wie die Quelle. Ein Gleichrichter macht Oberwellen.

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Oberwellen, die durch den Gleichrichter entstehen, sind zu 
vernachlässigen.

Was in Deiner Schaltung vor allem für Blindleistung sorgt, ist der in 
Reihe zum Trafo geschaltete Kondensator.

Ausserdem ist die Stromaufnahme mit einem Glättungskondensator nicht 
mehr sinusförmig, sondern ehr Nadelförmig. (Die Schaltung nimmt nur 
Strom auf, wenn die Spannung hinter dem Trafo die im 
Glättungskondensator gespeicherte Spannung übersteigt.)

Die Kombination aus beiden ist dann recht komplex.



Gruß

Jobst

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gleicher Tag schrieb:
> Immer einen neuen Thead fuer den Muell ... nimm einen Schaltregler und
> gut ist. Die Messung ist auch Muell. Blindleistung ist von der gleiche
> Frequenz wie die Quelle. Ein Gleichrichter macht Oberwellen.


Du meinst wohl diesen hier:

Beitrag "Stromversorgung für meine Peltier Elemente."

Autor: Viktor H. (peltoom)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jobst M. schrieb:
> Die Oberwellen, die durch den Gleichrichter entstehen, sind zu
> vernachlässigen.
>
> Was in Deiner Schaltung vor allem für Blindleistung sorgt, ist der in
> Reihe zum Trafo geschaltete Kondensator.

Mag sein. Irgendwo gibt es immer Verluste.
Ich wollte eigentlich auf die 10 Prozent zusätzlich verschlechterte 
Blindleistung hinaus, die durch den Glättungskondensator entsteht.
Mit Glättungskondensator nur noch 53 Prozent. Sonst 63 Prozent.

Ohne den vorgeschalteten Kondensator bekommt der Peltier alle Leistung, 
die vorhanden ist. Der Trafo wird schnell heiß und die von mir 
gewünschte Regelung der Leistung ist nicht mehr möglich. Habe ich 
monatelang mit einem kleineren Trafo gemacht.

Die pulsierende Gleichspannung schadet dem Peltier in keiner Weise.

Die Leistung nur mit Trafo und Gleichrichter ist ganz gut, produziert 
aber zuviel unerwünschte Hitze (in der Schaltung und nicht im Peltier).
Es entsteht noch mehr Hitze, wenn man dann versucht das ganze mithilfe 
einer LM317T oder LM338K zu regeln. Dann allerdings im LM317T oder 
LM338K. Ist nur verlagert das Hitze Problem.

> Ausserdem ist die Stromaufnahme mit einem Glättungskondensator nicht
> mehr sinusförmig, sondern ehr Nadelförmig.

Ich habe ein Bild beigelegt, in dem die beiden Wellenformen übereinander 
gelegt sind.

> (Die Schaltung nimmt nur
> Strom auf, wenn die Spannung hinter dem Trafo die im
> Glättungskondensator gespeicherte Spannung übersteigt.)
>

Das ist immer so!

> Die Kombination aus beiden ist dann recht komplex.

Nein, ganz einfach. Es tut endlich genau das was ich mir Wünsche.
Strom liefern, den ich mit Hinzuschalten von vorschaltbaren 
Kondensatoren steigern oder reduzieren kann. Die Schaltung erfolgt dann 
über Thermostat und Relais. Ist hier nicht eingezeichnet, weil das Easy 
ist.
Ausserdem wird praktisch keine Abfall-Hitze produziert.

Der Knackpunkt ist das Bereitstellen der gewünschten Leistung ohne 
Abfallwärme und ohne andauernd Vollleistung zu haben. Und auch ohne in 
Schaltnetzteile Geld rein zustecken, die ich dann nicht auf 1/3 oder 
voll schalten kann. Eigentlich eher 1/6 und 1/2 der Vollleistung des 
Peltiers.
Weil es ineffektiv ist, das Ding voll mit 92 Watt laufen zu lassen.

Ich will eigentlich auf 15 Watt und 40 Watt hinaus.

Mit 40 Watt lief das jetzt schon ein halbes Jahr.

Das Schalten von 1/6 und 1/2 ist aber nötig. Wenn man nämlich 100% an 
und aus schaltet, dann hält der Peltier die Temperaturdifferenz nicht 
mehr und die Wärme fließt zurück in mein Gerät, das ich eigentlich kalt 
haben wollte. So muss immer noch etwas Strom anliegen.

Ich hätte eigentlich noch gern gewusst, ob man die 10 Prozent 
zusätzlicher Blindleistung durch den Glättungskondensator verbessern 
kann.

Mit freundlichen Grüßen.

Viktor

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Viktor H. schrieb:
> Der Knackpunkt ist das Bereitstellen der gewünschten Leistung ohne
>
> Abfallwärme und ohne andauernd Vollleistung zu haben.

Das Problem haben wir seit Jahren anders gelöst:
Machen wir hier mit Thermostat und PWM, einstellbar ist Grundheizung und 
Vollheizung per PWM.
Das PWM Teil ist digital und in 10% Schritten wählbar, auch feinere 
Abstufung ist machbar (wurde aber bisher nicht benötigt, da GH und VH in 
0.1 er Stufung mit dem Thermostat und der Trägheit der Heiz/Kühlelemente 
sehr gut harmonieren). Aufwand 3 CMOS ICs.
Insbesondere wenn mal die Beschickung der Kammer geändert wird und somit 
eine zwingende Anpassung der Leistung erforderlich ist, hat die 
Einstellbarkeit Vorteile.

Du kannst das mit Deiner Lösung lediglich auf einen Zustand optimieren, 
bist also bei Änderungen auf Herumlöten angewiesen.

> Ich hätte eigentlich noch gern gewusst, ob man die 10 Prozent
> zusätzlicher Blindleistung durch den Glättungskondensator verbessern
> kann.

Nicht wirklich.

Autor: Udo R. S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Viktor,

wenn ich mir Deine Schaltung (in dem anderen Thread) so anschaue, dann 
frage ich mich wie lange es dauert, bis Du, einer Deiner Kumpels, jemand 
aus Deiner Familie oder ein Haustier so aussehen wie die Katze in dem 
Film "Schöne Bescherung" mit der Famile "Chriswood".
Obwohl der Vater war ja ein genauso begnadeter Bastler wie Du.

Bzgl Deiner Messungen: Kann Dein Messgerät denn auch Wirk und 
Blindleistungen bei nichtsinusfürmigen Strömen und Spannungen messen?

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Viktor H. schrieb:
>> Ausserdem ist die Stromaufnahme mit einem Glättungskondensator nicht
>> mehr sinusförmig, sondern ehr Nadelförmig.
>
> Ich habe ein Bild beigelegt, in dem die beiden Wellenformen übereinander
> gelegt sind.

Dein Bild trägt den Titel 'ungeglättet'. Was denn nun?

Ausserdem sieht man nicht was was ist und vor allem, wo Du es gemessen 
hast ...


Gruß

Jobst

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Viktor H. schrieb:
> Ich habe eine Schaltung mal mit Glättungskondensator 2200µF und mal ohne
> gemessen.
>
> Beide Schaltpläne im Bild.
>
>
> Die Schaltung  mit Glättungskondensator zeigt am Messgerät
> 12,5Watt(230V)  und 0,105A bei einer Blindleistung von 0,53 an.

Blindleistung von 0,53? Du meinst wohl den Verschiebungsfaktor cos phi.

Oh mann oh mann. Also mich hat man als Kind immer vor Netzspannung 
gewarnt.

Ich versteh immer noch nicht, warum du nicht ein ganz einfaches 
Schaltnetzteil nimmst, wie schon im alten Thread vorgeschlagen. Das ist 
sicherer, besser, und hat generell nur Vorteile.

Autor: dabadum (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Er will halt nicht lernen wie man ein solches Schaltnetzteil baut und 
auch kein passendes suchen, lass ihn doch.

Autor: Andreas Ferber (aferber)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
dabadum schrieb:
> lass ihn doch.

Schau dir seinen Aufbau im anderen Thread an. Das ist gemeingefährlich, 
vor allem wenn das wie er sagt schon seit Monaten so läuft.

@Viktor: Wenn es kein Schaltnetzteil sein soll, dann kauf dir ein 
Trafonetzteil ohne Gleichrichtung. Dann kannst du auf der 
Niederspannungsseite mit deiner "Blindleistungssteuerung" 
herumexperimentieren, ohne dich gleich in Lebensgefahr zu bringen.

Andreas

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schon mal darueber nachgedacht das dein Vorschaltkondensator eventuell 
mit dem Trafo einen Reihenschwingkreis bildet und wenn der in Resonanz 
kommt ....

Die einfachste Loesung um die Leistung am Peltierelement einstellbar zu 
machen ist die in dem du von deinem Brueckengleichrichter 2 Dioden durch 
2 Thyristoren austauscht und die passend ansteuerst. Mit so einer 
ansteuerung wurden schon vor Jahrzenten die Peltierelement in 0 Grad 
Referenzen fuer Thermoelemente aufgebaut.

Autor: Hauke Radtki (lafkaschar) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nimm nen Regelbaren Trenntrafo ;) Wenn es denn kein Schaltnetzteil sein 
soll (obwohls immer noch die Sinnvollste lösung ist ...)

Autor: Viktor H. (peltoom)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas Ferber schrieb:
> dabadum schrieb:
>> lass ihn doch.
>
> Schau dir seinen Aufbau im anderen Thread an. Das ist gemeingefährlich,
> vor allem wenn das wie er sagt schon seit Monaten so läuft.
>
> @Viktor: Wenn es kein Schaltnetzteil sein soll, dann kauf dir ein
> Trafonetzteil ohne Gleichrichtung. Dann kannst du auf der
> Niederspannungsseite mit deiner "Blindleistungssteuerung"
> herumexperimentieren, ohne dich gleich in Lebensgefahr zu bringen.
>
> Andreas

Lebensgefahr besteht, wenn Du über die Strasse gehst.
Deinen Spott kannst Du dir sparen.
Blindleistungssteuerung ist eine Neuerfindung von dir.

Autor: Viktor H. (peltoom)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Simon K. schrieb:

> Ich versteh immer noch nicht, warum du nicht ein ganz einfaches
> Schaltnetzteil nimmst, wie schon im alten Thread vorgeschlagen. Das ist
> sicherer, besser, und hat generell nur Vorteile.

Weil du nicht lesen kannst, kannst Du das nicht verstehen.

Ist alles wunderbar erklärt worden.

Autor: Viktor H. (peltoom)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Helmut Lenzen schrieb:
> Schon mal darueber nachgedacht das dein Vorschaltkondensator eventuell

Schon mal darueber nachgedacht?

Jetzt wird es phantastisch.

Autor: Viktor H. (peltoom)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vielen Dank für eure vielen mehr oder weniger hilfreichen Kommentare.

Also, was denn noch alles.

Da habe ich endlich eine Steuerung, die wirklich das macht was sie soll,
da kommen diverse völlig andere Vorschläge.
Könntet Ihr euch da bitte einmal einigen, was es denn nun sein soll.
Mag sein, das das eine oder andere vielleicht doch ganz toll ist.
Ich habe einfach keine Zeit und kein Geld das alles auszuprobieren.

Und mit Thyristoren und PWM fang ich erst gar nicht an.

Wenn ich die Kommentare hier lese, denke ich, dass ihr nur rumtönt um 
des Rumtönens willen. Wie ein Mob, der dem Buhmann hinterherläuft.

Jede Schaltung hat irgendwann einmal Kontakt mit 230V Wechselstrom.
Dann ist jede Schaltung lebensgefährlich. Richtig.
Wenn einigen von euch da schon der Schweiß runterrinnt, dann hört auf 
mit Elekronik.

Wie gesagt, die vorgestellte Schaltung macht endlich, was sie soll. Und 
dass sehr gut. Es sind ja nicht irgendwelche Kondensatoren, sondern 
zugelassene ''WIMA Polypropylen Funk-Entstör-Kondensatoren MP 3-X2''. Es 
gingen auch andere Typen.

Und der Leistungsfaktor Phi ist mit 63 Prozent noch von niemandem 
kritisiert worden. Mein Fernseher ist da schlechter. Und mein Computer 
geht je nach Bedarf von 93 bis 27 Prozent hin und her.

Die vorgestellte Schaltung wird dann auch von mir so verwendet werden.

Natürlich verbaue ich das nicht als labortisch Muster.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Jede Schaltung hat irgendwann einmal Kontakt mit 230V Wechselstrom.
Hat sie nicht. Ich habe hier z.B. eine Armabnduhr, die hat keinen Bedarf 
für einen 230V Anschluss. Du hast m.E. eine sehr winkelabhängige 
Betrachtungsweise deiner Umwelt (aka. eingeschränkte Sichtweise).

>>> Es tut endlich genau das was ich mir Wünsche.
>> Da habe ich endlich eine Steuerung, die wirklich das macht was sie soll,
>> da kommen diverse völlig andere Vorschläge.
> Wie gesagt, die vorgestellte Schaltung macht endlich, was sie soll.
> Die vorgestellte Schaltung wird dann auch von mir so verwendet werden.
WARUM STELLST DU DANN ÜBERHAUPT NOCH FRAGEN, WENN SOWIESO KLAR IST, DASS 
DICH DIE ANTWORTEN NICHT INTERESSIEREN?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Viktor H. schrieb:
> Und der Leistungsfaktor Phi ist mit 63 Prozent noch von niemandem
> kritisiert worden. Mein Fernseher ist da schlechter. Und mein Computer
> geht je nach Bedarf von 93 bis 27 Prozent hin und her.

Du verwechselts Blindleistung mit Oberwellenleistung. Die Netzteile in 
deinem Fernseher und deinem PC haben keine Sinusfoermige Stromaufnahme 
mehr. Um dieses richtig zu messen brauch man einen Spektrumsanalyzer 
fuer Netzspannungen . Der zeigt dir die Oberwellenleistung richtig an. 
Alles andere ist nur Kaffesatzleserei. Und Nein ich habe keine Angst vor 
Netzspannungen.

Viktor H. schrieb:
> Helmut Lenzen schrieb:
>> Schon mal darueber nachgedacht das dein Vorschaltkondensator eventuell
>
> Schon mal darueber nachgedacht?
>
> Jetzt wird es phantastisch.

Was soll daran phantastisch sein ?

Wenn die Induktivitaet deines Trafos mit dem Kondensator bei 50 Hz auf 
Resonanz sind hast du praktisch dort einen Kurzschluss.

Aber anscheinend hast du dort ein Verstaendnisproblem mit der 
Wechselstromlehre.

Aber wie Lothar schon sagt sind dir die Antworten sowieso egal.

Autor: eProfi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Viktor, viele Dinge erscheinen einfach, sind aber - wenn man es genau 
wissen will - weitaus komplexer.
Die Blindleistung setzt sich zusammen aus Verschiebeblindleistung - 
hervorgerufen durch den Kondensator und den Trafo - und 
Verzerrungsblindleistung - die durch die Nichtlinearität der Halbleiter 
(vor allem in Verbindung mit dem Glättungs-C) entsteht.

Lies dir das mal durch:
de.wikipedia.org/wiki/Blindleistung
vor allem den Absatz "nichtsinusförmige Ströme".

Peltierelemente wollen am liebsten reinen Gleichstrom ohne Ripple, ohne 
PWM oder Ein-Ausschalten.
Wenn Du diesen ohne nennenswerte Blindleistung erzeugen willst, brauchst 
Du ein (Schalt-)Netzteil mit PFC. Es geht nicht anders.

Wenn Du die Leistung regeln willst, muss es ein einstellbares Netzteil 
sein.

Wenn Du die Kondensatoren schaltbar machen willst, empfehle ich, einen 
kleinen R (z.B. 10 Ohm) in Reihe zu den Cs zu schalten, damit im 
Schaltaugenblick keine allzu großen Ströme fließen (welche zur 
Verkürzung der Lebensdauer und zu Sättigung im Trafo führen kann).

Ansonsten nützt ein wenig C dem Netz, da es eher induktiv belastet ist.
Verzerrungsblindleistung schadet auf jeden Fall, deshalb lieber den 
Glättungskondensator möglichst klein machen.

Ich nehme an, Du hast ein billig-Leistungsmessgerät (ELV oder ähnliche), 
das nebenbei den cos(phi) messen kann. Die angezeigten Werte gelten nur 
für sinusförmigen Strom (ohne Verzerrungsblindleistung).
Wenn Du es wirklich wissen willst, brauchst Du ein Netzanalysegerät oder 
ein echtes Leistungsmessgerät.
z.B. von Herstellern wie Fluke, Agilent, Janitza, LeCroy, Yokogawa, 
Chauvin Arnoux, Omicron Electronics, Optec, Sinergy.

Autor: Stephan (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gegen die Schaltung an sich spricht doch nichts. Muss halt in nem 
Gehäuse ordentlich verbaut sein. Der Ausgang ist aber immerhin 
galvanisch getrennt.

Die Blindleistung (insb. zusätzliche Verzerrungsblindleistung) wirst du 
mit deinem Messgerätepark kaum richtig messen sondern nur schätzen 
können. Mit Glättungskondensator ist die aber einfach höher.

Niedriger bekommst du die nur mit nem Schaltnetzteil. Mit aktiver PFC 
dann auch fast auf 100% Wirkleistung.

Dass LM317 und Co ungeeignet sind stand ebenfalls von vorneherein fest. 
Dagegen brauchst du nicht wettern, allenfalls gegen dich selbst, dass du 
die Lösung wegen zu geringer Kenntnisse gewählt hast.
Dein jetziger Ansatz ist von den (energetischen) Verlusten besser, wird 
dir aber auch noch Freude bereiten...

- Transformator ist überlastet (der Strom auf einer Wicklung muss < 1.8A 
sein, du hast bei einem Modul schon fast 3A; mit Siebkondensator 
nochmals um Faktor 1.3 reduzieren)
- Gleichrichter zu klein
- Kondensatoren müssen an die Modulanzahl angepasst werden
...

Bei 6A werden in nem normalen Brückengleichrichter auch 12W 
Verlustleistung fällig. Bei Einweggleichrichtung und sinnvoller 
Schottky-Diode sinds nur etwa 4W, dafür der Trafo nochmal 30% größer.
Oder halt doch nen kleinen Sperrwandler mit regelbarer 
Ausgangsspannung...

Resonanz sollte dagegen kein Problem werden. Mit Last ohnehin nicht und 
im Leerlauf begrenzen die Eisenverluste das ganze auch sehr schnell.

Autor: Viktor H. (peltoom)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stephan schrieb:

Na, das klingt doch ganz gut.
Immerhin ohne Spott.



Ja, die 6A will ich ja auch nicht. Es soll natürlich immer weit darunter 
liegen. Es werden zwei Peltiers betrieben werden. Auf auf jeder Wicklung 
ein Peltier, und die Anzahl Kondensatoren wird riesig. Na und.
Die letzten 6 Monate lief das völlig uneffektiv mit 40 Watt durch. Das 
hat erstmal (Stromrechnung) gekostet.

Darum, und auch weil noch größere Gleichrichter noch mehr kosten, will 
ich damit erstmal die nächsten 6 Monate durchfahren. Beginn ist aber 
erst wieder im Oktober 2010 bis März 2011. Dann ist wieder Abbau und 
Service im April 2011 dran. Die Schaltung brauch ich nur halbjährlich. 
Jetzt ist Bastelzeit und Gartenzeit und Freizeit.

Und auch die anderen Überlegungen decken sich genau mit meinen 
Erfahrungen. Und den Peltier steuern viele jahrelang mit PWM an. Das ist 
viel schlimmer als pulsierende Gleichspannung. Aber Egal. Wenn kaputt, 
dann neu.

Grüße auch an alle anderen. Natürlich lese ich mir alles durch und 
überlege mir, ob das was mit mir zu tun hat und ob das meinem Zweck nahe 
kommt.

Bei Spott bin ich etwas reserviert. Mag aber für euch lustig sein. Ha Ha 
Ha.

Egal,

Vielen Dank

Viktor

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.