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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Direktumrichter für Kondensatormotoren


Autor: Klausi (Gast)
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Hallo,
wie ihr der Schaltung im Anhang entnehmen könnt versuchen wir mit hilfe 
von Triac´s die Spannung über eine Phasenanschnittssteuerung zu senken. 
Unser Problem ist nun, dass das senken der Spannung bis zu einem 
bestimmten Winkel alpha problemlos läuft (170V effektiv) und dann unter 
dieser Spg. die Vorsicherung durchbrennt. Das komische ist, dass die 
Steuerung mit demselben Programm, in verbindung mit einer Glühlampe 
(statt Motor) funktioniert. Wenn jemand eine Idee hat würden wir uns 
über eine Antwort sehr freuen... danke vorraus

Autor: Sascha Weber (sascha-w)
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Für was brauchst du so viele Triacs? Eine Phasenanschnittsteuerung 
braucht genau EINEN.
Erklär mal genauer was die Anordnung machen soll, bzw. wie die 4 Triacs 
angesteuert werden.


Sascha

Autor: Kioskman (Gast)
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Ich würde mal sagen Euer Vorhaben kann nicht Funktionieren.
Die Spannung zu ändern bringt nicht. Ihr müsst die Frequenz verändern.

Autor: Klaus H. (Gast)
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Zum einen wollen wir die effektive Spg. verändern und zum anderen wollen 
wir mit der Steuerung die Frequenz senken.... Die Steuerung soll die 
Drehzahl eines einphasen- kondensator-motor (ASM) regeln. Die Spannung 
muss dafür langsam herunter geregelt werden. Bei 50 Hz auf die Spg. 1/2 
U (ca. 115V).... durch den Phasenanschnitt wird der motor extrem warm, 
nun soll die Frequenz mit hilfe der Triac-steuerung auf 25 Hz geregelt 
werden. Wird die Frequenz halbiert, halbiert sich aber auch die reaktanz 
des Motors. Das hat zur folge das strom sehr hoch wird. Deshalb muss die 
Spg. gesenkt werden. usw.... Das Hauptproblem ist aber schon, dass wir 
bei 50Hz nicht unter die effektiv Spg. 170V regeln können. (mit 
Glühlampe ist das jedoch kein problem) hat jemand eine idee voran das 
liegen könnte?

Autor: Kioskman (Gast)
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Klaus H. schrieb:
> Das Hauptproblem ist aber schon, dass wir
> bei 50Hz nicht unter die effektiv Spg. 170V regeln können. (mit
> Glühlampe ist das jedoch kein problem)

Eine Glühlampe eben KEIN Kondensatormotor und Verhält sich deshalb auch 
komplett anders!

Habt Ihr euren Direktumrichter denn mal mit einer Glühlampe überprüft, 
also Spannung und Frequenz nachgemessen (Oszi)??
Habt Ihr euch in das Thema Kondensatormotor eingelesen(Kennlinien, 
usw.)?

Autor: Carsten Wille (eagle38106)
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Wenn das so je funktionieren würde, dann hätten wir schon lange 
Umrichter, die mit TRIACs laufen würden. Ich habe noch nie einen 
gesehen...

Der Strom durch dem Motor eilt der Spannung hinterher. Wann soll denn 
der Triac von alleine abschalten? In alten Umrichtern hat man GTOs dafür 
verwendet, aber niemals TRIACs.

Kurz gesagt: Richtet die Wechselspannung gleich und nehmt zwei 
IGBT-Halbbrücken, um eine "Neue" daraus zu machen. Die ist dann in 
Frequenz und Spannung einstellbar. Nicht vergessen, einen 
Bremswiderstand einzuplanen, falls der Motor rückspeist.

Autor: Klaus H. (Gast)
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Der Direktumrichter funktioniert in verbindung mit einer glühlampe 
problemlos. die spg. und den strom haben wir auf einen oszi. 
dargestellt... der phasenanschnitt ist mit der glühlampe bei 50Hz, 25Hz 
und 16 2/3Hz kein problem. Das der motor eine phasenverschiebung 
zwischen spg. und strom hervorruft ist uns bewusst aber der 
phasensnschnitt funktioniert bis 170V eff. und dann kommt es zum 
kurzschluss obwohl wir nur 2 Triac's (OK10 u. OK20) zünden.....

Autor: Carsten Wille (eagle38106)
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Mit der Glühlampe geht's. Klar, Phi = 0°, Idealzustand.

Mit Motor liegt Phi bei gefühlten 90°, d.h. die ganzen schönen 
Ansteuerszenarien, die Ihr euch ausgedacht habt, sind für die Katz. Bei 
einer induktiven Last muß man den Strom messen und danach ansteuern.

Und die 170V die machen wahrscheinlich deswegen Ärger, weil dann die 
unbenutzen TRIACs über Kopf zünden, obwohl sie nicht angesteuert werden. 
Ist bestimmt eine Menge Dreck auf der Leitung und ich sehe hier Null 
Schutzbeschaltung.

Autor: Klaus H. (Gast)
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wie könnte eine schutzbeschaltung denn aussehen? wir haben den cos phi 
bereits gemessen und der ist sehr klein... meinst du, man muss den 
trotzdem beachten?

Autor: Werner (Gast)
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Klausi schrieb:
> Unser Problem ist nun, dass das senken der Spannung bis zu einem
> bestimmten Winkel alpha problemlos läuft (170V effektiv) und dann unter
> dieser Spg. die Vorsicherung durchbrennt.

Ihr habt doch einen Kondensator-Motor, oder?

Habt Ihr Euch mal mal die Phasenströme angeschaut (Oszi)?
Ich sag nur: Kondensator und Phasenanschnitt verträgt sich nicht 
besonders gut!

Es könnte daran liegen, dass Ihr tierische Ströme in den Zuleitungen 
bekommt, wenn der Kondensator im Prinzip entladen ist, und darauf 
gezündet wird.

Das würde ich mir mal anschauen. Vielleicht hilft es auch sich die 
Netzspannung zu oszillographieren. Da kann man eventuell Einbrüche 
sehen, die auf große Ströme schließen lassen.

Werner

Autor: Carsten Wille (eagle38106)
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Klaus H. schrieb:
> wie könnte eine schutzbeschaltung denn aussehen?

Das mindeste, was über einen TRIAC gehört, ist ein RC-Netzwerk (AKA 
Snubber). Der Strom dadurch muß klein gegenüber dem Haltestrom des 
TRIACs sein.

> Wir haben den cos phi
> bereits gemessen und der ist sehr klein... meinst du, man muss den
> trotzdem beachten?

Ich nehme mal an, daß der Motor bisher nur im Leerlauf vor sich hin 
dreht. Unter Last wird sich mit Sicherheit der cos phi ändern. Du mußt 
doch beim Kommutieren wissen, ob Du den anderen TRIAC zünden darfst, 
weil der andere schon gesperrt hat, oder noch nicht. Das kann man bei 
einer komplexen, sich im Betrieb ändernden Last nicht mit der Stopuhr 
ermitteln.

Du bist ja auch noch gar nicht bei dem Lastfall angekommen, wo alles 
abgeschaltet ist, und der Motor rückspeist.

Über wieviel kW reden wir hier eigentlich?

Autor: Senf Tube (Gast)
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Was treibt der Motor denn an?

In zB Dunstabzugshauben hab ichs schon gesehen, dass der Motor mit 2 
Triacs gesteuert wird. Einer, der nur schaltet für den Kondensatorkreis 
und einer mit phasenanschnitt für den hauptkreis

Autor: Carsten Wille (eagle38106)
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Also ich würde das Netz einfach gleichrichten und den Motor zwischen 
zwei Halbbrücken hängen. Dann ist man den ganzen Ärger los und viel 
flexibler. Ggf. auch links zwei Elkos in Reihe und rechts nur eine 
Halbbrücke. Das ist vielleicht von der Höhe der Versorgung her besser. 
Fast wie im PC-Schaltnetzteil.

Autor: Klaus H. (Gast)
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der motor hat so gut wie garkeine last, da es ein lüfterantrieb ist. wir 
reden von einer leistung von unter 100 watt. wäre es auch möglich mit 
nur zwei triac's eine 25 Hz spg. zu erzeugen?

Bei 4 Triac's läuft es ja nach dem prinzip:
25Hz:

1 Halbwelle zünden Ok10 u. Ok20
2 Halbwelle zünden Ok30 u. Ok40
3 Halbwelle zünden Ok30 u. Ok40
4 Halbwelle zünden Ok10 u. Ok20

ginge das prinzip auch mit zwei Triac's??? man muss ja immer eine 
halbwelle hoch- bzw. runter klappen...

Autor: Carsten Wille (eagle38106)
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Ok, bei einem Lüfter kann man doch auch mit einfachem Phasenanschnitt 
für induktive Lasten und unter Ausnutzung des Schlupfes die Drehzahl 
herunter bekommen. 100W und entsprechenden Gegendruck vorausgesetzt, das 
müsste man doch stellen können.

Autor: Klaus H. (Gast)
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mit dem phasenanschnitt kann man den lüfter aber nur bis zu einem 
bestimmten pkt. herunter regeln (1/2 U). will man noch weniger drehzahl 
kann man nur mit frequenz weiter regeln... die schaltung ist ein 
bestandteil eines universalmoduls, deswegen will ich die 
aufgabenstellung mit dieser Steuerung realisieren. meine frage wäre 
jetzt ob das halbieren der frequenz mit 2 triac`s möglich ist?

Autor: Klaus H. (Gast)
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Ich hab nochmal den gewünschten spg.verlauf und die Drehzahlkennlinie 
des motors angehängt

Autor: ulrich (Gast)
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Für niedreige Drehzahlen gibt es dann noch die Möglichkeit der 
Pulspaketsteuerung. Man läßt ein paar Halbwellen durch und macht dann 
wieder Pause.  Das geht aber auch nicht mit allen Motoren - etwas 
Schlupf sollte der Motor schon haben. Die nötige trägheit sollte der 
Motor mit Lüfter ja schon haben.

Autor: Carsten Wille (eagle38106)
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Nun gut.
Gibt es denn überhaupt Messungen, wie der Kurzschluß auftritt?
Gibt es parallele Messungen der Ströme durch alle vier TRIACs?

Die Schaltung mit TRIACs in den Griff zu bekommen, halte ich für 
aussichtslos. Wegen der Störungen und wegen der Phasenverschiebungen, 
die je nach Last zu unterschiedlichen Abschaltzeitpunkten der TRIACs 
führen.

Mit einem Gleichrichter, keinem Ladeelko und zwei Halbbrücken kann man 
das System sicherer aufbauen. Die eine HB schaltet man immer für die 
gesamte Dauer Halbwelle und mit der anderen macht man den 
Phasenanschnitt. Da zündet dann nichts über Kopf, und man kann sicher 
sein, daß ausgeschaltet auch ausgeschaltet heißt. Für 100W Motorleistung 
gibt es das auch in relativ kleinen Gehäusen mit vollisoliertem 
Kühlblech.

Autor: Klaus H. (Gast)
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Danke für eure intersessanten beiträge aber wir haben das problem jetzt 
gelöst... wir haben andere optokoppler eingebaut und nun läuft der motor 
wie gewünscht! bis denne euer Klaus H.

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