Hallo, ich arbeite gerade an folgendem Projekt: Ich baue einen Motorprüfstand für BLDC Motoren. Ich würde gerne eine zweiten (stärkeren) BLDC Motor als Last für die jeweiligen Testmotoren verwenden. Es gibt also zwei Platinen mit der jeweiligen Ansteuerschaltung. Der Last Motor würde auf eine feste Drehzahl geregelt werden. Der Testmotor fährt dann gewisse Drehzhalen ab. Das sollte für die Identifikation reichen. Ich frage mich jetzt aber was passiert wenn der zweite Motor den Ersten abremst. Entstehen hier ggf. Überspannungen o.ä. die mir die Platine d.h. bzw. die Transistioren zerstören können. Ist das auf diese Weise möglich die Testmotor mit zeinem zweiten BLDC abzubremsen? lg Andi
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Ich denke, dass ein zweiter BLDC als Bremse keine gute Lösung ist. Auf Prüfständen für Elektromotoren wird in der Regel eine Wirbelstrombremse als Last verwendet. Sowas kann man entweder mit einem mechanisch verstellbaren Permanentmagneten oder einem Elektromagneten realisieren, über den dann die Bremswirkung nach Bedarf reguliert wird. Ich würde versuchen eine Wirbelstrombremse mit einer Aluminiumscheibe und einem entsprechend geformten Elektromagneten selbst zu bauen. Norbert
Andreas schrieb: > Der Last Motor würde auf eine feste Drehzahl geregelt werden. Der > Testmotor fährt dann gewisse Drehzhalen ab. Da ist ein Denkfehler in der Idee. Wenn die Motoren miteinander verbunden sind geht das so nicht. Wie soll Motor 1 gewisse Drehzahlen abfahren, wenn Motor 2 auf einer festen Drehzahl eingestelt ist? Die Frage ist auch was Du messen willst. Die Kennline die das Verhältnis Drehzahl zu Spannung beschreibt? Das geht mit diesem Aufbau (feste Drehzahl) nicht. Oder willst Du die Leistung einmessen? Willst Du letzteres dann schau Dir P=U*I an. Für den Lastmotor gilt: Die Spannung ergibt sich aus der aktuellen Drehzahl. Wenn Du nun den Stromfluß beeinflußt, sei es über einen Chopper, (schaltbare) Lastwiderstände oder analog regelbare Lasten, so kannst Du dann die Leistung errechnen. Aber es sind und bleiben 2 Größen. Also kannst Du den Strom hochfahren und oder über die Drehzahl die Spannug (aus Sicht des Lastmotors). Letztlich gibt es für die gleiche Leistung unendlich viele Lösungen von Kombinationen aus Spannung und Strom. Diese Kennline kannst Du mit diesem Aufbau aber ebenfalls nicht ausmessen da die Drehzahl fix ist. Wenn Du den Lastmotor auf feste Drehzahl einstellst kanst du eim anderen Motor nur die Spannung bzw den Dutycycle bei PWM hochfahren und somit indirekt auch den Strom. Beides zusammen ergibt mehr Leistung. Ist das wirklich die richtige Kennlinie die Du suchst? Beim Lastmotor ändert sich dank der Gegenregelung auf feste Drehzahl nur der Strom und damit indirekt die Leistung. Oftmals ist es interessanter zu wissen welche Drehzahl man bei einer bestimmten Last/Leistung oder bei einem bestimmten Drehmoment erreicht. Dann macht es aber weniger Sinn den Lastmotor auf feste Drehzahl einzustellen. Mache Dir am Besten noch einmal ein paar gedanken über de Theorie der Motoren um Dir klar darüber zu werden was genau Du messen willst, welche Kennlinien Du aufzeichnen willst. Du bist schon beim "Wie baue ich es?" obwohl, so scheint es mir, das "Was will ich bauen?" noch ncht genau genug definiert ist.
Zunächst mal danke für die ausführlichen Antworten. Leider bin ich auf einen Fehler in meiner Beschreibung gestoßen. Der Lastmotor wird natürlich auf ein festes DREHMOMENT und nicht auf eine feste Drehzahl geregelt.
Wenn es nur das ist, wäre, wie Norbert es schon schrieb, eine Wirbelstrombremse oder ein einfacher Bürstennmotor mit (regelbarem) Latwiderstand einfacher. Bürstenmotoren funktioniern auch und es gibt keinen zwingenden Grund an dieser Stelle unbedigt eine BLCD-Motor einzusetzen. Umgekehrt gibt es auch keinen Grund nur BLDC-Motoren auf den Prüfstand zu packen. Andreas schrieb: > Ich frage mich jetzt aber was passiert wenn der zweite Motor den Ersten > abremst. Entstehen hier ggf. Überspannungen o.ä. die mir die Platine > d.h. bzw. die Transistioren zerstören können. > > Ist das auf diese Weise möglich die Testmotor mit zeinem zweiten BLDC > abzubremsen? In chronologischer Reihenfolge: - Nichsts besonderes. Die Bremsenergie wird wird über den "Generator" abgeführt und irgendwo verheizt oder wieder eingespeichert. Im Gegensatz zur Wirbelstrombremse hätte diese Lösung also den Vorteil einer geringeren Hitzeentwicklung. die Frage ist um welche Größenordnung handelt es sich hierbei, daß es relevant werden könnte. - Zu den Überspannungen: Spannungen werden erzeugt durch die Bewegung von Spule zu Magnetfeld. Das ist klar. Das bedeutet da der Bremsmotor bekannt ist wird die Spannung durch die Drehzahl bestimmt. Solange die Drehzahl also nicht den sicheren Bereich verläßt, treten keine Überspannungen auf. Ferner könnten durch die Schaltvorgänge durch die Selbstinduktion der Spulen, bzw. durch die dabei schnell ändernden Magnetfelder, Überspannungen an den Schaltflanken erzeugt werden. Aber das ist generell bei Motoren so, egal ob sie als Prüfstandbremse oder sonst was arbeiten. (Un-)Praktischerweise leiten die Bodydioden bei BLDC-Reglern diese Überspannungen in die Versorgung ab. Wenn dies berücksichtigt wird und die Spannungsquelle damit klar kommt ist alles gut. Sollten die Bodydioden der verwendeten FETs damit probleme haben, kann man den FETs auch "echte" Dioden mit besseren elektrischen Eigenschaften zur seite stellen, beispielsweise Shottkys. Damit wäre dieses Problem aus der Welt. - Möglich? Ja, auch wenn es für diese Anwendung einfachere Alternativen gibt (siehe Oben). Die Verwendung eines zweiten Motors als Bremse eröffnet aber weitere Möglichkeiten. So kann man den Prüfling damit antreiben um andere Experimente damit durchzuführen. Mit einer einfachen (Wirbelstrom-)Bremse geht das nicht. Die Frage ist nur ob man für diese zusätzlichen Möglichkeiten Verwendung hat und ob einem diese Möglichkeiten den Zusätzlichen Aufwand im Vergleich zu einer einfacheren reinen Bremse Wert ist.
Man kann auch einen kleinen 220V Asynchronmotor (Käfigläufer) mit Verbraucherwiderstand nach Wahl als mechanische Bremse verwenden. Solche Motoren finden sich in vielen älteren kleinen Elektrogeräten. Das wäre z.B. auch eine Lösung mit der man, je nach Größe des Motors, schon recht hohe Drehmomente abbremsen kann. Diese BLDC Motoren sind ja mittlerweile recht leistungsstark.
Problem ist ein definiertes (!) Bremsmoment zu erzeugen und das schwankt auch im Generatorbetrieb mit Drehzahl und Erwärmung der Maschine ziemlich. Kommerzielle Magnetpulverbremsen sind ziemlich teuer, aber eine der wenigen vernünftigen Möglichkeiten. Als Lehrling hatte ich auch mal den Job eine Bremse für einen Motorprüfstand zu bauen. Eben weil kein Geld für eine Magnetpulverbremse da war. Das ist gründlich in die Hosen gegangen. Damals bin ich auf die Idee gekommen, eine Bremsscheibe vom Autoschrottplatz zu nehmen. Die Scheibe ist immer etwas unrund und das Bremsmoment eiert total. Da habe ich die Scheibe auf höchste Präzision überdreht. Dabei wird das Bremsmoment gleichmässiger aber die Backen gehen nicht mehr selber auf. Wie dem auch sei, muß der Bremsmoment auf der (rotiernden) Welle mechanisch gemessen und dynamisch nachgeregelt werden. Eben das macht eine gute Bremse teuer und ohne ist ein Motorprüfstand nutzlos, nicht reproduzierbar oder kalibrierbar
Bei großen Motorprüfständen (automotive) verwendet man tatsächlich ASM oder oder Synchronmaschinen als Last/Bremse [1, 2]. Das Lastmoment wird aber zusätzlich über eine Drehmoment-Messwelle gemessen. Wenn es nicht so genau sein muss, kann man es auch aus dem Motorstrom des Lastmotors und der Drehmomentkonstante berechnen. Ich hatte mal eine Seite gebookmarkt, auf der ein schöner Selbstbauprüfstand für Modellbau BLDCs beschrieben war. Leider scheint es die Seite nicht mehr zu geben... Bei kleineren Motoren kann man durchaus auch kleine BLDCs als Lastmotoren verwenden. Ich mache sowas gerade für einen Kunden zur Überprüfung von Schrittmotoren. Das System wird über eine Drehmoment-Messwelle abgeglichen, läuft nachher im Feld aber über die Berechnung des Drehmoments aus dem Motorstrom. Die Bremsenergie muss man natürlich abführen, im einfachsten Fall über einen Bremswiderstand / Bremschopper. Sonst steigt die Zwischenkreisspannung beim Bremsen stark an, was entweder den Motorregler oder das Netzteil zerstören kann. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann [1] http://de.wikipedia.org/wiki/Motorenpr%C3%BCfstand#Belastungsmaschinen [2] http://www.wzl.rwth-aachen.de/__C1256E970034898A.nsf/html/de_b63467b2a3d202a2c1257b74004c5495.htm
Carsten R. schrieb: > Spannungen werden erzeugt durch die Bewegung von Spule zu Magnetfeld. > Das ist klar. Das bedeutet da der Bremsmotor bekannt ist wird die > Spannung durch die Drehzahl bestimmt. Solange die Drehzahl also nicht > den sicheren Bereich verläßt, treten keine Überspannungen auf. Wenn Du zwei Motoren koppelst und den einen als Antriebsmaschine und den anderen als Lastmaschine verwendest, musst du, um an der Antriebsmaschine ein höheres Drehmoment zu erhalten, die Antriebsmaschine mit höherer Drehfrequenz laufen lassen als die Lastmaschine. In dem Fall wechselt die Lastmaschine vom motorischen in den generatorischen Betrieb und pumpt Energie in den Zwischenkreis der Steuerelektronik. Diese Energie musst Du loswerden, entweder über einen Bremschopper oder über Netzrückspeisung. Machst Du das nicht, schaltet entweder der Lastantrieb wegen Überspannung ab oder der Zwischenkreis explodiert.
@Gregor Vorkehrte Logik Erstens schrieb ich im gleichen Beitrag direkt nach dem Zitat zum Thema Rückspeisung: Carsten R. schrieb: > Wenn dies berücksichtigt wird > und die Spannungsquelle damit klar kommt ist alles gut. Zweitens ist nicht einmal klar ob überhaupt eine Rückspeisung erfolgt. Die Rückspeisung war ja optional und die energie kann auch wie beschrieben verheizt werden. Drittens ist das ganze Szenario dermaßen unpassend konstruiert, daß man es nicht korrigieren kann, sondern komplett neu schreiben müßte, da zur Konstruktion mehrere Szenarien zusammengestückelt wurden und nicht klar ist welcher der Organspender eigentlich gemeint ist. Teilweise scheint es auch aus der Ecke der Wechselstrom/Drehstrom-Motoren inspiriert zu sein. Da wird es dann auch noch interessant wie die Phasen zueinander stehen. Wenn wir das auch noch abdecken können wir Bücher füllen. Glücklicherweise brauchen wir das nicht da wir hier von DC reden und die Regler ihre interen Funktionsweise und die des Motors nach außen hin abschirmen. Gregor B. schrieb: > Wenn Du zwei Motoren koppelst und den einen als Antriebsmaschine und den > anderen als Lastmaschine verwendest, musst du, um an der > Antriebsmaschine ein höheres Drehmoment zu erhalten, die > Antriebsmaschine mit höherer Drehfrequenz laufen lassen als die > Lastmaschine. In dem Fall wechselt die Lastmaschine vom motorischen in > den generatorischen Betrieb und pumpt Energie in den Zwischenkreis der > Steuerelektronik. Diese Energie musst Du loswerden, entweder über einen > Bremschopper oder über Netzrückspeisung. > > Machst Du das nicht, schaltet entweder der Lastantrieb wegen > Überspannung ab oder der Zwischenkreis explodiert. Irgendwelche Drehfrequenzen interessieren uns nicht. Wir reden von Gleichstrommotoren. Alles was zählt ist die Drehzahl an der jeweiligen Motorwelle. Diese ist proportional zur Spannung. Der Faktor ist motorspezifisch. Das Drehmoment ist Proportional zum Strom den ich abrufe. Lasse ich sogar die Pole offen, ziehe also keinen Strom, so habe ich auch 0 Drehmoment aber die volle Spannung die sich aus der Drehzahl ergibt. Das ist keine Überspannung! Reibungsverluste etc. vernachlässige ich mal, da sie für das Thema "Überspannung" irrelevant sind. Man hat nicht ein bestimmtes Drehmoment, bzw stellt dieses ein und muß dann sehen wohin mit der Energie und wenn man das Problem nicht löst, läuft eine Überpannung auf. Falsch. Man stellt das Drehmoment ein indem man den Strom einstellt. "Verbrauche" ich den Strom nicht, so sinkt das bremsende Drehmoment. Diese Energie kann man nun, völlig richtig, in einem Bremschopper verheizen oder auch zurückführen. Der Bremschopper muß für die passende Leistung geeignet sein. Zurückführen kann man man sie auch über einen Zwischenkreis. Ein Wandler paßt dann die Spannung entsprechend an. Der Zischenkreis muß natürlich passend zur Generatorkennlinie und der erwarteten Drehzahl angepaßt werden. Die Zwischekreisspannung kann theoretisch auch höher sein als die "Netzspannung". Auch das wäre keine Überspannung. Zwischenkreis und Genrator werden ja für den Drehzahlbereich passend ausgelegt. Eine Überspannung im Zwischenkreis tritt also nur auf, wenn die Drehzahl zu hoch wird. Da aber als Antrieb BLDC-Motoren getestet werden, wäre es ein Leichtes hier am Regler die Drehzahl zu begrenzen. Entweder man testet nur die Motoren und der Regler gehört zum Prüfstand und wird mit einer Drehzahleinstellung/begrenzung ausgestattet oder man baut einen Drehzahlmesser ein und Fährt den Regler vorsichtig hoch. Wenn man nun die Last hochfährt wird die Drehzahl nicht steigen. Als Sicherung könnte der Drehzahlmesser ab einem Kritischen Wert die Spannungsversorgung des Motors abschalten. Eine Drehzahlbegrenzung ist also wie Eingangs gesagt, völlig ausreichend. Was eine eventuelle Energierückführung betrifft. Der Zwischenkreis ist ja wie beschrieben ausgelegt und somit unkritisch. Die Hauptversorgung ist teilweise Eigensicher, da der Generator nicht mehr Energie einspeisen kann als der Antrieb zieht. Einzig und allein der Moment in dem der Antrieb heruntergefahren oder gar abgeschaltet wird könnte kritisch sein. In diesem Moment ist die kinetische Energie des Schwungrades (Moter+Generator+...) zu entsorgen. Entweder die Spannungsversorgung kann diese energie aufnehmen der man läßt dem Motor dann einfach nur auslaufen oder verwendet für diesen Zweck eine andere Bremse. Dies zu berücksichtigen ist gar nicht so kompliziert wie es klingt, weil hier keine Überspannung durch das Anschalten selbst entsteht. Der aus dem Zwischenkreis zurückführende Wandler müßte sie erst erzeugen. Wenn er aber die Ausgangsspannung überwacht entnimmt er einfach keine weitere Energie aus dem Zwischenkreis und die elektronische Bremse geht zwangsläufig und eigensicher automatisch in den Leerlauf.
Carsten R. schrieb: > Man hat nicht ein bestimmtes Drehmoment, bzw stellt dieses ein und muß > dann sehen wohin mit der Energie... Das gleiche gilt übrigends auch bei Wechsel- bzw. Drehstrom. Nur paßt hier der Zwischenkreis nicht nur die Spannungen an, sondern der Rückführende Wandler muß auch die Phasenlage berücksichtigen. Ohne Zwischenkreis geht es nicht, denn wir wollen mit variablen Drehzahlen arbeiten, unabhängig vom Netz. Selbst wenn wir dafür ein eigenes variables Netz hätten, ginge es nicht, da Motor und Generator für underschiedliche Drehzahlen gebaut sein können (Beispiel: Polzahl). Daher läuft auch hier die Spannung nicht hoch, jedenfalls nicht solange man nicht die Drehzahl hochtreibt. Ungechtet dessen stellen natürlich die Schaltflanken dank der Induktivität der Spulen ein Problem dar, welches aber schon behandelt wurde und auch nicht direkt etwas mit speziell dieser Anmerkung bezüglich des elektrischen Bremsvorgangs zu tun hat
Hallo Carsten! Da muss ich dir aus eigener Erfahrung wiedersprechen. Der Bremsmotor wird ja vom Prüfling angetrieben. Daher speist der auch in den Zwischenkreis zurück, um so stärker er bremsen soll (geeigneter 4Q-Steller vorausgesetzt). Da steigt dann die Spannung massiv an, wenn sie nicht anderweitig abgeführt wird. Das muss auch so sein, irgendwo muss die Bremsenergie ja hin. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Das hängt davon ab wie man die "Bremse" aufbaut. Die Überspannug wird nicht vom Bremsmotor/Generator erzeugt. Die höchste Spannung hat ein Generator im Leerlauf. Durchs Bremsen steigt diese nicht an, im Gegenteil. Eine natürliches konzeptbedingtes Auftreten einer Überspannung wäre mir neu. Ich lerne gern dazu wenn man mir sagt wo und wie diese entstehen soll. Wenn man die Bremse aber so aufbaut, daß sie auf Teufel komm raus, um des Bremsmoment hochzuhalten, Strom zieht und damit per Step up die Spannung am Ausgang hochzuwandeln, auch wenn sie die Energie nicht los wird, dann entsteht eine Überspannung, bewußt künstlich erzeugt durch den Schaltkreis. Das wäre aber eine Fehlkonstruktion. Wer baut einen Step-up ohne Ausgangsspannungsbegrenzung? Prinzipiell hast Du also Recht. Natürlich kann ich immer eine Schaltung bauen die in der Lage ist sich selbst zu zerstören. Die Vorstellung beispielsweise einen Stepu-up zu bauen, ohne Überwachung der Ausgangsspannung, war mir einfach zu Absurd, daß ich das gar nicht in Erwägung zog. Aus dem eigentlichen Konzept ergibt sich so ein Fehler nicht. Man kann solche Fehler natürlich jederzeit nachrüsten. Ich kann auch einen LED-Treiber bauen, der nicht den Strom begrenzt, sondern die überschüssige Energie irgendwo hinpumpt bis die Quelle nur noch die ausreichend niedrige Energie für die LED hat. Und wenn abgeleitete Energie nicht abegenommen wird macht es peng. Damit würde niemand rechnen und bei einem LED-Treiber vor Überspannungen warnen die über der Eingansspannung liegen. Ansonsten läßt einfach das Bremsmoment nach wenn die Energie nicht abgenommen wird. Es gibt unzählige Möglichkeite wie man so etwas Schaltungstechnisch lösen kann. Die Frage ist, was sie leisten soll. Wenn die Schaltung bremsen muß, dann muß die einen Stromfluß erzeugen und dann zusehen wo hin mit der Energie. Dann könnte eine Überspannung entstehen. Aber wir bauen hier keinen Antrieb der auch Bremsen muß und somit mechanische Energie aufnimmt, sondern einen Prüfstand. Ein Prüfstand kann nicht mehr Bremsenergie aufnehmen als er im Antrieb verbraucht (perpetuum mobile). Also kann für gewöhnlich keine Überspannung entstehen. Für die wenigen Ausnahmezustände, beispielsweise die Restenergie beim runterfahren wie von mir beschrieben, muß man einfach nicht das Bremsen erzwingen. Dazu gibt es am Prüfstand keine Notwendigkeit. Und da kann man die Anlage auch anders bremsen oder auslaufen lassen. Einzig und allein wenn man eine hohe Lastdynamik testen will, also schnelle Drehzahländerugen, insbesondere nach unten, rufen mechanische Energie aus dem Aggregat ab. Wenn, wie von mir schon ganz zu Anfang beschrieben, sie Spannungsquelle mit der Rückspeisung umgehen kann, ist alles gut. Wenn das nicht der Fall oder nicht sicher ist, dann wird einfach das bremsmoment nicht erreicht. Die Frage ist einfach nur: Baue ich eine Bremse die auf Teufel komm raus Bremsen muß oder baue ich eienen Prüfstand dem ich sage: Bremse bitte so stark wie gewünscht wenn du kannst. Wird dann das gewünschte schnelle herunterbremsen nicht erreicht rüstet an eine Energieentsorgungsmöglichkeit nach.
Ich weiss nicht was du hier mit Stepup und Bremse hast. Es ging im OP darum, einen Motor als Bremse zu verwenden (Generatorbetrieb). Der Prüfling bringt Leistung auf, der als Bremse verwendete Motor nimmt diese auf und speist in den Zwischenkreis seines Reglers ein. Wenn Du einen Umrichter so konfigurierst, dass der Motor auf ein festes Moment geregelt wird, muss er also in den ZK zurückspeisen. Wie soll die Energie sonst "verbraucht" werden? Genau aus diesem Grund haben eigentlich alle Umrichter für Netzbetrieb entweder ein rückspeisefähiges Netzteil (optimal, aber teuer), einen internen Bremswiderstand und/oder einen Anschluß für einen externen Bremswiderstand. Weil auch beim "normalen Gebrauch" als Positionierantrieb der Motor beim Abbremsen durch seine Last in den Generatorbetrieb gebracht wird. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Der Step-Up war ein Realisierungsbeispiel wie man es künstlich schaffen könnte eine Überspannung zu erzeugen. Bei Gleichspannung würde man einen solchen oder eine der alternativen Techniken benötigen um bei geringer Drehzahl(=geringe Generatorspannung) die nötige Spannung zum Zurückspeisen zu erlangen. Im wesentlichen sind wir uns ja einig, nämlich das Energie "entsorgt" oder zurückgespeist werden muß um zu bremsen, nur mit der Besonderheit, daß ein Prüfstand die zurückgewonnenen Energie wieder im Antrieb verbraucht, abgesehen von der beschriebenen Spezialsituation des schnellen Herunterfahrens (bremsen ohne weiter anzutreiben), in dem nur die Motoren und keine daran hängende Maschine gebremst wird. Es ist nun einmal ein Prüfstand und kein echter Antrieb. Thorsten Ostermann schrieb: > Weil auch beim "normalen Gebrauch" als > Positionierantrieb der Motor beim Abbremsen durch seine Last in den > Generatorbetrieb gebracht wird. Da stimme ich also völlig zu, abgesehen davon daß der obige Effekt dieses Problem größtenteils eliminiert. Das die Quelle zumindest begrenzt rückspeisefähig sein sollte für den Rest, wurde von mir schon zig mal geschrieben. Ansonsten muß man diese Energie "thermisch vernichten". Und nun geht es darum wie man damit verfährt, wenn doch noch etwas Energie zum "entsorgen" übrig bleibt. Thorsten Ostermann schrieb: > Der > Prüfling bringt Leistung auf, der als Bremse verwendete Motor nimmt > diese auf und speist in den Zwischenkreis seines Reglers ein. Hier sind Ursache und Wirkung vertauscht. Erst der Strom erzeugt das Bremsmoment. Man stellt nicht das Bremsmoment ein und muß dann zusehen wie der äquivalente Strom zu entsorgen ist. Man stellt einen Strom ein, der nach Möglichkeit fließen soll, und nicht bedingungslos technisch erzwungen werden soll. Das wäre eine bewußte Fehlkonstruktion. Thorsten Ostermann schrieb: > Wenn Du > einen Umrichter so konfigurierst, dass der Motor auf ein festes Moment > geregelt wird, muss er also in den ZK zurückspeisen. Genau das meinte ich mit "Auf Teufel komm raus Bremsen". Du betrachtest den Umrichter als Black-Box welche das so handhabt (bedingungslos fester Eingangsstrom). Darin unterscheiden wir uns. Ich betrachte ein solches Gerät als absurde Fehlkonstruktion die es so gar nicht zu kaufen geben dürfte. Ein solches Gerät wäre nicht zu gebrauchen, weil es sich in zahlreichen Alltagsituationen selbst grillen würde (siehe unten). Jeder Wechselrichter der eingangsseitig den Stromfluß ungeachtet des Ausgangs aufrecht erhalten will, wird einem um die Ohren fliegen, sobald: - der ausgangsseitige Verbraucher abgeschaltet wird. - aus irgendeinem Grunde eine Sicherung auslöst. - bei Netzeinspeisung das Netz ausfällt, da sich Wechselrichter dann von diesem zu trennen haben sobald sie Erkennen das eine Störung / ein Netzausfall vorliegt. Dies sind nur Beispiele und keine vollständige Desasteraufzählung. Für seine Vernichtung wäre der Umrichter dann selber verantwortlich. Das er in einem Prüfstand eingesetzt wird hat damit nichts zu tun. Was sollen das für Umrichter sein die ihren Zwischenkreis weiter und immer weiter bis zur tötlichen Überspannung aufladen würden, ohne daß sie Energie am Ausgang loswerden? Ein Umrichter hat nur maximal soviel aufzunehmen wie er auch abgeben kann. Will an mit ihm die Bremskraft regeln kommt noch der Sollwert hinzu. Und dann hat er soviel Enrgie umzusetzen wie er abgeben kann oder wie man ihm erlaubt, je nachdem welche der Grenzen niedriger ist. Thorsten Ostermann schrieb: > Wie soll die Energie sonst "verbraucht" werden? Gar nicht. Er müßte (Konjunktiv) um das Bremsmoment zu halten, kann es aber nicht. Also bremst er nur so stark wie er Energie los wird. Eine 20 Watt Glühbirne verbraucht an einem 300 Watt Netzteil auch keine 300 Watt. Wenn dieses Versucht 300 Watt durch die Birne zu knüppeln, geht dabei zwangsläufig die Spannung hoch und die Birne geht selbstverständlich kaputt. Das wäre eine Fehlkonstruktion im Netzteil. Wir unterscheiden uns nur in der Sichtweise wie sich der Wechselrichter verhalten soll, wenn weniger Energie abgenommen wird als "erbremst" werden soll. Bei mir ist soll nur ein Soll. Bei Dir ist soll auch das Ist. Um die Verwirrung komplett zu machen ist es hierbei egal ob wir von einem Wechselrichter bei Wechselstrom oder einer Rückspeisung bei Gleichstrom reden. Das Priinzip bleibt das Gleiche.
nimm eine Rolle + Getriebe + Riemen + definiertes Gewicht und dann hast du ein ganz spezifisches Drehmoment. Das Gewicht wird dann einfach über das Getriebe und die Rolle hochbewegt (wie ein Aufzug).
Aber... stammel Aber... Aber das wäre eine Lösung ohne Mikrocontroller und ohne Elektronik.^^ Das ginge auch, aber man sollte das vorherige Eichen der mechanischen Lösung nicht vergessen.
Hallo Carsten! >> Der >> Prüfling bringt Leistung auf, der als Bremse verwendete Motor nimmt >> diese auf und speist in den Zwischenkreis seines Reglers ein. > > Hier sind Ursache und Wirkung vertauscht. Erst der Strom erzeugt das > Bremsmoment. Man stellt nicht das Bremsmoment ein und muß dann zusehen > wie der äquivalente Strom zu entsorgen ist. Man stellt einen Strom ein, > der nach Möglichkeit fließen soll, und nicht bedingungslos technisch > erzwungen werden soll. Das wäre eine bewußte Fehlkonstruktion. Nein, der Strom wird vom extern angetriebenben Motor erzeugt. Deswegen heißt es Generator. Das gilt natürlich nur, wenn die Wicklung auch belastet wird. Bei offener Wicklung fließt kein Strom, aber dann wird auch nicht gebremst. >> Wenn Du >> einen Umrichter so konfigurierst, dass der Motor auf ein festes Moment >> geregelt wird, muss er also in den ZK zurückspeisen. > > Genau das meinte ich mit "Auf Teufel komm raus Bremsen". Das ist doch der Sinn einer Bremse in einem Prüfstand. Das sie soviel bremst, wie vom Anwender vorgegeben. Und nicht nur ab und an mal ein bisschen. > Du betrachtest > den Umrichter als Black-Box welche das so handhabt (bedingungslos fester > Eingangsstrom). Darin unterscheiden wir uns. Ich betrachte ein solches > Gerät als absurde Fehlkonstruktion die es so gar nicht zu kaufen geben > dürfte. Ein solches Gerät wäre nicht zu gebrauchen, weil es sich in > zahlreichen Alltagsituationen selbst grillen würde (siehe unten). Nein, da irrst du dich. Ein Umrichter macht das, worauf er konfiguriert wird. Selbstverständlich hat jedes professionelle Gerät entsprechende Sicherheitsschaltungen, die die Reglerfreigabe wegnehmen, bevor das Gerät schaden nehmen kann. Ab bis dieser Punkt erreicht ist muss das Gerät bedingungslos das tun, worauf es parametriert ist. Sonst ist es professionell nicht nutzbar. > Jeder Wechselrichter der eingangsseitig den Stromfluß ungeachtet des > Ausgangs aufrecht erhalten will, wird einem um die Ohren fliegen, > sobald: > > - der ausgangsseitige Verbraucher abgeschaltet wird. > - aus irgendeinem Grunde eine Sicherung auslöst. > - bei Netzeinspeisung das Netz ausfällt, da sich Wechselrichter dann von > diesem zu trennen haben sobald sie Erkennen das eine Störung / ein > Netzausfall vorliegt. Du hast offfenbar keine praktische Erfahrung mit Servoverstärkern oder Frequenzumrichtern: - Um den Eingangsstrom kümmert sich der Umrichter erstmal nicht. - Den Ausgang schaltet man im Normalfall schonmal garnicht (Stichwort schalten von induktiven Lasten). - Wenn die Sicherung fliegt oder die Eingangsspannung weggeschaltet wird erkennt das das Gerät (am Absinken der Zwischenkreisspannung) und bremst den Motor selbsttätig herunter. Sollte dabei die Zwischenkreisspannung zu weit ansteigen, wird der Regler abgeschaltet und der Motor läuft frei. > Gar nicht. Er müßte (Konjunktiv) um das Bremsmoment zu halten, kann es > aber nicht. Also bremst er nur so stark wie er Energie los wird. Eine 20 > Watt Glühbirne verbraucht an einem 300 Watt Netzteil auch keine 300 > Watt. Wenn dieses Versucht 300 Watt durch die Birne zu knüppeln, geht > dabei zwangsläufig die Spannung hoch und die Birne geht > selbstverständlich kaputt. Das wäre eine Fehlkonstruktion im Netzteil. Du vergleichst Äpfel mit Birnen. Ein Servomotor kann kurzzeitig ein vielfaches seiner Nennleistungs aufnehmen oder abgeben. Das ist was ganz anderes als eine Glülampe. Zumal wir hier von einem geregelten Motor reden, nicht von einem Motor der direkt an einer Spannungsquelle hängt. > Wir unterscheiden uns nur in der Sichtweise wie sich der Wechselrichter > verhalten soll, wenn weniger Energie abgenommen wird als "erbremst" > werden soll. Bei mir ist soll nur ein Soll. Bei Dir ist *soll* > auch das Ist. Diese unterschiedliche Sichtweise würde ich auf theoretische Betrachtung vs. Erfahrung zurückführen. ;) > Um die Verwirrung komplett zu machen ist es hierbei egal ob wir von > einem Wechselrichter bei Wechselstrom oder einer Rückspeisung bei > Gleichstrom reden. Das Priinzip bleibt das Gleiche. Es spielt auch keine Rolle, wo die Energie herkommt und ob der Motor ein Gleichstrom, Synchron- oder Asynchronmotor ist. Die Spannung wird immer erst gleichgerichtet und in den Zwischenkreiskondensatoren gepuffert. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Wir reden völlig aneinander vorbei. Thorsten Ostermann schrieb: > Nein, der Strom wird vom extern angetriebenben Motor erzeugt... Der Generator erzeugt die Spannung. Der Strom mit dem ich die Wicklungen dann belaste, hier durch den Wechselrichter kontrolliert, bestimmt das Drehmoment, nicht umgekehrt. Es geht darum, daß ich nicht das Drehmoment einstelle und dann mit dem Strom leben und zusehen muß wo ich ihn lasse, sondern daß ich ohnehin den Strom kontrolliere und jederzeit zurücknehmen kann bevor ich ihn irgendwo "hinpumpe" und damit die Spannung hochtreibe. Wenn der Wechselrichter dies macht ist er selbst die Ursache die Überspannug. Die Überspannung wäre also nicht im Konzept der TE zu finden, sondern im fehlerhaft konstruierten Wechselrichter begründet! Daß eventuell die gewünschte Bremswirkung aufgrund unzureichender Energieentsorgungskapazitäten nicht immer voll erreicht werden kann, ist ein völlig anderes Thema. Thorsten Ostermann schrieb: > Das gilt natürlich nur, wenn die Wicklung auch > belastet wird. Bei offener Wicklung fließt kein Strom, aber dann wird > auch nicht gebremst. Genau das habe ich doch beschrieben! Thorsten Ostermann schrieb: > Das ist doch der Sinn einer Bremse in einem Prüfstand. Das sie soviel > bremst, wie vom Anwender vorgegeben. Und nicht nur ab und an mal ein > bisschen. Nur ab und an ein bisschen hab ich auch nie behauptet! Es geht nur um die spezielle Situation bei schneller Drehzahlsenkung wenn gleichzeitig die Stromaufnahmefähigkeit des Netzes unzureichend ist und gleichzeitig kein (ausreichender) Bremschopper zur Seite steht. Nur dann hätte man mehr Bremsenergie als man loswerden könnte und muß daher die Bremskraft drosseln weil die Spannung im Zwischenkreis hochläuft. Bei Erhöhung der Bremsleistung unter Beibehalt oder Anstieg der Drehzahl tritt das Problem ja erst gar nicht auf, weil der Antrieb dann zusätzliche Energie benötigt. Thorsten Ostermann schrieb: > Aber bis dieser Punkt erreicht ist muss das > Gerät bedingungslos das tun, worauf es parametriert ist. Sonst ist es > professionell nicht nutzbar. Genau das habe ich doch auch geschrieben! Bremsleistung hochfahren bis zum soll, es sei denn vorher droht die Selbstzerstörung. Thorsten Ostermann schrieb: > Du hast offfenbar keine praktische Erfahrung mit Servoverstärkern oder > Frequenzumrichtern: Ich rede nicht vom Wechselrichter am "Eingang" der Anlage oder woher auch immer diese Vermutung kommt. Ich rede nicht vom Antrieb sondern die ganze Zeit vom Generator und dem Eingang des rückführenden Wechselrichters. Ich weiß über Wechselrichter ausreichend viel, daß ich sagen kann daß sie sich nicht selbstständig überladen und vernichten sollen. Tun sie dies, so handelt es sich um einen Fehler in der Komponente selbst. Thorsten Ostermann schrieb: > - Um den Eingangsstrom kümmert sich der Umrichter erstmal nicht. ??? Um den geht es doch aber die ganze Zeit. Das Bremsmoment und damit der "Bremsstrom" der vom Generator über den Wechselrichter in die Versorgung zurückgeführt werden soll, soll ja "fix" einstellbar sein. Thorsten Ostermann schrieb: > - Den Ausgang schaltet man im Normalfall schonmal garnicht (Stichwort > schalten von induktiven Lasten). Unwichtig ob man ihn selber aktiv schalten sollte oder nicht. Solche Szenarien kommen vor und die Möglichkeit ist teilweise auch vorgeschrieben. Netzeinspeisende Wechselrichter haben bei Störungsfall/Netzausfall ausgangsseitig eine Netztrennung zu vollziehen. Eine Sicherung kann durchgehen, denn dazu sind sie da. Mit der ausgangsseitigen Last oder der Verbindungsleitung kann sonstwas passieren. Was auch immer passiert. Wechselrichter haben so gebaut zu sein daß sie niemals die Stromaufnahme aufrecht erhalten wenn der Zwischenkreis dank mangelnder Abnahme überlädt. Thorsten Ostermann schrieb: > - Wenn die Sicherung fliegt oder die Eingangsspannung weggeschaltet wird > erkennt das das Gerät (am Absinken der Zwischenkreisspannung) und bremst > den Motor selbsttätig herunter. Sollte dabei die Zwischenkreisspannung > zu weit ansteigen, wird der Regler abgeschaltet und der Motor läuft > frei. Bei Netztrennung kann kein Strom fließen, folglich gibt es auch keine Möglichkeit zu bremsen solange man nicht auf einen Bremschopper oder ähnliches ausweicht. Da bei dir der Zwischenkreis absinkt, bist du wohl beim Antrieb. Ich bezog mich aber auf das Szenario Netztrennung beim rückspeisenden Wechselrichter. Wird dort stumpf und fehlerhaft weitergebremst läuft hier im Zwischenkreis die Spannung hoch. Das nun auf Freilauf geschaltet werden sollte, (Anpassung der Bremsleistung auf das Niveau der "Entsorgungskapazität, in diesem Falle = 0) ist doch genau das was ich auch sagte. Thorsten Ostermann schrieb: > Du vergleichst Äpfel mit Birnen. Ein Servomotor kann kurzzeitig ein > vielfaches seiner Nennleistungs aufnehmen oder abgeben. Das ist was ganz > anderes als eine Glülampe. Zumal wir hier von einem geregelten Motor > reden, nicht von einem Motor der direkt an einer Spannungsquelle hängt. Völlig irrelevant, da ich nicht von dem Motor rede, sondern davon wie die Eingangsstufe des rückspeisenden Wechselrichters den Zwischenkreis überlädt und sich damit der Wechselrichter selbst zerstört. Dies ist analog zu einem Netzteil das die nachfolgenden Komponenten zerstört bloß weil es mehr Energie als abgenommen wird in den Ausgang pumpen kann und dabei überlebenswichtige Parameter ignoriert. Hier gehört eine Spannungsüberwachung hin, was zur Folge hat, daß der Bremsstrom zurückgeht wenn der Wechselrichter seine Energie nicht abgeben kann. Thorsten Ostermann schrieb: > Es spielt auch keine Rolle, wo die Energie herkommt und ob der Motor ein > Gleichstrom, Synchron- oder Asynchronmotor ist. Die Spannung wird immer > erst gleichgerichtet und in den Zwischenkreiskondensatoren gepuffert. Auch da stimme ich voll zu. Thorsten Ostermann schrieb: > Diese unterschiedliche Sichtweise würde ich auf theoretische Betrachtung > vs. Erfahrung zurückführen. ;) Ob Theorie oder Praxis, wird das Teil seine Energie nicht oder nur unzureichend los, so hat es die Leistungsaufnahme auf sichere Werte herunterzufahren. Das ist eine Elementare Grundfunktion. Es wäre ein leichtes dieses Eingreifen der Sicherheitsschaltung zu signalisieren. Dies soll natürlich nicht die übliche Funktionsweise übermäßig Einschränken. Eine Sollwertabweichung ist aber der Zerstörung vorzuziehen. Beeinträchtigt dies die Funktion zu sehr ist die "Energientsorgungsmöglichkeit" natürlich nachzubessern, damit das Gerät seiner Funktion gerecht werden kann.
So kompliziert. Aber nun ist mir doch noch eine kurzfassung eingefallen. Die höhe Generatorspannung ist absehbar. Die Anlage kann darauf ausgelegt werden. Keine Überspannung. Die Versorgungsspannung ist die Versorgung. Wenn es hier eine Überspannung gibt so kommt sie von extern oder wird vom Wechselrichter produziert, was eine Fehlfunktion des Wechselrichters an sich wäre. Dazwischen kommt der Wechselrichter. Solange die Ein- und Ausgangsspannung in der Norm liegen, hat der sich nicht selbst zu grillen, ganz egal was ich ihm erzähle. Punkt. Schlimmstenfalls wird dann die gewünschte Bremswirkung einfach nicht erreicht. Das ist aber ein anderes Thema, wurde nicht efragt, kann aber leicht auf ein erträgliches Maß gemildert oder gar behoben werden.
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