Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elektronische Last 2 kW regelbar selber bauen


von Lars S. (lars_sch)


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Hallo liebes Forum,

ich habe schon verschiedene Threads im Forum zum Thema "Elektronische 
Last" oder "Stromsenke" gefunden, dennoch hätte ich noch ein paar Fragen 
dazu. Leider ist es mit meinen Fachkenntnissen dazu nicht sehr weit her, 
deswegen hoffe ich, ihr könnt mir zumindest die Richtung weisen:

Für meine Bachelorarbeit will ich eine Regelung aufbauen. Geregelt 
werden soll die Last an einem Generator. Der Generator wird angetrieben 
und über die Lastregelung verspreche ich mir ein Einstellen des 
Gegenmomentes, das der Generator auf den Antrieb ausübt. Letztendlich 
soll dadurch die Drehzahl am Generator geregelt werden (angetrieben wird 
der Generator durch ein Pferdelaufband, das Pferd treibt das Laufband 
an, das Laufband den Generator).

Über die Last am Generator will ich das Gegenmoment des Generators 
einstellen, das hängt ja wiederum vom Strom ab, den ich dem Generator 
entnehme. Daher also der Gedanke, eine Stromsenke / elektronische Last 
zu verwenden. In meinen einfachen Worten gesagt: Wenn also der Antrieb 
schneller werden will als er soll, soll die Stromsenke Leistung 
verbraten, damit sich der Generator anstrengt und den Antrieb abbremst.

Nun meine Fragen an euch:

Gibt es vorab vielleicht bessere Möglichkeiten, den Generator zu 
belasten, als eine Stromsenke? Der Generator ist fix, der muss bleiben. 
Es soll nebenbei auch immer eine Batterie geladen werden, bzw. die 
aufgeladen gehalten werden. (Oder passt das nicht mit der Stromsenke?)

Die Stromsenke müsste ich für meine Zwecke am besten selber bauen, 
schätze ich.

Im Moment gehe ich von einer Leistung von 2000 W aus, die verbraten 
werden müsste (im Extremfall sogar als Dauerleistung). Lässt sich so 
eine Stromsenke einigermaßen wirtschaftlich selber bauen?

Und was haltet ihr für besser: die Stromsenke analog (opamps etc) oder 
digital mit µC regeln?

Ich weiß, dass das nicht mal eben so zusammengebastelt wird, ich stehe 
noch am Anfang und arbeite mich gerade in das Thema ein. Ich wäre aber 
sehr dankbar für ein paar gute Ansätze und Hinweise, in welche Richtung 
ich am besten gehen kann.

Vielen Dank bereits für eure Hilfe! Wenn ich irgendetwas noch nicht 
ausreichend beschrieben habe, trage ich das gerne nach!

Viele Grüße,
Lars

von Harald W. (wilhelms)


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Lars Schubert schrieb:

> (angetrieben wird
> der Generator durch ein Pferdelaufband, das Pferd treibt das Laufband
> an, das Laufband den Generator).
> Im Moment gehe ich von einer Leistung von 2000 W aus,

Hmm, ich hätte jetzt auf genau 1 PS getippt. :-)

> Gibt es vorab vielleicht bessere Möglichkeiten, den Generator zu
> belasten, als eine Stromsenke?

Wie wärs mit einem Motor mit Bremse? Ich denke, eiine solche
mechanische Lösung ist wesentlich einfacher zu realisieren.
Gruss
Harald

von MaWin (Gast)


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> Gibt es vorab vielleicht bessere Möglichkeiten, den Generator zu
> belasten, als eine Stromsenke?

So ein Generetor am LAufband ist mechanisch träge, also muss auch die 
Belastung nicht mikrosekundenschnell mit analog geregelten MOSFETs 
reagieren, sondern kann an die Trägheit der Mechanik angepasst werden.

Das Problem sind nämlich die ab mehr als 28 Watt notwendig werdenden 
parallelgeschalteten MOSFETs.

Man kann also mit MOSFETs die Belastungswiderstände in Stufen schalten, 
und nur die verbleibende 20W eventuell mit einem einzelnen linear 
gesteuerten MOSFET ausregeln (oder einfach ignorieren, auf 1 % 
Belastungsunterschied kommt es wohl nicht an).

Also baut man eine 1kW Last, eine 500W Last, eine 250W Last usw. und 
schaltet per uC die per MOSFET an den Generator um jede last zwischen 
20W und 2000W abbilden zu können. Widerstände verheizen Energie weit 
preiswerter als Halbleiter, denn sie dürfen viel wärmer werden.

von Udo S. (urschmitt)


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Lars Schubert schrieb:
> Für meine Bachelorarbeit will ich eine Regelung aufbauen.

Lars Schubert schrieb:
> Leider ist es mit meinen Fachkenntnissen dazu nicht sehr weit her,

Schlecht, warum hast du dir dann diese Arbeit ausgesucht. Also solltest 
du schnellstens Kenntniss erwerben.

Lars Schubert schrieb:
> Über die Last am Generator will ich das Gegenmoment des Generators
> einstellen, das hängt ja wiederum vom Strom ab, den ich dem Generator
> entnehme. Daher also der Gedanke, eine Stromsenke / elektronische Last
> zu verwenden. In meinen einfachen Worten gesagt: Wenn also der Antrieb
> schneller werden will als er soll, soll die Stromsenke Leistung
> verbraten, damit sich der Generator anstrengt und den Antrieb abbremst.

Du solltest dir zuerst klar werden was deine Stell und was deine 
Regelgröße ist, Drehzahl, Drehmoment oder Leistung.

Ansonsten hat MaWin einen guten Ansatz gegeben.

von Lars S. (lars_sch)


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> Lars Schubert schrieb:
>
>> (angetrieben wird
>> der Generator durch ein Pferdelaufband, das Pferd treibt das Laufband
>> an, das Laufband den Generator).
>> Im Moment gehe ich von einer Leistung von 2000 W aus,
>
> Hmm, ich hätte jetzt auf genau 1 PS getippt. :-)
>

Könnte man meinen ;) Aber die Antriebsleistung hängt eher von der Masse 
des Pferdes ab (Pferd auf schiefer Ebene, Antrieb über 
Hangabtriebskraft). Den "1 PS" braucht es dann nur, um sich wieder 
hochzuhieven

>> Gibt es vorab vielleicht bessere Möglichkeiten, den Generator zu
>> belasten, als eine Stromsenke?
>
> Wie wärs mit einem Motor mit Bremse? Ich denke, eiine solche
> mechanische Lösung ist wesentlich einfacher zu realisieren.
> Gruss
> Harald

Eventuell wäre das eine Idee, aber eigentlich braucht es keinen Motor, 
da ja das Pferd selber antreiben soll. Und eine zusätzliche Bremse hat 
einen zu hohen Verschleiß.



MaWin schrieb:
>> Gibt es vorab vielleicht bessere Möglichkeiten, den Generator zu
>> belasten, als eine Stromsenke?
>
> So ein Generetor am LAufband ist mechanisch träge, also muss auch die
> Belastung nicht mikrosekundenschnell mit analog geregelten MOSFETs
> reagieren, sondern kann an die Trägheit der Mechanik angepasst werden.
>
> Das Problem sind nämlich die ab mehr als 28 Watt notwendig werdenden
> parallelgeschalteten MOSFETs.
>
> Man kann also mit MOSFETs die Belastungswiderstände in Stufen schalten,
> und nur die verbleibende 20W eventuell mit einem einzelnen linear
> gesteuerten MOSFET ausregeln (oder einfach ignorieren, auf 1 %
> Belastungsunterschied kommt es wohl nicht an).
>
> Also baut man eine 1kW Last, eine 500W Last, eine 250W Last usw. und
> schaltet per uC die per MOSFET an den Generator um jede last zwischen
> 20W und 2000W abbilden zu können. Widerstände verheizen Energie weit
> preiswerter als Halbleiter, denn sie dürfen viel wärmer werden.

Richtig, besonders schnell muss die Regelung nicht sein, es soll sich 
nur nach einiger Zeit ( weniger als eine Minute wäre schön) der Sollwert 
einstellen... ein paar Umdrehungen mehr oder weniger pro Minute machen 
es da auch nicht aus.

Das klingt nach einer sehr guten und vor allem nicht allzu komplizierten 
Lösung! Aber da kann ich doch trotzdem keine Festwiderstände nehmen, 
oder nicht? Also muss ich den Widerstandswert nicht anpassen können, um 
damit den Strom einzustellen?

von Lars S. (lars_sch)


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Udo Schmitt schrieb:
> Lars Schubert schrieb:
>> Für meine Bachelorarbeit will ich eine Regelung aufbauen.
>
> Lars Schubert schrieb:
>> Leider ist es mit meinen Fachkenntnissen dazu nicht sehr weit her,
>
> Schlecht, warum hast du dir dann diese Arbeit ausgesucht. Also solltest
> du schnellstens Kenntniss erwerben.
>

Es hat sich so ergeben, nun muss ich mich halt reinfuchsen. mir fehlt es 
ja hauptsächlich auf dem Gebiet der Elektrotechnik, was nur einen Aspekt 
meiner Arbeit darstellt

> Lars Schubert schrieb:
>> Über die Last am Generator will ich das Gegenmoment des Generators
>> einstellen, das hängt ja wiederum vom Strom ab, den ich dem Generator
>> entnehme. Daher also der Gedanke, eine Stromsenke / elektronische Last
>> zu verwenden. In meinen einfachen Worten gesagt: Wenn also der Antrieb
>> schneller werden will als er soll, soll die Stromsenke Leistung
>> verbraten, damit sich der Generator anstrengt und den Antrieb abbremst.
>
> Du solltest dir zuerst klar werden was deine Stell und was deine
> Regelgröße ist, Drehzahl, Drehmoment oder Leistung.
>
> Ansonsten hat MaWin einen guten Ansatz gegeben.


Regelgröße ist die Drehzahl, die will ich stufenlos einstellen können. 
Die Stellgröße müsste meiner Einschätzung nach der Strom am Ausgang des 
Generators sein. Je höher der Strom, desto größer das Gegenmoment, mit 
dem ich meinen Antrieb abbremsen kann.

Wenn ich also den Ansatz von MaWin verfolge, schalte ich über MOSFETs 
meine Belastungswiderstände und stelle darüber meinen Strom. Das ist 
dann zwar nicht stufenlos, je nach "Auflösung" kann ich ja aber beliebig 
viele Stufen abbilden, sodass es für den Endbenutzer am Ende sowieso 
nicht mehr festzustellen ist.

Viele Grüße und schonmal vielen Dank für die ersten Antworten,
Lars

von Lars S. (lars_sch)


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Lars Schubert schrieb:

>
> Das klingt nach einer sehr guten und vor allem nicht allzu komplizierten
> Lösung! Aber da kann ich doch trotzdem keine Festwiderstände nehmen,
> oder nicht? Also muss ich den Widerstandswert nicht anpassen können, um
> damit den Strom einzustellen?

Da muss ich mich selbst revidieren:
Ich kann ja Festwiderstände nehmen, den Gesamtwiderstand verändere ich 
ja dadurch, dass ich verschiedene Festwiderstände zusammenschalte, 
richtig?

von Helge A. (besupreme)


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Erste wichtige Frage - welche Ströme und Spannungen erwartest du von dem 
Generator? Du hast ja geschrieben, der ist fix.

Nach diesen Werten die Last bzw. die Lasten aussuchen.

von Udo S. (urschmitt)


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Lars Schubert schrieb:
> Ich kann ja Festwiderstände nehmen, den Gesamtwiderstand verändere ich
> ja dadurch, dass ich verschiedene Festwiderstände zusammenschalte,
> richtig?

Genau, wenn du z.B 8 Widerstände hast mit jeweils dem doppelten 
Widerstand, dann kannst du den Widerstand (und damit bei bekannter 
Spannung den Strom) in einem 8 Bit Bereich einstellen.

von MaWin (Gast)


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Lars Schubert schrieb:
> Aber da kann ich doch trotzdem keine Festwiderstände nehmen

Natürlich kannst du Festwiderstände nehmen, wie du selbst rausgefunden 
hast

> Ich kann ja Festwiderstände nehmen, den Gesamtwiderstand verändere ich
> ja dadurch, dass ich verschiedene Festwiderstände zusammenschalte,

aber je nach benötigter Genauigkeit tun es auch Konstantandrähte (denk 
an einen Toaster) oder Eisenbleche (deren Widerstandsänderung je nach 
Temperaturerhöhung muss man halt durch messen und umschalten laufend 
kompensieren), es muss also nichts kosten.

von Andrew T. (marsufant)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Lars Schubert schrieb:
>
>> (angetrieben wird
>> der Generator durch ein Pferdelaufband, das Pferd treibt das Laufband
>> an, das Laufband den Generator).
>> Im Moment gehe ich von einer Leistung von 2000 W aus,
>
> Hmm, ich hätte jetzt auf genau 1 PS getippt. :-)
>


Tja, ein 'Kaltblut-Pferd schafft locker 15 PS Leistung. Guckst
du Gallileo, lernst du was fürs's LEben .-)

Wenn dem leistungsmäßig nicht so wäre, wäre es nicht weit her mit 
Rückepferden bei der Holz-Abfuhr im Wald.

von Andrew T. (marsufant)


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MaWin schrieb:
>
> aber je nach benötigter Genauigkeit tun es auch Konstantandrähte (denk
> an einen Toaster) oder Eisenbleche (deren Widerstandsänderung je nach
> Temperaturerhöhung muss man halt durch messen und umschalten laufend
> kompensieren), es muss also nichts kosten.

oder V4A Platten im Kochsalz-Wasserbad.

von Paul Baumann (Gast)


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Du könntest ja auch den Reiter mit entsprechender Beleuchtung ausrüsten,
um die Leistung auf diese Weise zu "verbraten"

http://www.cinema.de/bilder/der-elektrische-reiter,89350.html

;-)
MfG Paul

von Lars S. (lars_sch)


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Helge A. schrieb:
> Erste wichtige Frage - welche Ströme und Spannungen erwartest du von dem
> Generator? Du hast ja geschrieben, der ist fix.
>
> Nach diesen Werten die Last bzw. die Lasten aussuchen.

Zu erwarten wären vorerst etwa 14 V und 200 A Strom als Maximum




MaWin schrieb:
> Lars Schubert schrieb:
>
>> Ich kann ja Festwiderstände nehmen, den Gesamtwiderstand verändere ich
>> ja dadurch, dass ich verschiedene Festwiderstände zusammenschalte,
>
> aber je nach benötigter Genauigkeit tun es auch Konstantandrähte (denk
> an einen Toaster) oder Eisenbleche (deren Widerstandsänderung je nach
> Temperaturerhöhung muss man halt durch messen und umschalten laufend
> kompensieren), es muss also nichts kosten.

So ein Widerstandsdraht klingt ganz gut! Damit ließe sich die Wärme 
wahrscheinlich auch ziemlich gut abführen.

von mknoelke (Gast)


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Finde ich alles reichlich kompliziert.

1 Kreis: Generator Leistung regelbar in Batterie speichern.
Generator -> Gleichrichter -> Buck-Wandler -> Batterie

2. Kreis
Lastwiderstand für +2KW -> Mosfet + PWM + Regelung
    oder
Solarwechselrichter nehmen und ins Netz einspeisen.

von rava (Gast)


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mknoelke schrieb:
> Finde ich alles reichlich kompliziert.

und deine vorschläge sollen einfacher sein?

buck-ladung?
wechselrichter?
einspeisung?

es steckt auch so schon genug Arbeit für eine Bachelorarbeit drin...

von Udo S. (urschmitt)


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Lars Schubert schrieb:
> Zu erwarten wären vorerst etwa 14 V und 200 A Strom als Maximum

Sag doch einfach daß du KFZ Lichtmaschinen verwenden willst.

von Helge A. (besupreme)


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Da der Generatur 14V liefern soll, gehe ich jetzt mal von einer Art 
kompletter Kfz-Lichtmaschine aus..?? Die kann einen Akku direkt laden. 
Halbe Arbeit erledigt :)

Ein Einspeisewechselrichter wär fein, weil der einem die Verlustleistung 
abnimmt. Ist nur leider schwer, weil der müßte gesteuert werden können. 
:/

Woran wird eigentlich herausgefunden, ob "das Pferd gebremst werden 
muß"? Gibt es irgendwelche Sensoren dafür?

von Lars S. (lars_sch)


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Udo Schmitt schrieb:
> Lars Schubert schrieb:
>> Zu erwarten wären vorerst etwa 14 V und 200 A Strom als Maximum
>
> Sag doch einfach daß du KFZ Lichtmaschinen verwenden willst.

Wahrscheinlich lasse ich aber den Laderegler weg oder ich muss ihm 
irgendwie eine leere Batterie vorgaukeln, damit er immer die Vorerregung 
schaltet.
Der Laderegler hat ja u.a. das Ziel, das Gegenmoment so klein wie 
möglich zu halten, was sich mit meinen Zielen nicht deckt.

Ohne Laderegler bleibts natürlich noch zu überprüfen, ob ich zu den oben 
genannten Werten komme

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Lars Schubert schrieb:
> Gibt es vorab vielleicht bessere Möglichkeiten, den Generator zu
> belasten, als eine Stromsenke? Der Generator ist fix, der muss bleiben.
> Es soll nebenbei auch immer eine Batterie geladen werden, bzw. die
> aufgeladen gehalten werden. (Oder passt das nicht mit der Stromsenke?)

Wirbelstrombremsen werden in kommerziellen Pferdelaufbändern und ähnlich 
konstruierten Geräten (Motorteststände etc.) benutzt.

von Lars S. (lars_sch)


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Helge A. schrieb:
> Da der Generatur 14V liefern soll, gehe ich jetzt mal von einer Art
> kompletter Kfz-Lichtmaschine aus..?? Die kann einen Akku direkt laden.
> Halbe Arbeit erledigt :)
>
> Ein Einspeisewechselrichter wär fein, weil der einem die Verlustleistung
> abnimmt. Ist nur leider schwer, weil der müßte gesteuert werden können.
> :/
>

"halbe" kfz-LiMa, weil wie gesagt wahrscheinlich ohne laderegler. werd 
mir selber irgendwas basteln müssen,das mir meine erregerspule bestromt.

> Woran wird eigentlich herausgefunden, ob "das Pferd gebremst werden
> muß"? Gibt es irgendwelche Sensoren dafür?

Ein Drehzahlsensor soll die laufbandgeschwindigkeit ermittleln.

wenn ich die regelung über einen µC realisiere, kann ich den sensor ja 
über einen A/D wunderbar einbinden, oder nicht?

von Andrew T. (marsufant)


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Lars Schubert schrieb:
>
> Ein Drehzahlsensor soll die laufbandgeschwindigkeit ermittleln.
>
> wenn ich die regelung über einen µC realisiere, kann ich den sensor ja
> über einen A/D wunderbar einbinden, oder nicht?

Mach es dir einfacher

Nimm einen Gabellichtschranke/Drehencoder -- und Du hast da dann bereits 
ein Digitalsignal, das Du per uC Timer in Upm etc. umrechnen kannst -- 
erspart den AD Wandler.

von Lars S. (lars_sch)


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Andrew Taylor schrieb:
> Lars Schubert schrieb:
>>
>> Ein Drehzahlsensor soll die laufbandgeschwindigkeit ermittleln.
>>
>> wenn ich die regelung über einen µC realisiere, kann ich den sensor ja
>> über einen A/D wunderbar einbinden, oder nicht?
>
> Mach es dir einfacher
>
> Nimm einen Gabellichtschranke/Drehencoder -- und Du hast da dann bereits
> ein Digitalsignal, das Du per uC Timer in Upm etc. umrechnen kannst --
> erspart den AD Wandler.

Einen Drehencoder den ich dann mechanisch mit meinem Laufband verbinde?

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Lars Schubert schrieb:
> Andrew Taylor schrieb:
>> Lars Schubert schrieb:
>>>
>>> Ein Drehzahlsensor soll die laufbandgeschwindigkeit ermittleln.
>>>
>>> wenn ich die regelung über einen µC realisiere, kann ich den sensor ja
>>> über einen A/D wunderbar einbinden, oder nicht?
>>
>> Mach es dir einfacher
>>
>> Nimm einen Gabellichtschranke/Drehencoder -- und Du hast da dann bereits
>> ein Digitalsignal, das Du per uC Timer in Upm etc. umrechnen kannst --
>> erspart den AD Wandler.
>
> Einen Drehencoder den ich dann mechanisch mit meinem Laufband verbinde?

Schrittmotor, sminterf (Google)

von mknoelke (Gast)


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rava schrieb:
> und deine vorschläge sollen einfacher sein?
>
> buck-ladung?
> wechselrichter?
> einspeisung?
>
> es steckt auch so schon genug Arbeit für eine Bachelorarbeit drin...

Naja, einen Buck wandler zu bauen ist jetzt nicht so richtig schwierig.
Hoher Strom, ok, aber dafür lächerliche Spannung.
Niedrige Frequenz und eine aufgebohrte Applikationschrift und fertig.
Redet ja keiner von >90% Wirkungsgrad.
Bei 14V kann man sicher auch einen Lichtmaschinen-Batterie-Laderegler 
aus dem KFZ Bereich umfunktionieren.

Dafür gibt es nur einen Punkt an dem man die abgenommene Leistung 
einstellt.
Stufenlos und nicht mir einem dutzend Mosfest und Rs und grober Rastung.
Ist bestimmt lustig fürs Pferd wenn in 250W Schritten die Belastung hin 
und her geschaltet wird. Ruckel ...

Lars Schubert schrieb:
> Es soll nebenbei auch immer eine Batterie geladen werden
Ja, fällt bei diesem Konzept nebenbei ab.

Einen fertigen Solarwechselrichter aus der Verpackung zu nehmen und an 
die Batterie und die Steckdose anzuschließen ist natürlich hart.
Das habe ich nicht bedacht. Man könnte sich die Finger an der Verpackung 
aufritzen :)

Alternativ kann man ja auch den Vorschlag mit dem PWM geschalteten 
Last-R nehmen.
Dafür 'gewinnt' man 2KW Heizleistung die Brandgefährlich abgeführt 
werden müssen. Einen Last-R kann ich immer noch einfacher 
dimensionieren, regeln und Absichern als eine Matrix aus verschiedenen 
Rs + Mosfets.

Ja, also ich finde mein Konzept tatsächlich einfacher.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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mknoelke schrieb:
> Dafür gibt es nur einen Punkt an dem man die abgenommene Leistung
> einstellt.
> Stufenlos und nicht mir einem dutzend Mosfest und Rs und grober Rastung.
> Ist bestimmt lustig fürs Pferd wenn in 250W Schritten die Belastung hin
> und her geschaltet wird. Ruckel ...

Joar, deswegen nehmen die Hersteller auch Wirbelstrombremsen. Problemlos 
hohe Leistung möglich, gut regelbar. An richtigen Pferdelaufbändern hat 
man meistens nur eine handvoll Knöpfe (hauptsächlich AN und AUS) und 
einen großen Drehknauf 0-100...

von Andrew T. (marsufant)


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Lars Schubert schrieb:
> Andrew Taylor schrieb:
>> Lars Schubert schrieb:
>>>
>>> Ein Drehzahlsensor soll die laufbandgeschwindigkeit ermittleln.
>>>
>>> wenn ich die regelung über einen µC realisiere, kann ich den sensor ja
>>> über einen A/D wunderbar einbinden, oder nicht?
>>
>> Mach es dir einfacher
>>
>> Nimm einen Gabellichtschranke/Drehencoder -- und Du hast da dann bereits
>> ein Digitalsignal, das Du per uC Timer in Upm etc. umrechnen kannst --
>> erspart den AD Wandler.
>
> Einen Drehencoder den ich dann mechanisch mit meinem Laufband verbinde?

nein, du stellst ihn einfach 3 km entfernt auf. Oder legst ihn in den 
Kühlschrank.


Mann, wie begriffsstutzig muß man sein um einen Encoder an die Welle des 
Laufbandes anzuschließen?

Brauchst du ne Skizze?

von MaWin (Gast)


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Lars Schubert schrieb:
> "halbe" kfz-LiMa, weil wie gesagt wahrscheinlich ohne laderegler. werd
> mir selber irgendwas basteln müssen,

Was willst du denn mit dem Quatsch ?

Leistung messen jedenfalls nicht, denn zum Messen sind die eher 
ungeeignet, dazu gibts besagte Wirbelstrombremse, die vernichtet gleich 
die 2kW ganz ohne Lastwiderstände.

Laden auch nicht, denn du lässt den Akku weg.

Generieren von Strom auch nicht, denn den vernichtest du gleich wieder.

Regeln auch nicht, denn den Regler lässt du weg und ersetzt ihn gegen 
einen anderen.

Aber was soll der andere ? Was soll er wegregeln, wenn die Lichtmaschine 
ungeregelt ist ?

Wenn du nur bremsen willst, kannst du die Erregung der Lichtmaschine so 
weit aufsteuern, bis die nötige Spannung entstsht damit die gewünschte 
Leistung an einem Lastwiderstand abfällt, dazu musst du nur geringen 
Strom  per einem MOSFET regeln und der Widerstand bleibt immer fest. 
Allerdings haben modernere Lichtmaschinen eine Überspannungsschutz drin, 
erlauben also keinen grossen Regelbereich. Mit älteren Lichtmaschinen 
könnte man mehr als 15V erzeugen, was einen grösseren Regelbereih 
ergibt.

von Lars S. (lars_sch)


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Andrew Taylor schrieb:
> Lars Schubert schrieb:

>> Einen Drehencoder den ich dann mechanisch mit meinem Laufband verbinde?
>
> nein, du stellst ihn einfach 3 km entfernt auf. Oder legst ihn in den
> Kühlschrank.
>
>
> Mann, wie begriffsstutzig muß man sein um einen Encoder an die Welle des
> Laufbandes anzuschließen?
>
> Brauchst du ne Skizze?

Nö geht schon so, ich denke im kühlschrank ist der dann gut aufgehoben 
;)



MaWin schrieb:
> Lars Schubert schrieb:
>> "halbe" kfz-LiMa, weil wie gesagt wahrscheinlich ohne laderegler. werd
>> mir selber irgendwas basteln müssen,
>
> Was willst du denn mit dem Quatsch ?
>
> Leistung messen jedenfalls nicht, denn zum Messen sind die eher
> ungeeignet, dazu gibts besagte Wirbelstrombremse, die vernichtet gleich
> die 2kW ganz ohne Lastwiderstände.
>
> Laden auch nicht, denn du lässt den Akku weg.
>
> Generieren von Strom auch nicht, denn den vernichtest du gleich wieder.
>
> Regeln auch nicht, denn den Regler lässt du weg und ersetzt ihn gegen
> einen anderen.
>
> Aber was soll der andere ? Was soll er wegregeln, wenn die Lichtmaschine
> ungeregelt ist ?
>
> Wenn du nur bremsen willst, kannst du die Erregung der Lichtmaschine so
> weit aufsteuern, bis die nötige Spannung entstsht damit die gewünschte
> Leistung an einem Lastwiderstand abfällt, dazu musst du nur geringen
> Strom  per einem MOSFET regeln und der Widerstand bleibt immer fest.
> Allerdings haben modernere Lichtmaschinen eine Überspannungsschutz drin,
> erlauben also keinen grossen Regelbereich. Mit älteren Lichtmaschinen
> könnte man mehr als 15V erzeugen, was einen grösseren Regelbereih
> ergibt.


Das Laufband soll komplett mobil betrieben werden können, als Versorgung 
gibt es nur den Akku, der halt vom Laufband selbst immer geladen wird. 
Der Rest an Leistung, den ich nicht zum Laden des Akkus brauche, aber 
abnehmen muss, um das Laufband zu bremsen, will ich über die 
Lastwiderstände verbraten.

Den KFZ-Laderegler kann ich also nicht gebrauchen, weil der nur auf die 
Batterie achtet.
Ich kann aber auch nicht nur über das Erregerfeld regeln, weil dafür die 
Ankerspule nicht ausgelegt ist, bei zu hoher Leistung fließt ein viel zu 
hoher Dauerstrom.

von Harald W. (wilhelms)


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Lars Schubert schrieb:


> Den KFZ-Laderegler kann ich also nicht gebrauchen, weil der nur auf die
> Batterie achtet.

Womit ein grosser Teil Deiner Arbeit schon erledigt ist. Deine
Leistung kannst Du auch auf 14V-Basis "verbraten", z.B. mit der
von MaWin vorgeschlagenen Widerstandsgalerie.
Gruss
Harald

von Andrew T. (marsufant)


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Lars Schubert schrieb:
> Ich kann aber auch nicht nur über das Erregerfeld regeln, weil dafür die
> Ankerspule nicht ausgelegt ist, bei zu hoher Leistung fließt ein viel zu
> hoher Dauerstrom.

Das ist kompletter Nonsens was Du da schreibst.

Denn die 200A überschreitest du nicht.

von Lars S. (lars_sch)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Lars Schubert schrieb:
>
>
>> Den KFZ-Laderegler kann ich also nicht gebrauchen, weil der nur auf die
>> Batterie achtet.
>
> Womit ein grosser Teil Deiner Arbeit schon erledigt ist. Deine
> Leistung kannst Du auch auf 14V-Basis "verbraten", z.B. mit der
> von MaWin vorgeschlagenen Widerstandsgalerie.
> Gruss
> Harald

Ja schon, aber dafür muss ich ja wenigstens dem Laderegler vorspielen, 
dass er die Batterie laden muss (obwohl diese wahrscheinlich zur meisten 
Zeit schon geladen ist), damit er die nötige Leistung aus der LiMa 
kitzelt, die ich dann verbrate...

von Andrew T. (marsufant)


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Lars Schubert schrieb:
>
> Ja schon, aber dafür muss ich ja wenigstens dem Laderegler vorspielen,
> dass er die Batterie laden muss (obwohl diese wahrscheinlich zur meisten
> Zeit schon geladen ist), damit er die nötige Leistung aus der LiMa
> kitzelt, die ich dann verbrate...

Es reicht vollauf,den erregerstrom der LiMa zu ändern.

Eben das macht Dein geeignet geproggter Controller mit einer 
Leistungsendstufe (ca. 6 A) extern.

Also in etwa das exakt das, was wir schon vor 33 Posts dir gesagt haben.

von Lars S. (lars_sch)


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Andrew Taylor schrieb:
> Lars Schubert schrieb:
>> Ich kann aber auch nicht nur über das Erregerfeld regeln, weil dafür die
>> Ankerspule nicht ausgelegt ist, bei zu hoher Leistung fließt ein viel zu
>> hoher Dauerstrom.
>
> Das ist kompletter Nonsens was Du da schreibst.
>
> Denn die 200A überschreitest du nicht.

Mhh, aber die 200 A sind ja der Ausgangsstrom und kommen daher aus dem 
Stator. Oder fließt dann zwangsweise im Anker der gleiche Strom?

von Andrew T. (marsufant)


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Lars Schubert schrieb:
>
> Mhh, aber die 200 A sind ja der Ausgangsstrom und kommen daher aus dem
> Stator. Oder fließt dann zwangsweise im Anker der gleiche Strom?

Gegenfrage: Haste Schon mal ne Drehstrom-LiMa näher gegoogelt?
Wenn nein, dann wäre es nun an der Zeit für dich, dies zu tun

von Harald W. (wilhelms)


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Lars Schubert schrieb:

> Ja schon, aber dafür muss ich ja wenigstens dem Laderegler vorspielen,
> dass er die Batterie laden muss (obwohl diese wahrscheinlich zur meisten
> Zeit schon geladen ist),

Die Batterie bleibt immer dran, genauso wie es auch in jedem Auto ist.
Schaltest Du jetzt eine Last zu, z.B. die Heckscheibe im Auto, liefert
die Lichtmaschine auch dafür die nötige Leistung. Das gleiche geschieht
mit Deinem Lastwiderstand.
Gruss
Harald

von Lars S. (lars_sch)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Lars Schubert schrieb:
>
>> Ja schon, aber dafür muss ich ja wenigstens dem Laderegler vorspielen,
>> dass er die Batterie laden muss (obwohl diese wahrscheinlich zur meisten
>> Zeit schon geladen ist),
>
> Die Batterie bleibt immer dran, genauso wie es auch in jedem Auto ist.
> Schaltest Du jetzt eine Last zu, z.B. die Heckscheibe im Auto, liefert
> die Lichtmaschine auch dafür die nötige Leistung. Das gleiche geschieht
> mit Deinem Lastwiderstand.
> Gruss
> Harald

Oha da stand ich grad wirklich auf dem Schlauch. Aber jetzt schneid ich 
wieder mit... Klar, wenn ich also die Last zusätzlich zur Batterie 
schalte, kriegt der Laderegler das auch mit und regelt dementsprechend 
die LiMa.



Danke schonmal an alle für eure Hilfe und Geduld

Gruß,
Lars

von Harald W. (wilhelms)


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Lars Schubert schrieb:

> Oha da stand ich grad wirklich auf dem Schlauch. Aber jetzt schneid ich
> wieder mit... Klar, wenn ich also die Last zusätzlich zur Batterie
> schalte, kriegt der Laderegler das auch mit und regelt dementsprechend
> die LiMa.

Der Laderegler braucht das gar nicht mitzukriegen, der hält ganz
einfach die Spannung konstant. Das gilt zumindest für die älteren,
"dummen" Regler ohne CAN-Bus o.ä.
Gruss
Harald

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Lars Schubert schrieb:
> Das Laufband soll komplett mobil betrieben werden können, als Versorgung
> gibt es nur den Akku, der halt vom Laufband selbst immer geladen wird.
> Der Rest an Leistung, den ich nicht zum Laden des Akkus brauche, aber
> abnehmen muss, um das Laufband zu bremsen, will ich über die
> Lastwiderstände verbraten.
>
> Den KFZ-Laderegler kann ich also nicht gebrauchen, weil der nur auf die
> Batterie achtet.
> Ich kann aber auch nicht nur über das Erregerfeld regeln, weil dafür die
> Ankerspule nicht ausgelegt ist, bei zu hoher Leistung fließt ein viel zu
> hoher Dauerstrom.

Dann nimm eine kleine LiMA/Ladegenerator fürs Aufladen der Batterie und 
für das vernichten der Leistung eine Wirbelstrombremse, wie es jeder 
vernünftige Ingenieur tun würde!

So ein Schwachsinn erst 2 kW mech -> strom -> wärme samt Regelung zu 
wandeln!

: Bearbeitet durch User
von Larissa (Gast)


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Hallo Lars,

hast du diese Arbeit denn jetzt realisiert?

LG

von Lars S. (lars_sch)


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Hallo Larissa,

die Anwendung wurde inzwischen in etwa so realisiert:

Statt der Kfz-Lichtmaschine wird ein Synchrongenerator eingesetzt, bei 
dem der Anker durch einen gesteuerten Strom erregt wird. Die vom 
Generator gewandelte Energie wird bisher direkt über Tauchsieder 
verbraten, später aber nutzbar verwendet/gespeichert werden. Der Strom 
zur Erregung kommt aus einer Batterie, die also später z.B. durch den 
Generator geladen werden soll.

Meine bisher geschilderten Ziele wurden also nur teilweise erreicht. Die 
"Bremse" funktioniert,aber die Zusatzfunktionen, die diese Bremse erst 
wirklich sinnvoll machen, müssen noch vernünftig umgesetzt werden. Es 
gab da leider einige Steine im Weg, die meinen Rahmen für das Projekt 
gesprengt haben.

Grüße, Lars

von Hermann (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ich habe den Beitrag erst jetzt gelesen - inzwischen hat sich das Thema 
ja wohl erledigt. Die ursprüngliche Frage war ja eine Stromsenke für den 
kW-Bereich.
Dazu habe ich hier eine QuickAndDirty-Lösung:
Stromkonstanter mit 50A 1kW, beliebig ausbaubar.
Den habe ich gebraucht, um aus mehreren defekten Sätzen 
Transaktionsbatterien für Hebebühnen einen funktionierenden Satz 
zusammenzusetzen. Ein Satz bestand aus 4 Einzelakkus mit 6V 220Ah. Da 
ich die Stromquelle wohl so schnell nicht wieder brauche, habe ich alles 
aus vorhandenen Teilen prototypenmäßig zusammengebaut.
Die Transistoren (Typ unbekannt) sind aus einem alten 
Großrechnernetzteil. Es sind auf jedem Kühlblech 3 Transistoren mit je 
0,15 Ohm Emitterwiderständen aufgebaut. Davon habe ich 4 parallel 
geschaltet - also 12 parallele Transistoren. Der gesamte Kühlklotz sitzt 
in einer Pappkiste zur Luftführung des Lüfters. Um mehr Leistung 
verbraten zu können, ist im Kollektor ein Vorwiderstand aus 18 Stck 
12V-50W-Halogenlampen z.B. als 9p2s geschaltet.
Ich habe meistens einen kompletten Satz Akkus mit 24V entladen. Zum 
Laden musste mein Schutzgasschweißgerät herhalten. Die Spg habe ich 
direkt vom Gleichrichter mit einem Starthilfekabel abgenommen. Strom und 
Spg haben genau gepasst.
Ein bisschen abenteuerlich war es schon...

von MaWin (Gast)


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Der 100uF Elko in der Rückkopplung ist doch nicht dein Ernst.

Vielleicht hätte man die 100 Ohm Widerstände grösser wählen sollen.

von Hermann (Gast)


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MaWin schrieb:
> Der 100uF Elko in der Rückkopplung ist doch nicht dein Ernst.
>
> Vielleicht hätte man die 100 Ohm Widerstände grösser wählen sollen.

Ist etwas lange her... Ich habe mir nicht sehr viel dabei gedacht. Bin 
mit den 100R wohl auf 10mS Zeitkonstante gekommen und es hat 
funktioniert, es sollte ja keine schnelle Regelung werden. Die 100R mit 
den 0R15 waren jeweils mit 3 Transistoren fertig verdrahtet auf dem 
Kühlkörper - die habe ich so wie sie waren eingesetzt.
Aber wo ist denn das Problem?

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