https://www.mikrocontroller.net/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=1000fragen 2026-05-01T08:54:48Z Benutzerbeiträge MediaWiki 1.39.7 https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Diskussion:Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=37890 2009-07-20T07:14:49Z

<p>1000fragen: </p> <hr /> <div>== Fragen ==<br /> <br /> Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:<br /> <br /> Wie wird der Motoranlauf realisiert?<br /> Wie wird die Istdrehzahl erfasst?<br /> Wie wird die Iststromaufnahme erfasst?<br /> Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?<br /> <br /> Danke für die Anregungen.<br /> <br /> Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet. <br /> <br /> Hier in Kürze:<br /> <br /> Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm. <br /> <br /> Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.<br /> <br /> Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> == Rampen ==<br /> <br /> Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird &quot;FU selberbauen&quot; mit einem &quot;schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich...&quot; abgetan.<br /> <br /> Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen:<br /> Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?<br /> <br /> Des weiteren: Das ganze ist ja auch für &quot;richtige Motoren&quot; ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?<br /> <br /> Danke für die Lorbeeren.<br /> <br /> Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb &quot;vernichtet&quot;. Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.<br /> <br /> <br /> Die Hoch- und Rücklauframpe ist ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> ----<br /> == Diverse Fragen ==<br /> <br /> Aus der Mailkommunikation mit Axel:<br /> <br /> '''1. zum Ladewiderstand (R16)'''<br /> <br /> R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?<br /> <br /> Antwort:<br /> Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?<br /> <br /> Antwort:<br /> hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.<br /> <br /> Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.<br /> <br /> '''2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:'''<br /> <br /> Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die &gt;400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?<br /> <br /> Antwort: Ja<br /> <br /> Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die &quot;Totzeiten&quot; der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?<br /> <br /> Anwtort: habe ca 2000µF&lt;br /&gt;<br /> alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.<br /> <br /> <br /> '''3. Bezugsquelle IR Chips'''<br /> <br /> wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?<br /> <br /> Antwort: auch von diesen Beiden <br /> <br /> <br /> '''4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil'''<br /> <br /> Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?<br /> <br /> Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden<br /> <br /> Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.<br /> <br /> Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.<br /> <br /> '''5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 &amp; R9'''<br /> <br /> nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 <br /> Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?<br /> <br /> Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit<br /> <br /> Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?<br /> <br /> Das Poti hat 10K<br /> <br /> ----<br /> == Treiber ==<br /> <br /> Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.<br /> <br /> Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.<br /> <br /> ----<br /> <br /> Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?<br /> <br /> Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.<br /> <br /> Mfg Michael<br /> <br /> ----<br /> <br /> == Andere Spannungsversorgung ==<br /> <br /> Hallo,<br /> <br /> Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?<br /> <br /> Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.<br /> <br /> Mit freundlichen Grüßen,<br /> Rupert Eibauer<br /> <br /> Hallo Rupert,<br /> es fleißen zwischen 50 und 100mA.<br /> Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung.<br /> Such lieber einen Platz für den Trafo.<br /> <br /> Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> <br /> == Sektoren ==<br /> Hallo Axel, <br /> ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)<br /> <br /> hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von &quot;sechs sektoren&quot; gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen &quot;schritten&quot; besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs &quot;plumpe schritte&quot; wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)<br /> <br /> wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)<br /> <br /> hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!<br /> <br /> sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;)<br /> gruss, und nochmal respekt,<br /> <br /> heinz<br /> <br /> Hallo Heinz,<br /> <br /> das Programm macht alle 400µs einen &quot;Schritt&quot;. Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.<br /> <br /> Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> == Einige Fragen ==<br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!<br /> <br /> Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.<br /> <br /> Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:<br /> <br /> <br /> <br /> Zum Bremschopper:<br /> <br /> 1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11&gt;325V? <br /> <br /> ''C11, L1 und C12 sind ein Filter um Störungen '' '''zurück''' '' ins Netz zu minimieren. C11,C12 befinden sich auf der Wechselspannungsseite vor dem Gleichrichter! Daher 450V ~ . Bei der Dimensionierung habe ich mich an alte Computernetzteile angelehnt, leider ohne jede Berechnung .''<br /> <br /> 2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind? <br /> <br /> ''Ich hatte leider keine unbegrenzten Geldmittel zur Verfügung, daher habe ich die Zwischenkreiskondensatoren aus alten Computernetzteilen ausgebaut. Es kann natürlich ein großer Kondensator 450V- verwendet werden. ( C11 siehe zu 1) ''<br /> <br /> 3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais? <br /> <br /> ''P1 und P2 sind die Kontakte des'' '''einen''' ''Relais K2. Hatte gerade ein solches Relais in der Bastelkiste. (siehe 2) ''<br /> <br /> 4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V? <br /> <br /> ''Aus 9V~ entstehen nach Gleichrichtung und Glättung 12V bis 15V DC. Die 5V werden durch den 7805 erzeugt. '' <br /> <br /> 5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse? <br /> <br /> ''Sind Klemmanschlüsse zur Wechselrichter-Platine. X1-1 ist 15VDC; X1-3 ist: Zwischenkreis OK, Ladung der Kondensatoren abgeschlossen. ''<br /> <br /> 6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen? <br /> ''B2 ist aus einem alten Schaltnetzteil ein 230V Typ! B1: 30V 100mA ''<br /> <br /> 7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit &gt; 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?<br /> <br /> ''Das ist wie beim Hubraum bei Autos, viel hilft viel und bewahrt einen evtl. vor seltsamen Effekten. 2000µF sollten reichen. ''<br /> <br /> Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten! <br /> Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -&gt; png <br /> <br /> Soll ich den alten Plan einfach ersetzen? Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen. <br /> <br /> ''Kannst Du einstellen, ändere die +12V in +15V damit es sich mit den Bezeichnungen der Leistungsteilplatine nicht beißt. ''<br /> <br /> Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien? <br /> <br /> ''Lässt sich bei mir entpacken: Wechselrichter 4.sch , Wechselrichter 4.brd und der Ordner WR88_RZM mit dem Steuerprogramm ''<br /> <br /> Viele Grüße, <br /> Matthias <br /> 1000fragen 19:28, 18. Mär. 2009 (CET) <br /> <br /> <br /> Hallo Matthias,<br /> habe die Antworten kursiv unter die Fragen geschrieben.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Viele Dank für die Hinweise! Ich habe sie im Artikel verwurstet.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 21:12, 22. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> <br /> <br /> Hi Axel,<br /> <br /> Wegen der Eagle-Dateien: Das Archiv lässt sich bei mir auch entpacken und die Dateien sind auch da, aber wenn ich die dann in Eagle öffne, sind die Pläne leer - Könntest du nochmal kurz nachsehen ob das bei dir auch so ist? Habs unter Windows und unter Linux getestet...<br /> <br /> ''Habe ein zweites Zip File hochgeladen, schau mal ob dieses geht.''<br /> <br /> <br /> Außerdem noch eine Frage zum Schaltplan: Es sind ja einige Kondensatoren parallel geschaltet, z.B. gepolt 100u und ungepolt 100n. Sind die ungepolt 100n-Kondensatoren da, um die gepolten 100u-Kondensatoren vor eventuell falsch gepolten Spannungsspitzen zu schützen? Könnte ich also auch einfach 100u ungepolte Kondensatoren nehmen?<br /> <br /> ''Es geht hier nicht um dir Polung, sondern um die Geschwindigkeit mit der die unterschiedlichen Kondensatoren Ladung aufnehmen können. Die 100n sind für schnelle Änderungen.''<br /> <br /> <br /> Was den Wechselrichter angeht:<br /> <br /> Die Kondensatoren C8, C10, C12, C13: Ist C8+C10=2000uF? Was ist C12+C13? <br /> <br /> ''Da sind einige optionale Kondensatoren auf den Platinen, je nach dem welche Kondensatoren verügbar sind. Wie schon gesagt, es kann nicht schaden etwas mehr zu haben.&quot;<br /> <br /> Ich nehme mal an, dass die Dioden alle vom Typ 1N4004 sind, oder?<br /> <br /> ''Die Dioden sind 1N4004''<br /> <br /> Edit: Hat der Hochstromanschluss ein anderes Massepotential als die IR2109?<br /> <br /> ''Ist das gleiche Potential. Weiss auch nicht, warum ich die Linie nicht herunter gezeichnet habe. ''<br /> <br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 16:49, 25. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Vielen Dank für deine Antworten! Ich habe jetzt auch das Schema vom Wechselrichter öffnen können - Es lag am Leerzeichen im Dateinamen, das hat die Linux-Version von Eagle wohl nicht so gerne... naja, lernen durch Schmerzen. Ich hab in den letzten Tagen ein Lochrasterplatinenlayout erstellt, dass ich morgen anfangen werde, zusammenzulöten. Ich berichte dann, wie es läuft!<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 19:16, 31. Mär. 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> Zeichne bitte noch ein Massesymbol unter R16 und an X3/2 , sodass man sieht, dass hier eine Verbindung besteht.<br /> <br /> Ich hoffe Du hast den Leistungsteil mit den 325 V nicht auf eine Lochrasterplatine aufgebaut.<br /> <br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Habe gerade das Bild aktualisiert. Die Einspeisung habe ich fast fertig (bis auf die Zenerdiode und Anschlüsse), ich hoffe in den nächsten Tagen fertig zu werden und 325V Gleichspannung zu messen. Zu der Zenerdiode noch ne Frage: Was für eine ist das? BZX55 ist ja nur eine Serie von verschiedenen, oder?<br /> <br /> Den Leistungsteil wollte ich ursprünglich auch auf eine Lochrasterplatine machen, werde statt dessen aber doch ein PCB nehmen. An welche Probleme hast du bei einer Lochrasterplatine gedacht? <br /> <br /> Matthias<br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 18:49, 28. Apr. 2009 (CEST)<br /> <br /> Die Z Diode soll die max Gate Spannung auf 15V begrenzen, ist nur eine Angst-Diode, wenn die Eingangsspannung OK ist, geht es auch ohne.<br /> <br /> Bei der Lochrasterplatine währen mir die Leiterbahnabstände für 325V viel zu klein<br /> <br /> Axel<br /> <br /> Mit dem Abstand der Leiterbahnen hast du wahrscheinlich Recht - die Abstände sind bei mir wirklich nicht groß, deswegen mach ich das ganze lieber nochmal als PCB mittels Toner-Transfer-Methode (wird hier im Forum ja ganz gut beschrieben). Ich melde mich dann nochmal, wenn ich das realisiert habe.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> <br /> So, wollte mich nur nochmal melden dass ich noch am Ball bin. Hab heute den Drucker geschrottet, weil ich testweise ne Folie bedrucken wollte, und die sich um die Trommel gewickelt hab. Beim Versuch die rauszuziehen hab ich dann die Trommel zerkratzt *narf* . Aber ich werd mich weiter Stückcken für Stückchen vorarbeiten! Bis zum 24. Juli werde ich nicht viel weiter kommen, aber an dem Tag ist meine letzte Klausur - Dann sollte ich etwas schneller vorankommen. Ich schreib dann nochmal in zwei Monaten oder so, wie es aussieht. Irgendwann krieg ich das Teil zusammengebaut!<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> --[[Benutzer:131.220.221.230|131.220.221.230]] 15:47, 29. Jun. 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> Viel Erfolg bei den Klausuren (Glück brauchen nur die Faulen)<br /> Axel<br /> <br /> <br /> <br /> Danke, habs zum Glück geschafft, noch neben den Klausuren was zu machen! Ich habe die drei Platinen per TTF-Verfahren geätzt und angefangen, den Einspeiseteil zu bestücken. Da sind noch ein paar Fragen aufgetaucht:<br /> <br /> Steuerungsteil:<br /> <br /> Was ist IC7 - ein 7805?<br /> <br /> Ist R17 ein 10k-linear-Poti?<br /> <br /> Welche Werte haben C5,6 und 14?<br /> <br /> Was ist PL2?<br /> <br /> Einspeiseteil:<br /> <br /> Ich schätze mal, D2 ist auch eine N4001, oder?<br /> <br /> Noch ne Frage zu den 470nF-Kondensatoren auf dem Leistungsteil: Die liegen ja zwischen 15V Steuerspannung und der Spannung der Hochstromanschlüsse. Was für ne Spannungsfestigkeit müssen die haben?<br /> <br /> Matthias</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Diskussion:Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=37889 2009-07-20T07:13:55Z

<p>1000fragen: </p> <hr /> <div>== Fragen ==<br /> <br /> Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:<br /> <br /> Wie wird der Motoranlauf realisiert?<br /> Wie wird die Istdrehzahl erfasst?<br /> Wie wird die Iststromaufnahme erfasst?<br /> Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?<br /> <br /> Danke für die Anregungen.<br /> <br /> Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet. <br /> <br /> Hier in Kürze:<br /> <br /> Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm. <br /> <br /> Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.<br /> <br /> Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> == Rampen ==<br /> <br /> Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird &quot;FU selberbauen&quot; mit einem &quot;schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich...&quot; abgetan.<br /> <br /> Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen:<br /> Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?<br /> <br /> Des weiteren: Das ganze ist ja auch für &quot;richtige Motoren&quot; ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?<br /> <br /> Danke für die Lorbeeren.<br /> <br /> Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb &quot;vernichtet&quot;. Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.<br /> <br /> <br /> Die Hoch- und Rücklauframpe ist ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> ----<br /> == Diverse Fragen ==<br /> <br /> Aus der Mailkommunikation mit Axel:<br /> <br /> '''1. zum Ladewiderstand (R16)'''<br /> <br /> R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?<br /> <br /> Antwort:<br /> Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?<br /> <br /> Antwort:<br /> hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.<br /> <br /> Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.<br /> <br /> '''2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:'''<br /> <br /> Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die &gt;400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?<br /> <br /> Antwort: Ja<br /> <br /> Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die &quot;Totzeiten&quot; der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?<br /> <br /> Anwtort: habe ca 2000µF&lt;br /&gt;<br /> alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.<br /> <br /> <br /> '''3. Bezugsquelle IR Chips'''<br /> <br /> wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?<br /> <br /> Antwort: auch von diesen Beiden <br /> <br /> <br /> '''4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil'''<br /> <br /> Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?<br /> <br /> Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden<br /> <br /> Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.<br /> <br /> Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.<br /> <br /> '''5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 &amp; R9'''<br /> <br /> nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 <br /> Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?<br /> <br /> Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit<br /> <br /> Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?<br /> <br /> Das Poti hat 10K<br /> <br /> ----<br /> == Treiber ==<br /> <br /> Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.<br /> <br /> Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.<br /> <br /> ----<br /> <br /> Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?<br /> <br /> Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.<br /> <br /> Mfg Michael<br /> <br /> ----<br /> <br /> == Andere Spannungsversorgung ==<br /> <br /> Hallo,<br /> <br /> Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?<br /> <br /> Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.<br /> <br /> Mit freundlichen Grüßen,<br /> Rupert Eibauer<br /> <br /> Hallo Rupert,<br /> es fleißen zwischen 50 und 100mA.<br /> Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung.<br /> Such lieber einen Platz für den Trafo.<br /> <br /> Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> <br /> == Sektoren ==<br /> Hallo Axel, <br /> ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)<br /> <br /> hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von &quot;sechs sektoren&quot; gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen &quot;schritten&quot; besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs &quot;plumpe schritte&quot; wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)<br /> <br /> wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)<br /> <br /> hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!<br /> <br /> sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;)<br /> gruss, und nochmal respekt,<br /> <br /> heinz<br /> <br /> Hallo Heinz,<br /> <br /> das Programm macht alle 400µs einen &quot;Schritt&quot;. Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.<br /> <br /> Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> == Einige Fragen ==<br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!<br /> <br /> Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.<br /> <br /> Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:<br /> <br /> <br /> <br /> Zum Bremschopper:<br /> <br /> 1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11&gt;325V? <br /> <br /> ''C11, L1 und C12 sind ein Filter um Störungen '' '''zurück''' '' ins Netz zu minimieren. C11,C12 befinden sich auf der Wechselspannungsseite vor dem Gleichrichter! Daher 450V ~ . Bei der Dimensionierung habe ich mich an alte Computernetzteile angelehnt, leider ohne jede Berechnung .''<br /> <br /> 2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind? <br /> <br /> ''Ich hatte leider keine unbegrenzten Geldmittel zur Verfügung, daher habe ich die Zwischenkreiskondensatoren aus alten Computernetzteilen ausgebaut. Es kann natürlich ein großer Kondensator 450V- verwendet werden. ( C11 siehe zu 1) ''<br /> <br /> 3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais? <br /> <br /> ''P1 und P2 sind die Kontakte des'' '''einen''' ''Relais K2. Hatte gerade ein solches Relais in der Bastelkiste. (siehe 2) ''<br /> <br /> 4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V? <br /> <br /> ''Aus 9V~ entstehen nach Gleichrichtung und Glättung 12V bis 15V DC. Die 5V werden durch den 7805 erzeugt. '' <br /> <br /> 5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse? <br /> <br /> ''Sind Klemmanschlüsse zur Wechselrichter-Platine. X1-1 ist 15VDC; X1-3 ist: Zwischenkreis OK, Ladung der Kondensatoren abgeschlossen. ''<br /> <br /> 6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen? <br /> ''B2 ist aus einem alten Schaltnetzteil ein 230V Typ! B1: 30V 100mA ''<br /> <br /> 7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit &gt; 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?<br /> <br /> ''Das ist wie beim Hubraum bei Autos, viel hilft viel und bewahrt einen evtl. vor seltsamen Effekten. 2000µF sollten reichen. ''<br /> <br /> Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten! <br /> Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -&gt; png <br /> <br /> Soll ich den alten Plan einfach ersetzen? Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen. <br /> <br /> ''Kannst Du einstellen, ändere die +12V in +15V damit es sich mit den Bezeichnungen der Leistungsteilplatine nicht beißt. ''<br /> <br /> Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien? <br /> <br /> ''Lässt sich bei mir entpacken: Wechselrichter 4.sch , Wechselrichter 4.brd und der Ordner WR88_RZM mit dem Steuerprogramm ''<br /> <br /> Viele Grüße, <br /> Matthias <br /> 1000fragen 19:28, 18. Mär. 2009 (CET) <br /> <br /> <br /> Hallo Matthias,<br /> habe die Antworten kursiv unter die Fragen geschrieben.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Viele Dank für die Hinweise! Ich habe sie im Artikel verwurstet.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 21:12, 22. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> <br /> <br /> Hi Axel,<br /> <br /> Wegen der Eagle-Dateien: Das Archiv lässt sich bei mir auch entpacken und die Dateien sind auch da, aber wenn ich die dann in Eagle öffne, sind die Pläne leer - Könntest du nochmal kurz nachsehen ob das bei dir auch so ist? Habs unter Windows und unter Linux getestet...<br /> <br /> ''Habe ein zweites Zip File hochgeladen, schau mal ob dieses geht.''<br /> <br /> <br /> Außerdem noch eine Frage zum Schaltplan: Es sind ja einige Kondensatoren parallel geschaltet, z.B. gepolt 100u und ungepolt 100n. Sind die ungepolt 100n-Kondensatoren da, um die gepolten 100u-Kondensatoren vor eventuell falsch gepolten Spannungsspitzen zu schützen? Könnte ich also auch einfach 100u ungepolte Kondensatoren nehmen?<br /> <br /> ''Es geht hier nicht um dir Polung, sondern um die Geschwindigkeit mit der die unterschiedlichen Kondensatoren Ladung aufnehmen können. Die 100n sind für schnelle Änderungen.''<br /> <br /> <br /> Was den Wechselrichter angeht:<br /> <br /> Die Kondensatoren C8, C10, C12, C13: Ist C8+C10=2000uF? Was ist C12+C13? <br /> <br /> ''Da sind einige optionale Kondensatoren auf den Platinen, je nach dem welche Kondensatoren verügbar sind. Wie schon gesagt, es kann nicht schaden etwas mehr zu haben.&quot;<br /> <br /> Ich nehme mal an, dass die Dioden alle vom Typ 1N4004 sind, oder?<br /> <br /> ''Die Dioden sind 1N4004''<br /> <br /> Edit: Hat der Hochstromanschluss ein anderes Massepotential als die IR2109?<br /> <br /> ''Ist das gleiche Potential. Weiss auch nicht, warum ich die Linie nicht herunter gezeichnet habe. ''<br /> <br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 16:49, 25. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Vielen Dank für deine Antworten! Ich habe jetzt auch das Schema vom Wechselrichter öffnen können - Es lag am Leerzeichen im Dateinamen, das hat die Linux-Version von Eagle wohl nicht so gerne... naja, lernen durch Schmerzen. Ich hab in den letzten Tagen ein Lochrasterplatinenlayout erstellt, dass ich morgen anfangen werde, zusammenzulöten. Ich berichte dann, wie es läuft!<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 19:16, 31. Mär. 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> Zeichne bitte noch ein Massesymbol unter R16 und an X3/2 , sodass man sieht, dass hier eine Verbindung besteht.<br /> <br /> Ich hoffe Du hast den Leistungsteil mit den 325 V nicht auf eine Lochrasterplatine aufgebaut.<br /> <br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Habe gerade das Bild aktualisiert. Die Einspeisung habe ich fast fertig (bis auf die Zenerdiode und Anschlüsse), ich hoffe in den nächsten Tagen fertig zu werden und 325V Gleichspannung zu messen. Zu der Zenerdiode noch ne Frage: Was für eine ist das? BZX55 ist ja nur eine Serie von verschiedenen, oder?<br /> <br /> Den Leistungsteil wollte ich ursprünglich auch auf eine Lochrasterplatine machen, werde statt dessen aber doch ein PCB nehmen. An welche Probleme hast du bei einer Lochrasterplatine gedacht? <br /> <br /> Matthias<br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 18:49, 28. Apr. 2009 (CEST)<br /> <br /> Die Z Diode soll die max Gate Spannung auf 15V begrenzen, ist nur eine Angst-Diode, wenn die Eingangsspannung OK ist, geht es auch ohne.<br /> <br /> Bei der Lochrasterplatine währen mir die Leiterbahnabstände für 325V viel zu klein<br /> <br /> Axel<br /> <br /> Mit dem Abstand der Leiterbahnen hast du wahrscheinlich Recht - die Abstände sind bei mir wirklich nicht groß, deswegen mach ich das ganze lieber nochmal als PCB mittels Toner-Transfer-Methode (wird hier im Forum ja ganz gut beschrieben). Ich melde mich dann nochmal, wenn ich das realisiert habe.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> <br /> So, wollte mich nur nochmal melden dass ich noch am Ball bin. Hab heute den Drucker geschrottet, weil ich testweise ne Folie bedrucken wollte, und die sich um die Trommel gewickelt hab. Beim Versuch die rauszuziehen hab ich dann die Trommel zerkratzt *narf* . Aber ich werd mich weiter Stückcken für Stückchen vorarbeiten! Bis zum 24. Juli werde ich nicht viel weiter kommen, aber an dem Tag ist meine letzte Klausur - Dann sollte ich etwas schneller vorankommen. Ich schreib dann nochmal in zwei Monaten oder so, wie es aussieht. Irgendwann krieg ich das Teil zusammengebaut!<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> --[[Benutzer:131.220.221.230|131.220.221.230]] 15:47, 29. Jun. 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> Viel Erfolg bei den Klausuren (Glück brauchen nur die Faulen)<br /> Axel<br /> <br /> <br /> <br /> Danke, habs zum Glück geschafft, noch neben den Klausuren was zu machen! Ich habe die drei Platinen per TTF-Verfahren geätzt und angefangen, den Einspeiseteil zu bestücken. Da sind noch ein paar Fragen aufgetaucht:<br /> <br /> Steuerungsteil:<br /> Was ist IC7 - ein 7805?<br /> Ist R17 ein 10k-linear-Poti?<br /> Welche Werte haben C5,6 und 14?<br /> Was ist PL2?<br /> <br /> Einspeiseteil:<br /> Ich schätze mal, D2 ist auch eine N4001, oder?<br /> <br /> Noch ne Frage zu den 470nF-Kondensatoren auf dem Leistungsteil: Die liegen ja zwischen 15V Steuerspannung und der Spannung der Hochstromanschlüsse. Was für ne Spannungsfestigkeit müssen die haben?<br /> <br /> Matthias</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Diskussion:Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=37888 2009-07-20T07:04:11Z

<p>1000fragen: </p> <hr /> <div>== Fragen ==<br /> <br /> Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:<br /> <br /> Wie wird der Motoranlauf realisiert?<br /> Wie wird die Istdrehzahl erfasst?<br /> Wie wird die Iststromaufnahme erfasst?<br /> Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?<br /> <br /> Danke für die Anregungen.<br /> <br /> Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet. <br /> <br /> Hier in Kürze:<br /> <br /> Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm. <br /> <br /> Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.<br /> <br /> Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> == Rampen ==<br /> <br /> Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird &quot;FU selberbauen&quot; mit einem &quot;schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich...&quot; abgetan.<br /> <br /> Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen:<br /> Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?<br /> <br /> Des weiteren: Das ganze ist ja auch für &quot;richtige Motoren&quot; ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?<br /> <br /> Danke für die Lorbeeren.<br /> <br /> Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb &quot;vernichtet&quot;. Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.<br /> <br /> <br /> Die Hoch- und Rücklauframpe ist ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> ----<br /> == Diverse Fragen ==<br /> <br /> Aus der Mailkommunikation mit Axel:<br /> <br /> '''1. zum Ladewiderstand (R16)'''<br /> <br /> R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?<br /> <br /> Antwort:<br /> Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?<br /> <br /> Antwort:<br /> hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.<br /> <br /> Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.<br /> <br /> '''2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:'''<br /> <br /> Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die &gt;400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?<br /> <br /> Antwort: Ja<br /> <br /> Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die &quot;Totzeiten&quot; der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?<br /> <br /> Anwtort: habe ca 2000µF&lt;br /&gt;<br /> alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.<br /> <br /> <br /> '''3. Bezugsquelle IR Chips'''<br /> <br /> wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?<br /> <br /> Antwort: auch von diesen Beiden <br /> <br /> <br /> '''4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil'''<br /> <br /> Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?<br /> <br /> Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden<br /> <br /> Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.<br /> <br /> Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.<br /> <br /> '''5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 &amp; R9'''<br /> <br /> nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 <br /> Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?<br /> <br /> Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit<br /> <br /> Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?<br /> <br /> Das Poti hat 10K<br /> <br /> ----<br /> == Treiber ==<br /> <br /> Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.<br /> <br /> Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.<br /> <br /> ----<br /> <br /> Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?<br /> <br /> Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.<br /> <br /> Mfg Michael<br /> <br /> ----<br /> <br /> == Andere Spannungsversorgung ==<br /> <br /> Hallo,<br /> <br /> Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?<br /> <br /> Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.<br /> <br /> Mit freundlichen Grüßen,<br /> Rupert Eibauer<br /> <br /> Hallo Rupert,<br /> es fleißen zwischen 50 und 100mA.<br /> Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung.<br /> Such lieber einen Platz für den Trafo.<br /> <br /> Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> <br /> == Sektoren ==<br /> Hallo Axel, <br /> ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)<br /> <br /> hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von &quot;sechs sektoren&quot; gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen &quot;schritten&quot; besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs &quot;plumpe schritte&quot; wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)<br /> <br /> wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)<br /> <br /> hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!<br /> <br /> sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;)<br /> gruss, und nochmal respekt,<br /> <br /> heinz<br /> <br /> Hallo Heinz,<br /> <br /> das Programm macht alle 400µs einen &quot;Schritt&quot;. Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.<br /> <br /> Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> == Einige Fragen ==<br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!<br /> <br /> Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.<br /> <br /> Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:<br /> <br /> <br /> <br /> Zum Bremschopper:<br /> <br /> 1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11&gt;325V? <br /> <br /> ''C11, L1 und C12 sind ein Filter um Störungen '' '''zurück''' '' ins Netz zu minimieren. C11,C12 befinden sich auf der Wechselspannungsseite vor dem Gleichrichter! Daher 450V ~ . Bei der Dimensionierung habe ich mich an alte Computernetzteile angelehnt, leider ohne jede Berechnung .''<br /> <br /> 2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind? <br /> <br /> ''Ich hatte leider keine unbegrenzten Geldmittel zur Verfügung, daher habe ich die Zwischenkreiskondensatoren aus alten Computernetzteilen ausgebaut. Es kann natürlich ein großer Kondensator 450V- verwendet werden. ( C11 siehe zu 1) ''<br /> <br /> 3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais? <br /> <br /> ''P1 und P2 sind die Kontakte des'' '''einen''' ''Relais K2. Hatte gerade ein solches Relais in der Bastelkiste. (siehe 2) ''<br /> <br /> 4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V? <br /> <br /> ''Aus 9V~ entstehen nach Gleichrichtung und Glättung 12V bis 15V DC. Die 5V werden durch den 7805 erzeugt. '' <br /> <br /> 5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse? <br /> <br /> ''Sind Klemmanschlüsse zur Wechselrichter-Platine. X1-1 ist 15VDC; X1-3 ist: Zwischenkreis OK, Ladung der Kondensatoren abgeschlossen. ''<br /> <br /> 6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen? <br /> ''B2 ist aus einem alten Schaltnetzteil ein 230V Typ! B1: 30V 100mA ''<br /> <br /> 7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit &gt; 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?<br /> <br /> ''Das ist wie beim Hubraum bei Autos, viel hilft viel und bewahrt einen evtl. vor seltsamen Effekten. 2000µF sollten reichen. ''<br /> <br /> Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten! <br /> Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -&gt; png <br /> <br /> Soll ich den alten Plan einfach ersetzen? Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen. <br /> <br /> ''Kannst Du einstellen, ändere die +12V in +15V damit es sich mit den Bezeichnungen der Leistungsteilplatine nicht beißt. ''<br /> <br /> Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien? <br /> <br /> ''Lässt sich bei mir entpacken: Wechselrichter 4.sch , Wechselrichter 4.brd und der Ordner WR88_RZM mit dem Steuerprogramm ''<br /> <br /> Viele Grüße, <br /> Matthias <br /> 1000fragen 19:28, 18. Mär. 2009 (CET) <br /> <br /> <br /> Hallo Matthias,<br /> habe die Antworten kursiv unter die Fragen geschrieben.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Viele Dank für die Hinweise! Ich habe sie im Artikel verwurstet.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 21:12, 22. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> <br /> <br /> Hi Axel,<br /> <br /> Wegen der Eagle-Dateien: Das Archiv lässt sich bei mir auch entpacken und die Dateien sind auch da, aber wenn ich die dann in Eagle öffne, sind die Pläne leer - Könntest du nochmal kurz nachsehen ob das bei dir auch so ist? Habs unter Windows und unter Linux getestet...<br /> <br /> ''Habe ein zweites Zip File hochgeladen, schau mal ob dieses geht.''<br /> <br /> <br /> Außerdem noch eine Frage zum Schaltplan: Es sind ja einige Kondensatoren parallel geschaltet, z.B. gepolt 100u und ungepolt 100n. Sind die ungepolt 100n-Kondensatoren da, um die gepolten 100u-Kondensatoren vor eventuell falsch gepolten Spannungsspitzen zu schützen? Könnte ich also auch einfach 100u ungepolte Kondensatoren nehmen?<br /> <br /> ''Es geht hier nicht um dir Polung, sondern um die Geschwindigkeit mit der die unterschiedlichen Kondensatoren Ladung aufnehmen können. Die 100n sind für schnelle Änderungen.''<br /> <br /> <br /> Was den Wechselrichter angeht:<br /> <br /> Die Kondensatoren C8, C10, C12, C13: Ist C8+C10=2000uF? Was ist C12+C13? <br /> <br /> ''Da sind einige optionale Kondensatoren auf den Platinen, je nach dem welche Kondensatoren verügbar sind. Wie schon gesagt, es kann nicht schaden etwas mehr zu haben.&quot;<br /> <br /> Ich nehme mal an, dass die Dioden alle vom Typ 1N4004 sind, oder?<br /> <br /> ''Die Dioden sind 1N4004''<br /> <br /> Edit: Hat der Hochstromanschluss ein anderes Massepotential als die IR2109?<br /> <br /> ''Ist das gleiche Potential. Weiss auch nicht, warum ich die Linie nicht herunter gezeichnet habe. ''<br /> <br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 16:49, 25. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Vielen Dank für deine Antworten! Ich habe jetzt auch das Schema vom Wechselrichter öffnen können - Es lag am Leerzeichen im Dateinamen, das hat die Linux-Version von Eagle wohl nicht so gerne... naja, lernen durch Schmerzen. Ich hab in den letzten Tagen ein Lochrasterplatinenlayout erstellt, dass ich morgen anfangen werde, zusammenzulöten. Ich berichte dann, wie es läuft!<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 19:16, 31. Mär. 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> Zeichne bitte noch ein Massesymbol unter R16 und an X3/2 , sodass man sieht, dass hier eine Verbindung besteht.<br /> <br /> Ich hoffe Du hast den Leistungsteil mit den 325 V nicht auf eine Lochrasterplatine aufgebaut.<br /> <br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Habe gerade das Bild aktualisiert. Die Einspeisung habe ich fast fertig (bis auf die Zenerdiode und Anschlüsse), ich hoffe in den nächsten Tagen fertig zu werden und 325V Gleichspannung zu messen. Zu der Zenerdiode noch ne Frage: Was für eine ist das? BZX55 ist ja nur eine Serie von verschiedenen, oder?<br /> <br /> Den Leistungsteil wollte ich ursprünglich auch auf eine Lochrasterplatine machen, werde statt dessen aber doch ein PCB nehmen. An welche Probleme hast du bei einer Lochrasterplatine gedacht? <br /> <br /> Matthias<br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 18:49, 28. Apr. 2009 (CEST)<br /> <br /> Die Z Diode soll die max Gate Spannung auf 15V begrenzen, ist nur eine Angst-Diode, wenn die Eingangsspannung OK ist, geht es auch ohne.<br /> <br /> Bei der Lochrasterplatine währen mir die Leiterbahnabstände für 325V viel zu klein<br /> <br /> Axel<br /> <br /> Mit dem Abstand der Leiterbahnen hast du wahrscheinlich Recht - die Abstände sind bei mir wirklich nicht groß, deswegen mach ich das ganze lieber nochmal als PCB mittels Toner-Transfer-Methode (wird hier im Forum ja ganz gut beschrieben). Ich melde mich dann nochmal, wenn ich das realisiert habe.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> <br /> So, wollte mich nur nochmal melden dass ich noch am Ball bin. Hab heute den Drucker geschrottet, weil ich testweise ne Folie bedrucken wollte, und die sich um die Trommel gewickelt hab. Beim Versuch die rauszuziehen hab ich dann die Trommel zerkratzt *narf* . Aber ich werd mich weiter Stückcken für Stückchen vorarbeiten! Bis zum 24. Juli werde ich nicht viel weiter kommen, aber an dem Tag ist meine letzte Klausur - Dann sollte ich etwas schneller vorankommen. Ich schreib dann nochmal in zwei Monaten oder so, wie es aussieht. Irgendwann krieg ich das Teil zusammengebaut!<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> --[[Benutzer:131.220.221.230|131.220.221.230]] 15:47, 29. Jun. 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> Viel Erfolg bei den Klausuren (Glück brauchen nur die Faulen)<br /> Axel<br /> <br /> <br /> <br /> Danke, habs zum Glück geschafft, noch neben den Klausuren was zu machen! Ich habe die drei Platinen per TTF-Verfahren geätzt und angefangen, den Einspeiseteil zu bestücken. Da sind noch ein paar Fragen aufgetaucht: Was ist auf dem Steuerungsteil IC7 für ein IC - ein 7805? Ist R17 ein 10k-linear-Poti? Welche Werte haben C5,6 und 14? Was ist PL2? Ich schätze mal, D2 auf dem Einspeiseteil ist auch eine N4001, oder?<br /> <br /> Ich find auch keine 470nF Entstörkondensatoren mit Beinchenabstand 7,5mm, nur größere - Wo könnte ich die auslöten, in alten Netzteilen? Oder hattest du deine noch in der Bastelkiste?<br /> <br /> Matthias</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Diskussion:Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=37887 2009-07-19T22:26:40Z

<p>1000fragen: </p> <hr /> <div>== Fragen ==<br /> <br /> Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:<br /> <br /> Wie wird der Motoranlauf realisiert?<br /> Wie wird die Istdrehzahl erfasst?<br /> Wie wird die Iststromaufnahme erfasst?<br /> Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?<br /> <br /> Danke für die Anregungen.<br /> <br /> Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet. <br /> <br /> Hier in Kürze:<br /> <br /> Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm. <br /> <br /> Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.<br /> <br /> Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> == Rampen ==<br /> <br /> Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird &quot;FU selberbauen&quot; mit einem &quot;schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich...&quot; abgetan.<br /> <br /> Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen:<br /> Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?<br /> <br /> Des weiteren: Das ganze ist ja auch für &quot;richtige Motoren&quot; ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?<br /> <br /> Danke für die Lorbeeren.<br /> <br /> Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb &quot;vernichtet&quot;. Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.<br /> <br /> <br /> Die Hoch- und Rücklauframpe ist ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> ----<br /> == Diverse Fragen ==<br /> <br /> Aus der Mailkommunikation mit Axel:<br /> <br /> '''1. zum Ladewiderstand (R16)'''<br /> <br /> R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?<br /> <br /> Antwort:<br /> Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?<br /> <br /> Antwort:<br /> hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.<br /> <br /> Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.<br /> <br /> '''2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:'''<br /> <br /> Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die &gt;400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?<br /> <br /> Antwort: Ja<br /> <br /> Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die &quot;Totzeiten&quot; der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?<br /> <br /> Anwtort: habe ca 2000µF&lt;br /&gt;<br /> alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.<br /> <br /> <br /> '''3. Bezugsquelle IR Chips'''<br /> <br /> wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?<br /> <br /> Antwort: auch von diesen Beiden <br /> <br /> <br /> '''4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil'''<br /> <br /> Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?<br /> <br /> Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden<br /> <br /> Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.<br /> <br /> Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.<br /> <br /> '''5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 &amp; R9'''<br /> <br /> nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 <br /> Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?<br /> <br /> Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit<br /> <br /> Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?<br /> <br /> Das Poti hat 10K<br /> <br /> ----<br /> == Treiber ==<br /> <br /> Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.<br /> <br /> Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.<br /> <br /> ----<br /> <br /> Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?<br /> <br /> Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.<br /> <br /> Mfg Michael<br /> <br /> ----<br /> <br /> == Andere Spannungsversorgung ==<br /> <br /> Hallo,<br /> <br /> Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?<br /> <br /> Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.<br /> <br /> Mit freundlichen Grüßen,<br /> Rupert Eibauer<br /> <br /> Hallo Rupert,<br /> es fleißen zwischen 50 und 100mA.<br /> Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung.<br /> Such lieber einen Platz für den Trafo.<br /> <br /> Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> <br /> == Sektoren ==<br /> Hallo Axel, <br /> ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)<br /> <br /> hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von &quot;sechs sektoren&quot; gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen &quot;schritten&quot; besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs &quot;plumpe schritte&quot; wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)<br /> <br /> wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)<br /> <br /> hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!<br /> <br /> sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;)<br /> gruss, und nochmal respekt,<br /> <br /> heinz<br /> <br /> Hallo Heinz,<br /> <br /> das Programm macht alle 400µs einen &quot;Schritt&quot;. Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.<br /> <br /> Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> == Einige Fragen ==<br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!<br /> <br /> Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.<br /> <br /> Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:<br /> <br /> <br /> <br /> Zum Bremschopper:<br /> <br /> 1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11&gt;325V? <br /> <br /> ''C11, L1 und C12 sind ein Filter um Störungen '' '''zurück''' '' ins Netz zu minimieren. C11,C12 befinden sich auf der Wechselspannungsseite vor dem Gleichrichter! Daher 450V ~ . Bei der Dimensionierung habe ich mich an alte Computernetzteile angelehnt, leider ohne jede Berechnung .''<br /> <br /> 2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind? <br /> <br /> ''Ich hatte leider keine unbegrenzten Geldmittel zur Verfügung, daher habe ich die Zwischenkreiskondensatoren aus alten Computernetzteilen ausgebaut. Es kann natürlich ein großer Kondensator 450V- verwendet werden. ( C11 siehe zu 1) ''<br /> <br /> 3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais? <br /> <br /> ''P1 und P2 sind die Kontakte des'' '''einen''' ''Relais K2. Hatte gerade ein solches Relais in der Bastelkiste. (siehe 2) ''<br /> <br /> 4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V? <br /> <br /> ''Aus 9V~ entstehen nach Gleichrichtung und Glättung 12V bis 15V DC. Die 5V werden durch den 7805 erzeugt. '' <br /> <br /> 5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse? <br /> <br /> ''Sind Klemmanschlüsse zur Wechselrichter-Platine. X1-1 ist 15VDC; X1-3 ist: Zwischenkreis OK, Ladung der Kondensatoren abgeschlossen. ''<br /> <br /> 6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen? <br /> ''B2 ist aus einem alten Schaltnetzteil ein 230V Typ! B1: 30V 100mA ''<br /> <br /> 7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit &gt; 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?<br /> <br /> ''Das ist wie beim Hubraum bei Autos, viel hilft viel und bewahrt einen evtl. vor seltsamen Effekten. 2000µF sollten reichen. ''<br /> <br /> Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten! <br /> Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -&gt; png <br /> <br /> Soll ich den alten Plan einfach ersetzen? Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen. <br /> <br /> ''Kannst Du einstellen, ändere die +12V in +15V damit es sich mit den Bezeichnungen der Leistungsteilplatine nicht beißt. ''<br /> <br /> Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien? <br /> <br /> ''Lässt sich bei mir entpacken: Wechselrichter 4.sch , Wechselrichter 4.brd und der Ordner WR88_RZM mit dem Steuerprogramm ''<br /> <br /> Viele Grüße, <br /> Matthias <br /> 1000fragen 19:28, 18. Mär. 2009 (CET) <br /> <br /> <br /> Hallo Matthias,<br /> habe die Antworten kursiv unter die Fragen geschrieben.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Viele Dank für die Hinweise! Ich habe sie im Artikel verwurstet.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 21:12, 22. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> <br /> <br /> Hi Axel,<br /> <br /> Wegen der Eagle-Dateien: Das Archiv lässt sich bei mir auch entpacken und die Dateien sind auch da, aber wenn ich die dann in Eagle öffne, sind die Pläne leer - Könntest du nochmal kurz nachsehen ob das bei dir auch so ist? Habs unter Windows und unter Linux getestet...<br /> <br /> ''Habe ein zweites Zip File hochgeladen, schau mal ob dieses geht.''<br /> <br /> <br /> Außerdem noch eine Frage zum Schaltplan: Es sind ja einige Kondensatoren parallel geschaltet, z.B. gepolt 100u und ungepolt 100n. Sind die ungepolt 100n-Kondensatoren da, um die gepolten 100u-Kondensatoren vor eventuell falsch gepolten Spannungsspitzen zu schützen? Könnte ich also auch einfach 100u ungepolte Kondensatoren nehmen?<br /> <br /> ''Es geht hier nicht um dir Polung, sondern um die Geschwindigkeit mit der die unterschiedlichen Kondensatoren Ladung aufnehmen können. Die 100n sind für schnelle Änderungen.''<br /> <br /> <br /> Was den Wechselrichter angeht:<br /> <br /> Die Kondensatoren C8, C10, C12, C13: Ist C8+C10=2000uF? Was ist C12+C13? <br /> <br /> ''Da sind einige optionale Kondensatoren auf den Platinen, je nach dem welche Kondensatoren verügbar sind. Wie schon gesagt, es kann nicht schaden etwas mehr zu haben.&quot;<br /> <br /> Ich nehme mal an, dass die Dioden alle vom Typ 1N4004 sind, oder?<br /> <br /> ''Die Dioden sind 1N4004''<br /> <br /> Edit: Hat der Hochstromanschluss ein anderes Massepotential als die IR2109?<br /> <br /> ''Ist das gleiche Potential. Weiss auch nicht, warum ich die Linie nicht herunter gezeichnet habe. ''<br /> <br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 16:49, 25. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Vielen Dank für deine Antworten! Ich habe jetzt auch das Schema vom Wechselrichter öffnen können - Es lag am Leerzeichen im Dateinamen, das hat die Linux-Version von Eagle wohl nicht so gerne... naja, lernen durch Schmerzen. Ich hab in den letzten Tagen ein Lochrasterplatinenlayout erstellt, dass ich morgen anfangen werde, zusammenzulöten. Ich berichte dann, wie es läuft!<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 19:16, 31. Mär. 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> Zeichne bitte noch ein Massesymbol unter R16 und an X3/2 , sodass man sieht, dass hier eine Verbindung besteht.<br /> <br /> Ich hoffe Du hast den Leistungsteil mit den 325 V nicht auf eine Lochrasterplatine aufgebaut.<br /> <br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Habe gerade das Bild aktualisiert. Die Einspeisung habe ich fast fertig (bis auf die Zenerdiode und Anschlüsse), ich hoffe in den nächsten Tagen fertig zu werden und 325V Gleichspannung zu messen. Zu der Zenerdiode noch ne Frage: Was für eine ist das? BZX55 ist ja nur eine Serie von verschiedenen, oder?<br /> <br /> Den Leistungsteil wollte ich ursprünglich auch auf eine Lochrasterplatine machen, werde statt dessen aber doch ein PCB nehmen. An welche Probleme hast du bei einer Lochrasterplatine gedacht? <br /> <br /> Matthias<br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 18:49, 28. Apr. 2009 (CEST)<br /> <br /> Die Z Diode soll die max Gate Spannung auf 15V begrenzen, ist nur eine Angst-Diode, wenn die Eingangsspannung OK ist, geht es auch ohne.<br /> <br /> Bei der Lochrasterplatine währen mir die Leiterbahnabstände für 325V viel zu klein<br /> <br /> Axel<br /> <br /> Mit dem Abstand der Leiterbahnen hast du wahrscheinlich Recht - die Abstände sind bei mir wirklich nicht groß, deswegen mach ich das ganze lieber nochmal als PCB mittels Toner-Transfer-Methode (wird hier im Forum ja ganz gut beschrieben). Ich melde mich dann nochmal, wenn ich das realisiert habe.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> <br /> So, wollte mich nur nochmal melden dass ich noch am Ball bin. Hab heute den Drucker geschrottet, weil ich testweise ne Folie bedrucken wollte, und die sich um die Trommel gewickelt hab. Beim Versuch die rauszuziehen hab ich dann die Trommel zerkratzt *narf* . Aber ich werd mich weiter Stückcken für Stückchen vorarbeiten! Bis zum 24. Juli werde ich nicht viel weiter kommen, aber an dem Tag ist meine letzte Klausur - Dann sollte ich etwas schneller vorankommen. Ich schreib dann nochmal in zwei Monaten oder so, wie es aussieht. Irgendwann krieg ich das Teil zusammengebaut!<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> --[[Benutzer:131.220.221.230|131.220.221.230]] 15:47, 29. Jun. 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> Viel Erfolg bei den Klausuren (Glück brauchen nur die Faulen)<br /> Axel<br /> <br /> <br /> <br /> Danke, habs zum Glück geschafft, noch neben den Klausuren was zu machen! Ich habe die drei Platinen per TTF-Verfahren geätzt und angefangen, den Einspeiseteil zu bestücken. Da sind noch ein paar Fragen aufgetaucht: Was ist auf dem Steuerungsteil IC7 für ein IC - ein 7805? Ist R17 ein 10k-linear-Poti? Welche Werte haben C5,6 und 14? Was ist PL2? Ich schätze mal, D2 auf dem Einspeiseteil ist auch eine N4001, oder?<br /> <br /> Matthias</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Diskussion:Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=36090 2009-05-12T12:22:25Z

<p>1000fragen: /* Einige Fragen */</p> <hr /> <div>== Fragen ==<br /> <br /> Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:<br /> <br /> Wie wird der Motoranlauf realisiert?<br /> Wie wird die Istdrehzahl erfasst?<br /> Wie wird die Iststromaufnahme erfasst?<br /> Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?<br /> <br /> Danke für die Anregungen.<br /> <br /> Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet. <br /> <br /> Hier in Kürze:<br /> <br /> Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm. <br /> <br /> Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.<br /> <br /> Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> == Rampen ==<br /> <br /> Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird &quot;FU selberbauen&quot; mit einem &quot;schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich...&quot; abgetan.<br /> <br /> Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen:<br /> Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?<br /> <br /> Des weiteren: Das ganze ist ja auch für &quot;richtige Motoren&quot; ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?<br /> <br /> Danke für die Lorbeeren.<br /> <br /> Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb &quot;vernichtet&quot;. Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.<br /> <br /> <br /> Die Hoch- und Rücklauframpe ist ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> ----<br /> == Diverse Fragen ==<br /> <br /> Aus der Mailkommunikation mit Axel:<br /> <br /> '''1. zum Ladewiderstand (R16)'''<br /> <br /> R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?<br /> <br /> Antwort:<br /> Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?<br /> <br /> Antwort:<br /> hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.<br /> <br /> Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.<br /> <br /> '''2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:'''<br /> <br /> Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die &gt;400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?<br /> <br /> Antwort: Ja<br /> <br /> Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die &quot;Totzeiten&quot; der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?<br /> <br /> Anwtort: habe ca 2000µF&lt;br /&gt;<br /> alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.<br /> <br /> <br /> '''3. Bezugsquelle IR Chips'''<br /> <br /> wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?<br /> <br /> Antwort: auch von diesen Beiden <br /> <br /> <br /> '''4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil'''<br /> <br /> Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?<br /> <br /> Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden<br /> <br /> Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.<br /> <br /> Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.<br /> <br /> '''5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 &amp; R9'''<br /> <br /> nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 <br /> Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?<br /> <br /> Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit<br /> <br /> Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?<br /> <br /> Das Poti hat 10K<br /> <br /> ----<br /> == Treiber ==<br /> <br /> Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.<br /> <br /> Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.<br /> <br /> ----<br /> <br /> Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?<br /> <br /> Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.<br /> <br /> Mfg Michael<br /> <br /> ----<br /> <br /> == Andere Spannungsversorgung ==<br /> <br /> Hallo,<br /> <br /> Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?<br /> <br /> Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.<br /> <br /> Mit freundlichen Grüßen,<br /> Rupert Eibauer<br /> <br /> Hallo Rupert,<br /> es fleißen zwischen 50 und 100mA.<br /> Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung.<br /> Such lieber einen Platz für den Trafo.<br /> <br /> Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> <br /> == Sektoren ==<br /> Hallo Axel, <br /> ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)<br /> <br /> hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von &quot;sechs sektoren&quot; gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen &quot;schritten&quot; besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs &quot;plumpe schritte&quot; wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)<br /> <br /> wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)<br /> <br /> hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!<br /> <br /> sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;)<br /> gruss, und nochmal respekt,<br /> <br /> heinz<br /> <br /> Hallo Heinz,<br /> <br /> das Programm macht alle 400µs einen &quot;Schritt&quot;. Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.<br /> <br /> Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> == Einige Fragen ==<br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!<br /> <br /> Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.<br /> <br /> Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:<br /> <br /> <br /> <br /> Zum Bremschopper:<br /> <br /> 1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11&gt;325V? <br /> <br /> ''C11, L1 und C12 sind ein Filter um Störungen '' '''zurück''' '' ins Netz zu minimieren. C11,C12 befinden sich auf der Wechselspannungsseite vor dem Gleichrichter! Daher 450V ~ . Bei der Dimensionierung habe ich mich an alte Computernetzteile angelehnt, leider ohne jede Berechnung .''<br /> <br /> 2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind? <br /> <br /> ''Ich hatte leider keine unbegrenzten Geldmittel zur Verfügung, daher habe ich die Zwischenkreiskondensatoren aus alten Computernetzteilen ausgebaut. Es kann natürlich ein großer Kondensator 450V- verwendet werden. ( C11 siehe zu 1) ''<br /> <br /> 3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais? <br /> <br /> ''P1 und P2 sind die Kontakte des'' '''einen''' ''Relais K2. Hatte gerade ein solches Relais in der Bastelkiste. (siehe 2) ''<br /> <br /> 4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V? <br /> <br /> ''Aus 9V~ entstehen nach Gleichrichtung und Glättung 12V bis 15V DC. Die 5V werden durch den 7805 erzeugt. '' <br /> <br /> 5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse? <br /> <br /> ''Sind Klemmanschlüsse zur Wechselrichter-Platine. X1-1 ist 15VDC; X1-3 ist: Zwischenkreis OK, Ladung der Kondensatoren abgeschlossen. ''<br /> <br /> 6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen? <br /> ''B2 ist aus einem alten Schaltnetzteil ein 230V Typ! B1: 30V 100mA ''<br /> <br /> 7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit &gt; 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?<br /> <br /> ''Das ist wie beim Hubraum bei Autos, viel hilft viel und bewahrt einen evtl. vor seltsamen Effekten. 2000µF sollten reichen. ''<br /> <br /> Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten! <br /> Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -&gt; png <br /> <br /> Soll ich den alten Plan einfach ersetzen? Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen. <br /> <br /> ''Kannst Du einstellen, ändere die +12V in +15V damit es sich mit den Bezeichnungen der Leistungsteilplatine nicht beißt. ''<br /> <br /> Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien? <br /> <br /> ''Lässt sich bei mir entpacken: Wechselrichter 4.sch , Wechselrichter 4.brd und der Ordner WR88_RZM mit dem Steuerprogramm ''<br /> <br /> Viele Grüße, <br /> Matthias <br /> 1000fragen 19:28, 18. Mär. 2009 (CET) <br /> <br /> <br /> Hallo Matthias,<br /> habe die Antworten kursiv unter die Fragen geschrieben.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Viele Dank für die Hinweise! Ich habe sie im Artikel verwurstet.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 21:12, 22. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> <br /> <br /> Hi Axel,<br /> <br /> Wegen der Eagle-Dateien: Das Archiv lässt sich bei mir auch entpacken und die Dateien sind auch da, aber wenn ich die dann in Eagle öffne, sind die Pläne leer - Könntest du nochmal kurz nachsehen ob das bei dir auch so ist? Habs unter Windows und unter Linux getestet...<br /> <br /> ''Habe ein zweites Zip File hochgeladen, schau mal ob dieses geht.''<br /> <br /> <br /> Außerdem noch eine Frage zum Schaltplan: Es sind ja einige Kondensatoren parallel geschaltet, z.B. gepolt 100u und ungepolt 100n. Sind die ungepolt 100n-Kondensatoren da, um die gepolten 100u-Kondensatoren vor eventuell falsch gepolten Spannungsspitzen zu schützen? Könnte ich also auch einfach 100u ungepolte Kondensatoren nehmen?<br /> <br /> ''Es geht hier nicht um dir Polung, sondern um die Geschwindigkeit mit der die unterschiedlichen Kondensatoren Ladung aufnehmen können. Die 100n sind für schnelle Änderungen.''<br /> <br /> <br /> Was den Wechselrichter angeht:<br /> <br /> Die Kondensatoren C8, C10, C12, C13: Ist C8+C10=2000uF? Was ist C12+C13? <br /> <br /> ''Da sind einige optionale Kondensatoren auf den Platinen, je nach dem welche Kondensatoren verügbar sind. Wie schon gesagt, es kann nicht schaden etwas mehr zu haben.&quot;<br /> <br /> Ich nehme mal an, dass die Dioden alle vom Typ 1N4004 sind, oder?<br /> <br /> ''Die Dioden sind 1N4004''<br /> <br /> Edit: Hat der Hochstromanschluss ein anderes Massepotential als die IR2109?<br /> <br /> ''Ist das gleiche Potential. Weiss auch nicht, warum ich die Linie nicht herunter gezeichnet habe. ''<br /> <br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 16:49, 25. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Vielen Dank für deine Antworten! Ich habe jetzt auch das Schema vom Wechselrichter öffnen können - Es lag am Leerzeichen im Dateinamen, das hat die Linux-Version von Eagle wohl nicht so gerne... naja, lernen durch Schmerzen. Ich hab in den letzten Tagen ein Lochrasterplatinenlayout erstellt, dass ich morgen anfangen werde, zusammenzulöten. Ich berichte dann, wie es läuft!<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 19:16, 31. Mär. 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> Zeichne bitte noch ein Massesymbol unter R16 und an X3/2 , sodass man sieht, dass hier eine Verbindung besteht.<br /> <br /> Ich hoffe Du hast den Leistungsteil mit den 325 V nicht auf eine Lochrasterplatine aufgebaut.<br /> <br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Habe gerade das Bild aktualisiert. Die Einspeisung habe ich fast fertig (bis auf die Zenerdiode und Anschlüsse), ich hoffe in den nächsten Tagen fertig zu werden und 325V Gleichspannung zu messen. Zu der Zenerdiode noch ne Frage: Was für eine ist das? BZX55 ist ja nur eine Serie von verschiedenen, oder?<br /> <br /> Den Leistungsteil wollte ich ursprünglich auch auf eine Lochrasterplatine machen, werde statt dessen aber doch ein PCB nehmen. An welche Probleme hast du bei einer Lochrasterplatine gedacht? <br /> <br /> Matthias<br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 18:49, 28. Apr. 2009 (CEST)<br /> <br /> Die Z Diode soll die max Gate Spannung auf 15V begrenzen, ist nur eine Angst-Diode, wenn die Eingangsspannung OK ist, geht es auch ohne.<br /> <br /> Bei der Lochrasterplatine währen mir die Leiterbahnabstände für 325V viel zu klein<br /> <br /> Axel<br /> <br /> Mit dem Abstand der Leiterbahnen hast du wahrscheinlich Recht - die Abstände sind bei mir wirklich nicht groß, deswegen mach ich das ganze lieber nochmal als PCB mittels Toner-Transfer-Methode (wird hier im Forum ja ganz gut beschrieben). Ich melde mich dann nochmal, wenn ich das realisiert habe.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> <br /> ----</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Diskussion:Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=35838 2009-04-28T17:00:09Z

<p>1000fragen: </p> <hr /> <div>== Fragen ==<br /> <br /> Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:<br /> <br /> Wie wird der Motoranlauf realisiert?<br /> Wie wird die Istdrehzahl erfasst?<br /> Wie wird die Iststromaufnahme erfasst?<br /> Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?<br /> <br /> Danke für die Anregungen.<br /> <br /> Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet. <br /> <br /> Hier in Kürze:<br /> <br /> Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm. <br /> <br /> Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.<br /> <br /> Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> == Rampen ==<br /> <br /> Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird &quot;FU selberbauen&quot; mit einem &quot;schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich...&quot; abgetan.<br /> <br /> Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen:<br /> Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?<br /> <br /> Des weiteren: Das ganze ist ja auch für &quot;richtige Motoren&quot; ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?<br /> <br /> Danke für die Lorbeeren.<br /> <br /> Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb &quot;vernichtet&quot;. Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.<br /> <br /> <br /> Die Hoch- und Rücklauframpe ist ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> ----<br /> == Diverse Fragen ==<br /> <br /> Aus der Mailkommunikation mit Axel:<br /> <br /> '''1. zum Ladewiderstand (R16)'''<br /> <br /> R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?<br /> <br /> Antwort:<br /> Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?<br /> <br /> Antwort:<br /> hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.<br /> <br /> Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.<br /> <br /> '''2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:'''<br /> <br /> Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die &gt;400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?<br /> <br /> Antwort: Ja<br /> <br /> Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die &quot;Totzeiten&quot; der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?<br /> <br /> Anwtort: habe ca 2000µF&lt;br /&gt;<br /> alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.<br /> <br /> <br /> '''3. Bezugsquelle IR Chips'''<br /> <br /> wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?<br /> <br /> Antwort: auch von diesen Beiden <br /> <br /> <br /> '''4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil'''<br /> <br /> Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?<br /> <br /> Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden<br /> <br /> Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.<br /> <br /> Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.<br /> <br /> '''5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 &amp; R9'''<br /> <br /> nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 <br /> Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?<br /> <br /> Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit<br /> <br /> Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?<br /> <br /> Das Poti hat 10K<br /> <br /> ----<br /> == Treiber ==<br /> <br /> Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.<br /> <br /> Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.<br /> <br /> ----<br /> <br /> Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?<br /> <br /> Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.<br /> <br /> Mfg Michael<br /> <br /> ----<br /> <br /> == Andere Spannungsversorgung ==<br /> <br /> Hallo,<br /> <br /> Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?<br /> <br /> Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.<br /> <br /> Mit freundlichen Grüßen,<br /> Rupert Eibauer<br /> <br /> Hallo Rupert,<br /> es fleißen zwischen 50 und 100mA.<br /> Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung.<br /> Such lieber einen Platz für den Trafo.<br /> <br /> Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> <br /> == Sektoren ==<br /> Hallo Axel, <br /> ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)<br /> <br /> hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von &quot;sechs sektoren&quot; gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen &quot;schritten&quot; besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs &quot;plumpe schritte&quot; wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)<br /> <br /> wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)<br /> <br /> hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!<br /> <br /> sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;)<br /> gruss, und nochmal respekt,<br /> <br /> heinz<br /> <br /> Hallo Heinz,<br /> <br /> das Programm macht alle 400µs einen &quot;Schritt&quot;. Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.<br /> <br /> Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> == Einige Fragen ==<br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!<br /> <br /> Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.<br /> <br /> Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:<br /> <br /> <br /> <br /> Zum Bremschopper:<br /> <br /> 1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11&gt;325V? <br /> <br /> ''C11, L1 und C12 sind ein Filter um Störungen '' '''zurück''' '' ins Netz zu minimieren. C11,C12 befinden sich auf der Wechselspannungsseite vor dem Gleichrichter! Daher 450V ~ . Bei der Dimensionierung habe ich mich an alte Computernetzteile angelehnt, leider ohne jede Berechnung .''<br /> <br /> 2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind? <br /> <br /> ''Ich hatte leider keine unbegrenzten Geldmittel zur Verfügung, daher habe ich die Zwischenkreiskondensatoren aus alten Computernetzteilen ausgebaut. Es kann natürlich ein großer Kondensator 450V- verwendet werden. ( C11 siehe zu 1) ''<br /> <br /> 3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais? <br /> <br /> ''P1 und P2 sind die Kontakte des'' '''einen''' ''Relais K2. Hatte gerade ein solches Relais in der Bastelkiste. (siehe 2) ''<br /> <br /> 4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V? <br /> <br /> ''Aus 9V~ entstehen nach Gleichrichtung und Glättung 12V bis 15V DC. Die 5V werden durch den 7805 erzeugt. '' <br /> <br /> 5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse? <br /> <br /> ''Sind Klemmanschlüsse zur Wechselrichter-Platine. X1-1 ist 15VDC; X1-3 ist: Zwischenkreis OK, Ladung der Kondensatoren abgeschlossen. ''<br /> <br /> 6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen? <br /> ''B2 ist aus einem alten Schaltnetzteil ein 230V Typ! B1: 30V 100mA ''<br /> <br /> 7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit &gt; 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?<br /> <br /> ''Das ist wie beim Hubraum bei Autos, viel hilft viel und bewahrt einen evtl. vor seltsamen Effekten. 2000µF sollten reichen. ''<br /> <br /> Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten! <br /> Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -&gt; png <br /> <br /> Soll ich den alten Plan einfach ersetzen? Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen. <br /> <br /> ''Kannst Du einstellen, ändere die +12V in +15V damit es sich mit den Bezeichnungen der Leistungsteilplatine nicht beißt. ''<br /> <br /> Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien? <br /> <br /> ''Lässt sich bei mir entpacken: Wechselrichter 4.sch , Wechselrichter 4.brd und der Ordner WR88_RZM mit dem Steuerprogramm ''<br /> <br /> Viele Grüße, <br /> Matthias <br /> 1000fragen 19:28, 18. Mär. 2009 (CET) <br /> <br /> <br /> Hallo Matthias,<br /> habe die Antworten kursiv unter die Fragen geschrieben.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Viele Dank für die Hinweise! Ich habe sie im Artikel verwurstet.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 21:12, 22. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> <br /> <br /> Hi Axel,<br /> <br /> Wegen der Eagle-Dateien: Das Archiv lässt sich bei mir auch entpacken und die Dateien sind auch da, aber wenn ich die dann in Eagle öffne, sind die Pläne leer - Könntest du nochmal kurz nachsehen ob das bei dir auch so ist? Habs unter Windows und unter Linux getestet...<br /> <br /> ''Habe ein zweites Zip File hochgeladen, schau mal ob dieses geht.''<br /> <br /> <br /> Außerdem noch eine Frage zum Schaltplan: Es sind ja einige Kondensatoren parallel geschaltet, z.B. gepolt 100u und ungepolt 100n. Sind die ungepolt 100n-Kondensatoren da, um die gepolten 100u-Kondensatoren vor eventuell falsch gepolten Spannungsspitzen zu schützen? Könnte ich also auch einfach 100u ungepolte Kondensatoren nehmen?<br /> <br /> ''Es geht hier nicht um dir Polung, sondern um die Geschwindigkeit mit der die unterschiedlichen Kondensatoren Ladung aufnehmen können. Die 100n sind für schnelle Änderungen.''<br /> <br /> <br /> Was den Wechselrichter angeht:<br /> <br /> Die Kondensatoren C8, C10, C12, C13: Ist C8+C10=2000uF? Was ist C12+C13? <br /> <br /> ''Da sind einige optionale Kondensatoren auf den Platinen, je nach dem welche Kondensatoren verügbar sind. Wie schon gesagt, es kann nicht schaden etwas mehr zu haben.&quot;<br /> <br /> Ich nehme mal an, dass die Dioden alle vom Typ 1N4004 sind, oder?<br /> <br /> ''Die Dioden sind 1N4004''<br /> <br /> Edit: Hat der Hochstromanschluss ein anderes Massepotential als die IR2109?<br /> <br /> ''Ist das gleiche Potential. Weiss auch nicht, warum ich die Linie nicht herunter gezeichnet habe. ''<br /> <br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 16:49, 25. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Vielen Dank für deine Antworten! Ich habe jetzt auch das Schema vom Wechselrichter öffnen können - Es lag am Leerzeichen im Dateinamen, das hat die Linux-Version von Eagle wohl nicht so gerne... naja, lernen durch Schmerzen. Ich hab in den letzten Tagen ein Lochrasterplatinenlayout erstellt, dass ich morgen anfangen werde, zusammenzulöten. Ich berichte dann, wie es läuft!<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 19:16, 31. Mär. 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> Zeichne bitte noch ein Massesymbol unter R16 und an X3/2 , sodass man sieht, dass hier eine Verbindung besteht.<br /> <br /> Ich hoffe Du hast den Leistungsteil mit den 325 V nicht auf eine Lochrasterplatine aufgebaut.<br /> <br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Habe gerade das Bild aktualisiert. Die Einspeisung habe ich fast fertig (bis auf die Zenerdiode und Anschlüsse), ich hoffe in den nächsten Tagen fertig zu werden und 325V Gleichspannung zu messen. Zu der Zenerdiode noch ne Frage: Was für eine ist das? BZX55 ist ja nur eine Serie von verschiedenen, oder?<br /> <br /> Den Leistungsteil wollte ich ursprünglich auch auf eine Lochrasterplatine machen, werde statt dessen aber doch ein PCB nehmen. An welche Probleme hast du bei einer Lochrasterplatine gedacht? <br /> <br /> Matthias<br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 18:49, 28. Apr. 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> ----</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Diskussion:Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=35837 2009-04-28T16:49:04Z

<p>1000fragen: </p> <hr /> <div>== Fragen ==<br /> <br /> Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:<br /> <br /> Wie wird der Motoranlauf realisiert?<br /> Wie wird die Istdrehzahl erfasst?<br /> Wie wird die Iststromaufnahme erfasst?<br /> Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?<br /> <br /> Danke für die Anregungen.<br /> <br /> Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet. <br /> <br /> Hier in Kürze:<br /> <br /> Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm. <br /> <br /> Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.<br /> <br /> Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> == Rampen ==<br /> <br /> Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird &quot;FU selberbauen&quot; mit einem &quot;schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich...&quot; abgetan.<br /> <br /> Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen:<br /> Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?<br /> <br /> Des weiteren: Das ganze ist ja auch für &quot;richtige Motoren&quot; ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?<br /> <br /> Danke für die Lorbeeren.<br /> <br /> Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb &quot;vernichtet&quot;. Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.<br /> <br /> <br /> Die Hoch- und Rücklauframpe ist ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> ----<br /> == Diverse Fragen ==<br /> <br /> Aus der Mailkommunikation mit Axel:<br /> <br /> '''1. zum Ladewiderstand (R16)'''<br /> <br /> R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?<br /> <br /> Antwort:<br /> Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?<br /> <br /> Antwort:<br /> hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.<br /> <br /> Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.<br /> <br /> '''2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:'''<br /> <br /> Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die &gt;400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?<br /> <br /> Antwort: Ja<br /> <br /> Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die &quot;Totzeiten&quot; der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?<br /> <br /> Anwtort: habe ca 2000µF&lt;br /&gt;<br /> alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.<br /> <br /> <br /> '''3. Bezugsquelle IR Chips'''<br /> <br /> wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?<br /> <br /> Antwort: auch von diesen Beiden <br /> <br /> <br /> '''4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil'''<br /> <br /> Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?<br /> <br /> Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden<br /> <br /> Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.<br /> <br /> Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.<br /> <br /> '''5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 &amp; R9'''<br /> <br /> nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 <br /> Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?<br /> <br /> Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit<br /> <br /> Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?<br /> <br /> Das Poti hat 10K<br /> <br /> ----<br /> == Treiber ==<br /> <br /> Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.<br /> <br /> Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.<br /> <br /> ----<br /> <br /> Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?<br /> <br /> Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.<br /> <br /> Mfg Michael<br /> <br /> ----<br /> <br /> == Andere Spannungsversorgung ==<br /> <br /> Hallo,<br /> <br /> Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?<br /> <br /> Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.<br /> <br /> Mit freundlichen Grüßen,<br /> Rupert Eibauer<br /> <br /> Hallo Rupert,<br /> es fleißen zwischen 50 und 100mA.<br /> Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung.<br /> Such lieber einen Platz für den Trafo.<br /> <br /> Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> <br /> == Sektoren ==<br /> Hallo Axel, <br /> ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)<br /> <br /> hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von &quot;sechs sektoren&quot; gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen &quot;schritten&quot; besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs &quot;plumpe schritte&quot; wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)<br /> <br /> wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)<br /> <br /> hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!<br /> <br /> sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;)<br /> gruss, und nochmal respekt,<br /> <br /> heinz<br /> <br /> Hallo Heinz,<br /> <br /> das Programm macht alle 400µs einen &quot;Schritt&quot;. Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.<br /> <br /> Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> == Einige Fragen ==<br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!<br /> <br /> Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.<br /> <br /> Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:<br /> <br /> <br /> <br /> Zum Bremschopper:<br /> <br /> 1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11&gt;325V? <br /> <br /> ''C11, L1 und C12 sind ein Filter um Störungen '' '''zurück''' '' ins Netz zu minimieren. C11,C12 befinden sich auf der Wechselspannungsseite vor dem Gleichrichter! Daher 450V ~ . Bei der Dimensionierung habe ich mich an alte Computernetzteile angelehnt, leider ohne jede Berechnung .''<br /> <br /> 2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind? <br /> <br /> ''Ich hatte leider keine unbegrenzten Geldmittel zur Verfügung, daher habe ich die Zwischenkreiskondensatoren aus alten Computernetzteilen ausgebaut. Es kann natürlich ein großer Kondensator 450V- verwendet werden. ( C11 siehe zu 1) ''<br /> <br /> 3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais? <br /> <br /> ''P1 und P2 sind die Kontakte des'' '''einen''' ''Relais K2. Hatte gerade ein solches Relais in der Bastelkiste. (siehe 2) ''<br /> <br /> 4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V? <br /> <br /> ''Aus 9V~ entstehen nach Gleichrichtung und Glättung 12V bis 15V DC. Die 5V werden durch den 7805 erzeugt. '' <br /> <br /> 5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse? <br /> <br /> ''Sind Klemmanschlüsse zur Wechselrichter-Platine. X1-1 ist 15VDC; X1-3 ist: Zwischenkreis OK, Ladung der Kondensatoren abgeschlossen. ''<br /> <br /> 6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen? <br /> ''B2 ist aus einem alten Schaltnetzteil ein 230V Typ! B1: 30V 100mA ''<br /> <br /> 7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit &gt; 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?<br /> <br /> ''Das ist wie beim Hubraum bei Autos, viel hilft viel und bewahrt einen evtl. vor seltsamen Effekten. 2000µF sollten reichen. ''<br /> <br /> Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten! <br /> Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -&gt; png <br /> <br /> Soll ich den alten Plan einfach ersetzen? Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen. <br /> <br /> ''Kannst Du einstellen, ändere die +12V in +15V damit es sich mit den Bezeichnungen der Leistungsteilplatine nicht beißt. ''<br /> <br /> Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien? <br /> <br /> ''Lässt sich bei mir entpacken: Wechselrichter 4.sch , Wechselrichter 4.brd und der Ordner WR88_RZM mit dem Steuerprogramm ''<br /> <br /> Viele Grüße, <br /> Matthias <br /> 1000fragen 19:28, 18. Mär. 2009 (CET) <br /> <br /> <br /> Hallo Matthias,<br /> habe die Antworten kursiv unter die Fragen geschrieben.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Viele Dank für die Hinweise! Ich habe sie im Artikel verwurstet.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 21:12, 22. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> <br /> <br /> Hi Axel,<br /> <br /> Wegen der Eagle-Dateien: Das Archiv lässt sich bei mir auch entpacken und die Dateien sind auch da, aber wenn ich die dann in Eagle öffne, sind die Pläne leer - Könntest du nochmal kurz nachsehen ob das bei dir auch so ist? Habs unter Windows und unter Linux getestet...<br /> <br /> ''Habe ein zweites Zip File hochgeladen, schau mal ob dieses geht.''<br /> <br /> <br /> Außerdem noch eine Frage zum Schaltplan: Es sind ja einige Kondensatoren parallel geschaltet, z.B. gepolt 100u und ungepolt 100n. Sind die ungepolt 100n-Kondensatoren da, um die gepolten 100u-Kondensatoren vor eventuell falsch gepolten Spannungsspitzen zu schützen? Könnte ich also auch einfach 100u ungepolte Kondensatoren nehmen?<br /> <br /> ''Es geht hier nicht um dir Polung, sondern um die Geschwindigkeit mit der die unterschiedlichen Kondensatoren Ladung aufnehmen können. Die 100n sind für schnelle Änderungen.''<br /> <br /> <br /> Was den Wechselrichter angeht:<br /> <br /> Die Kondensatoren C8, C10, C12, C13: Ist C8+C10=2000uF? Was ist C12+C13? <br /> <br /> ''Da sind einige optionale Kondensatoren auf den Platinen, je nach dem welche Kondensatoren verügbar sind. Wie schon gesagt, es kann nicht schaden etwas mehr zu haben.&quot;<br /> <br /> Ich nehme mal an, dass die Dioden alle vom Typ 1N4004 sind, oder?<br /> <br /> ''Die Dioden sind 1N4004''<br /> <br /> Edit: Hat der Hochstromanschluss ein anderes Massepotential als die IR2109?<br /> <br /> ''Ist das gleiche Potential. Weiss auch nicht, warum ich die Linie nicht herunter gezeichnet habe. ''<br /> <br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 16:49, 25. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Vielen Dank für deine Antworten! Ich habe jetzt auch das Schema vom Wechselrichter öffnen können - Es lag am Leerzeichen im Dateinamen, das hat die Linux-Version von Eagle wohl nicht so gerne... naja, lernen durch Schmerzen. Ich hab in den letzten Tagen ein Lochrasterplatinenlayout erstellt, dass ich morgen anfangen werde, zusammenzulöten. Ich berichte dann, wie es läuft!<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 19:16, 31. Mär. 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> Zeichne bitte noch ein Massesymbol unter R16 und an X3/2 , sodass man sieht, dass hier eine Verbindung besteht.<br /> <br /> Ich hoffe Du hast den Leistungsteil mit den 325 V nicht auf eine Lochrasterplatine aufgebaut.<br /> <br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Habe gerade das Bild aktualisiert. Die Einspeisung habe ich fast fertig (bis auf die Zenerdiode und Anschlüsse), ich hoffe in den nächsten Tagen fertig zu werden und 325V Gleichspannung zu messen.<br /> Den Leistungsteil wollte ich ursprünglich auch auf eine Lochrasterplatine machen, werde statt dessen aber doch ein PCB nehmen. An welche Probleme hast du bei einer Lochrasterplatine gedacht? <br /> <br /> Matthias<br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 18:49, 28. Apr. 2009 (CEST)<br /> <br /> <br /> ----</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=35836 2009-04-28T16:45:24Z

<p>1000fragen: Diese und vorherige Änderung: Bild aktualisiert, Massensymbole hinzugefügt</p> <hr /> <div>von Axel Jeromin<br /> <br /> <br /> [[Bild:FU_WR_und_Steuerung.jpg|600px]]<br /> <br /> Die FETs befinden sich auf der Unterseite der Platine, so ließ sich der Kühlkörper leicher montieren. Trotz der waagerechten Ausrichtung der Kühlrippen wird der Kühlkörper nach 30 min Betrieb nur ca. 40° C warm.<br /> <br /> Bei erfolgreichem Nachbau, bitte ich um eine Rückmeldung unter Diskussion. Danke<br /> <br /> == Einleitung ==<br /> <br /> Ein Frequenzumrichter ist ein Gerät zur Veränderung der Drehzahl eines Drehstrom Asynchronmotors.<br /> Die Drehzahl eines Drehstrom Asynchronmotors ist nur von der Frequenz der angelegten Spannung abhängig. Eine Verringerung der Netzspannung bei konstanter Frequenz über einen Trafo oder Vorwiderstände verändert durch den zunehmen Schlupf irgendwann auch die Drehzahl, das Ganze ist dann aber stark lastabhängig und somit unbrauchbar. Diese Methode wurde mal vor sehr vielen Jahren für einen Sanftanlauf genutzt.<br /> Ebenfall vor vielen Jahren nutzte man zur Frequenzänderung einen Umformer bestehend aus einem Gleichstrommotor und einem Drehstromgenerator. (Hier und Dort auch Heute noch im Einsatz, z.B. Walzwerk).<br /> <br /> Heute wird die Netzspannung gleichgerichtet, geglättet und eine Leistungselektronik erzeugt dann die dreiphasige Wechselspannung mit variabler Frequenz und Spannung.<br /> <br /> Die nachfolgend beschriebene Schaltung war zuerst für den Einsatz in einem Eigenbau Elektroauto gedacht. Da Drehstrommotoren wesentlich häufiger in Gebrauchtmarkt anzutreffen sind, sind diese auch günstiger als Gleichstrommotoren. Der Gedanke war, einen vorhandenen Motor anders zu verschalten oder neu zu wickeln, sodass dieser an einer geringeren Spannung betrieben werden kann.<br /> <br /> Die Schaltung eignet sich für DC-Spannungen von 30V bis 325V. Mit 30V kann z.B. ein Motor einer Festplatte betrieben werden (dies war mein Testmotor, bevor es an die höheren Spannungen ging) und 325V für einen 230/400V Motor in Dreieckschaltung. Natürlich kann man so ein Gerät mittlerweile für kleines Geld fertig kaufen, aber bei nicht gebräuchlichen Spannungen (Elektroauto) oder ungewöhnlichen Anwendungen ist man mit einem Selbstbau flexibler. <br /> <br /> <br /> Achtung: die Schaltung ist potentialbehaftet. D.h das Massepotentional der Steuerspannung liegt bei Betrieb mit 230V auf ca. 127V gegen Erde! Daher ist bei Progammmodifikationen die Schaltung unbedingt von Netz zu trennen und aus einer Batterie zu speisen.<br /> <br /> == Allgemeines ==<br /> Ein moderner Frequenzumrichter besitzt in der Regel einen Gleichrichter, einen Zwischenkreis und einen Wechselrichter. Davor kommt noch ein Filter zur Verminderung von Störungen zurück in das einspeisende Netz. Der Gleichrichter soll die angelegte Wechselspannung gleichrichten. Die erzeugte pulsierende Gleichspannung ist bei einer 2 phasigen Einspeisung mit 230V ==&gt; UDC = 230V * Wurzel 2 = 325V. <br /> <br /> Der Zwischenkreis glättet und puffert die Gleichspannung. Er besteht aus einem oder mehreren Glättungskondensatoren. Bei Spezialanwendungen wie z.B. einem Elektroauto wird auf die Einspeisung verzichtet und der Zwischenkreis direkt an die Akkus angeschlossen. <br /> <br /> Der Wechselrichter besteht aus drei Halbbrücken. Jede Halbbrücke hat zwei Mos-Fet Transistoren. Je nachdem welcher FET der Halbbrücke leitet, liegt der Brückenabgriff an Plus oder Minus. Sind beide Transistoren leitend, gibt es einen prima Kurzschluss, den es zu vermeiden gilt.<br /> <br /> == Hardware ==<br /> <br /> === Einspeisung und Bremschopper ===<br /> Die Einspeisung besteht aus: den Eingangsklemmen, dem Filter, dem Gleichrichter und dem ersten Zwischenkreiskondensator.<br /> Im Eingangskreis ist ein Ladewiderstand, welcher mittels eines Relais überbrückt werden kann. Das Relais wird ab einer eingestellten Zwischenkreisspannung vom Tiny45 geschaltet, um die Kondensatoren zuerst über den Widerstand langsam zu laden.<br /> Anmerkung zu den Kondensatoren: sie müssen ausreichend spannungsfest sein (&gt;400V aushalten). 450V Typen dürften reichen. Kondensatoren, die geeignet sind finden sich z.B. in Schaltnetzteilen. eBay hat auch öfters welche.<br /> Die Kapazität ist abhängig von der Last. Hier wurden insgesamt 2000µF verwendet.<br /> <br /> C11, C12 und die Drossel sind ein Filter um Störungen zurück ins Netz zu minimieren. Laut Wikipedia sind gute Werte: C11=100nF, C12=4,4nF und eine 1:1 Drossel mit 1 mH pro Spule.<br /> <br /> Arbeitet der Motor generatorisch, d.h. die Motordrehzahl ist größer als der Umrichtersollwert, wird Energie in den Zwischenkreis gespeist. Da die Energie nicht durch den Einspeisegleichrichter zurück ins Netz gelangen kann, steigt in diesen Fall die Zwischenkreisspannung. Die Zwischenkreisspannung muss daher überwacht werden, ab einem bestimmten Wert wird ein sogenannter Bremswiderstand eingeschaltet, in welchen die überschüssige Energie in Wärme umgewandelt wird.<br /> <br /> Der Bremschopper FET wird vom Low-Side Teil eines IR2101 getrieben. Als Bremswiderstand nutze ich eine Glühlampe.<br /> <br /> Von einem Tiny45 wird die Zwischenkreisspannung gemessen. Ist die Spannung grösser 243V und kleiner 408V wird die Meldung “Zwischenkreis OK” herausgegeben. Ab einer Spannung von 243V wird das Relais zur Überbrückung des Ladewiderstands geschaltet. Ab 375V wird der Bremswiderstand gepulst. 375V entspricht 0% PWM, 400V entspricht 100% PWM. Die PWM Frequenz ist 150Hz. Zum Messen der Zwischenkreisspannung wurde ein Spannungsteiler mit 3 Widerständen je 270k (3 Stk. zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit) und einem Poti zum justieren gearbeitet. Das Poti hat 10K, dadurch kann die Spannung am Analogeingang nicht so hoch werden.<br /> <br /> [[Bild:Bremschopper_3.png|400px]]<br /> <br /> Die Schaltung ist für eine 2 phasige Einspeisung mit 230V gedacht. Bei anderen Eingangsspannungen muss die Erzeugung der Steuerspannung von der Gleichrichtung getrennt werden. Die 15V und 5V können dann über ein Steckernetzteil oder DC/DC Wandler gewonnen werden.<br /> <br /> === Leistungsteil ===<br /> Der Leistungsteil besteht im Wesentlichen aus drei Halbbrücken. Jeweils zwei FET´s in einer Halbbrücke werden von einem IR2109 getrieben, welcher wieder direkt durch den Atmel Mega 88 auf der Steuerungsplatine angesteuert wird. Der IR 2109 steuert immer in Abhängigkeit vom Eingang “IN” entweder den High side- oder den Low side FET durch. Zwischen dem Wechsel liegt immer eine Totzeit von 540ns. Dadurch ist der Programmierer von der Kurzschlussproblematik befreit.<br /> <br /> In den Halbbrücken sind auch auf der High-Side N-Kanal Fet´s eingesetzt. Diese haben den Vorteil, dass sie günstiger und leistungsfähiger gegenüber P-Kanal Fet´s sind. „Problematisch“ ist an ihnen jedoch, dass ihre Gatespannung oberhalb der Zwischenkreisspannung liegen muss. Zur Erzeugung dieser Spannung wird bei jedem Schalten des Low side FET über eine Diode ein Kondensator geladen, aus welchem die Spannungsversorgung zur Ansteuerung des High side FET gewonnen wird. Low und Highside werden über eine Periode der Ausgangsspannung gleich oft geschaltet, so kann der sogenannte Bootstrap Kondensator immer nachgeladen werden. ('' Bootstrap ist lt. Wikipedia: englisch für Stiefelschlaufe, sinngemäß: sich an den eigenen Stiefeln [aus dem Sumpf] herausziehen '')<br /> <br /> Der Ausgangsstrom ist natürlich von den eingesetzten Leistungsschaltern abhängig. Die Schaltung ist mit IRPF 460 (500V Rds&lt; 0.27 Ohm 18.4A) bestückt. Da jeder Transistor durch die Ansteuerung mit Raumzeigermodulation über eine Sinusschwingung zu 50% eingeschaltet ist, kommt man an einen theoretischen Ausgangsstrom von 36,8A. Mit einigen Sicherheitsfaktoren sollten 5-10A Dauerphasenstrom möglich sein, getestet habe ich aber nur mit einem 500W Drehstromgebläse. <br /> Die Platine ist zusätzlich mit Lack isoliert, in sauberer Umgebung reicht der Leiterbahnabstand auch so, aber bei etwas Luftfeuchte ist Lack besser als ein Loch in der Platine.<br /> <br /> '''Leistungshalbleiter:'''<br /> In der Schaltung sind zwei Satz FET´s parallel geschaltet. Der zweite Satz braucht nur bei größerem Strombedarf bestückt werden. Die FET´s werden nach der Zwischenkreisspannung und dem Ausgangestrom ausgewählt. Bei 325V sind IRFP460 eine gute Wahl. <br /> Im Schaltplan sind unterschiedliche Mos-Fet´s angegeben, es sollten aber alle gleich sein.<br /> Die Leiterbahnen müssen evtl. durch Auflöten von Kupferdraht verstärkt werden. Reines Verzinnen bringt durch den relativ hohen spez. Widerstand von Zinn nicht so viel.<br /> <br /> <br /> [[Bild:FU_Wechselrichter.PNG|800px]]<br /> <br /> === Steuerung ===<br /> Die Ansteuerung des Leistungskreis wird mittels Software-PWM realisiert. Zu einer präzisen Bildung der notwendigen Steuersignale ist eine kurze Programmlaufzeit notwendig. Eine LCD Ausgabe oder das Einlesen von Analogwerten sprengt den möglichen Rahmen. Daher ist die Steuerung auf zwei Prozessoren aufgeteilt.<br /> <br /> Ein Mega 88 @20Mhz steuert die Halbbrücken. Er erhält den Frequenz- und Motorspannungssollwert über parallele Eingänge von einem Mega32. Dadurch konnte das Programm und damit auch die Zykluszeit kurz gehalten werden (12,15µs im Hauptprogramm).<br /> <br /> Der Mega 32 ist der gemütliche Verwalter. Er liest den analogen Sollwert, Ist-Zwischenkreisspannung, Ist-Zwischenkreisstrom , Ist-Drehzahl ein und stellt die Werte auf dem LCD dar.<br /> <br /> Der analoge Sollwert ändert sich durch die Rampe des Hoch- und Rücklaufgebers entsprechend langsam, sodass Sollwertsprünge und damit Stromspitzen z.B. beim Motoranlauf vermieden werden. Zur Zeit ist eine Rampe von 2 Sekunden für eine Änderung von 0 auf 50 Hz eingestellt. Der Wert kann im Programm angepasst werden.<br /> <br /> Die Ist-Drehzahlerfassung soll mit einem Hallgeber und einem Magneten an der Motorachse realisiert werden. Dieser Programmteil ist aber noch nicht getestet. Ein Drehzahl von 3000U/min ergibt 50U/sec, dies sollte sich über einen normalen Portpin erfassen lassen.<br /> <br /> Der Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen. Ein OP verstärkt den Spannungsabfall über einen Shunt. Durch die Zwischenkreiskondensatoren ist der Strom hier einigermaßen glatt und lässt sich mit dem Analogeingang messen. Eine Messung der Phasenstromes hab ich nicht mehr auf der Platine unterbekommen und müsste extern erfolgen.<br /> <br /> === Verbindung Steuerung Leistungsteil ===<br /> Auf der Steuerungsplatinne liegen auf dem Wannenstecker PL2, der auch für die Programmierung genutzt werden kann die folgenden Portpins:<br /> <br /> Pin 1 am Stecker --&gt; PB3 --&gt; in1 auf dem Leistungsteil<br /> <br /> Pin 9 am Stecker --&gt; PB4 --&gt; in3 auf dem Leistungsteil<br /> <br /> Pin 7 am Stecker --&gt; PB5 --&gt; in2 auf dem Leistungsteil<br /> <br /> <br /> Pin 3 am Stecker --&gt; PD7 --&gt; SD 1 bis 3 auf dem Leistungsteil (mit Brücken weiter verbinden)<br /> <br /> <br /> In dem Wannenstecker ist eine Buchse mit einem Flachbandkabel. Das Kabel ist aufgetrennt und die notwendigen vier Leitungen sind mit den Anschlüssen auf dem Leistungsteil verlötet. Die anderen Adern sind isoliert. <br /> <br /> [[Bild:FU_Steuerung_Anschluss.PNG|800px]]<br /> <br /> <br /> Achtung: mittels Flachbandkabel keine weiteren Masserverbindungen zwischen Steuerung und Leistungsteil herstellen, da sonst eine Masseschleife entsteht und größere Ströme über die dünne Leitung fließen könnten.<br /> <br /> === Verbindung Steuerung LCD ===<br /> In dem Wannenstecker LCD Port ist eine Buchse mit einem Flachbandkabel. Das Flachbandkabel ist wie folgt mit dem LCD verbunden:<br /> <br /> <br /> PORT B 0 =&gt; LCD PORT 1 =&gt; Pin am Display 11 =&gt; DB4<br /> <br /> PORT B 1 =&gt; LCD PORT 2 =&gt; Pin am Display 12 =&gt; DB5<br /> <br /> PORT B 2 =&gt; LCD PORT 3 =&gt; Pin am Display 13 =&gt; DB6<br /> <br /> PORT B 3 =&gt; LCD PORT 4 =&gt; Pin am Display 14 =&gt; DB7<br /> <br /> PORT B 4 =&gt; LCD PORT 5 =&gt; Pin am Display 4 =&gt; RS<br /> <br /> PORT B 5 =&gt; LCD PORT 6 =&gt; Pin am Display 6 =&gt; E<br /> <br /> Siehe auch : [[Uc-wiki:AVR-Tutorial: LCD|AVR-Tutorial: LCD]]<br /> <br /> == Steuerprogramm ==<br /> <br /> Da der IR 2109 immer den High '''oder''' Low Side FET ansteuert, sind '''immer drei''' der sechs FET´s des Leistungsteils leitend. Es ergeben sich die folgenden Ausgangsmuster, wobei z.B. 001 bedeutet, dass den Halbbrücken 1 und 2 der Low Side FET und in der Halbbrücke 3 der High Side FET leitet. Je nach Motorschaltung (Stern oder Dreieck) ergeben sich unterschiedliche Spannungen an den Motorwicklungen '''u''' , '''v''' und '''w'''.<br /> <br /> {| border=&quot;1&quot;<br /> |-<br /> |<br /> | <br /> | <br /> | Stern<br /> | <br /> |<br /> | <br /> |Dreieck<br /> | <br /> | <br /> |-<br /> | <br /> |<br /> | <br /> | u<br /> | v<br /> | w<br /> |<br /> | u<br /> | v<br /> | w<br /> |-<br /> | Muster 1<br /> |'''001'''<br /> |<br /> | -1/3 Udc<br /> | -1/3 Udc<br /> | +2/3 Udc<br /> |<br /> | 0 V<br /> | - Udc<br /> | + Udc<br /> |-<br /> |Muster 2<br /> |'''011'''<br /> |<br /> | -2/3 Udc<br /> | +1/3 Udc<br /> | +1/3 Udc<br /> |<br /> | - Udc<br /> | 0 V<br /> | + Udc<br /> |-<br /> |Muster 3<br /> |'''010'''<br /> |<br /> | -1/3 Udc<br /> | +2/3 Udc<br /> | -1/3 Udc<br /> |<br /> | - Udc<br /> | + Udc<br /> | 0 V<br /> |-<br /> |Muster 4<br /> |'''110'''<br /> |<br /> | +1/3 Udc<br /> | +1/3 Udc<br /> | -2/3 Udc<br /> |<br /> | 0 V<br /> | + Udc<br /> | - Udc<br /> |-<br /> |Muster 5<br /> |'''100'''<br /> |<br /> | +2/3 Udc<br /> | -1/3 Udc<br /> | -1/3 Udc<br /> |<br /> | + Udc<br /> | 0 V<br /> | - Udc<br /> |-<br /> |Muster 6<br /> |'''101'''<br /> |<br /> | +1/3 Udc<br /> | -2/3 Udc<br /> | +1/3 Udc<br /> |<br /> | + Udc<br /> | -Udc <br /> | 0 V<br /> |}<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> [[Bild:FU_Motorspannungen.PNG|600px]]<br /> <br /> Im obigen Bild sind die geschalteten Ventile zur Vereinfachung weggelassen. Durch die Parallelschaltung von jeweils zwei Motorwicklungen in der Sternschaltung teilt sich die Zwischenkreisspannung im Verhältnis 1/3 zu 2/3 auf. Bei der Dreiecksschaltung wird jeweils eine Wicklung kurzgeschlossen, die Spannung ist hier 0 Volt.<br /> <br /> <br /> <br /> Werden die Ausgangsmuster der Reihe nach ausgegeben, so wird der Rotor des angeschlossenen Motors seine Lage um jeweils 60 Grad verändern. Man spricht von den sechs Spannungsvektoren oder Raumzeigern. Hinzu kommen noch die Muster 000 und 111 bei welchen die Motorspannung 0V ist, da alle Wicklungen an + Udc oder - Udc hängen (Nullspannungsvektor). <br /> Gibt man nun die Ausgangsmuster 1 bis 6 mit der entsprechenden Frequenz heraus, bekommt man eine Drehbewegung des Motors hin. Der Lauf des Motors ist aber ruckelig und der Motor erwärmt sich, da durch das Schalten der Rechtecke eine Menge Blindstrom in Motor unterwegs ist.<br /> <br /> == Raumzeigermodulation ==<br /> Für einen runden Lauf des Motors und natürlich zur Minimierung der Verluste, muss der Motorstrom möglichst sinusförmig sein. Eine Ansteuerung durch eine analoge Verstärkerschaltung wurde immense Verlustleistung hervorrufen. Daher kommt nur eine Realisierung mittels PWM in Frage.<br /> <br /> === Pulsfrequenz ===<br /> Die Höhe der PWM Frequenz ist immer ein Spagat zwischen Schaltverlusten und einer sauberen Nachbildung des Sinus. Je höher die Pulsfrequenz umso besser wird der Sinus getroffen, aber die Schaltverluste in den Leistungshalbleitern steigen ebenfalls. Bei Profigeräten sind Pulsfrequenzen zwischen 5KHz und 16 KHz üblich.<br /> <br /> Realisiert ist in meinem Projekt eine '''Software PWM'''. In der Interrupt-Routine von Timer1 werden die Ausgänge entsprechend gesetzt. Durch die Normierung der nachfolgend erläuterten Tabelle mit den Sinuswerten, der Normierung der Spannungssollwerte und dem Prescaler (TCCR1B=2; // use CLK/8 prescale value, entspricht 0,4 µsec bei 20 MHz) kann die Pulsfrequenz verändert bzw erhöht werden. Dies habe ich aber noch nicht getestet. Für Ausgangsfrequenzen bis 50 Hz sind die 2,5Khz ganz OK. (Siehe Stromverlauf weiter unten)<br /> <br /> <br /> Die Ausgabe wird in meinem Programm in 400µs lange Stücke geteilt. =&gt; Pulsfrequenz = 2,5KHz. Die Auflösung durch den Timer 1 ist 1000 Schritte (1000*0,4µs = 400µs).<br /> <br /> === Modulation ===<br /> <br /> Die Raumzeigermodulation beruht auf folgenden Vorraussetzungen:<br /> <br /> ''' 1) ''' Durch den Halbbrückentreiber ist '''immer einer der beiden''' FET´s einer Halbbrücke leitend. (Totzeit vernachlässigt)<br /> <br /> ''' 2) ''' Gemäß der obigen Tabelle ergibt sich zum Beispiel bei einem im Stern geschaltetem Motor und einem Ausgangsmuster von 001 eine ''' statische ''' Spannung von -1/3 Udc in der Wicklung '''u''' des Motors (-1/3 Udc in '''v''' und +2/3 Udc in '''w'''). Bei dem Muster 011 eine Spannung von -2/3Udc in '''u''', +1/3 Udc in '''v''' und +1/3 Udc in '''w''' .<br /> <br /> ''' 3) '''Gibt man die beiden Muster abwechselnd aus, so ergibt sich in der Motorwicklung ein '''Mittelwert''' aus den beiden Spannungen. Vorausgesetzt man macht es schell genug, so dass die Induktivität der Motorwicklung den Strom glättet.<br /> <br /> ''' 4) ''' Je nach zeitlichem Anteil der beiden Schaltzustände kann die Spannung im '''Verhältnis zu den beiden Zeitanteilen''' variiert werden. Wird z.B. das Muster 001 zu 25% der Zeit und das Muster 011 zu 75% der Zeit ausgegeben so ist die Spannung in der Wicklung '''u''': (0,25*-1/3Udc + 0,75*-2/3Udc)/2 = -0,58Udc<br /> <br /> ''' 5) ''' Der zeitliche Verlauf der Ausgangsspannung wird in '''gleich lange''' Blöcke, entsprechend der Pulsfrequenz aufgeteilt. In hier beschriebenen Programm sind dies 400µs. (siehe Pulsfrequenz) <br /> <br /> ''' 6) ''' In jedem dieser Blöcke werden vier unterschiedliche Ausgangsmuster mit meist unterschiedlichen '''Zeitanteilen''' ausgegeben. Die Zeitanteile der Muster heißen: To, Ta, Te und To. Die Berechnung der Zeitanteile wird nachfolgend beschrieben.<br /> <br /> Für einen sinusförmigen Verlauf der Ausgangsspannung werden die Zeitanteile der beiden jeweiligen Ausgangsmuster in Verhältnis zu Sinus des Umlaufwinkels bewertet. <br /> <br /> Durch die 6 Raumzeiger ist die Periode einer kompletten Sinusschwingung (und damit auch eine gesamte Motorumdrehung) in 6 Sektoren von jeweils 60 Grad Länge geteilt. Jeder Sektor hat eine Anfangsvektor und einen Endvektor mit dem entsprechenden Ausgangsmuster. Je nach dem Wert des Umlaufwinkels Omega wird der Anfangsvektor oder der Endvektor länger, bzw. kürzer eingeschaltet. Durch die Induktivität des Motors bildet sich ein Mittelwert der Spannung in der jeweiligen Motorwicklung proportional zu den Einschaltzeiten. <br /> Im Programm läuft ein Zähler für Omega von 0 bis 59, dann wird der Sektorzähler erhöht und der Omega Zähler auf 0 gesetzt.<br /> <br /> Ta = Zeit Anfangsvektor = proportional zu: sin (60-omega)<br /> <br /> Te = Zeit Endvektor = proportional zu: sin (omega)<br /> <br /> Da jedes Ausgangsmuster alle drei Wicklungen beeinflusst, braucht zur Erzeugung der benötigten Spannungen nur eine Berechnung der Schaltzeiten für alle drei Wicklungen stattfinden. Die Spannung in den anderen beiden Wicklungen ändern sich genauso. <br /> <br /> Da der induktive Widerstand der Motorwicklungen frequenzabhängig ist, muss die Motorspannung umgekehrt proportional zur Frequenz verändert werden. Dies wird durch Verkleinerung der Einschaltdauer der spannungsführenden Vektoren und Ausgabe eines Nullspannungsvektors (Muster 000 oder 111) erreicht.<br /> <br /> Ta = Zeit Anfangsvektor = proportional zu: sin (60-omega)* Motorspannung in %<br /> <br /> Te = Zeit Endvektor = proportional zu: sin (omega)* Motorspannung in %<br /> <br /> To = Zeit Nullspannungsvektor = Pulsperiode-(Zeit Anfangsvektor + Zeit Endvektor)<br /> <br /> Für eine bessere Symmetrie wird To halbiert und jeweils vor und nach den Spannungsvektoren ausgegeben. <br /> Die Nullspannung kann mit dem Muster 000 oder 111 erreicht werden. Zur Minimierung der Schaltverluste in den FET´s wird das Nullspannungsmuster gewählt, bei welchem nur eine Halbbrücke umgeschaltet werden muss. Die Schaltvorgänge werden ebenfalls minimiert, wenn in zwei aufeinander folgenden Pulsperioden die Muster in umgekehrter Reihenfolge ausgegeben werden. Der Mittelwert der erzeugten Spannung wird hierdurch nicht verändert.<br /> <br /> {| border=&quot;1&quot;<br /> |Nullspannungsvektor<br /> |Anfangsvektor<br /> |Endvektor<br /> |Nullspannungsvektor<br /> |Nullspannungsvektor<br /> |Endvektor<br /> |Anfangsvektor<br /> |Nullspannungsvektor<br /> |-<br /> |000<br /> |010<br /> |110<br /> |111<br /> |111<br /> |110<br /> |010<br /> |000<br /> |}<br /> <br /> Werden anstelle eines Motors drei im Dreieck geschaltete Widerstände angeschlossen erhält man folgenden Spannungsverlauf:<br /> <br /> [[Bild:FU_Spannung_an_ohmschen_Widerstand.jpg|400px]]<br /> <br /> Es ist zu erkennen, wie der Anteil der positiven Spannungsanteile mit jeder Pulsperiode (0,4ms oder 2 Einheiten lang) zunimmt.<br /> <br /> === Programm für Atmel Mega 32 ===<br /> Der Prozessor bekommt über 8 Eingänge (analog oder digital) die Steuerbefehle und gibt über parallele Ausgänge die Steuerbefehle an den Mega88 für die Raumzeigermodulation. Angesteuert wird auch ein LCD zur Anzeige vom Ist-Spannung, Ist-Strom, Ist-Drehzahl und Sollwerten.<br /> <br /> Da sich die Ausgangssignale nur relativ langsam ändern, wird der Prozessor mit 1Mhz internem Oszillator betrieben<br /> <br /> '''Timerinterrupts'''<br /> Timer 0 = Hoch- und Rücklaufgeber. Sollwertintegraton, damit bei Sollwertsprüngen die Motordrehzahl langsam geändert wird. Der Eingangssollwert sollvh wird intergriert zum vorzeichenbehafteten Sollwert sollnh<br /> <br /> '''Hauptprogrammablauf: '''<br /> Einlesen des Sollwerts sollvh, Bildung des absoluten Sollwerts sollabs, Bildung des Richtungssignals und Bildung des Freigabesignals.<br /> <br /> Einlesen von Ist-Spannung, Ist-Strom, und analogen Sollwerten.<br /> <br /> Ausgaben an des LCD<br /> <br /> Messung der Ist-Drehzahl<br /> <br /> Und wieder nach oben in der Endlosschleife<br /> <br /> === Programm für Atmel Mega 88 ===<br /> Der Prozessor bekommt den Frequenzsollwert, den Spannungssollwert, die Drehrichtung und das Freigabesignal über parallele Eingänge übermittelt. Angesteuert werden die drei Halbbrücken (IN), die Freigabeeingänge der Brückentreiber (SD) über einen gemeinsamen Ausgang und zwei LED`s.<br /> Hochgezählt wird im Programm der Zeiger für den aktuellen Stand Sinusschwingung am Ausgang (Omega), aufgeteilt in 6 Sektoren. Daraus berechnet werden die Einschaltzeiten der Halbbrücken für jeweils zwei PWM-Perioden (Pulsperioden, zur Unterscheidung von der Periode der Ausgangsspannung). <br /> <br /> '''Timerinterrupts''' <br /> <br /> '''Timer 1''' = Ausgabe der Ausgangsmuster.<br /> <br /> Die Timerwerte werden im Hauptprogramm berechnet und in drei Arrays abgelegt (pzh[8]; pzl[8]; pm[8]).<br /> <br /> Es wird der „pulszykluszaehler“ für die Ausgabe des gewünschten Ausgangsmusters über die dazugehörige Zeit von 0 bis 7 hochgezählt. 7 entspricht dem Ende der zweiten Pulsperiode. <br /> <br /> Pulszykluszaehler 0 ==&gt; Nullspannungsvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 1 ==&gt; Anfangsvektorvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 2 ==&gt; Endvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 3 ==&gt; Nullspannungsvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 4 ==&gt; Nullspannungsvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 5 ==&gt; Endvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 6 ==&gt; Anfangsvektorvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 7 ==&gt; Nullspannungsvektor<br /> <br /> <br /> '''Timer 0''' = Zähler für dem Umlaufwinkel und für den aktuellen Sektor. Die Timerwerte sind in einer Tabelle gespeichert und werden im Abhängigkeit vom Sollwert sollabs an den Timer gegeben Es wird omega bis 59 und sektor bis 6 hochgezählt.<br /> <br /> '''Hauptprogrammablauf:'''<br /> Einlesen des Sollwerts sollabs, der Ausgangsspannung spg, des Richtungssignals richtung und des Freigabesignals enable<br /> Laden der Timerwerte aus der Tabelle fbwfl[sollabs] für den Timer 0 zum Zählen von Omega und den Sektoren<br /> Zwischenspeicherung von Omega und Sektor, damit während der Berechnungen mit den gleichen Werten gerechnet wird. Berechnung der Timerwerte für Timer 1: Ta, Te, To gemäss Raumzeigermodulation mit den dazugehörigen Ausgangsmustern. Die Werte für Sinus Omega 0 bis 59 sind in der Tabelle sin[omega] gespeichert, die Werte für Sinus (60-omega) in der Tabelle sinkomp[omega].<br /> <br /> Ta= (sinkomp[omega]*spannung[sollabs]);<br /> <br /> Te= (sin[omega]*spannung[sollabs]);<br /> <br /> To= ((1000-(Ta+Te))/2);<br /> <br /> Speicherung der Ausgangsmuster und Timerwerte für zwei Pulsperioden<br /> <br /> Und wieder nach oben in der Endlosschleife<br /> <br /> == Funktionstest ==<br /> Hier das Ergebnis aller Bemühungen:<br /> <br /> [[Bild:FU_Motorstrom_30Hz.jpg|400px]]<br /> <br /> Motorstrom in einem angeschossenen Drehstrommotor über einen Shunt gemessen bei 30Hz Ausgangsfrequenz.<br /> <br /> <br /> <br /> [[Bild:FU_Testkandidaten.jpg|400px]]<br /> <br /> Hier die Testkandidaten, die alle thermischen Misshandlungen ausgehalten haben.<br /> <br /> == Downloads ==<br /> <br /> * Einspeisung [[Media:FU_Einspeisung.zip‎|download zip-File]]<br /> <br /> * Leistungsteil [[Media:FU_Wechselrichter.zip‎|download zip-File]]<br /> * Leistungsteil Schaltplan [[Media:FU_Wechselr_Schaltplan.zip‎|download zip-File]]<br /> <br /> * Steuerung [[Media:FU_Steuerung.zip|download zip-File]]<br /> ‎<br /> <br /> == Verluste ==<br /> <br /> 3 Stück IR2109 , 1 Stück Mega 8 , 1 Stück Mega 88 , 4 Stück IRFP150 verstarben in treuer Plichterfüllung durch Unachtsamkeiten des Benutzers<br /> <br /> <br /> <br /> [[Category:Projekte]] [[Category:Wettbewerb]]</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=35835 2009-04-28T16:44:18Z

<p>1000fragen: </p> <hr /> <div>von Axel Jeromin<br /> <br /> <br /> [[Bild:FU_WR_und_Steuerung.jpg|600px]]<br /> <br /> Die FETs befinden sich auf der Unterseite der Platine, so ließ sich der Kühlkörper leicher montieren. Trotz der waagerechten Ausrichtung der Kühlrippen wird der Kühlkörper nach 30 min Betrieb nur ca. 40° C warm.<br /> <br /> Bei erfolgreichem Nachbau, bitte ich um eine Rückmeldung unter Diskussion. Danke<br /> <br /> == Einleitung ==<br /> <br /> Ein Frequenzumrichter ist ein Gerät zur Veränderung der Drehzahl eines Drehstrom Asynchronmotors.<br /> Die Drehzahl eines Drehstrom Asynchronmotors ist nur von der Frequenz der angelegten Spannung abhängig. Eine Verringerung der Netzspannung bei konstanter Frequenz über einen Trafo oder Vorwiderstände verändert durch den zunehmen Schlupf irgendwann auch die Drehzahl, das Ganze ist dann aber stark lastabhängig und somit unbrauchbar. Diese Methode wurde mal vor sehr vielen Jahren für einen Sanftanlauf genutzt.<br /> Ebenfall vor vielen Jahren nutzte man zur Frequenzänderung einen Umformer bestehend aus einem Gleichstrommotor und einem Drehstromgenerator. (Hier und Dort auch Heute noch im Einsatz, z.B. Walzwerk).<br /> <br /> Heute wird die Netzspannung gleichgerichtet, geglättet und eine Leistungselektronik erzeugt dann die dreiphasige Wechselspannung mit variabler Frequenz und Spannung.<br /> <br /> Die nachfolgend beschriebene Schaltung war zuerst für den Einsatz in einem Eigenbau Elektroauto gedacht. Da Drehstrommotoren wesentlich häufiger in Gebrauchtmarkt anzutreffen sind, sind diese auch günstiger als Gleichstrommotoren. Der Gedanke war, einen vorhandenen Motor anders zu verschalten oder neu zu wickeln, sodass dieser an einer geringeren Spannung betrieben werden kann.<br /> <br /> Die Schaltung eignet sich für DC-Spannungen von 30V bis 325V. Mit 30V kann z.B. ein Motor einer Festplatte betrieben werden (dies war mein Testmotor, bevor es an die höheren Spannungen ging) und 325V für einen 230/400V Motor in Dreieckschaltung. Natürlich kann man so ein Gerät mittlerweile für kleines Geld fertig kaufen, aber bei nicht gebräuchlichen Spannungen (Elektroauto) oder ungewöhnlichen Anwendungen ist man mit einem Selbstbau flexibler. <br /> <br /> <br /> Achtung: die Schaltung ist potentialbehaftet. D.h das Massepotentional der Steuerspannung liegt bei Betrieb mit 230V auf ca. 127V gegen Erde! Daher ist bei Progammmodifikationen die Schaltung unbedingt von Netz zu trennen und aus einer Batterie zu speisen.<br /> <br /> == Allgemeines ==<br /> Ein moderner Frequenzumrichter besitzt in der Regel einen Gleichrichter, einen Zwischenkreis und einen Wechselrichter. Davor kommt noch ein Filter zur Verminderung von Störungen zurück in das einspeisende Netz. Der Gleichrichter soll die angelegte Wechselspannung gleichrichten. Die erzeugte pulsierende Gleichspannung ist bei einer 2 phasigen Einspeisung mit 230V ==&gt; UDC = 230V * Wurzel 2 = 325V. <br /> <br /> Der Zwischenkreis glättet und puffert die Gleichspannung. Er besteht aus einem oder mehreren Glättungskondensatoren. Bei Spezialanwendungen wie z.B. einem Elektroauto wird auf die Einspeisung verzichtet und der Zwischenkreis direkt an die Akkus angeschlossen. <br /> <br /> Der Wechselrichter besteht aus drei Halbbrücken. Jede Halbbrücke hat zwei Mos-Fet Transistoren. Je nachdem welcher FET der Halbbrücke leitet, liegt der Brückenabgriff an Plus oder Minus. Sind beide Transistoren leitend, gibt es einen prima Kurzschluss, den es zu vermeiden gilt.<br /> <br /> == Hardware ==<br /> <br /> === Einspeisung und Bremschopper ===<br /> Die Einspeisung besteht aus: den Eingangsklemmen, dem Filter, dem Gleichrichter und dem ersten Zwischenkreiskondensator.<br /> Im Eingangskreis ist ein Ladewiderstand, welcher mittels eines Relais überbrückt werden kann. Das Relais wird ab einer eingestellten Zwischenkreisspannung vom Tiny45 geschaltet, um die Kondensatoren zuerst über den Widerstand langsam zu laden.<br /> Anmerkung zu den Kondensatoren: sie müssen ausreichend spannungsfest sein (&gt;400V aushalten). 450V Typen dürften reichen. Kondensatoren, die geeignet sind finden sich z.B. in Schaltnetzteilen. eBay hat auch öfters welche.<br /> Die Kapazität ist abhängig von der Last. Hier wurden insgesamt 2000µF verwendet.<br /> <br /> C11, C12 und die Drossel sind ein Filter um Störungen zurück ins Netz zu minimieren. Laut Wikipedia sind gute Werte: C11=100nF, C12=4,4nF und eine 1:1 Drossel mit 1 mH pro Spule.<br /> <br /> Arbeitet der Motor generatorisch, d.h. die Motordrehzahl ist größer als der Umrichtersollwert, wird Energie in den Zwischenkreis gespeist. Da die Energie nicht durch den Einspeisegleichrichter zurück ins Netz gelangen kann, steigt in diesen Fall die Zwischenkreisspannung. Die Zwischenkreisspannung muss daher überwacht werden, ab einem bestimmten Wert wird ein sogenannter Bremswiderstand eingeschaltet, in welchen die überschüssige Energie in Wärme umgewandelt wird.<br /> <br /> Der Bremschopper FET wird vom Low-Side Teil eines IR2101 getrieben. Als Bremswiderstand nutze ich eine Glühlampe.<br /> <br /> Von einem Tiny45 wird die Zwischenkreisspannung gemessen. Ist die Spannung grösser 243V und kleiner 408V wird die Meldung “Zwischenkreis OK” herausgegeben. Ab einer Spannung von 243V wird das Relais zur Überbrückung des Ladewiderstands geschaltet. Ab 375V wird der Bremswiderstand gepulst. 375V entspricht 0% PWM, 400V entspricht 100% PWM. Die PWM Frequenz ist 150Hz. Zum Messen der Zwischenkreisspannung wurde ein Spannungsteiler mit 3 Widerständen je 270k (3 Stk. zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit) und einem Poti zum justieren gearbeitet. Das Poti hat 10K, dadurch kann die Spannung am Analogeingang nicht so hoch werden.<br /> <br /> [[Bild:Bremsshopper_3.png|400px]]<br /> <br /> Die Schaltung ist für eine 2 phasige Einspeisung mit 230V gedacht. Bei anderen Eingangsspannungen muss die Erzeugung der Steuerspannung von der Gleichrichtung getrennt werden. Die 15V und 5V können dann über ein Steckernetzteil oder DC/DC Wandler gewonnen werden.<br /> <br /> === Leistungsteil ===<br /> Der Leistungsteil besteht im Wesentlichen aus drei Halbbrücken. Jeweils zwei FET´s in einer Halbbrücke werden von einem IR2109 getrieben, welcher wieder direkt durch den Atmel Mega 88 auf der Steuerungsplatine angesteuert wird. Der IR 2109 steuert immer in Abhängigkeit vom Eingang “IN” entweder den High side- oder den Low side FET durch. Zwischen dem Wechsel liegt immer eine Totzeit von 540ns. Dadurch ist der Programmierer von der Kurzschlussproblematik befreit.<br /> <br /> In den Halbbrücken sind auch auf der High-Side N-Kanal Fet´s eingesetzt. Diese haben den Vorteil, dass sie günstiger und leistungsfähiger gegenüber P-Kanal Fet´s sind. „Problematisch“ ist an ihnen jedoch, dass ihre Gatespannung oberhalb der Zwischenkreisspannung liegen muss. Zur Erzeugung dieser Spannung wird bei jedem Schalten des Low side FET über eine Diode ein Kondensator geladen, aus welchem die Spannungsversorgung zur Ansteuerung des High side FET gewonnen wird. Low und Highside werden über eine Periode der Ausgangsspannung gleich oft geschaltet, so kann der sogenannte Bootstrap Kondensator immer nachgeladen werden. ('' Bootstrap ist lt. Wikipedia: englisch für Stiefelschlaufe, sinngemäß: sich an den eigenen Stiefeln [aus dem Sumpf] herausziehen '')<br /> <br /> Der Ausgangsstrom ist natürlich von den eingesetzten Leistungsschaltern abhängig. Die Schaltung ist mit IRPF 460 (500V Rds&lt; 0.27 Ohm 18.4A) bestückt. Da jeder Transistor durch die Ansteuerung mit Raumzeigermodulation über eine Sinusschwingung zu 50% eingeschaltet ist, kommt man an einen theoretischen Ausgangsstrom von 36,8A. Mit einigen Sicherheitsfaktoren sollten 5-10A Dauerphasenstrom möglich sein, getestet habe ich aber nur mit einem 500W Drehstromgebläse. <br /> Die Platine ist zusätzlich mit Lack isoliert, in sauberer Umgebung reicht der Leiterbahnabstand auch so, aber bei etwas Luftfeuchte ist Lack besser als ein Loch in der Platine.<br /> <br /> '''Leistungshalbleiter:'''<br /> In der Schaltung sind zwei Satz FET´s parallel geschaltet. Der zweite Satz braucht nur bei größerem Strombedarf bestückt werden. Die FET´s werden nach der Zwischenkreisspannung und dem Ausgangestrom ausgewählt. Bei 325V sind IRFP460 eine gute Wahl. <br /> Im Schaltplan sind unterschiedliche Mos-Fet´s angegeben, es sollten aber alle gleich sein.<br /> Die Leiterbahnen müssen evtl. durch Auflöten von Kupferdraht verstärkt werden. Reines Verzinnen bringt durch den relativ hohen spez. Widerstand von Zinn nicht so viel.<br /> <br /> <br /> [[Bild:FU_Wechselrichter.PNG|800px]]<br /> <br /> === Steuerung ===<br /> Die Ansteuerung des Leistungskreis wird mittels Software-PWM realisiert. Zu einer präzisen Bildung der notwendigen Steuersignale ist eine kurze Programmlaufzeit notwendig. Eine LCD Ausgabe oder das Einlesen von Analogwerten sprengt den möglichen Rahmen. Daher ist die Steuerung auf zwei Prozessoren aufgeteilt.<br /> <br /> Ein Mega 88 @20Mhz steuert die Halbbrücken. Er erhält den Frequenz- und Motorspannungssollwert über parallele Eingänge von einem Mega32. Dadurch konnte das Programm und damit auch die Zykluszeit kurz gehalten werden (12,15µs im Hauptprogramm).<br /> <br /> Der Mega 32 ist der gemütliche Verwalter. Er liest den analogen Sollwert, Ist-Zwischenkreisspannung, Ist-Zwischenkreisstrom , Ist-Drehzahl ein und stellt die Werte auf dem LCD dar.<br /> <br /> Der analoge Sollwert ändert sich durch die Rampe des Hoch- und Rücklaufgebers entsprechend langsam, sodass Sollwertsprünge und damit Stromspitzen z.B. beim Motoranlauf vermieden werden. Zur Zeit ist eine Rampe von 2 Sekunden für eine Änderung von 0 auf 50 Hz eingestellt. Der Wert kann im Programm angepasst werden.<br /> <br /> Die Ist-Drehzahlerfassung soll mit einem Hallgeber und einem Magneten an der Motorachse realisiert werden. Dieser Programmteil ist aber noch nicht getestet. Ein Drehzahl von 3000U/min ergibt 50U/sec, dies sollte sich über einen normalen Portpin erfassen lassen.<br /> <br /> Der Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen. Ein OP verstärkt den Spannungsabfall über einen Shunt. Durch die Zwischenkreiskondensatoren ist der Strom hier einigermaßen glatt und lässt sich mit dem Analogeingang messen. Eine Messung der Phasenstromes hab ich nicht mehr auf der Platine unterbekommen und müsste extern erfolgen.<br /> <br /> === Verbindung Steuerung Leistungsteil ===<br /> Auf der Steuerungsplatinne liegen auf dem Wannenstecker PL2, der auch für die Programmierung genutzt werden kann die folgenden Portpins:<br /> <br /> Pin 1 am Stecker --&gt; PB3 --&gt; in1 auf dem Leistungsteil<br /> <br /> Pin 9 am Stecker --&gt; PB4 --&gt; in3 auf dem Leistungsteil<br /> <br /> Pin 7 am Stecker --&gt; PB5 --&gt; in2 auf dem Leistungsteil<br /> <br /> <br /> Pin 3 am Stecker --&gt; PD7 --&gt; SD 1 bis 3 auf dem Leistungsteil (mit Brücken weiter verbinden)<br /> <br /> <br /> In dem Wannenstecker ist eine Buchse mit einem Flachbandkabel. Das Kabel ist aufgetrennt und die notwendigen vier Leitungen sind mit den Anschlüssen auf dem Leistungsteil verlötet. Die anderen Adern sind isoliert. <br /> <br /> [[Bild:FU_Steuerung_Anschluss.PNG|800px]]<br /> <br /> <br /> Achtung: mittels Flachbandkabel keine weiteren Masserverbindungen zwischen Steuerung und Leistungsteil herstellen, da sonst eine Masseschleife entsteht und größere Ströme über die dünne Leitung fließen könnten.<br /> <br /> === Verbindung Steuerung LCD ===<br /> In dem Wannenstecker LCD Port ist eine Buchse mit einem Flachbandkabel. Das Flachbandkabel ist wie folgt mit dem LCD verbunden:<br /> <br /> <br /> PORT B 0 =&gt; LCD PORT 1 =&gt; Pin am Display 11 =&gt; DB4<br /> <br /> PORT B 1 =&gt; LCD PORT 2 =&gt; Pin am Display 12 =&gt; DB5<br /> <br /> PORT B 2 =&gt; LCD PORT 3 =&gt; Pin am Display 13 =&gt; DB6<br /> <br /> PORT B 3 =&gt; LCD PORT 4 =&gt; Pin am Display 14 =&gt; DB7<br /> <br /> PORT B 4 =&gt; LCD PORT 5 =&gt; Pin am Display 4 =&gt; RS<br /> <br /> PORT B 5 =&gt; LCD PORT 6 =&gt; Pin am Display 6 =&gt; E<br /> <br /> Siehe auch : [[Uc-wiki:AVR-Tutorial: LCD|AVR-Tutorial: LCD]]<br /> <br /> == Steuerprogramm ==<br /> <br /> Da der IR 2109 immer den High '''oder''' Low Side FET ansteuert, sind '''immer drei''' der sechs FET´s des Leistungsteils leitend. Es ergeben sich die folgenden Ausgangsmuster, wobei z.B. 001 bedeutet, dass den Halbbrücken 1 und 2 der Low Side FET und in der Halbbrücke 3 der High Side FET leitet. Je nach Motorschaltung (Stern oder Dreieck) ergeben sich unterschiedliche Spannungen an den Motorwicklungen '''u''' , '''v''' und '''w'''.<br /> <br /> {| border=&quot;1&quot;<br /> |-<br /> |<br /> | <br /> | <br /> | Stern<br /> | <br /> |<br /> | <br /> |Dreieck<br /> | <br /> | <br /> |-<br /> | <br /> |<br /> | <br /> | u<br /> | v<br /> | w<br /> |<br /> | u<br /> | v<br /> | w<br /> |-<br /> | Muster 1<br /> |'''001'''<br /> |<br /> | -1/3 Udc<br /> | -1/3 Udc<br /> | +2/3 Udc<br /> |<br /> | 0 V<br /> | - Udc<br /> | + Udc<br /> |-<br /> |Muster 2<br /> |'''011'''<br /> |<br /> | -2/3 Udc<br /> | +1/3 Udc<br /> | +1/3 Udc<br /> |<br /> | - Udc<br /> | 0 V<br /> | + Udc<br /> |-<br /> |Muster 3<br /> |'''010'''<br /> |<br /> | -1/3 Udc<br /> | +2/3 Udc<br /> | -1/3 Udc<br /> |<br /> | - Udc<br /> | + Udc<br /> | 0 V<br /> |-<br /> |Muster 4<br /> |'''110'''<br /> |<br /> | +1/3 Udc<br /> | +1/3 Udc<br /> | -2/3 Udc<br /> |<br /> | 0 V<br /> | + Udc<br /> | - Udc<br /> |-<br /> |Muster 5<br /> |'''100'''<br /> |<br /> | +2/3 Udc<br /> | -1/3 Udc<br /> | -1/3 Udc<br /> |<br /> | + Udc<br /> | 0 V<br /> | - Udc<br /> |-<br /> |Muster 6<br /> |'''101'''<br /> |<br /> | +1/3 Udc<br /> | -2/3 Udc<br /> | +1/3 Udc<br /> |<br /> | + Udc<br /> | -Udc <br /> | 0 V<br /> |}<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> [[Bild:FU_Motorspannungen.PNG|600px]]<br /> <br /> Im obigen Bild sind die geschalteten Ventile zur Vereinfachung weggelassen. Durch die Parallelschaltung von jeweils zwei Motorwicklungen in der Sternschaltung teilt sich die Zwischenkreisspannung im Verhältnis 1/3 zu 2/3 auf. Bei der Dreiecksschaltung wird jeweils eine Wicklung kurzgeschlossen, die Spannung ist hier 0 Volt.<br /> <br /> <br /> <br /> Werden die Ausgangsmuster der Reihe nach ausgegeben, so wird der Rotor des angeschlossenen Motors seine Lage um jeweils 60 Grad verändern. Man spricht von den sechs Spannungsvektoren oder Raumzeigern. Hinzu kommen noch die Muster 000 und 111 bei welchen die Motorspannung 0V ist, da alle Wicklungen an + Udc oder - Udc hängen (Nullspannungsvektor). <br /> Gibt man nun die Ausgangsmuster 1 bis 6 mit der entsprechenden Frequenz heraus, bekommt man eine Drehbewegung des Motors hin. Der Lauf des Motors ist aber ruckelig und der Motor erwärmt sich, da durch das Schalten der Rechtecke eine Menge Blindstrom in Motor unterwegs ist.<br /> <br /> == Raumzeigermodulation ==<br /> Für einen runden Lauf des Motors und natürlich zur Minimierung der Verluste, muss der Motorstrom möglichst sinusförmig sein. Eine Ansteuerung durch eine analoge Verstärkerschaltung wurde immense Verlustleistung hervorrufen. Daher kommt nur eine Realisierung mittels PWM in Frage.<br /> <br /> === Pulsfrequenz ===<br /> Die Höhe der PWM Frequenz ist immer ein Spagat zwischen Schaltverlusten und einer sauberen Nachbildung des Sinus. Je höher die Pulsfrequenz umso besser wird der Sinus getroffen, aber die Schaltverluste in den Leistungshalbleitern steigen ebenfalls. Bei Profigeräten sind Pulsfrequenzen zwischen 5KHz und 16 KHz üblich.<br /> <br /> Realisiert ist in meinem Projekt eine '''Software PWM'''. In der Interrupt-Routine von Timer1 werden die Ausgänge entsprechend gesetzt. Durch die Normierung der nachfolgend erläuterten Tabelle mit den Sinuswerten, der Normierung der Spannungssollwerte und dem Prescaler (TCCR1B=2; // use CLK/8 prescale value, entspricht 0,4 µsec bei 20 MHz) kann die Pulsfrequenz verändert bzw erhöht werden. Dies habe ich aber noch nicht getestet. Für Ausgangsfrequenzen bis 50 Hz sind die 2,5Khz ganz OK. (Siehe Stromverlauf weiter unten)<br /> <br /> <br /> Die Ausgabe wird in meinem Programm in 400µs lange Stücke geteilt. =&gt; Pulsfrequenz = 2,5KHz. Die Auflösung durch den Timer 1 ist 1000 Schritte (1000*0,4µs = 400µs).<br /> <br /> === Modulation ===<br /> <br /> Die Raumzeigermodulation beruht auf folgenden Vorraussetzungen:<br /> <br /> ''' 1) ''' Durch den Halbbrückentreiber ist '''immer einer der beiden''' FET´s einer Halbbrücke leitend. (Totzeit vernachlässigt)<br /> <br /> ''' 2) ''' Gemäß der obigen Tabelle ergibt sich zum Beispiel bei einem im Stern geschaltetem Motor und einem Ausgangsmuster von 001 eine ''' statische ''' Spannung von -1/3 Udc in der Wicklung '''u''' des Motors (-1/3 Udc in '''v''' und +2/3 Udc in '''w'''). Bei dem Muster 011 eine Spannung von -2/3Udc in '''u''', +1/3 Udc in '''v''' und +1/3 Udc in '''w''' .<br /> <br /> ''' 3) '''Gibt man die beiden Muster abwechselnd aus, so ergibt sich in der Motorwicklung ein '''Mittelwert''' aus den beiden Spannungen. Vorausgesetzt man macht es schell genug, so dass die Induktivität der Motorwicklung den Strom glättet.<br /> <br /> ''' 4) ''' Je nach zeitlichem Anteil der beiden Schaltzustände kann die Spannung im '''Verhältnis zu den beiden Zeitanteilen''' variiert werden. Wird z.B. das Muster 001 zu 25% der Zeit und das Muster 011 zu 75% der Zeit ausgegeben so ist die Spannung in der Wicklung '''u''': (0,25*-1/3Udc + 0,75*-2/3Udc)/2 = -0,58Udc<br /> <br /> ''' 5) ''' Der zeitliche Verlauf der Ausgangsspannung wird in '''gleich lange''' Blöcke, entsprechend der Pulsfrequenz aufgeteilt. In hier beschriebenen Programm sind dies 400µs. (siehe Pulsfrequenz) <br /> <br /> ''' 6) ''' In jedem dieser Blöcke werden vier unterschiedliche Ausgangsmuster mit meist unterschiedlichen '''Zeitanteilen''' ausgegeben. Die Zeitanteile der Muster heißen: To, Ta, Te und To. Die Berechnung der Zeitanteile wird nachfolgend beschrieben.<br /> <br /> Für einen sinusförmigen Verlauf der Ausgangsspannung werden die Zeitanteile der beiden jeweiligen Ausgangsmuster in Verhältnis zu Sinus des Umlaufwinkels bewertet. <br /> <br /> Durch die 6 Raumzeiger ist die Periode einer kompletten Sinusschwingung (und damit auch eine gesamte Motorumdrehung) in 6 Sektoren von jeweils 60 Grad Länge geteilt. Jeder Sektor hat eine Anfangsvektor und einen Endvektor mit dem entsprechenden Ausgangsmuster. Je nach dem Wert des Umlaufwinkels Omega wird der Anfangsvektor oder der Endvektor länger, bzw. kürzer eingeschaltet. Durch die Induktivität des Motors bildet sich ein Mittelwert der Spannung in der jeweiligen Motorwicklung proportional zu den Einschaltzeiten. <br /> Im Programm läuft ein Zähler für Omega von 0 bis 59, dann wird der Sektorzähler erhöht und der Omega Zähler auf 0 gesetzt.<br /> <br /> Ta = Zeit Anfangsvektor = proportional zu: sin (60-omega)<br /> <br /> Te = Zeit Endvektor = proportional zu: sin (omega)<br /> <br /> Da jedes Ausgangsmuster alle drei Wicklungen beeinflusst, braucht zur Erzeugung der benötigten Spannungen nur eine Berechnung der Schaltzeiten für alle drei Wicklungen stattfinden. Die Spannung in den anderen beiden Wicklungen ändern sich genauso. <br /> <br /> Da der induktive Widerstand der Motorwicklungen frequenzabhängig ist, muss die Motorspannung umgekehrt proportional zur Frequenz verändert werden. Dies wird durch Verkleinerung der Einschaltdauer der spannungsführenden Vektoren und Ausgabe eines Nullspannungsvektors (Muster 000 oder 111) erreicht.<br /> <br /> Ta = Zeit Anfangsvektor = proportional zu: sin (60-omega)* Motorspannung in %<br /> <br /> Te = Zeit Endvektor = proportional zu: sin (omega)* Motorspannung in %<br /> <br /> To = Zeit Nullspannungsvektor = Pulsperiode-(Zeit Anfangsvektor + Zeit Endvektor)<br /> <br /> Für eine bessere Symmetrie wird To halbiert und jeweils vor und nach den Spannungsvektoren ausgegeben. <br /> Die Nullspannung kann mit dem Muster 000 oder 111 erreicht werden. Zur Minimierung der Schaltverluste in den FET´s wird das Nullspannungsmuster gewählt, bei welchem nur eine Halbbrücke umgeschaltet werden muss. Die Schaltvorgänge werden ebenfalls minimiert, wenn in zwei aufeinander folgenden Pulsperioden die Muster in umgekehrter Reihenfolge ausgegeben werden. Der Mittelwert der erzeugten Spannung wird hierdurch nicht verändert.<br /> <br /> {| border=&quot;1&quot;<br /> |Nullspannungsvektor<br /> |Anfangsvektor<br /> |Endvektor<br /> |Nullspannungsvektor<br /> |Nullspannungsvektor<br /> |Endvektor<br /> |Anfangsvektor<br /> |Nullspannungsvektor<br /> |-<br /> |000<br /> |010<br /> |110<br /> |111<br /> |111<br /> |110<br /> |010<br /> |000<br /> |}<br /> <br /> Werden anstelle eines Motors drei im Dreieck geschaltete Widerstände angeschlossen erhält man folgenden Spannungsverlauf:<br /> <br /> [[Bild:FU_Spannung_an_ohmschen_Widerstand.jpg|400px]]<br /> <br /> Es ist zu erkennen, wie der Anteil der positiven Spannungsanteile mit jeder Pulsperiode (0,4ms oder 2 Einheiten lang) zunimmt.<br /> <br /> === Programm für Atmel Mega 32 ===<br /> Der Prozessor bekommt über 8 Eingänge (analog oder digital) die Steuerbefehle und gibt über parallele Ausgänge die Steuerbefehle an den Mega88 für die Raumzeigermodulation. Angesteuert wird auch ein LCD zur Anzeige vom Ist-Spannung, Ist-Strom, Ist-Drehzahl und Sollwerten.<br /> <br /> Da sich die Ausgangssignale nur relativ langsam ändern, wird der Prozessor mit 1Mhz internem Oszillator betrieben<br /> <br /> '''Timerinterrupts'''<br /> Timer 0 = Hoch- und Rücklaufgeber. Sollwertintegraton, damit bei Sollwertsprüngen die Motordrehzahl langsam geändert wird. Der Eingangssollwert sollvh wird intergriert zum vorzeichenbehafteten Sollwert sollnh<br /> <br /> '''Hauptprogrammablauf: '''<br /> Einlesen des Sollwerts sollvh, Bildung des absoluten Sollwerts sollabs, Bildung des Richtungssignals und Bildung des Freigabesignals.<br /> <br /> Einlesen von Ist-Spannung, Ist-Strom, und analogen Sollwerten.<br /> <br /> Ausgaben an des LCD<br /> <br /> Messung der Ist-Drehzahl<br /> <br /> Und wieder nach oben in der Endlosschleife<br /> <br /> === Programm für Atmel Mega 88 ===<br /> Der Prozessor bekommt den Frequenzsollwert, den Spannungssollwert, die Drehrichtung und das Freigabesignal über parallele Eingänge übermittelt. Angesteuert werden die drei Halbbrücken (IN), die Freigabeeingänge der Brückentreiber (SD) über einen gemeinsamen Ausgang und zwei LED`s.<br /> Hochgezählt wird im Programm der Zeiger für den aktuellen Stand Sinusschwingung am Ausgang (Omega), aufgeteilt in 6 Sektoren. Daraus berechnet werden die Einschaltzeiten der Halbbrücken für jeweils zwei PWM-Perioden (Pulsperioden, zur Unterscheidung von der Periode der Ausgangsspannung). <br /> <br /> '''Timerinterrupts''' <br /> <br /> '''Timer 1''' = Ausgabe der Ausgangsmuster.<br /> <br /> Die Timerwerte werden im Hauptprogramm berechnet und in drei Arrays abgelegt (pzh[8]; pzl[8]; pm[8]).<br /> <br /> Es wird der „pulszykluszaehler“ für die Ausgabe des gewünschten Ausgangsmusters über die dazugehörige Zeit von 0 bis 7 hochgezählt. 7 entspricht dem Ende der zweiten Pulsperiode. <br /> <br /> Pulszykluszaehler 0 ==&gt; Nullspannungsvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 1 ==&gt; Anfangsvektorvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 2 ==&gt; Endvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 3 ==&gt; Nullspannungsvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 4 ==&gt; Nullspannungsvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 5 ==&gt; Endvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 6 ==&gt; Anfangsvektorvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 7 ==&gt; Nullspannungsvektor<br /> <br /> <br /> '''Timer 0''' = Zähler für dem Umlaufwinkel und für den aktuellen Sektor. Die Timerwerte sind in einer Tabelle gespeichert und werden im Abhängigkeit vom Sollwert sollabs an den Timer gegeben Es wird omega bis 59 und sektor bis 6 hochgezählt.<br /> <br /> '''Hauptprogrammablauf:'''<br /> Einlesen des Sollwerts sollabs, der Ausgangsspannung spg, des Richtungssignals richtung und des Freigabesignals enable<br /> Laden der Timerwerte aus der Tabelle fbwfl[sollabs] für den Timer 0 zum Zählen von Omega und den Sektoren<br /> Zwischenspeicherung von Omega und Sektor, damit während der Berechnungen mit den gleichen Werten gerechnet wird. Berechnung der Timerwerte für Timer 1: Ta, Te, To gemäss Raumzeigermodulation mit den dazugehörigen Ausgangsmustern. Die Werte für Sinus Omega 0 bis 59 sind in der Tabelle sin[omega] gespeichert, die Werte für Sinus (60-omega) in der Tabelle sinkomp[omega].<br /> <br /> Ta= (sinkomp[omega]*spannung[sollabs]);<br /> <br /> Te= (sin[omega]*spannung[sollabs]);<br /> <br /> To= ((1000-(Ta+Te))/2);<br /> <br /> Speicherung der Ausgangsmuster und Timerwerte für zwei Pulsperioden<br /> <br /> Und wieder nach oben in der Endlosschleife<br /> <br /> == Funktionstest ==<br /> Hier das Ergebnis aller Bemühungen:<br /> <br /> [[Bild:FU_Motorstrom_30Hz.jpg|400px]]<br /> <br /> Motorstrom in einem angeschossenen Drehstrommotor über einen Shunt gemessen bei 30Hz Ausgangsfrequenz.<br /> <br /> <br /> <br /> [[Bild:FU_Testkandidaten.jpg|400px]]<br /> <br /> Hier die Testkandidaten, die alle thermischen Misshandlungen ausgehalten haben.<br /> <br /> == Downloads ==<br /> <br /> * Einspeisung [[Media:FU_Einspeisung.zip‎|download zip-File]]<br /> <br /> * Leistungsteil [[Media:FU_Wechselrichter.zip‎|download zip-File]]<br /> * Leistungsteil Schaltplan [[Media:FU_Wechselr_Schaltplan.zip‎|download zip-File]]<br /> <br /> * Steuerung [[Media:FU_Steuerung.zip|download zip-File]]<br /> ‎<br /> <br /> == Verluste ==<br /> <br /> 3 Stück IR2109 , 1 Stück Mega 8 , 1 Stück Mega 88 , 4 Stück IRFP150 verstarben in treuer Plichterfüllung durch Unachtsamkeiten des Benutzers<br /> <br /> <br /> <br /> [[Category:Projekte]] [[Category:Wettbewerb]]</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Datei:Bremschopper_3.png&diff=35834 2009-04-28T16:43:43Z

<p>1000fragen: </p> <hr /> <div>Bremschopper</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Datei:Bremschopper_3.png&diff=35833 2009-04-28T16:43:24Z

<p>1000fragen: hat eine neue Version von „Bild:Bremschopper 3.png“ hochgeladen</p> <hr /> <div>Bremschopper, nur ein Massesymbol</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Datei:Bremschopper_3.png&diff=35832 2009-04-28T16:35:25Z

<p>1000fragen: Bremschopper, nur ein Massesymbol</p> <hr /> <div>Bremschopper, nur ein Massesymbol</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Benutzer_Diskussion:1000fragen&diff=35502 2009-04-01T18:09:07Z

<p>1000fragen: </p> <hr /> <div>1000fragen, apropos Bremsshopper mod 2.png<br /> <br /> Du willst sicher nicht einen Käufer der bremst :-)<br /> Du meinst einen Chopper ?<br /> <br /> Grüsse<br /> <br /> MWS<br /> <br /> ----<br /> <br /> Oh ja stimmt, pass ich demnächst mal an! Danke für den Hinweis</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Diskussion:Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=35484 2009-03-31T17:16:36Z

<p>1000fragen: </p> <hr /> <div>== Fragen ==<br /> <br /> Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:<br /> <br /> Wie wird der Motoranlauf realisiert?<br /> Wie wird die Istdrehzahl erfasst?<br /> Wie wird die Iststromaufnahme erfasst?<br /> Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?<br /> <br /> Danke für die Anregungen.<br /> <br /> Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet. <br /> <br /> Hier in Kürze:<br /> <br /> Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm. <br /> <br /> Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.<br /> <br /> Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> == Rampen ==<br /> <br /> Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird &quot;FU selberbauen&quot; mit einem &quot;schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich...&quot; abgetan.<br /> <br /> Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen:<br /> Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?<br /> <br /> Des weiteren: Das ganze ist ja auch für &quot;richtige Motoren&quot; ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?<br /> <br /> Danke für die Lorbeeren.<br /> <br /> Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb &quot;vernichtet&quot;. Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.<br /> <br /> <br /> Die Hoch- und Rücklauframpe ist ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> ----<br /> == Diverse Fragen ==<br /> <br /> Aus der Mailkommunikation mit Axel:<br /> <br /> '''1. zum Ladewiderstand (R16)'''<br /> <br /> R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?<br /> <br /> Antwort:<br /> Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?<br /> <br /> Antwort:<br /> hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.<br /> <br /> Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.<br /> <br /> '''2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:'''<br /> <br /> Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die &gt;400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?<br /> <br /> Antwort: Ja<br /> <br /> Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die &quot;Totzeiten&quot; der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?<br /> <br /> Anwtort: habe ca 2000µF&lt;br /&gt;<br /> alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.<br /> <br /> <br /> '''3. Bezugsquelle IR Chips'''<br /> <br /> wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?<br /> <br /> Antwort: auch von diesen Beiden <br /> <br /> <br /> '''4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil'''<br /> <br /> Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?<br /> <br /> Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden<br /> <br /> Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.<br /> <br /> Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.<br /> <br /> '''5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 &amp; R9'''<br /> <br /> nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 <br /> Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?<br /> <br /> Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit<br /> <br /> Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?<br /> <br /> Das Poti hat 10K<br /> <br /> ----<br /> == Treiber ==<br /> <br /> Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.<br /> <br /> Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.<br /> <br /> ----<br /> <br /> Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?<br /> <br /> Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.<br /> <br /> Mfg Michael<br /> <br /> ----<br /> <br /> == Andere Spannungsversorgung ==<br /> <br /> Hallo,<br /> <br /> Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?<br /> <br /> Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.<br /> <br /> Mit freundlichen Grüßen,<br /> Rupert Eibauer<br /> <br /> Hallo Rupert,<br /> es fleißen zwischen 50 und 100mA.<br /> Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung.<br /> Such lieber einen Platz für den Trafo.<br /> <br /> Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> <br /> == Sektoren ==<br /> Hallo Axel, <br /> ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)<br /> <br /> hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von &quot;sechs sektoren&quot; gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen &quot;schritten&quot; besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs &quot;plumpe schritte&quot; wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)<br /> <br /> wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)<br /> <br /> hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!<br /> <br /> sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;)<br /> gruss, und nochmal respekt,<br /> <br /> heinz<br /> <br /> Hallo Heinz,<br /> <br /> das Programm macht alle 400µs einen &quot;Schritt&quot;. Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.<br /> <br /> Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> == Einige Fragen ==<br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!<br /> <br /> Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.<br /> <br /> Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:<br /> <br /> <br /> <br /> Zum Bremschopper:<br /> <br /> 1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11&gt;325V? <br /> <br /> ''C11, L1 und C12 sind ein Filter um Störungen '' '''zurück''' '' ins Netz zu minimieren. C11,C12 befinden sich auf der Wechselspannungsseite vor dem Gleichrichter! Daher 450V ~ . Bei der Dimensionierung habe ich mich an alte Computernetzteile angelehnt, leider ohne jede Berechnung .''<br /> <br /> 2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind? <br /> <br /> ''Ich hatte leider keine unbegrenzten Geldmittel zur Verfügung, daher habe ich die Zwischenkreiskondensatoren aus alten Computernetzteilen ausgebaut. Es kann natürlich ein großer Kondensator 450V- verwendet werden. ( C11 siehe zu 1) ''<br /> <br /> 3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais? <br /> <br /> ''P1 und P2 sind die Kontakte des'' '''einen''' ''Relais K2. Hatte gerade ein solches Relais in der Bastelkiste. (siehe 2) ''<br /> <br /> 4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V? <br /> <br /> ''Aus 9V~ entstehen nach Gleichrichtung und Glättung 12V bis 15V DC. Die 5V werden durch den 7805 erzeugt. '' <br /> <br /> 5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse? <br /> <br /> ''Sind Klemmanschlüsse zur Wechselrichter-Platine. X1-1 ist 15VDC; X1-3 ist: Zwischenkreis OK, Ladung der Kondensatoren abgeschlossen. ''<br /> <br /> 6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen? <br /> ''B2 ist aus einem alten Schaltnetzteil ein 230V Typ! B1: 30V 100mA ''<br /> <br /> 7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit &gt; 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?<br /> <br /> ''Das ist wie beim Hubraum bei Autos, viel hilft viel und bewahrt einen evtl. vor seltsamen Effekten. 2000µF sollten reichen. ''<br /> <br /> Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten! <br /> Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -&gt; png <br /> <br /> Soll ich den alten Plan einfach ersetzen? Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen. <br /> <br /> ''Kannst Du einstellen, ändere die +12V in +15V damit es sich mit den Bezeichnungen der Leistungsteilplatine nicht beißt. ''<br /> <br /> Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien? <br /> <br /> ''Lässt sich bei mir entpacken: Wechselrichter 4.sch , Wechselrichter 4.brd und der Ordner WR88_RZM mit dem Steuerprogramm ''<br /> <br /> Viele Grüße, <br /> Matthias <br /> 1000fragen 19:28, 18. Mär. 2009 (CET) <br /> <br /> <br /> Hallo Matthias,<br /> habe die Antworten kursiv unter die Fragen geschrieben.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Viele Dank für die Hinweise! Ich habe sie im Artikel verwurstet.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 21:12, 22. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> <br /> <br /> Hi Axel,<br /> <br /> Wegen der Eagle-Dateien: Das Archiv lässt sich bei mir auch entpacken und die Dateien sind auch da, aber wenn ich die dann in Eagle öffne, sind die Pläne leer - Könntest du nochmal kurz nachsehen ob das bei dir auch so ist? Habs unter Windows und unter Linux getestet...<br /> <br /> ''Habe ein zweites Zip File hochgeladen, schau mal ob dieses geht.''<br /> <br /> <br /> Außerdem noch eine Frage zum Schaltplan: Es sind ja einige Kondensatoren parallel geschaltet, z.B. gepolt 100u und ungepolt 100n. Sind die ungepolt 100n-Kondensatoren da, um die gepolten 100u-Kondensatoren vor eventuell falsch gepolten Spannungsspitzen zu schützen? Könnte ich also auch einfach 100u ungepolte Kondensatoren nehmen?<br /> <br /> ''Es geht hier nicht um dir Polung, sondern um die Geschwindigkeit mit der die unterschiedlichen Kondensatoren Ladung aufnehmen können. Die 100n sind für schnelle Änderungen.''<br /> <br /> <br /> Was den Wechselrichter angeht:<br /> <br /> Die Kondensatoren C8, C10, C12, C13: Ist C8+C10=2000uF? Was ist C12+C13? <br /> <br /> ''Da sind einige optionale Kondensatoren auf den Platinen, je nach dem welche Kondensatoren verügbar sind. Wie schon gesagt, es kann nicht schaden etwas mehr zu haben.&quot;<br /> <br /> Ich nehme mal an, dass die Dioden alle vom Typ 1N4004 sind, oder?<br /> <br /> ''Die Dioden sind 1N4004''<br /> <br /> Edit: Hat der Hochstromanschluss ein anderes Massepotential als die IR2109?<br /> <br /> ''Ist das gleiche Potential. Weiss auch nicht, warum ich die Linie nicht herunter gezeichnet habe. ''<br /> <br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 16:49, 25. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----<br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Vielen Dank für deine Antworten! Ich habe jetzt auch das Schema vom Wechselrichter öffnen können - Es lag am Leerzeichen im Dateinamen, das hat die Linux-Version von Eagle wohl nicht so gerne... naja, lernen durch Schmerzen. Ich hab in den letzten Tagen ein Lochrasterplatinenlayout erstellt, dass ich morgen anfangen werde, zusammenzulöten. Ich berichte dann, wie es läuft!<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 19:16, 31. Mär. 2009 (CEST)<br /> <br /> ----</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Datei:Bremsshopper_mod_2.png&diff=35483 2009-03-31T16:36:08Z

<p>1000fragen: Die Seite wurde geleert.</p> <hr /> <div></div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Datei:Bremsshopper_mod_2.png&diff=35482 2009-03-31T16:35:54Z

<p>1000fragen: hat eine neue Version von „Bild:Bremsshopper mod 2.png“ hochgeladen: 100n Kondensatoren wieder hinzugefügt</p> <hr /> <div>Kondensatoren -&gt; Widerstände</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Diskussion:Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=35402 2009-03-25T18:23:45Z

<p>1000fragen: </p> <hr /> <div>== Fragen ==<br /> <br /> Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:<br /> <br /> Wie wird der Motoranlauf realisiert?<br /> Wie wird die Istdrehzahl erfasst?<br /> Wie wird die Iststromaufnahme erfasst?<br /> Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?<br /> <br /> Danke für die Anregungen.<br /> <br /> Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet. <br /> <br /> Hier in Kürze:<br /> <br /> Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm. <br /> <br /> Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.<br /> <br /> Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> == Rampen ==<br /> <br /> Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird &quot;FU selberbauen&quot; mit einem &quot;schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich...&quot; abgetan.<br /> <br /> Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen:<br /> Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?<br /> <br /> Des weiteren: Das ganze ist ja auch für &quot;richtige Motoren&quot; ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?<br /> <br /> Danke für die Lorbeeren.<br /> <br /> Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb &quot;vernichtet&quot;. Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.<br /> <br /> <br /> Die Hoch- und Rücklauframpe ist ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> ----<br /> == Diverse Fragen ==<br /> <br /> Aus der Mailkommunikation mit Axel:<br /> <br /> '''1. zum Ladewiderstand (R16)'''<br /> <br /> R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?<br /> <br /> Antwort:<br /> Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?<br /> <br /> Antwort:<br /> hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.<br /> <br /> Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.<br /> <br /> '''2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:'''<br /> <br /> Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die &gt;400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?<br /> <br /> Antwort: Ja<br /> <br /> Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die &quot;Totzeiten&quot; der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?<br /> <br /> Anwtort: habe ca 2000µF&lt;br /&gt;<br /> alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.<br /> <br /> <br /> '''3. Bezugsquelle IR Chips'''<br /> <br /> wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?<br /> <br /> Antwort: auch von diesen Beiden <br /> <br /> <br /> '''4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil'''<br /> <br /> Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?<br /> <br /> Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden<br /> <br /> Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.<br /> <br /> Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.<br /> <br /> '''5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 &amp; R9'''<br /> <br /> nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 <br /> Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?<br /> <br /> Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit<br /> <br /> Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?<br /> <br /> Das Poti hat 10K<br /> <br /> ----<br /> == Treiber ==<br /> <br /> Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.<br /> <br /> Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.<br /> <br /> ----<br /> <br /> Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?<br /> <br /> Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.<br /> <br /> Mfg Michael<br /> <br /> ----<br /> <br /> == Andere Spannungsversorgung ==<br /> <br /> Hallo,<br /> <br /> Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?<br /> <br /> Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.<br /> <br /> Mit freundlichen Grüßen,<br /> Rupert Eibauer<br /> <br /> Hallo Rupert,<br /> es fleißen zwischen 50 und 100mA.<br /> Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung.<br /> Such lieber einen Platz für den Trafo.<br /> <br /> Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> <br /> == Sektoren ==<br /> Hallo Axel, <br /> ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)<br /> <br /> hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von &quot;sechs sektoren&quot; gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen &quot;schritten&quot; besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs &quot;plumpe schritte&quot; wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)<br /> <br /> wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)<br /> <br /> hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!<br /> <br /> sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;)<br /> gruss, und nochmal respekt,<br /> <br /> heinz<br /> <br /> Hallo Heinz,<br /> <br /> das Programm macht alle 400µs einen &quot;Schritt&quot;. Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.<br /> <br /> Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> == Einige Fragen ==<br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!<br /> <br /> Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.<br /> <br /> Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:<br /> <br /> <br /> <br /> Zum Bremschopper:<br /> <br /> 1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11&gt;325V? <br /> <br /> ''C11, L1 und C12 sind ein Filter um Störungen '' '''zurück''' '' ins Netz zu minimieren. C11,C12 befinden sich auf der Wechselspannungsseite vor dem Gleichrichter! Daher 450V ~ . Bei der Dimensionierung habe ich mich an alte Computernetzteile angelehnt, leider ohne jede Berechnung .''<br /> <br /> 2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind? <br /> <br /> ''Ich hatte leider keine unbegrenzten Geldmittel zur Verfügung, daher habe ich die Zwischenkreiskondensatoren aus alten Computernetzteilen ausgebaut. Es kann natürlich ein großer Kondensator 450V- verwendet werden. ( C11 siehe zu 1) ''<br /> <br /> 3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais? <br /> <br /> ''P1 und P2 sind die Kontakte des'' '''einen''' ''Relais K2. Hatte gerade ein solches Relais in der Bastelkiste. (siehe 2) ''<br /> <br /> 4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V? <br /> <br /> ''Aus 9V~ entstehen nach Gleichrichtung und Glättung 12V bis 15V DC. Die 5V werden durch den 7805 erzeugt. '' <br /> <br /> 5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse? <br /> <br /> ''Sind Klemmanschlüsse zur Wechselrichter-Platine. X1-1 ist 15VDC; X1-3 ist: Zwischenkreis OK, Ladung der Kondensatoren abgeschlossen. ''<br /> <br /> 6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen? <br /> ''B2 ist aus einem alten Schaltnetzteil ein 230V Typ! B1: 30V 100mA ''<br /> <br /> 7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit &gt; 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?<br /> <br /> ''Das ist wie beim Hubraum bei Autos, viel hilft viel und bewahrt einen evtl. vor seltsamen Effekten. 2000µF sollten reichen. ''<br /> <br /> Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten! <br /> Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -&gt; png <br /> <br /> Soll ich den alten Plan einfach ersetzen? Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen. <br /> <br /> ''Kannst Du einstellen, ändere die +12V in +15V damit es sich mit den Bezeichnungen der Leistungsteilplatine nicht beißt. ''<br /> <br /> Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien? <br /> <br /> ''Lässt sich bei mir entpacken: Wechselrichter 4.sch , Wechselrichter 4.brd und der Ordner WR88_RZM mit dem Steuerprogramm ''<br /> <br /> Viele Grüße, <br /> Matthias <br /> 1000fragen 19:28, 18. Mär. 2009 (CET) <br /> <br /> <br /> Hallo Matthias,<br /> habe die Antworten kursiv unter die Fragen geschrieben.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Viele Dank für die Hinweise! Ich habe sie im Artikel verwurstet.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 21:12, 22. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> <br /> <br /> Hi Axel,<br /> <br /> Wegen der Eagle-Dateien: Das Archiv lässt sich bei mir auch entpacken und die Dateien sind auch da, aber wenn ich die dann in Eagle öffne, sind die Pläne leer - Könntest du nochmal kurz nachsehen ob das bei dir auch so ist? Habs unter Windows und unter Linux getestet...<br /> <br /> Außerdem noch eine Frage zum Schaltplan: Es sind ja einige Kondensatoren parallel geschaltet, z.B. gepolt 100u und ungepolt 100n. Sind die ungepolt 100n-Kondensatoren da, um die gepolten 100u-Kondensatoren vor eventuell falsch gepolten Spannungsspitzen zu schützen? Könnte ich also auch einfach 100u ungepolte Kondensatoren nehmen?<br /> <br /> Was den Wechselrichter angeht:<br /> <br /> Die Kondensatoren C8, C10, C12, C13: Ist C8+C10=2000uF? Was ist C12+C13? Ich nehme mal an, dass die Dioden alle vom Typ 1N4004 sind, oder?<br /> <br /> Edit: Hat der Hochstromanschluss ein anderes Massepotential als die IR2109?<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 16:49, 25. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ---</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Diskussion:Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=35393 2009-03-25T15:53:50Z

<p>1000fragen: </p> <hr /> <div>== Fragen ==<br /> <br /> Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:<br /> <br /> Wie wird der Motoranlauf realisiert?<br /> Wie wird die Istdrehzahl erfasst?<br /> Wie wird die Iststromaufnahme erfasst?<br /> Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?<br /> <br /> Danke für die Anregungen.<br /> <br /> Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet. <br /> <br /> Hier in Kürze:<br /> <br /> Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm. <br /> <br /> Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.<br /> <br /> Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> == Rampen ==<br /> <br /> Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird &quot;FU selberbauen&quot; mit einem &quot;schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich...&quot; abgetan.<br /> <br /> Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen:<br /> Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?<br /> <br /> Des weiteren: Das ganze ist ja auch für &quot;richtige Motoren&quot; ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?<br /> <br /> Danke für die Lorbeeren.<br /> <br /> Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb &quot;vernichtet&quot;. Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.<br /> <br /> <br /> Die Hoch- und Rücklauframpe ist ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> ----<br /> == Diverse Fragen ==<br /> <br /> Aus der Mailkommunikation mit Axel:<br /> <br /> '''1. zum Ladewiderstand (R16)'''<br /> <br /> R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?<br /> <br /> Antwort:<br /> Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?<br /> <br /> Antwort:<br /> hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.<br /> <br /> Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.<br /> <br /> '''2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:'''<br /> <br /> Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die &gt;400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?<br /> <br /> Antwort: Ja<br /> <br /> Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die &quot;Totzeiten&quot; der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?<br /> <br /> Anwtort: habe ca 2000µF&lt;br /&gt;<br /> alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.<br /> <br /> <br /> '''3. Bezugsquelle IR Chips'''<br /> <br /> wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?<br /> <br /> Antwort: auch von diesen Beiden <br /> <br /> <br /> '''4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil'''<br /> <br /> Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?<br /> <br /> Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden<br /> <br /> Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.<br /> <br /> Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.<br /> <br /> '''5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 &amp; R9'''<br /> <br /> nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 <br /> Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?<br /> <br /> Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit<br /> <br /> Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?<br /> <br /> Das Poti hat 10K<br /> <br /> ----<br /> == Treiber ==<br /> <br /> Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.<br /> <br /> Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.<br /> <br /> ----<br /> <br /> Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?<br /> <br /> Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.<br /> <br /> Mfg Michael<br /> <br /> ----<br /> <br /> == Andere Spannungsversorgung ==<br /> <br /> Hallo,<br /> <br /> Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?<br /> <br /> Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.<br /> <br /> Mit freundlichen Grüßen,<br /> Rupert Eibauer<br /> <br /> Hallo Rupert,<br /> es fleißen zwischen 50 und 100mA.<br /> Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung.<br /> Such lieber einen Platz für den Trafo.<br /> <br /> Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> <br /> == Sektoren ==<br /> Hallo Axel, <br /> ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)<br /> <br /> hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von &quot;sechs sektoren&quot; gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen &quot;schritten&quot; besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs &quot;plumpe schritte&quot; wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)<br /> <br /> wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)<br /> <br /> hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!<br /> <br /> sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;)<br /> gruss, und nochmal respekt,<br /> <br /> heinz<br /> <br /> Hallo Heinz,<br /> <br /> das Programm macht alle 400µs einen &quot;Schritt&quot;. Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.<br /> <br /> Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> == Einige Fragen ==<br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!<br /> <br /> Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.<br /> <br /> Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:<br /> <br /> <br /> <br /> Zum Bremschopper:<br /> <br /> 1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11&gt;325V? <br /> <br /> ''C11, L1 und C12 sind ein Filter um Störungen '' '''zurück''' '' ins Netz zu minimieren. C11,C12 befinden sich auf der Wechselspannungsseite vor dem Gleichrichter! Daher 450V ~ . Bei der Dimensionierung habe ich mich an alte Computernetzteile angelehnt, leider ohne jede Berechnung .''<br /> <br /> 2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind? <br /> <br /> ''Ich hatte leider keine unbegrenzten Geldmittel zur Verfügung, daher habe ich die Zwischenkreiskondensatoren aus alten Computernetzteilen ausgebaut. Es kann natürlich ein großer Kondensator 450V- verwendet werden. ( C11 siehe zu 1) ''<br /> <br /> 3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais? <br /> <br /> ''P1 und P2 sind die Kontakte des'' '''einen''' ''Relais K2. Hatte gerade ein solches Relais in der Bastelkiste. (siehe 2) ''<br /> <br /> 4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V? <br /> <br /> ''Aus 9V~ entstehen nach Gleichrichtung und Glättung 12V bis 15V DC. Die 5V werden durch den 7805 erzeugt. '' <br /> <br /> 5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse? <br /> <br /> ''Sind Klemmanschlüsse zur Wechselrichter-Platine. X1-1 ist 15VDC; X1-3 ist: Zwischenkreis OK, Ladung der Kondensatoren abgeschlossen. ''<br /> <br /> 6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen? <br /> ''B2 ist aus einem alten Schaltnetzteil ein 230V Typ! B1: 30V 100mA ''<br /> <br /> 7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit &gt; 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?<br /> <br /> ''Das ist wie beim Hubraum bei Autos, viel hilft viel und bewahrt einen evtl. vor seltsamen Effekten. 2000µF sollten reichen. ''<br /> <br /> Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten! <br /> Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -&gt; png <br /> <br /> Soll ich den alten Plan einfach ersetzen? Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen. <br /> <br /> ''Kannst Du einstellen, ändere die +12V in +15V damit es sich mit den Bezeichnungen der Leistungsteilplatine nicht beißt. ''<br /> <br /> Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien? <br /> <br /> ''Lässt sich bei mir entpacken: Wechselrichter 4.sch , Wechselrichter 4.brd und der Ordner WR88_RZM mit dem Steuerprogramm ''<br /> <br /> Viele Grüße, <br /> Matthias <br /> 1000fragen 19:28, 18. Mär. 2009 (CET) <br /> <br /> <br /> Hallo Matthias,<br /> habe die Antworten kursiv unter die Fragen geschrieben.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Viele Dank für die Hinweise! Ich habe sie im Artikel verwurstet.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 21:12, 22. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> <br /> <br /> Hi Axel,<br /> <br /> Wegen der Eagle-Dateien: Das Archiv lässt sich bei mir auch entpacken und die Dateien sind auch da, aber wenn ich die dann in Eagle öffne, sind die Pläne leer - Könntest du nochmal kurz nachsehen ob das bei dir auch so ist? Habs unter Windows und unter Linux getestet...<br /> <br /> Außerdem noch eine Frage zum Schaltplan: Es sind ja einige Kondensatoren parallel geschaltet, z.B. gepolt 100u und ungepolt 100n. Sind die ungepolt 100n-Kondensatoren da, um die gepolten 100u-Kondensatoren vor eventuell falsch gepolten Spannungsspitzen zu schützen? Könnte ich also auch einfach 100u ungepolte Kondensatoren nehmen?<br /> <br /> Was den Wechselrichter angeht:<br /> <br /> Die Kondensatoren C8, C10, C12, C13: Ist C8+C10=2000uF? Was ist C12+C13? Ich nehme mal an, dass die Dioden alle vom Typ 1N4004 sind, oder?<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 16:49, 25. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ---</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Diskussion:Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=35392 2009-03-25T15:49:17Z

<p>1000fragen: </p> <hr /> <div>== Fragen ==<br /> <br /> Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:<br /> <br /> Wie wird der Motoranlauf realisiert?<br /> Wie wird die Istdrehzahl erfasst?<br /> Wie wird die Iststromaufnahme erfasst?<br /> Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?<br /> <br /> Danke für die Anregungen.<br /> <br /> Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet. <br /> <br /> Hier in Kürze:<br /> <br /> Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm. <br /> <br /> Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.<br /> <br /> Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> == Rampen ==<br /> <br /> Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird &quot;FU selberbauen&quot; mit einem &quot;schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich...&quot; abgetan.<br /> <br /> Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen:<br /> Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?<br /> <br /> Des weiteren: Das ganze ist ja auch für &quot;richtige Motoren&quot; ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?<br /> <br /> Danke für die Lorbeeren.<br /> <br /> Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb &quot;vernichtet&quot;. Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.<br /> <br /> <br /> Die Hoch- und Rücklauframpe ist ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> ----<br /> == Diverse Fragen ==<br /> <br /> Aus der Mailkommunikation mit Axel:<br /> <br /> '''1. zum Ladewiderstand (R16)'''<br /> <br /> R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?<br /> <br /> Antwort:<br /> Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?<br /> <br /> Antwort:<br /> hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.<br /> <br /> Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.<br /> <br /> '''2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:'''<br /> <br /> Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die &gt;400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?<br /> <br /> Antwort: Ja<br /> <br /> Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die &quot;Totzeiten&quot; der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?<br /> <br /> Anwtort: habe ca 2000µF&lt;br /&gt;<br /> alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.<br /> <br /> <br /> '''3. Bezugsquelle IR Chips'''<br /> <br /> wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?<br /> <br /> Antwort: auch von diesen Beiden <br /> <br /> <br /> '''4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil'''<br /> <br /> Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?<br /> <br /> Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden<br /> <br /> Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.<br /> <br /> Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.<br /> <br /> '''5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 &amp; R9'''<br /> <br /> nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 <br /> Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?<br /> <br /> Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit<br /> <br /> Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?<br /> <br /> Das Poti hat 10K<br /> <br /> ----<br /> == Treiber ==<br /> <br /> Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.<br /> <br /> Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.<br /> <br /> ----<br /> <br /> Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?<br /> <br /> Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.<br /> <br /> Mfg Michael<br /> <br /> ----<br /> <br /> == Andere Spannungsversorgung ==<br /> <br /> Hallo,<br /> <br /> Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?<br /> <br /> Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.<br /> <br /> Mit freundlichen Grüßen,<br /> Rupert Eibauer<br /> <br /> Hallo Rupert,<br /> es fleißen zwischen 50 und 100mA.<br /> Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung.<br /> Such lieber einen Platz für den Trafo.<br /> <br /> Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> <br /> == Sektoren ==<br /> Hallo Axel, <br /> ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)<br /> <br /> hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von &quot;sechs sektoren&quot; gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen &quot;schritten&quot; besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs &quot;plumpe schritte&quot; wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)<br /> <br /> wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)<br /> <br /> hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!<br /> <br /> sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;)<br /> gruss, und nochmal respekt,<br /> <br /> heinz<br /> <br /> Hallo Heinz,<br /> <br /> das Programm macht alle 400µs einen &quot;Schritt&quot;. Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.<br /> <br /> Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> == Einige Fragen ==<br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!<br /> <br /> Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.<br /> <br /> Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:<br /> <br /> <br /> <br /> Zum Bremschopper:<br /> <br /> 1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11&gt;325V? <br /> <br /> ''C11, L1 und C12 sind ein Filter um Störungen '' '''zurück''' '' ins Netz zu minimieren. C11,C12 befinden sich auf der Wechselspannungsseite vor dem Gleichrichter! Daher 450V ~ . Bei der Dimensionierung habe ich mich an alte Computernetzteile angelehnt, leider ohne jede Berechnung .''<br /> <br /> 2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind? <br /> <br /> ''Ich hatte leider keine unbegrenzten Geldmittel zur Verfügung, daher habe ich die Zwischenkreiskondensatoren aus alten Computernetzteilen ausgebaut. Es kann natürlich ein großer Kondensator 450V- verwendet werden. ( C11 siehe zu 1) ''<br /> <br /> 3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais? <br /> <br /> ''P1 und P2 sind die Kontakte des'' '''einen''' ''Relais K2. Hatte gerade ein solches Relais in der Bastelkiste. (siehe 2) ''<br /> <br /> 4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V? <br /> <br /> ''Aus 9V~ entstehen nach Gleichrichtung und Glättung 12V bis 15V DC. Die 5V werden durch den 7805 erzeugt. '' <br /> <br /> 5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse? <br /> <br /> ''Sind Klemmanschlüsse zur Wechselrichter-Platine. X1-1 ist 15VDC; X1-3 ist: Zwischenkreis OK, Ladung der Kondensatoren abgeschlossen. ''<br /> <br /> 6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen? <br /> ''B2 ist aus einem alten Schaltnetzteil ein 230V Typ! B1: 30V 100mA ''<br /> <br /> 7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit &gt; 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?<br /> <br /> ''Das ist wie beim Hubraum bei Autos, viel hilft viel und bewahrt einen evtl. vor seltsamen Effekten. 2000µF sollten reichen. ''<br /> <br /> Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten! <br /> Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -&gt; png <br /> <br /> Soll ich den alten Plan einfach ersetzen? Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen. <br /> <br /> ''Kannst Du einstellen, ändere die +12V in +15V damit es sich mit den Bezeichnungen der Leistungsteilplatine nicht beißt. ''<br /> <br /> Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien? <br /> <br /> ''Lässt sich bei mir entpacken: Wechselrichter 4.sch , Wechselrichter 4.brd und der Ordner WR88_RZM mit dem Steuerprogramm ''<br /> <br /> Viele Grüße, <br /> Matthias <br /> 1000fragen 19:28, 18. Mär. 2009 (CET) <br /> <br /> <br /> Hallo Matthias,<br /> habe die Antworten kursiv unter die Fragen geschrieben.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Viele Dank für die Hinweise! Ich habe sie im Artikel verwurstet.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 21:12, 22. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> <br /> <br /> Hi Axel,<br /> <br /> Wegen der Eagle-Dateien: Das Archiv lässt sich bei mir auch entpacken und die Dateien sind auch da, aber wenn ich die dann in Eagle öffne, sind die Pläne leer - Könntest du nochmal kurz nachsehen ob das bei dir auch so ist? Habs unter Windows und unter Linux getestet...<br /> <br /> Außerdem noch eine Frage zum Schaltplan: Es sind ja einige Kondensatoren parallel geschaltet, z.B. gepolt 100u und ungepolt 100n. Sind die ungepolt 100n-Kondensatoren da, um die gepolten 100u-Kondensatoren vor eventuell falsch gepolten Spannungsspitzen zu schützen? Könnte ich also auch einfach 100u ungepolte Kondensatoren nehmen?<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 16:49, 25. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ---</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Diskussion:Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=35293 2009-03-22T20:12:25Z

<p>1000fragen: /* Einige Fragen */</p> <hr /> <div>== Fragen ==<br /> <br /> Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:<br /> <br /> Wie wird der Motoranlauf realisiert?<br /> Wie wird die Istdrehzahl erfasst?<br /> Wie wird die Iststromaufnahme erfasst?<br /> Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?<br /> <br /> Danke für die Anregungen.<br /> <br /> Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet. <br /> <br /> Hier in Kürze:<br /> <br /> Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm. <br /> <br /> Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.<br /> <br /> Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> == Rampen ==<br /> <br /> Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird &quot;FU selberbauen&quot; mit einem &quot;schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich...&quot; abgetan.<br /> <br /> Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen:<br /> Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?<br /> <br /> Des weiteren: Das ganze ist ja auch für &quot;richtige Motoren&quot; ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?<br /> <br /> Danke für die Lorbeeren.<br /> <br /> Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb &quot;vernichtet&quot;. Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.<br /> <br /> <br /> Die Hoch- und Rücklauframpe ist ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> ----<br /> == Diverse Fragen ==<br /> <br /> Aus der Mailkommunikation mit Axel:<br /> <br /> '''1. zum Ladewiderstand (R16)'''<br /> <br /> R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?<br /> <br /> Antwort:<br /> Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?<br /> <br /> Antwort:<br /> hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.<br /> <br /> Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.<br /> <br /> '''2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:'''<br /> <br /> Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die &gt;400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?<br /> <br /> Antwort: Ja<br /> <br /> Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die &quot;Totzeiten&quot; der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?<br /> <br /> Anwtort: habe ca 2000µF&lt;br /&gt;<br /> alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.<br /> <br /> <br /> '''3. Bezugsquelle IR Chips'''<br /> <br /> wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?<br /> <br /> Antwort: auch von diesen Beiden <br /> <br /> <br /> '''4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil'''<br /> <br /> Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?<br /> <br /> Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden<br /> <br /> Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.<br /> <br /> Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.<br /> <br /> '''5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 &amp; R9'''<br /> <br /> nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 <br /> Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?<br /> <br /> Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit<br /> <br /> Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?<br /> <br /> Das Poti hat 10K<br /> <br /> ----<br /> == Treiber ==<br /> <br /> Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.<br /> <br /> Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.<br /> <br /> ----<br /> <br /> Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?<br /> <br /> Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.<br /> <br /> Mfg Michael<br /> <br /> ----<br /> <br /> == Andere Spannungsversorgung ==<br /> <br /> Hallo,<br /> <br /> Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?<br /> <br /> Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.<br /> <br /> Mit freundlichen Grüßen,<br /> Rupert Eibauer<br /> <br /> Hallo Rupert,<br /> es fleißen zwischen 50 und 100mA.<br /> Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung.<br /> Such lieber einen Platz für den Trafo.<br /> <br /> Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> <br /> == Sektoren ==<br /> Hallo Axel, <br /> ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)<br /> <br /> hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von &quot;sechs sektoren&quot; gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen &quot;schritten&quot; besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs &quot;plumpe schritte&quot; wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)<br /> <br /> wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)<br /> <br /> hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!<br /> <br /> sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;)<br /> gruss, und nochmal respekt,<br /> <br /> heinz<br /> <br /> Hallo Heinz,<br /> <br /> das Programm macht alle 400µs einen &quot;Schritt&quot;. Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.<br /> <br /> Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> == Einige Fragen ==<br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!<br /> <br /> Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.<br /> <br /> Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:<br /> <br /> <br /> <br /> Zum Bremschopper:<br /> <br /> 1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11&gt;325V? <br /> <br /> ''C11, L1 und C12 sind ein Filter um Störungen '' '''zurück''' '' ins Netz zu minimieren. C11,C12 befinden sich auf der Wechselspannungsseite vor dem Gleichrichter! Daher 450V ~ . Bei der Dimensionierung habe ich mich an alte Computernetzteile angelehnt, leider ohne jede Berechnung .''<br /> <br /> 2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind? <br /> <br /> ''Ich hatte leider keine unbegrenzten Geldmittel zur Verfügung, daher habe ich die Zwischenkreiskondensatoren aus alten Computernetzteilen ausgebaut. Es kann natürlich ein großer Kondensator 450V- verwendet werden. ( C11 siehe zu 1) ''<br /> <br /> 3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais? <br /> <br /> ''P1 und P2 sind die Kontakte des'' '''einen''' ''Relais K2. Hatte gerade ein solches Relais in der Bastelkiste. (siehe 2) ''<br /> <br /> 4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V? <br /> <br /> ''Aus 9V~ entstehen nach Gleichrichtung und Glättung 12V bis 15V DC. Die 5V werden durch den 7805 erzeugt. '' <br /> <br /> 5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse? <br /> <br /> ''Sind Klemmanschlüsse zur Wechselrichter-Platine. X1-1 ist 15VDC; X1-3 ist: Zwischenkreis OK, Ladung der Kondensatoren abgeschlossen. ''<br /> <br /> 6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen? <br /> ''B2 ist aus einem alten Schaltnetzteil ein 230V Typ! B1: 30V 100mA ''<br /> <br /> 7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit &gt; 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?<br /> <br /> ''Das ist wie beim Hubraum bei Autos, viel hilft viel und bewahrt einen evtl. vor seltsamen Effekten. 2000µF sollten reichen. ''<br /> <br /> Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten! <br /> Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -&gt; png <br /> <br /> Soll ich den alten Plan einfach ersetzen? Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen. <br /> <br /> ''Kannst Du einstellen, ändere die +12V in +15V damit es sich mit den Bezeichnungen der Leistungsteilplatine nicht beißt. ''<br /> <br /> Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien? <br /> <br /> ''Lässt sich bei mir entpacken: Wechselrichter 4.sch , Wechselrichter 4.brd und der Ordner WR88_RZM mit dem Steuerprogramm ''<br /> <br /> Viele Grüße, <br /> Matthias <br /> 1000fragen 19:28, 18. Mär. 2009 (CET) <br /> <br /> <br /> Hallo Matthias,<br /> habe die Antworten kursiv unter die Fragen geschrieben.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Viele Dank für die Hinweise! Ich habe sie im Artikel verwurstet.<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 21:12, 22. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> <br /> ---</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Diskussion:Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=35292 2009-03-22T20:12:05Z

<p>1000fragen: /* Einige Fragen */</p> <hr /> <div>== Fragen ==<br /> <br /> Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:<br /> <br /> Wie wird der Motoranlauf realisiert?<br /> Wie wird die Istdrehzahl erfasst?<br /> Wie wird die Iststromaufnahme erfasst?<br /> Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?<br /> <br /> Danke für die Anregungen.<br /> <br /> Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet. <br /> <br /> Hier in Kürze:<br /> <br /> Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm. <br /> <br /> Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.<br /> <br /> Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> == Rampen ==<br /> <br /> Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird &quot;FU selberbauen&quot; mit einem &quot;schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich...&quot; abgetan.<br /> <br /> Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen:<br /> Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?<br /> <br /> Des weiteren: Das ganze ist ja auch für &quot;richtige Motoren&quot; ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?<br /> <br /> Danke für die Lorbeeren.<br /> <br /> Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb &quot;vernichtet&quot;. Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.<br /> <br /> <br /> Die Hoch- und Rücklauframpe ist ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> ----<br /> == Diverse Fragen ==<br /> <br /> Aus der Mailkommunikation mit Axel:<br /> <br /> '''1. zum Ladewiderstand (R16)'''<br /> <br /> R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?<br /> <br /> Antwort:<br /> Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?<br /> <br /> Antwort:<br /> hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.<br /> <br /> Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.<br /> <br /> '''2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:'''<br /> <br /> Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die &gt;400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?<br /> <br /> Antwort: Ja<br /> <br /> Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die &quot;Totzeiten&quot; der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?<br /> <br /> Anwtort: habe ca 2000µF&lt;br /&gt;<br /> alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.<br /> <br /> <br /> '''3. Bezugsquelle IR Chips'''<br /> <br /> wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?<br /> <br /> Antwort: auch von diesen Beiden <br /> <br /> <br /> '''4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil'''<br /> <br /> Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?<br /> <br /> Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden<br /> <br /> Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.<br /> <br /> Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.<br /> <br /> '''5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 &amp; R9'''<br /> <br /> nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 <br /> Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?<br /> <br /> Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit<br /> <br /> Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?<br /> <br /> Das Poti hat 10K<br /> <br /> ----<br /> == Treiber ==<br /> <br /> Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.<br /> <br /> Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.<br /> <br /> ----<br /> <br /> Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?<br /> <br /> Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.<br /> <br /> Mfg Michael<br /> <br /> ----<br /> <br /> == Andere Spannungsversorgung ==<br /> <br /> Hallo,<br /> <br /> Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?<br /> <br /> Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.<br /> <br /> Mit freundlichen Grüßen,<br /> Rupert Eibauer<br /> <br /> Hallo Rupert,<br /> es fleißen zwischen 50 und 100mA.<br /> Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung.<br /> Such lieber einen Platz für den Trafo.<br /> <br /> Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> <br /> == Sektoren ==<br /> Hallo Axel, <br /> ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)<br /> <br /> hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von &quot;sechs sektoren&quot; gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen &quot;schritten&quot; besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs &quot;plumpe schritte&quot; wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)<br /> <br /> wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)<br /> <br /> hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!<br /> <br /> sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;)<br /> gruss, und nochmal respekt,<br /> <br /> heinz<br /> <br /> Hallo Heinz,<br /> <br /> das Programm macht alle 400µs einen &quot;Schritt&quot;. Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.<br /> <br /> Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> == Einige Fragen ==<br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!<br /> <br /> Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.<br /> <br /> Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:<br /> <br /> <br /> <br /> Zum Bremschopper:<br /> <br /> 1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11&gt;325V? <br /> <br /> ''C11, L1 und C12 sind ein Filter um Störungen '' '''zurück''' '' ins Netz zu minimieren. C11,C12 befinden sich auf der Wechselspannungsseite vor dem Gleichrichter! Daher 450V ~ . Bei der Dimensionierung habe ich mich an alte Computernetzteile angelehnt, leider ohne jede Berechnung .''<br /> <br /> 2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind? <br /> <br /> ''Ich hatte leider keine unbegrenzten Geldmittel zur Verfügung, daher habe ich die Zwischenkreiskondensatoren aus alten Computernetzteilen ausgebaut. Es kann natürlich ein großer Kondensator 450V- verwendet werden. ( C11 siehe zu 1) ''<br /> <br /> 3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais? <br /> <br /> ''P1 und P2 sind die Kontakte des'' '''einen''' ''Relais K2. Hatte gerade ein solches Relais in der Bastelkiste. (siehe 2) ''<br /> <br /> 4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V? <br /> <br /> ''Aus 9V~ entstehen nach Gleichrichtung und Glättung 12V bis 15V DC. Die 5V werden durch den 7805 erzeugt. '' <br /> <br /> 5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse? <br /> <br /> ''Sind Klemmanschlüsse zur Wechselrichter-Platine. X1-1 ist 15VDC; X1-3 ist: Zwischenkreis OK, Ladung der Kondensatoren abgeschlossen. ''<br /> <br /> 6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen? <br /> ''B2 ist aus einem alten Schaltnetzteil ein 230V Typ! B1: 30V 100mA ''<br /> <br /> 7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit &gt; 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?<br /> <br /> ''Das ist wie beim Hubraum bei Autos, viel hilft viel und bewahrt einen evtl. vor seltsamen Effekten. 2000µF sollten reichen. ''<br /> <br /> Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten! <br /> Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -&gt; png <br /> <br /> Soll ich den alten Plan einfach ersetzen? Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen. <br /> <br /> ''Kannst Du einstellen, ändere die +12V in +15V damit es sich mit den Bezeichnungen der Leistungsteilplatine nicht beißt. ''<br /> <br /> Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien? <br /> <br /> ''Lässt sich bei mir entpacken: Wechselrichter 4.sch , Wechselrichter 4.brd und der Ordner WR88_RZM mit dem Steuerprogramm ''<br /> <br /> Viele Grüße, <br /> Matthias <br /> 1000fragen 19:28, 18. Mär. 2009 (CET) <br /> <br /> <br /> Hallo Matthias,<br /> habe die Antworten kursiv unter die Fragen geschrieben.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> Hey Axel,<br /> <br /> Viele Dank für die Hinweise! Ich habe sie im Artikel verwurstet.<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 21:12, 22. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> <br /> ---</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=35291 2009-03-22T20:07:49Z

<p>1000fragen: Modifizierte Abbildung (mehr Angaben, 12V zu 15V geändert), kleine Änderungen im Text, Anmerkung zum Netzfilter.</p> <hr /> <div>von Axel Jeromin<br /> <br /> <br /> [[Bild:FU_WR_und_Steuerung.jpg|600px]]<br /> <br /> Die FETs befinden sich auf der Unterseite der Platine, so ließ sich der Kühlkörper leicher montieren. Trotz der waagerechten Ausrichtung der Kühlrippen wird der Kühlkörper nach 30 min Betrieb nur ca. 40° C warm.<br /> <br /> Bei erfolgreichem Nachbau, bitte ich um eine Rückmeldung unter Diskussion. Danke<br /> <br /> == Einleitung ==<br /> <br /> Ein Frequenzumrichter ist ein Gerät zur Veränderung der Drehzahl eines Drehstrom Asynchronmotors.<br /> Die Drehzahl eines Drehstrom Asynchronmotors ist nur von der Frequenz der angelegten Spannung abhängig. Eine Verringerung der Netzspannung bei konstanter Frequenz über einen Trafo oder Vorwiderstände verändert durch den zunehmen Schlupf irgendwann auch die Drehzahl, das Ganze ist dann aber stark lastabhängig und somit unbrauchbar. Diese Methode wurde mal vor sehr vielen Jahren für einen Sanftanlauf genutzt.<br /> Ebenfall vor vielen Jahren nutzte man zur Frequenzänderung einen Umformer bestehend aus einem Gleichstrommotor und einem Drehstromgenerator. (Hier und Dort auch Heute noch im Einsatz, z.B. Walzwerk).<br /> <br /> Heute wird die Netzspannung gleichgerichtet, geglättet und eine Leistungselektronik erzeugt dann die dreiphasige Wechselspannung mit variabler Frequenz und Spannung.<br /> <br /> Die nachfolgend beschriebene Schaltung war zuerst für den Einsatz in einem Eigenbau Elektroauto gedacht. Da Drehstrommotoren wesentlich häufiger in Gebrauchtmarkt anzutreffen sind, sind diese auch günstiger als Gleichstrommotoren. Der Gedanke war, einen vorhandenen Motor anders zu verschalten oder neu zu wickeln, sodass dieser an einer geringeren Spannung betrieben werden kann.<br /> <br /> Die Schaltung eignet sich für DC-Spannungen von 30V bis 325V. Mit 30V kann z.B. ein Motor einer Festplatte betrieben werden (dies war mein Testmotor, bevor es an die höheren Spannungen ging) und 325V für einen 230/400V Motor in Dreieckschaltung. Natürlich kann man so ein Gerät mittlerweile für kleines Geld fertig kaufen, aber bei nicht gebräuchlichen Spannungen (Elektroauto) oder ungewöhnlichen Anwendungen ist man mit einem Selbstbau flexibler. <br /> <br /> <br /> Achtung: die Schaltung ist potentialbehaftet. D.h das Massepotentional der Steuerspannung liegt bei Betrieb mit 230V auf ca. 127V gegen Erde! Daher ist bei Progammmodifikationen die Schaltung unbedingt von Netz zu trennen und aus einer Batterie zu speisen.<br /> <br /> == Allgemeines ==<br /> Ein moderner Frequenzumrichter besitzt in der Regel einen Gleichrichter, einen Zwischenkreis und einen Wechselrichter. Davor kommt noch ein Filter zur Verminderung von Störungen zurück in das einspeisende Netz. Der Gleichrichter soll die angelegte Wechselspannung gleichrichten. Die erzeugte pulsierende Gleichspannung ist bei einer 2 phasigen Einspeisung mit 230V ==&gt; UDC = 230V * Wurzel 2 = 325V. <br /> <br /> Der Zwischenkreis glättet und puffert die Gleichspannung. Er besteht aus einem oder mehreren Glättungskondensatoren. Bei Spezialanwendungen wie z.B. einem Elektroauto wird auf die Einspeisung verzichtet und der Zwischenkreis direkt an die Akkus angeschlossen. <br /> <br /> Der Wechselrichter besteht aus drei Halbbrücken. Jede Halbbrücke hat zwei Mos-Fet Transistoren. Je nachdem welcher FET der Halbbrücke leitet, liegt der Brückenabgriff an Plus oder Minus. Sind beide Transistoren leitend, gibt es einen prima Kurzschluss, den es zu vermeiden gilt.<br /> <br /> == Hardware ==<br /> <br /> === Einspeisung und Bremschopper ===<br /> Die Einspeisung besteht aus: den Eingangsklemmen, dem Filter, dem Gleichrichter und dem ersten Zwischenkreiskondensator.<br /> Im Eingangskreis ist ein Ladewiderstand, welcher mittels eines Relais überbrückt werden kann. Das Relais wird ab einer eingestellten Zwischenkreisspannung vom Tiny45 geschaltet, um die Kondensatoren zuerst über den Widerstand langsam zu laden.<br /> Anmerkung zu den Kondensatoren: sie müssen ausreichend spannungsfest sein (&gt;400V aushalten). 450V Typen dürften reichen. Kondensatoren, die geeignet sind finden sich z.B. in Schaltnetzteilen. eBay hat auch öfters welche.<br /> Die Kapazität ist abhängig von der Last. Hier wurden insgesamt 2000µF verwendet.<br /> <br /> C11, C12 und die Drossel sind ein Filter um Störungen zurück ins Netz zu minimieren. Laut Wikipedia sind gute Werte: C11=100nF, C12=4,4nF und eine 1:1 Drossel mit 1 mH pro Spule.<br /> <br /> Arbeitet der Motor generatorisch, d.h. die Motordrehzahl ist größer als der Umrichtersollwert, wird Energie in den Zwischenkreis gespeist. Da die Energie nicht durch den Einspeisegleichrichter zurück ins Netz gelangen kann, steigt in diesen Fall die Zwischenkreisspannung. Die Zwischenkreisspannung muss daher überwacht werden, ab einem bestimmten Wert wird ein sogenannter Bremswiderstand eingeschaltet, in welchen die überschüssige Energie in Wärme umgewandelt wird.<br /> <br /> Der Bremschopper FET wird vom Low-Side Teil eines IR2101 getrieben. Als Bremswiderstand nutze ich eine Glühlampe.<br /> <br /> Von einem Tiny45 wird die Zwischenkreisspannung gemessen. Ist die Spannung grösser 243V und kleiner 408V wird die Meldung “Zwischenkreis OK” herausgegeben. Ab einer Spannung von 243V wird das Relais zur Überbrückung des Ladewiderstands geschaltet. Ab 375V wird der Bremswiderstand gepulst. 375V entspricht 0% PWM, 400V entspricht 100% PWM. Die PWM Frequenz ist 150Hz. Zum Messen der Zwischenkreisspannung wurde ein Spannungsteiler mit 3 Widerständen je 270k (3 Stk. zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit) und einem Poti zum justieren gearbeitet. Das Poti hat 10K, dadurch kann die Spannung am Analogeingang nicht so hoch werden.<br /> <br /> [[Bild:Bremsshopper_mod_2.png|400px]]<br /> <br /> Die Schaltung ist für eine 2 phasige Einspeisung mit 230V gedacht. Bei anderen Eingangsspannungen muss die Erzeugung der Steuerspannung von der Gleichrichtung getrennt werden. Die 15V und 5V können dann über ein Steckernetzteil oder DC/DC Wandler gewonnen werden.<br /> <br /> === Leistungsteil ===<br /> Der Leistungsteil besteht im Wesentlichen aus drei Halbbrücken. Jeweils zwei FET´s in einer Halbbrücke werden von einem IR2109 getrieben, welcher wieder direkt durch den Atmel Mega 88 auf der Steuerungsplatine angesteuert wird. Der IR 2109 steuert immer in Abhängigkeit vom Eingang “IN” entweder den High side- oder den Low side FET durch. Zwischen dem Wechsel liegt immer eine Totzeit von 540ns. Dadurch ist der Programmierer von der Kurzschlussproblematik befreit.<br /> <br /> In den Halbbrücken sind auch auf der High-Side N-Kanal Fet´s eingesetzt. Diese haben den Vorteil, dass sie günstiger und leistungsfähiger gegenüber P-Kanal Fet´s sind. „Problematisch“ ist an ihnen jedoch, dass ihre Gatespannung oberhalb der Zwischenkreisspannung liegen muss. Zur Erzeugung dieser Spannung wird bei jedem Schalten des Low side FET über eine Diode ein Kondensator geladen, aus welchem die Spannungsversorgung zur Ansteuerung des High side FET gewonnen wird. Low und Highside werden über eine Periode der Ausgangsspannung gleich oft geschaltet, so kann der sogenannte Bootstrap Kondensator immer nachgeladen werden. ('' Bootstrap ist lt. Wikipedia: englisch für Stiefelschlaufe, sinngemäß: sich an den eigenen Stiefeln [aus dem Sumpf] herausziehen '')<br /> <br /> Der Ausgangsstrom ist natürlich von den eingesetzten Leistungsschaltern abhängig. Die Schaltung ist mit IRPF 460 (500V Rds&lt; 0.27 Ohm 18.4A) bestückt. Da jeder Transistor durch die Ansteuerung mit Raumzeigermodulation über eine Sinusschwingung zu 50% eingeschaltet ist, kommt man an einen theoretischen Ausgangsstrom von 36,8A. Mit einigen Sicherheitsfaktoren sollten 5-10A Dauerphasenstrom möglich sein, getestet habe ich aber nur mit einem 500W Drehstromgebläse. <br /> Die Platine ist zusätzlich mit Lack isoliert, in sauberer Umgebung reicht der Leiterbahnabstand auch so, aber bei etwas Luftfeuchte ist Lack besser als ein Loch in der Platine.<br /> <br /> '''Leistungshalbleiter:'''<br /> In der Schaltung sind zwei Satz FET´s parallel geschaltet. Der zweite Satz braucht nur bei größerem Strombedarf bestückt werden. Die FET´s werden nach der Zwischenkreisspannung und dem Ausgangestrom ausgewählt. Bei 325V sind IRFP460 eine gute Wahl. <br /> Im Schaltplan sind unterschiedliche Mos-Fet´s angegeben, es sollten aber alle gleich sein.<br /> Die Leiterbahnen müssen evtl. durch Auflöten von Kupferdraht verstärkt werden. Reines Verzinnen bringt durch den relativ hohen spez. Widerstand von Zinn nicht so viel.<br /> <br /> <br /> [[Bild:FU_Wechselrichter.PNG|800px]]<br /> <br /> === Steuerung ===<br /> Die Ansteuerung des Leistungskreis wird mittels Software-PWM realisiert. Zu einer präzisen Bildung der notwendigen Steuersignale ist eine kurze Programmlaufzeit notwendig. Eine LCD Ausgabe oder das Einlesen von Analogwerten sprengt den möglichen Rahmen. Daher ist die Steuerung auf zwei Prozessoren aufgeteilt.<br /> <br /> Ein Mega 88 @20Mhz steuert die Halbbrücken. Er erhält den Frequenz- und Motorspannungssollwert über parallele Eingänge von einem Mega32. Dadurch konnte das Programm und damit auch die Zykluszeit kurz gehalten werden (12,15µs im Hauptprogramm).<br /> <br /> Der Mega 32 ist der gemütliche Verwalter. Er liest den analogen Sollwert, Ist-Zwischenkreisspannung, Ist-Zwischenkreisstrom , Ist-Drehzahl ein und stellt die Werte auf dem LCD dar.<br /> <br /> Der analoge Sollwert ändert sich durch die Rampe des Hoch- und Rücklaufgebers entsprechend langsam, sodass Sollwertsprünge und damit Stromspitzen z.B. beim Motoranlauf vermieden werden. Zur Zeit ist eine Rampe von 2 Sekunden für eine Änderung von 0 auf 50 Hz eingestellt. Der Wert kann im Programm angepasst werden.<br /> <br /> Die Ist-Drehzahlerfassung soll mit einem Hallgeber und einem Magneten an der Motorachse realisiert werden. Dieser Programmteil ist aber noch nicht getestet. Ein Drehzahl von 3000U/min ergibt 50U/sec, dies sollte sich über einen normalen Portpin erfassen lassen.<br /> <br /> Der Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen. Ein OP verstärkt den Spannungsabfall über einen Shunt. Durch die Zwischenkreiskondensatoren ist der Strom hier einigermaßen glatt und lässt sich mit dem Analogeingang messen. Eine Messung der Phasenstromes hab ich nicht mehr auf der Platine unterbekommen und müsste extern erfolgen.<br /> <br /> === Verbindung Steuerung Leistungsteil ===<br /> Auf der Steuerungsplatinne liegen auf dem Wannenstecker PL2, der auch für die Programmierung genutzt werden kann die folgenden Portpins:<br /> <br /> Pin 1 am Stecker --&gt; PB3 --&gt; in1 auf dem Leistungsteil<br /> <br /> Pin 9 am Stecker --&gt; PB4 --&gt; in3 auf dem Leistungsteil<br /> <br /> Pin 7 am Stecker --&gt; PB5 --&gt; in2 auf dem Leistungsteil<br /> <br /> <br /> Pin 3 am Stecker --&gt; PD7 --&gt; SD 1 bis 3 auf dem Leistungsteil (mit Brücken weiter verbinden)<br /> <br /> <br /> In dem Wannenstecker ist eine Buchse mit einem Flachbandkabel. Das Kabel ist aufgetrennt und die notwendigen vier Leitungen sind mit den Anschlüssen auf dem Leistungsteil verlötet. Die anderen Adern sind isoliert. <br /> <br /> [[Bild:FU_Steuerung_Anschluss.PNG|800px]]<br /> <br /> <br /> Achtung: mittels Flachbandkabel keine weiteren Masserverbindungen zwischen Steuerung und Leistungsteil herstellen, da sonst eine Masseschleife entsteht und größere Ströme über die dünne Leitung fließen könnten.<br /> <br /> === Verbindung Steuerung LCD ===<br /> In dem Wannenstecker LCD Port ist eine Buchse mit einem Flachbandkabel. Das Flachbandkabel ist wie folgt mit dem LCD verbunden:<br /> <br /> <br /> PORT B 0 =&gt; LCD PORT 1 =&gt; Pin am Display 11 =&gt; DB4<br /> <br /> PORT B 1 =&gt; LCD PORT 2 =&gt; Pin am Display 12 =&gt; DB5<br /> <br /> PORT B 2 =&gt; LCD PORT 3 =&gt; Pin am Display 13 =&gt; DB6<br /> <br /> PORT B 3 =&gt; LCD PORT 4 =&gt; Pin am Display 14 =&gt; DB7<br /> <br /> PORT B 4 =&gt; LCD PORT 5 =&gt; Pin am Display 4 =&gt; RS<br /> <br /> PORT B 5 =&gt; LCD PORT 6 =&gt; Pin am Display 6 =&gt; E<br /> <br /> Siehe auch : [[Uc-wiki:AVR-Tutorial: LCD|AVR-Tutorial: LCD]]<br /> <br /> == Steuerprogramm ==<br /> <br /> Da der IR 2109 immer den High '''oder''' Low Side FET ansteuert, sind '''immer drei''' der sechs FET´s des Leistungsteils leitend. Es ergeben sich die folgenden Ausgangsmuster, wobei z.B. 001 bedeutet, dass den Halbbrücken 1 und 2 der Low Side FET und in der Halbbrücke 3 der High Side FET leitet. Je nach Motorschaltung (Stern oder Dreieck) ergeben sich unterschiedliche Spannungen an den Motorwicklungen '''u''' , '''v''' und '''w'''.<br /> <br /> {| border=&quot;1&quot;<br /> |-<br /> |<br /> | <br /> | <br /> | Stern<br /> | <br /> |<br /> | <br /> |Dreieck<br /> | <br /> | <br /> |-<br /> | <br /> |<br /> | <br /> | u<br /> | v<br /> | w<br /> |<br /> | u<br /> | v<br /> | w<br /> |-<br /> | Muster 1<br /> |'''001'''<br /> |<br /> | -1/3 Udc<br /> | -1/3 Udc<br /> | +2/3 Udc<br /> |<br /> | 0 V<br /> | - Udc<br /> | + Udc<br /> |-<br /> |Muster 2<br /> |'''011'''<br /> |<br /> | -2/3 Udc<br /> | +1/3 Udc<br /> | +1/3 Udc<br /> |<br /> | - Udc<br /> | 0 V<br /> | + Udc<br /> |-<br /> |Muster 3<br /> |'''010'''<br /> |<br /> | -1/3 Udc<br /> | +2/3 Udc<br /> | -1/3 Udc<br /> |<br /> | - Udc<br /> | + Udc<br /> | 0 V<br /> |-<br /> |Muster 4<br /> |'''110'''<br /> |<br /> | +1/3 Udc<br /> | +1/3 Udc<br /> | -2/3 Udc<br /> |<br /> | 0 V<br /> | + Udc<br /> | - Udc<br /> |-<br /> |Muster 5<br /> |'''100'''<br /> |<br /> | +2/3 Udc<br /> | -1/3 Udc<br /> | -1/3 Udc<br /> |<br /> | + Udc<br /> | 0 V<br /> | - Udc<br /> |-<br /> |Muster 6<br /> |'''101'''<br /> |<br /> | +1/3 Udc<br /> | -2/3 Udc<br /> | +1/3 Udc<br /> |<br /> | + Udc<br /> | -Udc <br /> | 0 V<br /> |}<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> [[Bild:FU_Motorspannungen.PNG|600px]]<br /> <br /> Im obigen Bild sind die geschalteten Ventile zur Vereinfachung weggelassen. Durch die Parallelschaltung von jeweils zwei Motorwicklungen in der Sternschaltung teilt sich die Zwischenkreisspannung im Verhältnis 1/3 zu 2/3 auf. Bei der Dreiecksschaltung wird jeweils eine Wicklung kurzgeschlossen, die Spannung ist hier 0 Volt.<br /> <br /> <br /> <br /> Werden die Ausgangsmuster der Reihe nach ausgegeben, so wird der Rotor des angeschlossenen Motors seine Lage um jeweils 60 Grad verändern. Man spricht von den sechs Spannungsvektoren oder Raumzeigern. Hinzu kommen noch die Muster 000 und 111 bei welchen die Motorspannung 0V ist, da alle Wicklungen an + Udc oder - Udc hängen (Nullspannungsvektor). <br /> Gibt man nun die Ausgangsmuster 1 bis 6 mit der entsprechenden Frequenz heraus, bekommt man eine Drehbewegung des Motors hin. Der Lauf des Motors ist aber ruckelig und der Motor erwärmt sich, da durch das Schalten der Rechtecke eine Menge Blindstrom in Motor unterwegs ist.<br /> <br /> == Raumzeigermodulation ==<br /> Für einen runden Lauf des Motors und natürlich zur Minimierung der Verluste, muss der Motorstrom möglichst sinusförmig sein. Eine Ansteuerung durch eine analoge Verstärkerschaltung wurde immense Verlustleistung hervorrufen. Daher kommt nur eine Realisierung mittels PWM in Frage.<br /> <br /> === Pulsfrequenz ===<br /> Die Höhe der PWM Frequenz ist immer ein Spagat zwischen Schaltverlusten und einer sauberen Nachbildung des Sinus. Je höher die Pulsfrequenz umso besser wird der Sinus getroffen, aber die Schaltverluste in den Leistungshalbleitern steigen ebenfalls. Bei Profigeräten sind Pulsfrequenzen zwischen 5KHz und 16 KHz üblich.<br /> <br /> Realisiert ist in meinem Projekt eine '''Software PWM'''. In der Interrupt-Routine von Timer1 werden die Ausgänge entsprechend gesetzt. Durch die Normierung der nachfolgend erläuterten Tabelle mit den Sinuswerten, der Normierung der Spannungssollwerte und dem Prescaler (TCCR1B=2; // use CLK/8 prescale value, entspricht 0,4 µsec bei 20 MHz) kann die Pulsfrequenz verändert bzw erhöht werden. Dies habe ich aber noch nicht getestet. Für Ausgangsfrequenzen bis 50 Hz sind die 2,5Khz ganz OK. (Siehe Stromverlauf weiter unten)<br /> <br /> <br /> Die Ausgabe wird in meinem Programm in 400µs lange Stücke geteilt. =&gt; Pulsfrequenz = 2,5KHz. Die Auflösung durch den Timer 1 ist 1000 Schritte (1000*0,4µs = 400µs).<br /> <br /> === Modulation ===<br /> <br /> Die Raumzeigermodulation beruht auf folgenden Vorraussetzungen:<br /> <br /> ''' 1) ''' Durch den Halbbrückentreiber ist '''immer einer der beiden''' FET´s einer Halbbrücke leitend. (Totzeit vernachlässigt)<br /> <br /> ''' 2) ''' Gemäß der obigen Tabelle ergibt sich zum Beispiel bei einem im Stern geschaltetem Motor und einem Ausgangsmuster von 001 eine ''' statische ''' Spannung von -1/3 Udc in der Wicklung '''u''' des Motors (-1/3 Udc in '''v''' und +2/3 Udc in '''w'''). Bei dem Muster 011 eine Spannung von -2/3Udc in '''u''', +1/3 Udc in '''v''' und +1/3 Udc in '''w''' .<br /> <br /> ''' 3) '''Gibt man die beiden Muster abwechselnd aus, so ergibt sich in der Motorwicklung ein '''Mittelwert''' aus den beiden Spannungen. Vorausgesetzt man macht es schell genug, so dass die Induktivität der Motorwicklung den Strom glättet.<br /> <br /> ''' 4) ''' Je nach zeitlichem Anteil der beiden Schaltzustände kann die Spannung im '''Verhältnis zu den beiden Zeitanteilen''' variiert werden. Wird z.B. das Muster 001 zu 25% der Zeit und das Muster 011 zu 75% der Zeit ausgegeben so ist die Spannung in der Wicklung '''u''': (0,25*-1/3Udc + 0,75*-2/3Udc)/2 = -0,58Udc<br /> <br /> ''' 5) ''' Der zeitliche Verlauf der Ausgangsspannung wird in '''gleich lange''' Blöcke, entsprechend der Pulsfrequenz aufgeteilt. In hier beschriebenen Programm sind dies 400µs. (siehe Pulsfrequenz) <br /> <br /> ''' 6) ''' In jedem dieser Blöcke werden vier unterschiedliche Ausgangsmuster mit meist unterschiedlichen '''Zeitanteilen''' ausgegeben. Die Zeitanteile der Muster heißen: To, Ta, Te und To. Die Berechnung der Zeitanteile wird nachfolgend beschrieben.<br /> <br /> Für einen sinusförmigen Verlauf der Ausgangsspannung werden die Zeitanteile der beiden jeweiligen Ausgangsmuster in Verhältnis zu Sinus des Umlaufwinkels bewertet. <br /> <br /> Durch die 6 Raumzeiger ist die Periode einer kompletten Sinusschwingung (und damit auch eine gesamte Motorumdrehung) in 6 Sektoren von jeweils 60 Grad Länge geteilt. Jeder Sektor hat eine Anfangsvektor und einen Endvektor mit dem entsprechenden Ausgangsmuster. Je nach dem Wert des Umlaufwinkels Omega wird der Anfangsvektor oder der Endvektor länger, bzw. kürzer eingeschaltet. Durch die Induktivität des Motors bildet sich ein Mittelwert der Spannung in der jeweiligen Motorwicklung proportional zu den Einschaltzeiten. <br /> Im Programm läuft ein Zähler für Omega von 0 bis 59, dann wird der Sektorzähler erhöht und der Omega Zähler auf 0 gesetzt.<br /> <br /> Ta = Zeit Anfangsvektor = proportional zu: sin (60-omega)<br /> <br /> Te = Zeit Endvektor = proportional zu: sin (omega)<br /> <br /> Da jedes Ausgangsmuster alle drei Wicklungen beeinflusst, braucht zur Erzeugung der benötigten Spannungen nur eine Berechnung der Schaltzeiten für alle drei Wicklungen stattfinden. Die Spannung in den anderen beiden Wicklungen ändern sich genauso. <br /> <br /> Da der induktive Widerstand der Motorwicklungen frequenzabhängig ist, muss die Motorspannung umgekehrt proportional zur Frequenz verändert werden. Dies wird durch Verkleinerung der Einschaltdauer der spannungsführenden Vektoren und Ausgabe eines Nullspannungsvektors (Muster 000 oder 111) erreicht.<br /> <br /> Ta = Zeit Anfangsvektor = proportional zu: sin (60-omega)* Motorspannung in %<br /> <br /> Te = Zeit Endvektor = proportional zu: sin (omega)* Motorspannung in %<br /> <br /> To = Zeit Nullspannungsvektor = Pulsperiode-(Zeit Anfangsvektor + Zeit Endvektor)<br /> <br /> Für eine bessere Symmetrie wird To halbiert und jeweils vor und nach den Spannungsvektoren ausgegeben. <br /> Die Nullspannung kann mit dem Muster 000 oder 111 erreicht werden. Zur Minimierung der Schaltverluste in den FET´s wird das Nullspannungsmuster gewählt, bei welchem nur eine Halbbrücke umgeschaltet werden muss. Die Schaltvorgänge werden ebenfalls minimiert, wenn in zwei aufeinander folgenden Pulsperioden die Muster in umgekehrter Reihenfolge ausgegeben werden. Der Mittelwert der erzeugten Spannung wird hierdurch nicht verändert.<br /> <br /> {| border=&quot;1&quot;<br /> |Nullspannungsvektor<br /> |Anfangsvektor<br /> |Endvektor<br /> |Nullspannungsvektor<br /> |Nullspannungsvektor<br /> |Endvektor<br /> |Anfangsvektor<br /> |Nullspannungsvektor<br /> |-<br /> |000<br /> |010<br /> |110<br /> |111<br /> |111<br /> |110<br /> |010<br /> |000<br /> |}<br /> <br /> Werden anstelle eines Motors drei im Dreieck geschaltete Widerstände angeschlossen erhält man folgenden Spannungsverlauf:<br /> <br /> [[Bild:FU_Spannung_an_ohmschen_Widerstand.jpg|400px]]<br /> <br /> Es ist zu erkennen, wie der Anteil der positiven Spannungsanteile mit jeder Pulsperiode (0,4ms oder 2 Einheiten lang) zunimmt.<br /> <br /> === Programm für Atmel Mega 32 ===<br /> Der Prozessor bekommt über 8 Eingänge (analog oder digital) die Steuerbefehle und gibt über parallele Ausgänge die Steuerbefehle an den Mega88 für die Raumzeigermodulation. Angesteuert wird auch ein LCD zur Anzeige vom Ist-Spannung, Ist-Strom, Ist-Drehzahl und Sollwerten.<br /> <br /> Da sich die Ausgangssignale nur relativ langsam ändern, wird der Prozessor mit 1Mhz internem Oszillator betrieben<br /> <br /> '''Timerinterrupts'''<br /> Timer 0 = Hoch- und Rücklaufgeber. Sollwertintegraton, damit bei Sollwertsprüngen die Motordrehzahl langsam geändert wird. Der Eingangssollwert sollvh wird intergriert zum vorzeichenbehafteten Sollwert sollnh<br /> <br /> '''Hauptprogrammablauf: '''<br /> Einlesen des Sollwerts sollvh, Bildung des absoluten Sollwerts sollabs, Bildung des Richtungssignals und Bildung des Freigabesignals.<br /> <br /> Einlesen von Ist-Spannung, Ist-Strom, und analogen Sollwerten.<br /> <br /> Ausgaben an des LCD<br /> <br /> Messung der Ist-Drehzahl<br /> <br /> Und wieder nach oben in der Endlosschleife<br /> <br /> === Programm für Atmel Mega 88 ===<br /> Der Prozessor bekommt den Frequenzsollwert, den Spannungssollwert, die Drehrichtung und das Freigabesignal über parallele Eingänge übermittelt. Angesteuert werden die drei Halbbrücken (IN), die Freigabeeingänge der Brückentreiber (SD) über einen gemeinsamen Ausgang und zwei LED`s.<br /> Hochgezählt wird im Programm der Zeiger für den aktuellen Stand Sinusschwingung am Ausgang (Omega), aufgeteilt in 6 Sektoren. Daraus berechnet werden die Einschaltzeiten der Halbbrücken für jeweils zwei PWM-Perioden (Pulsperioden, zur Unterscheidung von der Periode der Ausgangsspannung). <br /> <br /> '''Timerinterrupts''' <br /> <br /> '''Timer 1''' = Ausgabe der Ausgangsmuster.<br /> <br /> Die Timerwerte werden im Hauptprogramm berechnet und in drei Arrays abgelegt (pzh[8]; pzl[8]; pm[8]).<br /> <br /> Es wird der „pulszykluszaehler“ für die Ausgabe des gewünschten Ausgangsmusters über die dazugehörige Zeit von 0 bis 7 hochgezählt. 7 entspricht dem Ende der zweiten Pulsperiode. <br /> <br /> Pulszykluszaehler 0 ==&gt; Nullspannungsvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 1 ==&gt; Anfangsvektorvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 2 ==&gt; Endvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 3 ==&gt; Nullspannungsvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 4 ==&gt; Nullspannungsvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 5 ==&gt; Endvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 6 ==&gt; Anfangsvektorvektor<br /> <br /> Pulszykluszaehler 7 ==&gt; Nullspannungsvektor<br /> <br /> <br /> '''Timer 0''' = Zähler für dem Umlaufwinkel und für den aktuellen Sektor. Die Timerwerte sind in einer Tabelle gespeichert und werden im Abhängigkeit vom Sollwert sollabs an den Timer gegeben Es wird omega bis 59 und sektor bis 6 hochgezählt.<br /> <br /> '''Hauptprogrammablauf:'''<br /> Einlesen des Sollwerts sollabs, der Ausgangsspannung spg, des Richtungssignals richtung und des Freigabesignals enable<br /> Laden der Timerwerte aus der Tabelle fbwfl[sollabs] für den Timer 0 zum Zählen von Omega und den Sektoren<br /> Zwischenspeicherung von Omega und Sektor, damit während der Berechnungen mit den gleichen Werten gerechnet wird. Berechnung der Timerwerte für Timer 1: Ta, Te, To gemäss Raumzeigermodulation mit den dazugehörigen Ausgangsmustern. Die Werte für Sinus Omega 0 bis 59 sind in der Tabelle sin[omega] gespeichert, die Werte für Sinus (60-omega) in der Tabelle sinkomp[omega].<br /> <br /> Ta= (sinkomp[omega]*spannung[sollabs]);<br /> <br /> Te= (sin[omega]*spannung[sollabs]);<br /> <br /> To= ((1000-(Ta+Te))/2);<br /> <br /> Speicherung der Ausgangsmuster und Timerwerte für zwei Pulsperioden<br /> <br /> Und wieder nach oben in der Endlosschleife<br /> <br /> == Funktionstest ==<br /> Hier das Ergebnis aller Bemühungen:<br /> <br /> [[Bild:FU_Motorstrom_30Hz.jpg|400px]]<br /> <br /> Motorstrom in einem angeschossenen Drehstrommotor über einen Shunt gemessen bei 30Hz Ausgangsfrequenz.<br /> <br /> <br /> <br /> [[Bild:FU_Testkandidaten.jpg|400px]]<br /> <br /> Hier die Testkandidaten, die alle thermischen Misshandlungen ausgehalten haben.<br /> <br /> == Downloads ==<br /> <br /> * Einspeisung [[Media:FU_Einspeisung.zip‎|download zip-File]]<br /> <br /> * Leistungsteil [[Media:FU_Wechselrichter.zip‎|download zip-File]]<br /> <br /> * Steuerung [[Media:FU_Steuerung.zip|download zip-File]]<br /> ‎<br /> <br /> == Verluste ==<br /> <br /> 3 Stück IR2109 , 1 Stück Mega 8 , 1 Stück Mega 88 , 4 Stück IRFP150 verstarben in treuer Plichterfüllung durch Unachtsamkeiten des Benutzers<br /> <br /> <br /> <br /> [[Category:Projekte]] [[Category:Wettbewerb]]</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Datei:Bremsshopper_mod_2.png&diff=35290 2009-03-22T20:01:31Z

<p>1000fragen: Kondensatoren -&gt; Widerstände</p> <hr /> <div>Kondensatoren -&gt; Widerstände</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Datei:Bremsshopper_mod.png&diff=35289 2009-03-22T19:46:29Z

<p>1000fragen: Dies ist eine modifizierte Form der Datei Bremsshopper.png, die den Einspeisungsteil eines Frequenzumrichters beschreibt. Die Übersichtlichkeit wurde erhöht und einige Werte ergänzt.</p> <hr /> <div>Dies ist eine modifizierte Form der Datei Bremsshopper.png, die den Einspeisungsteil eines Frequenzumrichters beschreibt. Die Übersichtlichkeit wurde erhöht und einige Werte ergänzt.</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Benutzer:1000fragen&diff=35174 2009-03-18T18:31:45Z

<p>1000fragen: Die Seite wurde neu angelegt: Hallo! Ich heiße Matthias und studiere im 6. Semester Physik in Bonn. Zur Elektronik bin ich vor einigen Monaten gekommen, mit der Idee, aus meinem Motorrad ein Elekt...</p> <hr /> <div>Hallo!<br /> <br /> Ich heiße Matthias und studiere im 6. Semester Physik in Bonn. Zur Elektronik bin ich vor einigen Monaten gekommen, mit der Idee, aus meinem Motorrad ein Elektromotorrad zu bauen. Glücklicherweise gibt es an der Uni ein Studenten-Elektroniklabor, in dem alle Teile verfügbar sind - und wenn mal eins fehlt, bestell ich es über die Uni... Mal sehen, was aus der Idee dann konkret wird! Ich glaub ja nicht dran, dass ich es schaffe, aber auf jeden Fall macht es Spaß und ich lerne eine Menge. Und wenn ich nie anfange, wird es auch nicht fertig, also los gehts!!<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 19:31, 18. Mär. 2009 (CET)</div>

1000fragen https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Diskussion:Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation&diff=35173 2009-03-18T18:28:47Z

<p>1000fragen: </p> <hr /> <div>== Fragen ==<br /> <br /> Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:<br /> <br /> Wie wird der Motoranlauf realisiert?<br /> Wie wird die Istdrehzahl erfasst?<br /> Wie wird die Iststromaufnahme erfasst?<br /> Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?<br /> <br /> Danke für die Anregungen.<br /> <br /> Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet. <br /> <br /> Hier in Kürze:<br /> <br /> Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm. <br /> <br /> Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.<br /> <br /> Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen<br /> <br /> <br /> ----<br /> <br /> == Rampen ==<br /> <br /> Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird &quot;FU selberbauen&quot; mit einem &quot;schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich...&quot; abgetan.<br /> <br /> Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen:<br /> Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?<br /> <br /> Des weiteren: Das ganze ist ja auch für &quot;richtige Motoren&quot; ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?<br /> <br /> Danke für die Lorbeeren.<br /> <br /> Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb &quot;vernichtet&quot;. Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.<br /> <br /> <br /> Die Hoch- und Rücklauframpe ist ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.<br /> <br /> Axel<br /> <br /> <br /> ----<br /> == Diverse Fragen ==<br /> <br /> Aus der Mailkommunikation mit Axel:<br /> <br /> '''1. zum Ladewiderstand (R16)'''<br /> <br /> R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?<br /> <br /> Antwort:<br /> Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?<br /> <br /> Antwort:<br /> hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.<br /> <br /> Rückfrage:<br /> Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.<br /> <br /> Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.<br /> <br /> '''2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:'''<br /> <br /> Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die &gt;400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?<br /> <br /> Antwort: Ja<br /> <br /> Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die &quot;Totzeiten&quot; der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?<br /> <br /> Anwtort: habe ca 2000µF&lt;br /&gt;<br /> alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.<br /> <br /> <br /> '''3. Bezugsquelle IR Chips'''<br /> <br /> wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?<br /> <br /> Antwort: auch von diesen Beiden <br /> <br /> <br /> '''4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil'''<br /> <br /> Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?<br /> <br /> Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden<br /> <br /> Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.<br /> <br /> Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.<br /> <br /> '''5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 &amp; R9'''<br /> <br /> nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 <br /> Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?<br /> <br /> Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit<br /> <br /> Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?<br /> <br /> Das Poti hat 10K<br /> <br /> ----<br /> == Treiber ==<br /> <br /> Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.<br /> <br /> Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.<br /> <br /> ----<br /> <br /> Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?<br /> <br /> Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.<br /> <br /> Mfg Michael<br /> <br /> ----<br /> <br /> == Andere Spannungsversorgung ==<br /> <br /> Hallo,<br /> <br /> Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?<br /> <br /> Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.<br /> <br /> Mit freundlichen Grüßen,<br /> Rupert Eibauer<br /> <br /> Hallo Rupert,<br /> es fleißen zwischen 50 und 100mA.<br /> Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung.<br /> Such lieber einen Platz für den Trafo.<br /> <br /> Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> <br /> == Sektoren ==<br /> Hallo Axel, <br /> ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)<br /> <br /> hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von &quot;sechs sektoren&quot; gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen &quot;schritten&quot; besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs &quot;plumpe schritte&quot; wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)<br /> <br /> wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)<br /> <br /> hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!<br /> <br /> sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;)<br /> gruss, und nochmal respekt,<br /> <br /> heinz<br /> <br /> Hallo Heinz,<br /> <br /> das Programm macht alle 400µs einen &quot;Schritt&quot;. Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.<br /> <br /> Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.<br /> <br /> Axel<br /> ----<br /> <br /> == Einige Fragen ==<br /> <br /> Hallo Axel,<br /> <br /> Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!<br /> <br /> Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.<br /> <br /> Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:<br /> <br /> Zum Bremschopper:<br /> <br /> 1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11&gt;325V?<br /> <br /> 2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind?<br /> <br /> 3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais?<br /> <br /> 4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V?<br /> <br /> 5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse?<br /> <br /> 6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen?<br /> <br /> 7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit &gt; 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?<br /> <br /> Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten!<br /> <br /> Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch<br /> <br /> http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -&gt; png<br /> <br /> Soll ich den alten Plan einfach ersetzen?<br /> <br /> Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen.<br /> <br /> Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien?<br /> <br /> Viele Grüße,<br /> <br /> Matthias<br /> <br /> [[Benutzer:1000fragen|1000fragen]] 19:28, 18. Mär. 2009 (CET)<br /> <br /> ----</div>

1000fragen