Relais für Zwischenkreisspannung

Gast #3632531
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Hallo Community,

Also ich bin gerade dabei einen Frequenzumrichter zu bauen. Dies soll 
als Matura-Projekt (italienisches Schulsystem) dienen.

Also beim Einstecken des Umrichters sollen die 
Zwischenkreiskondensatoren langsam über einen Vorladewiderstand geladen 
werden. Dann soll dieser Vorladewiderstand über einen Schließerkontakt 
eines Relais überbrückt werden.
Ich habe mir vorgestellt, dass dieser Kontakt bei 210V schließen soll 
(FU mit einphasigen Eingang).

Nun meine erste Frage: Wie kann ich realisieren, dass ein Relais erst 
bei solchen Spannungen von ca. 210V anzieht und den Kontakt schließt? 
Gibt es eventuell fertige Relais die dies können?

Frage zwei: Da mein Frequenzumrichter mit einphasig 230V/50Hz 
Eingangsspannung und B2U Gleichrichterschaltung arbeitet muss eine 
Brummspannung von ca. effektiv 230V geglättet werden. Welche kapazität 
sollte verbaut werden und wie groß und mit welcher Leistung sollte der 
Vorladewiderstand ausgelegt werden?

Danke schon mal für die Hilfe
Gast #3632563
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Tech Nick schrieb:
> und mit welcher Leistung sollte der
> Vorladewiderstand ausgelegt werden?

Im Normalfall wird da der Einschaltvorgang eher selten stattfindet nicht 
nach Leistung sondern nach Impulsenergie ausgelegt.

Die Dimensionierung hängt auch davon ab wie schnell der 
Zwischenkreiskondensator geladen werden soll und wie hoch der maximale 
Ladestrom werden soll.

Gruß Anja
Gast #3632704
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Hallo,

noch ein Tipp, damit das Relais schließen noch unkritischer wird:
Es gibt Ladewiderstände mit PTC-Charakteristik:
http://www.epcos.de/epcos/192854/tech-library/artikel/products---technologies/article-products---technologies/ueberstroeme-sicher-begrenzen/192058

Sollte aus irgendeinem Fehler der Zwischenkreis belstet werden während 
das Relais noch offen ist oder das Relais nicht schließen, brennt dir 
der Widerstand nicht ab, weil er selber hochohmig wird.
Wichtig ist, dass der Widerstand nur im Fehlerfall hochohmig wird, nicht 
im Normalbetrieb (man kann das über die thermische Kapazität berechnen).
Gast #3632798
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Wenn deine Zwischenkreisspannung bei starker Belastung einbricht, gibt 
es 2 Möglichkeiten:

a) Dein Relais fällt wieder ab und der Vorwiderstand ist wieder aktiv. 
D.h.  die ZK-Spannung bricht vollends zusammen. Damit hängt der Vorwid. 
im Laststromkreis und macht einen auf Glühwürmchen.

b)Wenn dei Relais geschlossen bleibt bei einem Spannungseinbruch, dann 
wird der Impuls-Ladestrom für die Elkos auch wieder höher, als du 
ursprünglich zulassen wolltest.

Damit wäre die Relais-Geschichte obsolet. Es sei denn, du blockierst die 
Endstufe bei Unterspannung.
#3632966
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Der Umrichter wird doch bestimmt über ein wenig Intelligenz verfügen, 
und über eine Messung der Zwischenkreisspannung. Dann kann dieser uC 
auch das Schütz zur Überbrückung des Ladewiderstands mit bedienen.

Alternativ (besser, professioneller) läufts mit einer aktiven oder 
wenigstens passiven PFC-Schaltung: Aktiv wird der Zwischenkreis mit 
PFC-Chip und Leistungsstufe aufgeladen, passiv geht's mit einer 
50Hz-Drossel. Beide Varianten lassen sich z.B. in PC-Netzteilen 
abschauen (bzw. ein solches für ein Einzelstück zur Teilegewinnung 
ausnutzen).

Welchen Leistungsbereich strebst du an?
Gast #3633584
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Ein Ntc würede schon funktionieren um die Kondensatoren zu laden...

Jedoch was passiert wenn man die Kondensatoren aufladen lässt und dann 
den Motor am Umrichter nicht einschaltet? Der Ntc wird wieder hochohmig 
(Kondensatoren geladen, Motor aus bedeutet kein Strom durch den Ntc und 
er wird hochohmig)

Dies wird dann zum Nachteil wenn man den Motor plötzlich mit hochohmigen 
Ntc einschaltet oder?

Und was passiert wenn der Motor nur mit 5Hz laufen soll? ist dann der 
Ntc nicht hochohmig weil zu wenig Strom fließt? Überbrückung dennoch 
notwendig?
Gast #3633669
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NTC schwer zu dimensionieren weil ein Kompromiss nötig ist.
Den Richtigen zu finden wird auch nicht ganz einfach sein.

Verliere nicht zu viel Zeit mit diesem Detail, du wirst wohl
noch schwierigere Hürden überwinden müssen ! Ein billiger
Hochleistungswiderstand tut es ja.
Gast #3633826
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Die beste Variante ist m.M. die Aufladung des Zk-Elkos über einen PTC, 
Grund wie von Somebody123 erläutert. Das Relais wird geschlossen, wenn 
die Spannung am Elko den Spitzenwert der Eingangsspannung erreicht hat. 
Dazu Spannungen vor und nach dem Widerstand messen. Bei ca. 15 Volt 
Differenz Relais schießen, dann kann der FU einschalten. Das Relais darf 
erst wieder geöffnet werden, wenn der FU aus ist!
Ich unterstelle, dass Dein FU Mikrocontroller gesteuert ist. Die 
Relaissteuerung so zu realisieren, dürfte den geringsten Teil der 
Aufgabe darstellen.
#3633900
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Also ich kenne das aus professionellen Anwendungen auch über 
Lade-Widerstände oder einen NTC, beide Varianten werden im Betrieb von 
einem Relais überbrückt. Dadurch kühlt auch der NTC nach erfolgtem Start 
schnell wieder ab und steht für einen erneuten Start schneller zur 
Verfügung. Ein bereits erwärmter NTC würde den Strom so gut wie gar 
nicht begrenzen.

Allerdings ist immer ein wenig Überwachungstechnik nötig.

Die meisten FUs laden ihren Zwischenkreis so 0,5..1,0 Sekunden lang auf, 
dann zieht das Relais an und überbrückt die Strombegrenzung. Danach wird 
die aktive PFC eingeschaltet (insofern vorhanden, heute wohl ab 70W 
Pflicht) und die Zwischenkreisspannung auf den Sollwert hochgefahren.

Auf jeden Fall findet bei einer Überbrückung der Strombegrenzung aber 
eine Überwachung der Eingangsspannung vor dem Gleichrichter statt. Sinkt 
die zu weit ab schaltet der FU ab und löst auch sofort das Relais. 
Dadurch steht die Strombegrenzung bei Spannungsrückkehr wieder zur 
Verfügung.

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