Hallo,
Ich habe eine LiMa (3kW) mit einer Ausgangsspannung von 57,4V. Ich
möchte damit 36V Motoren antreiben und gleichzeitig 36V Gel-Akkus
(40,8Volt) laden. Wie kann ich am einfachsten die Spannung auf 41 Volt
reduzieren ohne viel Leistung zu verlieren?
Also: Ich treibe mit einem Motor/Kurbel/Windrad??? eine??? Lichtmaschine
an die dann einen Motor??? antreibt und gleichzeitig den/die Akkus
lädt???
Bisschen präziser wäre sehr hilfreich.
Mal grob gesagt: Step-Down Wandler???
Das einfachste wäre wohl, sich den Regler anzuschauen, der den
Erregerstom im Rotor regelt.
Da wird irgendwo eine Referenz drin sein, die den Strom so regelt, dass
57 Volt herauskommen (drehzahlunabhängig).
Wenn Du diese Referenz entsprechend anpasst, hast Du keine
Verlustleistung verbraten.
Werner
Klaus schrieb:>> Ich habe eine LiMa (3kW) mit einer Ausgangsspannung von 57,4V.>> Im Leerlauf hochohmig gemessen>> MfG Klaus
Dann miss mal mit Belastung, z.B. zwei 24V-Autolampen in Reihe.
Normalerweise funktionieren "echte" Lichtmaschinen aber nur
mit einer parallelgeschalteten Bleibatterie einwandfrei.
Werner schrieb:> Wenn Du diese Referenz entsprechend anpasst, hast Du
...nur noch 2,15kW, da der Strom die Verluste macht. Wenn man bei 52,3A
bleibt, um die Maschine und die Gleichrichterdioden nicht thermisch zu
zerstören.
mfg mf
Vielen Dank für Eure Anmerkungen.
Die LiMa läüft von einem Verbrenner angetrieben mit ungefähr
Solldrehzahl, Ist an 4x12V Bleibatterien angeschlossen und liefert in
dieser Konstellation 54,4V. Im Leerlauf ohne Batterien 57V. Die LiMa hat
eine von außen zugeführte Erregerspannung von 14V. Wenn ich die
Erregerspannung reduziere (Anfrage beim Hersteller) sinkt die Leistung
erheblich (30-40%).
Deshalb meine Anfrage hier. Einen StepDown der mir 41V und 100A daraus
macht habe ich bislang nicht gefunden. Sonst wäre das wohl die
einfachste und günstigste Lösung.
Du möchtest also gar nicht die Lichtmaschinenspannung reduzieren, sonst
könntest du die angeschlossenen 48V Akku nicht aufladen.
Sondern du möchtest aus dem 48V Akku auch einen 36V Akku laden und aus
diesem dann einen 36V Motor versorgen.
Glück gehabt, das geht mit einem strombegrenzten step down
Spannungsregler, eingestellt auf 40.8V, wie man sie über eBay bekommt.
Denn ohne 48V Akku oder gar ohne 36V Akku geht nur die Reduzierung der
Reglerspannung, also ein anderer Regler an der LiMa.
36V ist ne blöde Spannung. Was spricht dagegen, den Motor über einen
richtigen Motorcontroller zu betreiben, welcher den Motor strom- und
leistungsgeregelt betreibt? Dann passt die Spannung am Motor
automagisch.
Maxon Escon oder EPos fallen mir da ein.
Die Maschine war ursprünglich mal für 48V ausgelegt. Das heißt maximale
Generatorspannung 54,4V. Gemessen dann sogar sogar 57V. Es sind
BLDC-Motoren mit max. 50V Betriebsspannung angeschlossen. Aus
Sicherheitsgründen haben wir alles auf nominal 36V also max 40,8Volt
(3x12V) umgestellt. Um nicht einen neuen Generator kaufen zu müssen,
suche ich nach der Möglichkeit einer möglichst verlustfreien
Spannungsreduzierung.
Fiete11 schrieb:> Die Maschine war ursprünglich mal für 48V ausgelegt. Das heißt maximale> Generatorspannung 54,4V. Gemessen dann sogar sogar 57V. Es sind> BLDC-Motoren mit max. 50V Betriebsspannung angeschlossen. Aus> Sicherheitsgründen haben wir alles auf nominal 36V also max 40,8Volt> (3x12V) umgestellt.
Was für eine "Maschine"?
Die ganze Zeit ging es um einen durch einen Verbrennungsmotor
angetriebenen Generator mit regelbarer Erregerspannung.
Was meinst du mit auf 36V umgestellt? Also keine 4 x 12V Akkus, sondern
nur noch 3x12V Akkus?
Warum aus "Sicherheitsgründen"?
Kleinspannung geht DC bis 120V.
Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Kleinspannung
Sorry aber wenn dir jemand helfen soll dann musst du dir etwas mehr Mühe
mit der Beschreibung deines Problems geben.
Du kannst auf jeden Fall nicht einfach einen Step Down Converter an den
Generator hängen ohne daß da 4x12V Pufferakkus dran sind. Die Regelung
des Generators würde sehr wahrscheinlich spinnen.
Die "Maschine" ist eine landwirtschaftliche Maschine, angetrieben von
einem Verbrennungsmotor. Dieser treibt ebenfalls den Generator.
Mit Sicherheitsgründen meine ich mögliche Überspannungen an den teuren
Motorcontrollern. Max 50 Volt-Geräte möchte ich nicht dauerhaft mit 57,4
Volt versorgen.
Da die Generatoren nicht übermäßig spannungsstabil sind, habe ich mich
entschlossen alles auf 36Volt umzustellen. Da bin ich auch bei
Spannungsschwankungen (oder Spitzen) deutlich unter der 50V Grenze der
Controller.
Ich werde den Generator mal ausbauen und öffnen. Damit verliere ich zwar
die Garantie, aber wie soll ich sonst herausfinden, was da an
Spannungsregelung drin ist.
Fiete11 schrieb:> Ich werde den Generator mal ausbauen und öffnen. Damit verliere ich zwar> die Garantie, aber wie soll ich sonst herausfinden, was da an> Spannungsregelung drin ist.
Gibt der Hersteller keine Unterlagen heraus?
Man wird immer sehr höflich vertröstet. Einen neuen Generator (36V) kann
ich selbstverständlich in 3 Wochen für 800€ bekommen.
Ich hab den Generator jetzt geöffnet und ein paar Bilder angehängt. 2x
geöffneter Generator mit losem aufliegendem Regler, dann 3x Regler. An
dem Stehbolzen auf der Reglereinheit wird die Erregerspannung (14V)
angeschlossen.
Wo kann ich jetzt was messen? Weiter aufbrechen möchte ich das nicht.
Fiete11 schrieb:> An> dem Stehbolzen auf der Reglereinheit wird die Erregerspannung (14V)> angeschlossen.
Messer mal die 14V mit nem Oszi wie das Signal aussieht statisch oder
getaktet.
entweder takte mal diese 14V mit lang kurz lang kurz bzw kurz lang kurz
lang fortlaufend an und beobachte die Ausgangsspannung
oder
reduziere die 14V auf z.B 12V und beobachte den Ausgang
Fiete11 schrieb:> Wenn ich die> Erregerspannung reduziere (Anfrage beim Hersteller) sinkt die Leistung> erheblich (30-40%).
Wenn ich das richtig verstehe, kann die externe Erregerspannung erhalten
bleiben. Du müsstest den Regler modifizieren. Das sollte nicht so einen
hohen Einfluss auf die Leistung haben.
Die angegebenen 14V deute ich mal als Versorgungsspannung für den
Regler, nicht als eine Spannung die als Regelgröße herangezogen wird.
Mein Tipp:
kauf einen Ersatzregler, er sieht aus wie die Modelle im KFZ dort kostet
so ein Teil zwischen 10 und 20€.
Regler öffnen und versuchen zu modifizieren. Vermutlich ist dort drinne
ein Chip unter einer gatschigen Silikonschicht, also wird es wohl auf
ein wenig Bastelei hinauslaufen.
Genau,
das werde ich jetzt mal angehen. Ich habe heute mal bei Opel und VW
meine Fühler ausgestreckt. Momentan noch ohne Ergebnis. Aber das heißt
ganz einfach weitersuchen.
Fred F. schrieb:> Das sollte nicht so einen> hohen Einfluss auf die Leistung haben.
Begrenzend ist hier die Stromstärke. Wenn er also 25% weniger Spannung
hat (bei gleichem Strom) hat er auch 25% weniger Leistung.
Udo S. schrieb:> Fred F. schrieb:>> Das sollte nicht so einen>> hohen Einfluss auf die Leistung haben.>> Begrenzend ist hier die Stromstärke. Wenn er also 25% weniger Spannung> hat (bei gleichem Strom) hat er auch 25% weniger Leistung.
was spricht gegen eine 2. LIMA bei großen Landwirtschaftsmaschinen nicht
unüblich. Allerdings sollte sie dann einen Balancer vorgesehen werden.
Namaste
Udo S. schrieb:> Begrenzend ist hier die Stromstärke. Wenn er also 25% weniger Spannung> hat (bei gleichem Strom) hat er auch 25% weniger Leistung.
Ich deute das als ein Missverständnis, so wie ich das verstehe:
Der Regler bekommt die 14V gewissermaßen als Betriebsspannung.
Intern macht der Regler irgendeine Spannung für die Erregerwicklung (die
könnte modifiziert werden).
Wenn die 14V jedoch verringert werden wird dem Regler die
Versorgungsspannung gekürzt und die Leistung geht in die Knie.
Ich bezog mich auf dies hier,
Fiete11 schrieb:> Die LiMa hat> eine von außen zugeführte Erregerspannung von 14V. Wenn ich die> Erregerspannung reduziere (Anfrage beim Hersteller) sinkt die Leistung> erheblich (30-40%).
Das die Lima hat sicher andere Parameter bei anderen eingestellte
Arbeitspunkten aber so ist es nun mal.
Ist kein 36V (41V) Regler für die Lima lieferbar? Sie sind simpel
aufgebaut:
Sie geben alles (ca 2A) auf den Erreger bis kurz vor Sollspannung und
fahren dann recht schnell runter bis fast auf Null kurz über Soll (57V).
Bei Eigenkonstruktionen an eine Strom/Schwingungsbegrenzung denken da
die interne Versorgungsspannung stark lastabhängig ist.
Hach, klar geht es um den Strom, der wird von der Spannung "getrieben",
mir geht es darum:
14V am Regler >>50V am Ausgang
10V am Regler >>XXV am Ausgang und 30...40% weniger Leistung
Aber die 14V sind meiner Meinung nach nicht die Regelgröße, dem Gebilde
wird bei dem Szenario der Saft abgedreht und es bricht zusammen.
Die Ausgangsspannung wird im Regler intern durch den Erregerstrom
eingestellt, oben wurde schon angesprochen an dieser Stelle
einzugreifen. Das hat meiner Meinung nach nix mit dem abdrehen der 14V
zu tun, dass ist nur eine Minderung der Betriebsspannung für den Regler.
So verstehe ich die obige Aussage zumindest.
Daher sehe ich immer noch die Möglichkeit den Regler zu Modifizieren,
welche Leistung dabei rauskommt kann ich schlecht abschätzen, da spielen
ja auch mehrere Parameter eine Rolle.
Fred F. schrieb:> Daher sehe ich immer noch die Möglichkeit den Regler zu Modifizieren,
Eine Spannungsvervielfacher 41V zu 57,4V dann macht der Regler den Job
wie gewünscht.
> welche Leistung dabei rauskommt kann ich schlecht abschätzen
Einfach 41V mal max Strom
Fred F. schrieb:> Ich deute das als ein Missverständnis, so wie ich das verstehe:> Der Regler bekommt die 14V gewissermaßen als Betriebsspannung.> Intern macht der Regler irgendeine Spannung für die Erregerwicklung (die> könnte modifiziert werden).> Wenn die 14V jedoch verringert werden wird dem Regler die> Versorgungsspannung gekürzt und die Leistung geht in die Knie.
NEIN das ist der sogenannte DF-Eingang und du hast vom Hersteller schon
deine Antwort bekommen das genau dies so einfach zu machen wäre als
QUICK&DIRTY-Lösung.
Siehe:
Fiete11 schrieb:> Wenn ich die> Erregerspannung reduziere (Anfrage beim Hersteller) sinkt die Leistung> erheblich (30-40%).
Es bleibt die Frage um wieviel man die 14V absenken muss.
Der Regler wird grundsätzlich von der Batterie versorgt. Die Spannung
ist ja die gleiche die dann im Betrieb aus der Lima kommt.
Und genau das willst du
Rechenbeipsiel geg. I_max = 60A, U_Last = 50V P = 3000W
Wenn 14V reduziert I_max = 60A bei U_neu = 36V = 2160W
Das schöne ist ja das die LIMA bei erhöhten Strom, zwar kurzeitig in der
Spannung zusammenbricht, aber genau das wird wieder ausgeregelt.
Zumindest wenn man es nicht übertreibt in der Stromabnahme. Deshalb
heißt er auch Konstantspannugsregler.
Ich glaube das dass Verständnis da gerade hinkt, nicht Böse gemeint. Der
Maximalstrom bleibt trotzdem erhalten weil Leistung IMMER das Produkt
aus Strom und Spannung ist.
chris schrieb:> NEIN das ist der sogenannte DF-Eingang und du hast vom Hersteller schon> deine Antwort bekommen das genau dies so einfach zu machen wäre als> QUICK&DIRTY-Lösung.
Arrgh, hier geht ja jetzt alles durcheinander, ich bin nicht Fiete11.
chris schrieb:> Es bleibt die Frage um wieviel man die 14V absenken muss.> Der Regler wird grundsätzlich von der Batterie versorgt. Die Spannung> ist ja die gleiche die dann im Betrieb aus der Lima kommt.> Und genau das willst du> Rechenbeipsiel geg. I_max = 60A, U_Last = 50V P = 3000W>> Wenn 14V reduziert I_max = 60A bei U_neu = 36V = 2160W
Wenn die Lima 57,4V liefern soll, wird logischerweise auch diese
Spannung gemessen, und die Lima regelt dazu passend den Erregerstrom.
Auf konstante externe 14V zu regeln, ergibt keinen Sinn. Die Lima ist
nicht auf 14V vom Hersteller eingestellt, sondern auf 57,4V.
Vergleiche das Ding mal mit einem Schaltregler der 5V liefern soll. Die
5V am Ausgang gehen auf einem Spannungsteiler, der macht daraus 1,25V
und die liegen am Schaltregler am Feedbackpin.
Daher mein Vorschlag:
-die 14V bleiben unangetastet
-Regler öffnen
-den Spannungsteiler suchen, der aus den 57,4V eine kleinere Spannung
macht
-Spannungsteiler modifizieren
Fred F. schrieb:> Daher mein Vorschlag:> -die 14V bleiben unangetastet> -Regler öffnen> -den Spannungsteiler suchen, der aus den 57,4V eine kleinere Spannung> macht
Schwierig wenn der Regler alles selbst intern macht so das unter
Umständen keine externe Beschaltung um den Reglerbaustein mehr nötig
ist. Um Ausfälle durch defekte Löstellen zu minimieren...
> -Spannungsteiler modifizieren
Wenn Fiete11 schon von 14V spricht, siehe Beitrag,
Fiete11 schrieb:> Die LiMa hat> eine von außen zugeführte Erregerspannung von 14V.
dann wird dieser der DF-PIN sein. Was der Hersteller auch bestätigt hat
das hier die Leistung 30-40% weniger möglich sind.
Fred F. schrieb:> Die Lima ist> nicht auf 14V vom Hersteller eingestellt, sondern auf 57,4V.
Hab ich geschrieben das der Ausgang auf 14V eingestellt ist ? NEIN!
Sonst würden externe 14V nicht ca 57V am Ausgang der Lima bereitstellen
lassen da DF DynamoFeld = Erregerstrom/spannung/Referenz darstellt bzw
der Regler hierüber in einem gewissen Maße beeinflusst werden kann.
Fiete11 schrieb:> Mit Sicherheitsgründen meine ich mögliche Überspannungen an den teuren> Motorcontrollern. Max 50 Volt-Geräte möchte ich nicht dauerhaft mit 57,4> Volt versorgen.> Da die Generatoren nicht übermäßig spannungsstabil sind, habe ich mich> entschlossen alles auf 36Volt umzustellen. Da bin ich auch bei> Spannungsschwankungen (oder Spitzen) deutlich unter der 50V Grenze der> Controller.
Klingt so als würde es sich da eher anbieten, jedem teuren Controllern
eine eigene stabile Spannungsregelung für eine handvoll Öre
vorzuschalten, die ja vermutlich nur wenige Watt leisten muß anstatt ein
paar kW Nutzlast runter zu transformieren und die ganze Netzspannung
umzustellen.
Danke zunächst einmal für die breitgefächerten und ausführlichen
Kommentare.
Ich habe zunächst versucht einen 36V Regler zu bekommen. Ohne Erfolg.
Dann habe ich einen 48V Regler erstanden und geöffnet. Der ist intern
mit Epoxidharz vergossen und läßt sich nicht "auseinanderpopeln". Dann
habe ich nach einer kompletten LiMa 36V gesucht und Angebote von 600 -
900€ erhalten.
Ich habe jetzt beschlossen 2 neue Motorcontroller (40-72V) zu
beschaffen und die Generatorspannung zum Schutz der Batterien, durch
geringfügiges Absenken der Erregerspannung, auf von 57 auf 54V zu
reduzieren. Den Leistungsverlust muss ich wohl hinnehmen.
Damit hätte ich dann eine Lösung zum Preis von 1/4 eines neuen
Generators.
Danke nochmal Euch Allen!
batman schrieb:> LiMa können bei Lastabwurf weitaus höhere Schwankungen erzeugen. Den> Batterien macht das wenig.
Stromschwankungen ja, Spannungsschwankungen eher wenig, weil diese
durch den niedrigen Innenwiderstand des Akkus abgeblockt werden.
Fiete11 schrieb:> durch> geringfügiges Absenken der Erregerspannung, auf von 57 auf 54V zu> reduzieren.
Wie soll das funktionieren? Die Erregerspannung (die die der Regler
ausgibt)
bestimmt den Ladestrom. Die Endspannung wird vom Regler beeinflußt der
weiterhin versucht 57V zu erreichen. Das selbe wird ein Absenken der
Reglerversorgungspannung bringen - weniger Ladestrom aber immer noch der
Versuch 57V zu erreichen.
Wo sind die 14V? doch nicht vom Kontrollämpchen?
Fiete11 schrieb:
>Wie kann ich am einfachsten die Spannung auf 41 Volt>reduzieren ohne viel Leistung zu verlieren?
Nur transformatorisch. Leistung = Spannung * Strom
Wenn die Spannung kleiner wird, muß der Strom größer
werden um auf gleiche Leistung zu kommen.
Du kannst einfach die Reglung ändern um da ein 36V-System
draus zu machen, aber die Strombelastbarkeit der
Lichtmaschine bleibt gleich. Das mußt du dann so
hinnehmen.
Wenn die Lichtmaschine eine Drehstromwicklung mit
anschließenden Drehstromgleichrichter hat, könntest
du mit einem Drehstromtrafo runter transformieren
und dann gleichrichten.
Oder alles so lassen wie es ist (48V-System mit
48V Akkus) und mit einem Schaltwandler runter
transformieren. Andere Möglichkeiten gibt es nicht.