Wo kann man (günstig...) große Ferritkerne (Größenordung UU93, PM114,
...) beziehen?
Es sollte damit 400V auf 5kV bei 20kW und wieder zurück transformiert
werden.
Mehrere kleinere Kerne mit Interleaving sind wohl ohnehin sinnvoller.
Mit 2x6 UU93/152/30 komme ich laut Schmidt-Walter bei 100kHz hin; mir
kommt das eher viel vor.
Wie machen das die Hersteller? Hab mal gelesen, die würden größere Kerne
aus Blöcken zusammensetzen? Gibt's dafür Bezugsquellen?
Fralla, Du wirst gebraucht. (Biddebidde....)
SMPS schrieb:> Wie machen das die Hersteller? Hab mal gelesen, die würden größere Kerne> aus Blöcken zusammensetzen? Gibt's dafür Bezugsquellen?
Such dir einen Hersteller für Wickelgüter, der Ferrit-Kerne in größeren
Mengen verarbeitet und der auch die Möglichkeit hat, Ferritkerne selber
mechanisch zu bearbeiten und lass dich dort beraten.
In dieser Leistungsklasse solltest du auch Pulverkerne in Betracht
ziehen. Die kann man zwar nicht mit 100 kHz betreiben, dafür haben die
eine wesentlich größere Sättigungsflussdichte, so dass sie vom Volumen
her auch nicht wesentlich größer werden als Ferritkerne.
Bei 5 kV Ausgangsspannung erscheint mir 100 kHz auch relativ hoch; die
Dioden für so hohe Spannungen sind deutlich langsamer als 600V-Dioden.
Geht es da um einen einzelnen Versuchsaufbau oder brauchst du die Kerne
in größeren Stückzahlen?
Bei Bedarf kann ich dir da eine Firma empfehlen, die so etwas vermutlich
machen könnte.
Geht schonmal in die richtige Richtung, von ca. 1700€ auf ca. 600€...
Es ist leider ein Hobbyprojekt mit stark begrenztem Buget.
Eine niedrigere Schaltfrequenz wäre auch OK, ich versuche nur die Kosten
zu drücken.
Für die Gleichrichtung bin ich mir nicht sicher, 5kV sind schon eine
Herausforderung für mich.
Schlimmer wird dann ja die andere Richtung, also von <5kV (ist für die
Übertragung über eine größere Distanz, deshalb die hohe Spannung) auf
eine niedrigere Spannung (gedacht sind 50V). Der Teil ist dann auch noch
sehr volumenbeschränkt...
SMPS schrieb:> Schlimmer wird dann ja die andere Richtung, also von <5kV (ist für die> Übertragung über eine größere Distanz, deshalb die hohe Spannung) auf> eine niedrigere Spannung (gedacht sind 50V). Der Teil ist dann auch noch> sehr volumenbeschränkt...
20 kW bei 5 kV sind gerade mal 4 A, lohnt sich das wirklich? Warum gehst
du nicht auf 1 kV mit 20 A, das geht bequem mit einer 2,5 mm² - Leitung,
bei sehr langen Strecken evtl. 4 mm².
Oder du machst das direkt mit 400V, 50 Hz 3-phasig und einem
entsprechend dicken Kabel (10 mm² oder 16 mm²)? Dann sind die Verluste
auch nicht mehr so groß und das ist vermutlich immer noch billiger als
die Wandlung auf eine hohe Spannung und wieder zurück.
Johannes E. schrieb:> 20 kW bei 5 kV sind gerade mal 4 A, lohnt sich das wirklich? Warum gehst> du nicht auf 1 kV mit 20 A, das geht bequem mit einer 2,5 mm² - Leitung,> bei sehr langen Strecken evtl. 4 mm².
Zumal auch 20kV Kabel nicht gerade günstig ist und man bekommt es auch
nicht an jeder Ecke.
In dem Fall leider schon - das ganze sollte mobil sein.
Von den 20kW sollten dabei sowieso nur ca. 10-15kW ankommen.
Insgesamt ist es eine Kostenfrage - und ich denke so wäre es insgesamt
am billigsten (Kabel bis zu 10km lang).
SMPS schrieb:> Es ist leider ein Hobbyprojekt mit stark begrenztem Buget.
...
> (Kabel bis zu 10km lang).
Eine zweiadrige Hochspannungsleitung, die für 5 kV geeignet ist, kostet
bestimmt mehr als 1 Euro/m; für 10 km sind das schon mal 10.000 Euro
alleine für die Leitung. Für dieses Geld kann man sich locker einen
Stromgenerator mit 20 kW kaufen. Wie groß ist denn dein Budget?
Schreib doch mal, was du für ein Hobby hast; das hört sich alles
irgendwie nicht ganz schlüssig an.
SMPS schrieb:> das ganze sollte mobil sein.
[...]
> (Kabel bis zu 10km lang).
Auch ein 10km-Kabel zu verlegen ist nicht ganz einfach, hinterher wieder
sauber einrollen ist noch anspruchsvoller.
Bei 5KV kannst Du nicht mit Lüsterklemmen stückeln, schon gar nicht im
Freien. Da sind vergossene Muffen angesagt. Das spricht aber wieder
gegen mobil...
Ja, das Kabel wir eine ordentliche Investition, die ich mir vorerst nich
leisten werde und vermutlich auch nie können werde (sonden nur einen
kleinen Teil davon). Trotzdem will ich das System so auslegen, dass man
es theoretisch noch dafür verwenden könnte.
Am langen Kabel führt leider kein Weg vorbei, das ganze soll ins Wasser
führen.
Wie kommt Tauscher Transformatoren auf diese Werte?
http://www.tauscher.com/html/hfcomponents10.html
Die behaupten, man könnte bei 100kHz mit einem UU 93/152/30 aus N87 19kW
rüberschaufeln... Mit Schmidt-Walter komme ich auf höchstens 4kW, und
selbst wenn ich ein höheres B-Feld als die standardmäßigen 130mT
akzeptiere nicht recht viel mehr.
SMPS schrieb:> Mit Schmidt-Walter komme ich auf höchstens 4kW, und> selbst wenn ich ein höheres B-Feld als die standardmäßigen 130mT> akzeptiere nicht recht viel mehr.
Wie hast du das gerechnet?
Bei 100 kHz und 400V Eingangsspannung braucht man für eine
Spitzen-Flussdichte von 200 mT ca. 6 Windungen auf der Primärseite. Der
Wickelraum hat einen Querschnitt von ca. 3200 mm², das wären ca. 1600
mm² für die Primärwicklung bzw. ca. 250 mm² pro Windung.
Für einem Primärstrom von ca. 50 A sollte das problemlos ausreichen,
selbst wenn man nur einen Füllfaktor von 50 % erreicht und auch mit
kleinerer Spitzenflussdichte.
wie wärs denn wenn du mit der Frequenz hoch gehst? Dann hast du mehr
Schaltungsverluste aber kannst kleinere Kerne nehmen.
SMPS schrieb:> Am langen Kabel führt leider kein Weg vorbei, das ganze soll ins Wasser> führen.
Willst du eine Insel versorgen?
hoderlump schrieb:> wie wärs denn wenn du mit der Frequenz hoch gehst? Dann hast du mehr> Schaltungsverluste aber kannst kleinere Kerne nehmen.
Bei höheren Frequenzen steigen auch die Kernverluste, so dass man nur
noch eine kleinere Flussdichte verwenden kann und der Kern dann gar
nicht so viel kleiner wird.
Bei 400V Eingangs- und 5 kV Ausgangs-Spannung halte ich 100 kHz schon
für Grenzwertig, ich würde da nicht höher gehen.
> Willst du eine Insel versorgen?
Oder in den Marianengraben abtauchen?
Naja wenn man die Isolation weg läst ist das relativ günstig. Dann muss
man halt nen Schild drann packen damit niemand anfasst. Oder einfach 3m
hoch hängen. Obgleich das bei DC auch mit RG58 geht, ist halt etwas
"OutofSpec".
Nimm fertige Mikrowellentrafos. Da kommen schon 4kV raus. Wenn du statt
50Hz höher taktest, kannste auch noch mehr Leistung rauskitzeln statt
2kVA.
Aber du hast ja schon die Tauscher gefunden frag die einmal.
DC würde ich nicht machen, da du ja eh am anderen Ende wieder
runterwillst auf 400V.
Was sich noch lohnt anzuschauen: Spulen mit mittelanzapfung verwenden,
die Mitte erden. Damit haste doppelte Spannung für die Leistung, aber
nur 5kV gegen Erde. Ein Chilener hat das mit seinem KWK gemacht. :
http://ludens.cl/paradise/turbine/turbine.html
Er hat es mit +-1kV gemacht.
Gegen Erdschluß mußt du aber eine gescheite Schutzschaltung dir
ausdenken. FI oder ähnlich. 20KW sind bei einem Synchrongenerator im
Kurzschlußfall locker 200kW Kurzschlußleistung, die man auch
abgeschalten können muß.
Schau dir mal ein paar Bücher über Energietechnik und co an.
Es ist auch eine Frage, was teurer ist im Kabel. Die Isolation, oder das
Kupfer? Davon abhängig wählt man die Spannungsebene.
