Hallo,
ich soll ein Go-Kart auf ein E-Go-Kart umrüsten.
Als Antrieb soll eine permaneterregte Synchron Drehstrommaschine
verwendet werden. Diese fangen ab 380V an.
Die Ansteuerung soll über einen WEchselrichter erfolgen. Dieser hat als
Zwischenkreisspannung 600VDC.
Ich wollte diese Spannung einfach auf 400VDC reduzieren, da der Motor ja
nur 380V brauch.
Nun kommt mein Problem:
Wie kann ich am besten das Spannungslevel vom einem Akku (
Spannungspegel noch nicht festgelegt, so kann einer der werte
12V,24V,36Voder 48V angenommen werden) auf 400VDC hochsetzen.
MIt einem Hochsetzsteller habe ich bis jetzt nur einen gefunden, der von
24V auf 230V hochsetzt. Aber der Nachteil vom Hochsetzer ist doch der,
das ich dann keinen großen Strom mehr führen kann oder?
Sicher ich könnte mit dem Tastverhältniss auf meine 400VDC einstellen
aber führe dann keinen Strom mehr.
Habt ihr noch Ideen wie man das umsetzen kann?
Gibs andere Motoren mit niedriger Spannungslevel, gibs besser
hochsetzmöglichkeiten?
Der Motor nimmt ca 20-30 A auf.
Danke im voraus,
Gruß
Tente
20A * 400V = 8kW -> bei 48V sind das etwa 330A.
Ich denke du solltest die Lösung mit dem Drehstrom Servo vergessen.
Abgesehen ist der Umrichter dafür nicht billig. Und der
Hochsetzsteller... na den möcht ich sehn. Alleine um den Kühlkörper zu
beschleunigen brauchst schon die 8kW :-)
Entweder du besorgst dir ein sehr langes Verlängerungskabel, oder du
suchst dir ein Motor der mit "gebräuchlichen KFZ-Spannungen" klarkommt.
ach ja, die 380V die der Motor braucht ist der Effektivwert. Der
Spitzenwert liegt etwas höher. Um 3 Phasen Drehstrom zu machen brauchst
du eine Zwischenkreisspannung von 2 * sqrt(2) * 230V
JA, den Motor würde ich auch lieber weglassen aber es als Vorgabe, da
eventuell Später Rekupertion noch ergänzt werden soll. Der Umrichter für
den Motor ist auch schon vorhanden und soll daher mit verbaut werden.
@Ich :Mit den Scheitelwert der Spannung habt ihr natürlich Recht.
Das mit der Kabeltrommel ist eine gute Idee =), schön mit Kraftstrom 32A
=)
HAbt ihr denn noch gute Motorenseite, die mit den Spannungen arbeiten
(48V).
Würde mich da mal durchlesen. Vielleicht finde ich ja dann noch was um
gute Gründe zu schildern warum man einen anderen Motor nehmen sollte als
die PSM.
Gruß Tente
mit den Akkus auf 380V zu kommen, wird leider wohl nicht akzeptiert, da
das Budget begrenzt ist.
Und was meinste was da an Gewicht kommt, wenn Blei Akkus verwendet
werden. Die sind ja dann schwerer als das E-Kat.
Und LifePO sind zu teuer.
>Und einer der noch bei dieser Spannung 20A liefert.>Hat das Go-Kart eigentlich ne Anhängerkupplung? Für den Anhänger mit>Battereien mein ich...
Das sollte eigentlich kein Problem sein, Li-Ionen-Akkus können das...
Was ich als viel kritischer ansehe ist der Preis... mit 10.000€ kann man
da schon rechnen...
sobald du ein elektroauto aus nem alten drehstrommotor, und nem alten
autoakku bauen kannst, das wenig verbraucht und schnell und weit fährt
lass uns bitte teilhaben
Das haben schon ganz andere versucht(nicht dass es unmöglich ist, aber
die energiespeicherung ist nicht trivial)
Welche Leistung ist dir den vorgegenen? Wirklich das oben Angegebene?
Oder ist das nur aufgeführt, weil der Motor gerade zur Verfügung steht.
Sind ja immerhin etwa 27 PS (Bei 4 Rädern etwas leichter
einzuschätzen)...
Also ich habe hier noch ein Projekt zu Bearbeitung liegen mit nem 36V DC
Motor (750W). Die Batterien dazu sind 3 Gel-Akkus (50Ah).
Blei-Akkus gehen wegen der Entladeströme nicht. Die wiegen etwa 60kg.
Aber nichts desto trotz: Der klassiker zur ersten Berechnung:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html
Michael
@pmw: Leistung ist mir nicht vorgegeben.
Es soll halt ein permanenterregter Drehstromsynchronmotor(max 5KW)
verbaut werden und das Hybridkit was schon vom einem vorherigen Modell
übergeblieben ist.
Bei der Motoren suche habe ich das bis jetzt immer nur so gesehen, daher
habe ich mal grob so die Daten zusammen gefasst.
Und diese beiden Vorgaben machen das Projekt halt sehr spannend und
schwer.
Mit dem Hybridkit soll nachher auch noch eine Drehmomentregelung
erfolgen.
Dein Projekt klingt auch sehr spannend.
Hybrid?
Dann nehm ein Verbrenner und bau dir ein Generator dran. Damit sind
deine 400V kein Problem. 20A wirst du zwar nicht erreichen(mit
vernünftiger baugröße) aber das wäre auch bischen Oversized für ein
Go-Kart
@ich: Oversized? GoKart? Niemals !!!
wir hatten nen 125er Zündapp-Motor bei uns drin! Da geht der Spass erst
los.
Und nun ein entsprechender E-Motor mit Drehmoment-Regelung? Ist doch
genial.
Würde aber auch auf Gleichstrom bauen.
Mag sein, aber ein E-Motor hat im Vergleich zu einem Verbrenner auch im
unteren Drehzahlbereich ein hohes Drehmoment. Da gehts eine
Leistungsklasse kleiner für die gleiche Beschleunigung.
Wie schnell soll das Teil eigentlich werden?
Also ich seh da keine unüberwindlichen Probleme. hab schon mal einen
Fahrzeugantrieb mit 24V/400A in hunderter Stückzahlen gebaut.Im Prinzip
brauchst du nur einen Step-up Wandler mit nach geschaltetem Treiber und
vielen dicken Mosfets. Ah ja, Drossel mußt du wahrscheinlich selbst
wickeln, die gibts sicher nicht zu kaufen. Aber es gibt große
Ferritkerne zu kaufen, die kannst du dann mit Kupferfolie bewickeln. Das
Design sollte wegen der Störspannungen gut überlegt sein(kurze
Leitungsführungen und so).
Ich hoffe du mußt dann für das Ding keine EMV Prüfung machen, das könnte
die Entwicklungszeit drastisch erhöhen. Trotzdem, ein interessantes
Projekt.
Grüße Gebhard
deine vorgaben hören sich nach oben beschriebenen 650W brushlessmotoren
an oder auch die motoren von elektrischen fahrrädern...das wird dann
klein, leicht und billig <5000€
> Wie kann ich am besten ...
Du beginnst zu begreifen, dass Elektroautos doch nicht so einfach sind.
8kW sind nicht einmal viel.
350V sind allerdings mehr als Schutzkleinspannung. Bei einem Go-Cart
müssen entsprechende Sicherheitsvorkehrungen her, auch im Moment des
Unfalls.
Die Schutzkleinspannungsvorschriften begrenzen die Akkuspannung meist
auf 36V (42V Bordnetz), aber 200A reichen bei normalen Akkus (sagen wir
65Ah) da gerade mal für 20min (theoretischer) Vollgasfahrt.
Es kann also so oder so sinnvoll sein, mehrere Akkus zu nehmen, und ob
man die dann parallel oder in Serie schaltet, ist ja dem Entwickler
überlassen. Bei Reihenschaltung müssen nur die Einbauvorschriften
beachtet werden, siehe Gabelstapler. Und nimm auch deren
Traktionsbatterien, statt normaler Starterakkus, es zahlt sich aus wenn
man mehrmals fahren will.
Ob der Umrichter 600V oder besser 400V haben sollte? 600V bringen mehr
Drehmoment, allerdings auch höhere Verlustleistung im Motor. Wenn die
Teile das aushalten (und sie scheinen füreinander gebaut sein), sollte
man die 600V nicht reduzieren.
Die Erzeugung von 600 oder 400V aus 36V (pder einer ähnlich kleinen
Spannung) erfolgt per Trafo. Nicht mehr per Flyback oder StepUp (der
Begriff Hochsetzsteller, den du verwendest, kennzeichnet deutlich deine
theoretische Ausbildung im Facharbeitermilieu), denn die nutzen den Kern
nur halb aus. Nicht mit 50 Hz, denn dann wird der Trafo zu schwer. Also
mit möglichst hoher Frequenz einen Wechselrichter bauen, und daran einen
Ferritkerntrafo mit Gleichrichter, dessen Ausgangsspannung nicht
geregelt werden muss. Man nimmt so 25-100kHz.
Beispiele finden sich in Auto-Audio-Leistungsverstärkern, der SG3525 ist
ein guter Kandidat, auch ein TL494 oder simpler NE555 tun es wenn es
ganz billig sein muß, und eine Handvoll MOSFETs. Schaltungen in den
Datenblättern (zumindest beim SG3525)
http://valveaudio.tripod.com/Membuatsendiri.htm
Ich glaube die eigentliche Frage ist nach der Energie die in Deinen
Akkus gespeichert ist -> Reichweite bzw. Auslegung auf eine
Dauerleistung. Wenn Du nur 20 Sekunden fahren würdest brächtest Du fast
keinen Kühlkörper :).
Nein im Ernst:
Ein DC/DC Wandler zwischen Batterie und Motorumrichter hat folgende
Vorteile:
- 600VDC als Batterie ist aus Sicht der Sicherheit nicht für einen Hobby
oder Laboraufbau zu empfeheln, einfach zuviel Zerstörungspotential...
(habe gehört wenn TÜV oder ADAC Crashtest mit einem Hybridfahrzeug
machen, muss das Fahrzeug erst geerdet werden, bevor die Helfer
eintreten dürfen). Gleichspannungen in der Größenordnung sind ziemlich
tötlich.
- erlaubt Dir relativ einfach den Spannungsabfall auf dem Batteriestack
auszugleichen. (Alternativ könnte der Motorumrichter mit der
Motorinduktivität ebenfalls ein Stück weit als Hochsetzsteller
arbeiten.)
Trotzdem solltest Du nochmal nachschauen ob Du wirklich 600VDC
benötigst. Die hohe Spannung benötigst Du nur bei voller Drehzahl des
Motors um die EMK zu überwinden. Nicht schön aber machbar wäre auch der
Feldschwächbetrieb, bei dem Du ein paar Abstriche hinsichtlich des
Drehmoment machen würdest aber z.B. mit der halben Spannung auskämest.
Außerdem ist der Motorstrom meistens ein Phasenstrom mit
Blindstromanteil. Für dich wäre ja nur die Wirkleistung interessant.
Außerdem kann ich nur empfehlen die Batterispannung nicht ganz so
niedrig zu wählen. Denn ein großes Verhältnis zwischen Batterie- und
Zwischenkreisspannung mit einem Hochsetzsteller führt zu relativ hohen
Verlusten.
Beispiel:
Von einer 12V Batterie soll die Spannung auf 600V hochgesetzt werden mit
8kW Dauerleistung.
Der Halbleiterschalter muss bei 12V den Nennstrom (8000W / 12V = 666A
aushalten und beim Öffnen mindestens 800V (600Vdc + 40% Überspannung)
aushalten.
Problem Schalter:
Ein IGBT(Transistor) kann die Spannung ohne Probleme ab, hat jedoch ca.
1,5V Uce Spannungsabfall (Pv = 1,5 * 666A = 1000W). Ein 800V MOSFET hat
einen relativ hohen ON Widerstand. Damit der MOSFet auch unter 1kW
Verluste hat darf sein Rds,on nicht größer sein als (z.B. Rds.on = P /
I² = 2,25 mOhm ). Viel Spaß bei der Suche!!!
Problem Induktivität:
Die Induktivität muss ebenfalls für beide Parameter Maximalspannung
(plus Spannungszeitfläche) und Spitzenstrom ausgelegt werden. Das wird
schon ein kerniges Teil.
Alternative:
Bei so hohen Verhältnissen wäre eine Trafolösung als Durchflusswandler
mit zwei aktiven Brücken wohl besser - aber nicht so trivial zu
entwickeln. Auf der Batteriseite könntest Du MOSFETs mit 20V
Spannungsfestigkeit und über 1000A einsetzen, auf der Hochspannungsseite
mit IGBTs arbeiten.
Apropos, für wen musst Du das eigentlich aufbauen?
Gruß, Michael
Wenn das für ein Go-Kart sein soll, setzt du aufs falsche Pferd. Da muß
einfach alles leicht sein sonst macht das keinen Spass. Untenstehend ein
link zu einem 6KW Brushless motor der, man staune, um 100$ zu haben ist.
http://www.hobbycity.com/hobbycity/store/uh_viewItem.asp?idProduct=5140&Product_Name=HXT_80-85-A_250Kv_Brushless_Outrunner_(eq:_70-40)
Wenn du da 2 nimmst... hmmm das könnte Spass machen.
Als Akkus kommen eigentlich auch nur LIPOS in Frage. Den günstigsten,
der auch was taugt, gibts ebenfalls dort. 2,2Ah/11V/180g für 17$ das
Stück.
Nimmst du 200Stk. dann hättest du 44V/110Ah und 36kg Gewicht,und ein
Loch von 3400$ in der Tasche, was meiner Meinung nach akzeptabel ist.
Brushlessregler gibts auch dort für 190$/Stück für 150A. Müsste man auch
2 nehmen.
Geschätzte Fahrzeit, wenn man nicht nur Vollgas gibt, sicher 15-20min.
So könnte man ein wirklich nettes Go-Kart bauen.
Grüße Gebhard
Ich würde Lithiumakkus einsetzen, 50 Zellen in Serie (~180V), dann einen
4-Phasigen (oder mehr) interleaved Boost Konveter auf die 600V.
600V Zwischenkreis ist allerdings ungünstig, da gibts einfach och keine
entsprechenden Mosfets, mit ~400V Zwischenkreis könnte man Coolmos Fets
von infineon einsetzen, 600V Sperrspanung und 48mE Rds,on die gehen gut.
> HAbt ihr denn noch gute Motorenseite, die mit den Spannungen arbeiten> (48V).
unter http://www.wlw.de findet man unter dem Stichwort Synchronmaschinen
das
http://www.perm-motor.de
Ich danke euch für die Zahlreichen Ideen.
Wie sich erkennen lässt wird das kein leichtes Projekt.
Versuche nun mal alle Ideen in schöne Konzepte zu packen und die dann
mal vorzustellen.
Mal schauen wie dann entschieden wird =)
Bzgl noch der hohen Zwischenkreisspannung liegt daran, das der
Masterstudent eine kreative Regelung programmieren will.
Wenn ich Ihm dort nun einen Autoscootermotor vorschlage, weiß ich nicht
ob Ihm das gefällt der er dann kaum noch was regeln kann.
Mal schauen wir der Kompromiss wird.
Halte euch auf den Laufenden.
Gruß Tente
Michael hat geschrieben:
>Problem Schalter:>Ein IGBT(Transistor) kann die Spannung ohne Probleme ab, hat jedoch ca.>1,5V Uce Spannungsabfall (Pv = 1,5 * 666A = 1000W). Ein 800V MOSFET hat>einen relativ hohen ON Widerstand. Damit der MOSFet auch unter 1kW>Verluste hat darf sein Rds,on nicht größer sein als (z.B. Rds.on = P />I² = 2,25 mOhm ). Viel Spaß bei der Suche!!!
MOSFETs mit 800V & 666A gibts einfach nicht, zumindest nicht komerziell
zu kaufen. Bei den IGBTs hast du das Problem, dass du sie nicht so
schnell
schalten kannst und dadurch deine induktiven Bauteile nicht mehr so
klein auslegen kannst (Gewicht).
Schließlich würde ich bei Schaltreglern dieser Leistungsgröße die
Spannungsfestigkeit mindestens um 1/3 überdimensionieren......
Hallo,
ich wollte mal wieder einen kleinen Überblick über das aktuelle Projekt
geben.
Es haben sich folgende Daten geändert.
Wir benutzen nun nur noch einen Motor der max 1,5kW, 30Nm bringt und auf
380V(Spitzenwert) arbeitet. Dieser wird ein Strom von ca 6-10 A nur noch
im Nennpunkt ziehen. Die Anlaufstromspitzen können von den LIFEPO-Akku
abgefangen werden, da die Hochstromfähig sind.
Da ich mich aber erstmal um einen Hochsetzstellter kümmern soll, wollte
ich euch fragen, ob ihr mir gute Links zukommen lassen könnt, denn so
wirklich gute Seiten habe ich bis jetzt nicht gefunden.
Ich soll von(24V-96V) auf 380V hochsetzen.
Die meisten Steller die ich gesehen habe kamen nur auf 230V,
wäre die Möglichkeit 2 Steller parallet zu setzen und dann die Ausgänge
in Reihe zu schalten ( z.B. 2Hochsetzsteller parallel mit UA=230V) dann
die Spannung addieren bzw in Reihe um auf 460V zu kommen?
Oder gibs Steller die u<100 auf 380V hochsetzen können?
Gruß
Tente
>Ich soll von(24V-96V) auf 380V hochsetzen.>Die meisten Steller die ich gesehen habe kamen nur auf 230V,
Dann wickel doch einfach mehr Windungen auf die Sekundaerspule des
Trafos.
Wo ist das Problem ?
HAllo,
da ein Trafo nur WEchselsapnnung frist.
Und ich ja erstmal V<100DC auf 380-400V DC kommen muss.
Desweiteren ist der Trafo schwer was das Go-Kart wieder beeinflußt und
viel teurer als ein Hochsetzer oder?
In so einem hochsetzer ist schon ein Trafo drin (normalerweise in Form
eines Übertragers), da kommst du nicht drum rum. Kauf dir einen fertigen
Hochsetzer mit entsprechend Leistung und bau den auf höhere
Ausgangsspannung um.
Den Akku musst dann aber so schalten, dass die Eingangsspannung für den
Hochsetzer nicht zu hoch wird (12 oder 24 Volt)
Das das ganze total von hinten durch die Brust ins Auge ist wirst sicher
schon selbst gemerkt haben.
Alle Inverter erzeugen 380V im Zwischenkreis, damit sie daraus 230V
Wechselspannung machen können.
Leider hilft dir ein fertigen 2000W 24V->230V Wandler nichts, weil
"Die Anlaufstromspitzen können von den LIFEPO-Akku
abgefangen werden, da die Hochstromfähig sind."
du vergessen hast zu beachten, dass eben dieser Wandler dazwischen
sitzt.
Vermutlich brauchst du einen 10kW Wandler, denn der Wandler muss die
Spitzenlast wandeln können.
Wenn ich schon dieses Wort
> Hochsetzsteller
lese, uh, da graut's einem, klingt deutlich nach Fachschultheoretiker.
Kauf also lieber einen fertigen Wandler, durchaus für 230V Wrchselstrom
und klemm den Wechselrichter hinter dem 380V Zwischenkreis ab, und achte
auf die Spitzenbelastbarkeit.
>da ein Trafo nur WEchselsapnnung frist.
Tja Gleichspannungstrafos gibt es noch nicht.
Du wirst trotzdem nicht ohne Trafo auskommen.
Die einfache Schaltung eines Hochsetzsteller nur mit einer Spule drin
wird bei dem Spannungsverhaeltnis nicht mehr sauber funktionieren.
Rechne dir mal das Tastverhaeltnis aus zwischen 24 .. 48 Input und 380V
Output. Bei dem extremen Tastverhaeltnis funktioniert das nicht mehr
sauber. Was du brauchst ist ein Gegentakt Durchflusswandler. Und bei dem
ist nun mal ein Trafo drin.
Das wird ein ziemlich teurer Ferritkern werden bei der Leistung.
Das beste waere wie schon Lupin geschrieben hat den Motor umwickeln
zulassen oder sich mal das Schema anzuschauen wie die einzelnen
Wicklungen im Staender verschaltet sind . Ich meine damit nicht die
verschaltung am Klemmbrett also Dreieck / Stern. Sondern wie die
einzelnen Wicklungen in den Nuten des Motors verschaltet sind. Eventuell
kann man damit zu einer niederigen Spannung kommen.
Gruss Helmi
Hallo zusammen,
also, das mit der Gleichspannung umwandeln und dann mit Hilfe eines
Trafo hochsetzen und dann wieder gleichrichten wäre eine Möglichkeit.
Müsste dann mit hohen Freguenzen takten, was dann einen Ferritkern
erforderlich macht.
Das Problem wäre aber, wenn ich 10A Nennstrom hätte, ich ca 100A
Primärseitig stellen müsste, was die Akkus erstmal bringen müssen und
der Wechselrichter auf der Primärseite muss die Leistung schalten
können.
DAs mit dem Boost-Converter habe ich noch nicht so ganz verstanden.
Kann nur sagen das es noch keinen Mosfet gibt der 400V schalten kann
oder?
Könnte man denn nicht im einfachsten Fall einen großen Kondensator
nehmen, den man auf 400V lädt und wenn dieser Wert erreicht ist, diesen
zu entladen?
Dann noch ein Bauteil für die Stromgerenzung.
Gruß
Tente
>Das Problem wäre aber, wenn ich 10A Nennstrom hätte, ich ca 100A>Primärseitig stellen müsste, was die Akkus erstmal bringen müssen und>der Wechselrichter auf der Primärseite muss die Leistung schalten>können.
Das ist halt Physik . Von nichts kommt nichts und die wundersame
Brotvermehrung gibts nut in der Bibel.
>DAs mit dem Boost-Converter habe ich noch nicht so ganz verstanden.>Kann nur sagen das es noch keinen Mosfet gibt der 400V schalten kann>oder?
Doch es gibt MOSFETS die 400V Schalten koennen das ist nicht das
Problem.
Das Problem ist 400V zu schalten und einen niederigen RDSON zu haben.
>Könnte man denn nicht im einfachsten Fall einen großen Kondensator>nehmen, den man auf 400V lädt und wenn dieser Wert erreicht ist, diesen>zu entladen?
Und wie willst du den aufladen ? Wie gross soll der Kondensator sein und
wie oft willst du den laden ?
Machs wie ich dir schon gesagt habe verschalte den D-Motor intern
anders.
Scahu dir mal die Wicklungen an im Motor dann siehst du das da einige in
Reihe geschaltet sind die kann man auch parallel schalten. Das ergibt
dann zwar auch wieder hohe Stroeme aber die Verlust im Wandeler hast du
dann nicht mehr.
Wie gesagt die Leistungsformel ist P = U * I
machst du die Spannnung kleiner steigt der Strom wenn die Leistung
gleich bleiben soll.
Gruss Helmi
Wollt Ihr auch rekuperieren (also aktiv bremsen)?
Dann benötigt ihr eine bidirektionalen Durchflusswandler (wenn mit
Trafo) oder als Hochsetzsteller einen mit aktiver Gleichrichtung (also
zwei Schaltern statteinem plus Freilaufdiode).
Sonst muss irgendwo noch ein fetter Widerstand hin der mit einem
Brakechopper die Leistung verheizt. Möglich ist natürlich auch eine
mechanische Bremse, aber nicht schön wenn man eh schon den Aufwand
treibt :).
Wenn Ihr Spannungsmäßig ein Verhältnis von 1:2 bis 1:4 hinbekämt, dann
ist würde ein Hochsetzsteller gut passen.
Der Spitzenstrom ist nicht so dass Problem. Grundsätzlich würde ich den
Umrichter so planen, dass er eine Strombegrenzung besitzt.
Die Strombegrenzung sollte auf den Spitzenstrom, der Umrichter thermisch
auf den Nennstrom ausgelegt ist.
Die größten Ströme im Motor wirst Du benötigen, wenn der Motor
beschleunigt. Beim Start steht der Motor und Du musst keine
Gegenspannung überwinden um den Motor zum Drehen bewegen. D.h. beim
Start aus dem Stand kann der Motor auch mit einer reduzierten Spannung
ordentlich Drehmoment erzeugen (Gummi geben).
Damit könntest Du eine Strombegrenzung in Abhängigkeit von der
Ausgangsspannung machen -> konstante Leistung des Umrichters. Bei halber
Ausgangsspannung den doppelten Nennstrom als bei voller Spannung. Das
ist insbesondere deshalb sinnvoll, weil bei hoher Spannung größere
Schaltverluste anfallen als bei niedriger Spannung. Die "frei werdende"
Verlustleistung kann durch Leitungsverluste genutzt werden.
@MaWin - alle Inverter für einphasige Wechselspannung 230 benötigen
mindesten 380V, ansonsten ist die Aussage Quatsch. Dreiphasige
Motorumrichter für Drehstrommotoren mit Nullsystem laufen mit Spannungen
von 560V nominell. Habe an einem Mittelspannungsumrichter gearbeitet mit
6,8kV Zwischankreisspannung.
Rekuperation soll eventuell später folgen.
Wir werden eine Eingangssspannung von 96V verwenden und müssen diese auf
320V hochsetzen.
Würde somit gerne einen Boost-Converter benutzen.
Der Motor hat eine Leistung von 1,5Kw mit einem NEnnstrom von 5 Ampere.
Schaue gerade ob ich einen guten Mosfet bzw Igbt finden kann, der die
Last verträgt.
HAbt ihr noch gute Herstellerseite?
mit Flyback habe ich mir auch schon ein Konzept üeberlegt, aber
Boostconverter wäre natürlich besser und technischer.
Gruß
Tente
>Vergiss Boost/Flyback, bei 1.5kW tust du dir keinen gefallen, den>Ferritkern nur halb auszunutzen.
Würd ich so nicht sagen, was machen denn stärkere Server Netzteile und
Telecom Rectifier? Ich arbeite an einem der 4kW bei Lowline (bis 90V
hinunter Leistet. Der PFC arbeitet darin auch in Boost Topologie. Und
ein Boost mit Ferritkern ist in vielen Fällen unsinnig. Ringkern mit
Highflux, KoolMy, etc geht da besser. Was die sache aber wesentlich
vereinfach ist interleaving (in meinem Fall 4-Phasig).
Du ersparst dir damit viel Kernvolumen (bis 50%), reduzierten
Stromrippel, geringere RMS belastung des Kondensators, Anforderungen an
EMI-Filter.
96V- 360V da läuft der Bosster auf ca d=0.75
Im Gegensatz zu einer PFC hast du nahezu konstantes Dutycycle.
Bei 4-Phasen hätest du eine Otptimale Auslöschung der Rippleströme und
des RMS-Stromes im Kondensator und die beste Reduktion der Kervolumina.
Do 4-Phasig halte ich bei der geingen Leitung für Overkill. Es wird
damit deutlich teurer.
An deiner Stelle würde ich folgendes bauen:
Einen 2-Phasigen interleaved Boost Konverter einsetzen. Taktfrequenz so
um die 170Khz. Als Drosseln 2 Stück 27mm KoolMy Kerne (60µ) mit so 60
Turns AWG 17. Die hat dann bei 10A DC Bias noch ~100µH was den Rippel in
grenzen hält (<4A bei 9A Strom im Mittel). Als Mosfets würde ich die
600V CooMos von Infineon Einsetzen. Zb die IPP60R199CP
(http://www.infineon.com/dgdl/IPP60R199CP_rev2.2.pdf?folderId=db3a304412b407950112b408e8c90004&fileId=db3a304412b407950112b42d8b484897)
und 2 Stück Parallel pro Phase) Die sind vom Schaltverhalten her etwas
besser als ein 99mE CoolMos (
http://www.infineon.com/dgdl/IPP60R099CP_rev2.2.pdf?folderId=db3a304412b407950112b408e8c90004&fileId=db3a304412b407950112b42e3e6b4987)
und 2 Stück sind billiger als ein 99mE. Und vergiss den IPW60R045CP
Bomber für Hartgeschaltete Sachen. Der hat zwar nur 45mE (dafür TO-247)
jedoch mieses Schaltverhalten was bei 170kHz den Rdson mehr als
ausgleicht. Den stz ich nur für Resonante Topologien ein (LLC).
Also 2x 27mm Drosseln (KoolMy), 4x 199mE Coolmos und 2x Silicium Carbid
Dioden. Das würde das Herz des Boosters. Der Zwschenkreiskondensator
muss je nach umrichter angepasst werden. Eingangsfilter wie es die
Akkus vertragen. Jedoch ist wenn 2 Phasig ausgeführt ein Stromrippel von
<3A zu erwarten mit der doppelten Freqeuenz (340kHz), also easy
wegzufiltern. Strommessung jedes Kanals mit Stromwandler. Reglung des
ganzen mit einem Interleaved PWM Controller (TI hat da eine Menge) oder
dsPIC. Ob peak current mode control oder avergage current mode control
bleibt dir Überlassen.
Das ganze geht sich ohne Zwischenelko leicht auf einer Hlaben
Europlatine aus. Jedoch aufgrund der 170kHz hartgeschaltet nicht ganz
trivial zu Layouten,
MFG Fralla
Ich frage mich, was das ganze Hochsetzen bringen soll, wenn später noch
Rekuperation dazukommen soll. Möchtest Du noch einen Tiefstellsetzer
dazuklemmen??
Speise den Zwischenkreis direkt mit Akkus, dazu brauchst Du zwar mehr
Zellen, aber kleinere Ah-Zahlen, das gleicht sich mehr als aus, da der
Wirkungsgrad des Hochsetzers ja auch noch dazukommt.
Oder geht es um die Gefährlichkeit der Akkuspannung?
Kannst ja symmetrisch zu Gnd arbeiten (-200 und +200V), ist zu 100V auch
kein großer Unterschied mehr.
Für mich der einzg gangbare Weg, wenn Du den Motor nicht (z.B. wie in
15.07.2009 10:08 vorgeschlagen) verändern möchtest.
Schau doch mal, wie es andere Hersteller machen.
Wenn ich Deine Verschläge beurteilen darf, stellst Du Dir das alles
ziemlich (zu) einfach vor. Sammle erst etwas Theorie und Er"fahr"ung.
Zu diesem Thema gibt es hier im Forum etliche fundierte Beiträge.
Beitrag "Hochspannungs-Schaltnetzteil im Eigenbau"
Nobelhersteller ist www.brusa.biz .
>Ich frage mich, was das ganze Hochsetzen bringen soll, wenn später noch>Rekuperation dazukommen soll. Möchtest Du noch einen Tiefstellsetzer>dazuklemmen??
Die Diode im Booster mit einem FET tauschen... und schwubs gehts in
beide Richtungen.
Die gefährlichkeit der Spannungen sollte kein Argument sein, wenn jemand
an soetwas arbeitet solle er weder mit 200V noch mit 400V oder 1000V ein
Problem haben.
Und was bringt GND symetrisch? Wenn man an beie Rails fast bekommt man
auch die voll Dosis...
Dirkekt in den Zwischenkreis wäre natürlich am einfachsten. Aber die
Akkukosten (wenn Lithium) sind dann höher. 100 Akkus sind teuerer als zb
33 mit der 3fachen Kapazität (war zumindest mal so)
Da die Akkus den Großteil der Kosten ausmachen werden würde ich das
Spg/Kapazität Verhältniss nach den Kosten wählen.
MFG
Ich schrieb:
> Hier gibts ein BLDC Motor mit 48V und 650W.>> http://de.nanotec.com/servomotor_db87.html>> Ich denke das ist realistischer
Ja, den hatte ich auch schon im Visier :), allerdings ist das eher was
für meinen eScooter
https://optimumhousestores.com/mm5/graphics/00000001/E%20scooter%20HCF%20737.jpg
als für ein Go-Kart.
Auf der letzten 2 Embedded-Worlds in Nürnberg hat Infineon ein Go-Kart
ausgestellt, zweimal Asynchronmotoren im höhren kW Bereich. Das erset
Modell hatte einen DC/DC Booster der Fraunhofer Ges. mit Wasserkühlung.
Mittlerweile mit Lithiumzellen im Bereich ~600V aufgebaut.
Ist eine brutale Materialschlacht (alleine schon das
Batteriemanagement).
Das nenn ich mal eine Challenge :).....Hut ab!
Ciao,
Alex
