Strombegrenzung 1kA

12mR-(Einschaltwiderstand der Mosfets)-(Innenwiderstand des 
Motors)-(Innenwiderstand der Stromversorgung) in die 
Betriebsspannungsleitung schalten.

Die frage wäre wohl wie lange genau welcher Strom fließen darf...

Johnny W. schrieb:
> Für einen massiven DC-Brushmotor (12V/80A) brauche ich einen
> Überstromschutz (sowohl für Motor als auch die MOSFETs). Was gibt es da
> für Möglichkeiten? Die MOSFETs sind 7 Stk. mit je max. 200A I(ds), mehr
> als 1000A dürften nicht fließen.

Na da du schon die MOSFETs hast, schaltet man sie bei Erreichen des 
Maximalstroms einfach aus.

Du wirst auch eine Strommessung haben, wohl nicht per shunt sondern eher 
per Stromzange, die kannst du schnell auf Überstrom mit einem Komparator 
auswerten, der dann direkt die MOSFETs ausschaltet (z.B. für diesen PWM 
Zyklus).

Nehmen wir an, das dauert 1us. Dann musst du nur noch verhindern, daß in 
dieser 1us der Strom so schnell weiter steigt, daß er vom Maximalstrom 
zum schädigenden Überstrom wird. Das macht man mit einer Induktivität in 
der Leitung. Geht es nur um Motorüberlastung, reicht dafür die 
Induktivität des Motors. geht es auch um Kabelkurzschluss, wird man wohl 
eine extra Induktivität in die Batterieleitung machen müssen, das Kabel 
ein paar mal durch einen Ferritring.

Ist dein Komparator und Ausschalten zu langsam (weil z.B. der uC es 
auswerten muss und dauert 1ms), dann brauchst du eine 1000 mal grössere 
Induktivität (normalerweise verboten gross und teuer).

Hallo und danke für eure Antworten. Was mir noch nicht ganz klar ist wie 
ich detektieren kann, wann die 1000A gerade fliessen. Stromzange mit 
Hallsensoren ist ja eher für den Laborbetrieb, und Shunts mit 1kA sind 
schwer zu kriegen und sehr teuer...

Ich hatte mir jetzt folgendes überlegt:
Mit ner Zenerdiode (zB 10V) wird die Basis eines NPN-Transistors 
gesteuert, sodass er nur öffnet, wenn die Spannung groß genug ist. 
Hinter die C-E-Strecke kommt ein weiterer Transistor dessen Basis am uC 
hängt (jeweils mit Basis-R). Wenn jetzt die Spannung unter einen 
bestimmten Wert fällt (U=I*R, also 1000A*0,01Ω=10V ?) da der Strom zu 
groß wird kommt hinter der Zenerdiode nichts mehr an und die Transe 
schaltet ab -> MOSFET-Treiber hängt in der Luft (bzw wird über 56k nach 
GND gezogen) und die MOSFETs schalten aus.
Würde das so funktionieren? Oder ist das zu ungenau, da der 
Innenwiderstand des Bleiakkus ja immer höher wird?



Jetzt Nicht schrieb:
> Die 200A Mosfet werden kaum die 200A machen. Der Bonddraht macht es
> nicht. Geh da mal auf 50A pro Stueck runter.

Das Bond-wiring limit ist 195A. Aber grundsätzlich haste recht, ist 
schon krass wie manche Werte in den Datenblättern schöngerechnet 
werden...

Schon mal überlegt, welche Leistung 1000 Ampere ud 10 Volt darstellen?

...schon krass wie manche Werte .... schöngerechnet werden...

spontan schrieb:
> Schon mal überlegt...

...richtig lesen zu lernen? Dann wüsstest du das das ganze einen Motor 
steuert der beim Anfahren durchaus mal 10kW zieht.
Was glaubst du denn fließt zB beim Tesla Model S wenn der flott anfährt? 
Oder bei einer E-Lok? Dagegen ist das hier gar nichts...

Johnny W. schrieb:
> Was glaubst du denn fließt zB beim Tesla Model S wenn der flott anfährt?
> Oder bei einer E-Lok? Dagegen ist das hier gar nichts...

schon mal überlegt das sie keine 12V Motoren verbauen? In einer e-lock 
dürften die Motoren bestimmt mit 6kV laufen. Damit muss man den Strom 
nicht sinnlos in der höhe treiben.

Johnny W. schrieb:
> Was glaubst du denn fließt zB beim Tesla Model S wenn der flott anfährt?
> Oder bei einer E-Lok? Dagegen ist das hier gar nichts...

http://my.teslamotors.com/de_AT/roadster/technology/power-electronics-module

[...]
Alles zusammen genommen ist es erstaunlich, dass ein paar winzige 
Stückchen Silizium, mit einer Fläche von insgesamt weniger als einer 
Visitenkarte, Zehntausende Mal pro Sekunde ein- und ausschalten können 
und den Fluss von über 900 Ampere des Roadster Motors steuern.
[...]

also nicht mit weit über 1000A.

Johnny W. schrieb:
> Das Bond-wiring limit ist 195A. Aber grundsätzlich haste recht, ist
> schon krass wie manche Werte in den Datenblättern schöngerechnet
> werden...


Wenns welche in einem TO-220 Gehäuse sind, sollte man eher 50A ansetzen, 
wie schon oben jemand schrieb.

Der Shunt ist kein Problem. Bei den Zeiten im µs-Bereichen in denen 
1000A fliessen, verdampft so ein auf 100A oder 200A ausgelegter 
Metallklotz noch lange nicht. Solche Dinger bekommst du im 
Galvanik-Zubehör. 200A-Shunts gehören dort noch zu den kleineren.

Verstehe nicht, was überhaupt gemacht werden soll. Vermutlich 
abschalten, wenn Blockierstrom gemessen wird?

Manchmal kann man einfach den Innenwiderstand der Batterie und der Kabel 
nutzen, um den Strom zu begrenzen. Ich glaube, so macht das mein 
Modellauto (natürlich in kleinerem Maßstab)

Kann die Batterie überhaupt 1000 Ampere liefern?

welche Batterie kann das nicht??! jede 100Ah lei Blies Batterie ist 
sogar zugelassen für 5A bei 1000A

Blei Vlies zugelassen für 5s bei 1000A

lei Blies Battellie

Chinesisches Fabrikat?
;-)

Falk Brunner schrieb:
> Jaja, mit deinem naiven Halbwissen kannst du nicht mal ansatzweise 1000A
> messen, geschweige denn beherrschen. Fang mal Faktor 10 kleiner an.

...blabla. Sag mal was Sinnvolles (!)

Falk Brunner schrieb:
> die gibt es auch als normale Bauteile, u.a. von LEM.

Das war zB hilfreicher, dafür danke.



Stromquelle sind zwei Blei-Vlies-Akkus (aus dem edlen Hause {[i]Kung 
Long[/i] soweit ich weiss) parallel mit je 48Ah. Bei einem 
Kurzschluss/Motorblockierung denke ich das da noch viel mehr als 1000A 
fließen könnten (Anschlusskabel haben 10mm2)

Johnny W. schrieb:
> Kurzschluss/Motorblockierung denke ich das da noch viel mehr als 1000A
> fließen könnten (Anschlusskabel haben 10mm2)

1m Kabel von 10mm² hat schon 1mOhm Widerstand. Bei 12V können damit kaum 
1000A fließen.

Die Kabel schaffen das schon für eine Sekunde oder so. Aber die Akkus 
haben bei 1KA mit etwas Glück noch 1V.

Bei dem 80A-Motor soll er den Strom auf 80A begrenzen, und gut. Für viel 
mehr taugt der sowieso nicht, spätestens ab 150A wird der nur noch zur 
Heizung. Und bei 80A wird er sich über 9V an den (vollen) Akkus sehr 
freuen.

Udo Schmitt schrieb:
> Je nach Last kann es ja sinnvoll sein beim Einschalten ein erhöhtes
> Drehmoment oder ein schnelles Hochlaufen zu haben, insofern machen 100 -
> 150A ja vieleicht Sinn, aber mehr nicht.

Klar, und auch sinnvoll. Aber nur, wenn der Akku das überhaupt zulassen 
sollte. Bei 150A wird er schon froh sein, wenn die Fets noch halbwegs 
Gatespannung bekommen. Von den restlichen fraglichen 
Spannungsverringerern wie Leitungen, Sicherung, Hauptschalter usw. noch 
zu schweigen. Wahrscheinlich müsste er dazu schon einen zusätzlichen 
Wandler/Speicher einsetzen.

"Die Kabel schaffen das schon für eine Sekunde oder so. Aber die Akkus
haben bei 1KA mit etwas Glück noch 1V."

LOL, hat keine Ahnung der Mann, welch Druck hinter so einem Akku 
steckt!!

Je nachdem wie lange der Anlauf dauert - könnte man da nicht richtig 
dicke Elkos hinter klemmen, welche den hohen Strom puffern? Die 
Zuleitung zum Elko wird dann so dimensioniert, dass sie nur den maximal 
zulässigen Strom liefern kann. Im Anlaufmoment fließt dann der riesen 
Strom hauptsächlich über den Elko.

hm okay - vergesst den Einfall - war eine Schnapsidee ;)

Udo Schmitt schrieb:
> naiver Schnutzi schrieb:
>> Je nachdem wie lange der Anlauf dauert - könnte man da nicht richtig
>> dicke Elkos hinter klemmen, welche den hohen Strom puffern?
>
> Ich versuche es noch mal:
> Niemand will einen so hohen Strom, deshalb wird jeder PWM Steller den
> Strom begrenzen, und nicht noch künstlich dafür sorgen dass er im
> Kurzschlussfall noch höher wird.

dann könnte man doch den Strom über den Zuleitungswiderstand begrenzen?!

Soweit waren wir schon gestern:

> Manchmal kann man einfach den Innenwiderstand der Batterie und der
> Kabel nutzen, um den Strom zu begrenzen.
> Kann die Batterie überhaupt 1000 Ampere liefern?

Die Diskussion dreht sich im Kreis.

Hat jemand Erfahrungen mit Stromsensoren? Gibt es da günstige Modelle?
Begrenzung per Zuleitung ist schön und günstig, würde wenn möglich aber 
gerne einen Sensor benutzen um evtl. den Abschaltstrom zu variieren.

Jetzt Nicht schrieb:
> Was ist an einer Zuleitung nicht gut. Bei 1 Mikroohm ergibt sich
> eine
> Verlustleistung von 1 Watt.

Ich glaube das Problem wird sein, dass der Widerstand der Zuleitung ev. 
nicht so präzise definiert werden kann. zwischen 1 Mikroohm und 2 
Mikroohm liegen da schon Welten...

Harald Wilhelms schrieb:
> naiver Schnutzi schrieb:
>
>> Ich glaube das Problem wird sein, dass der Widerstand der Zuleitung ev.
>> nicht so präzise definiert werden kann.
>
> Widerstände werden nicht "definiert", sondern gemessen. :-(

Sicher das der Widerstand über die Zeit konstant bleibt? Da muss sich 
doch nur die Crimpverbindung oder Schraubverbindung etwas verändern 
(Ausdehnung, Oxidschicht etc...) und schon ändert sich der Widerstand 
mal um ein paar µOhm und schwups passt die Strommessung nicht mehr.

Jetzt Nicht schrieb:
> Was ist an einer Zuleitung nicht gut. Bei 1 Mikroohm ergibt sich eine
> Verlustleistung von 1 Watt.

Da pfuscht dir zum Einen der TK des "Widerstandsmaterials" als auch der 
Seebeckeffekt in das Messergebnis.
Ich habe kürzlich versucht den Strom in einem Werkzeugakku während dem 
Betrieb zu bestimmen. Ohne die Verwendung zwischengeschalteter 
Messwiderstände. Dazu habe ich an einer im Akkupack vorhandenen 
Sicherung mittels Vierleitermessung den Widerstand ermittelt.
Bei einer Kontrollmessung stellte ich bei einem Strom von 40A dann fest, 
dass durch eine Temperaturerhöhung von ca 20 - 30° sich der Messwert um 
mehr als 12% veränderte...
Zum Messen stand mir ein programmierbares 6,5stelliges Messgerät zur 
Verfügung.

Dietrich L. schrieb:
> naiver Schnutzi schrieb:
>> Sicher das der Widerstand über die Zeit konstant bleibt? Da muss sich
>> doch nur die Crimpverbindung oder Schraubverbindung etwas verändern
>> (Ausdehnung, Oxidschicht etc...) und schon ändert sich der Widerstand
>> mal um ein paar µOhm und schwups passt die Strommessung nicht mehr.
>
> Das macht man dann natürlich nur mit 4-Draht-Messung. Alles andere ist
> bei diesen Widerstandswerten sowieso Unsinn.
>
> Gruß Dietrich

Das hilft dir doch nicht. Wenn der Shunt (also die Zuleitung) seinen 
Widerstand ändert... Der muss auch bei einer 4-Draht Messung konstant 
sein.

naiver Schnutzi schrieb:
> Ich glaube das Problem wird sein, dass der Widerstand der Zuleitung

Dietrich L. schrieb:
> ... und diese Verbindungen gehen bei 4-Draht-Messung eben nicht ein
> (vorausgesetzt, man klemmt die 2 Messanschlüsse richtig, d.h. separat
> an der Leitung an).

Wie muß ich mir jetzt vorstellen, wie die 4 Drähte an die Zuleitung 
angeklemmt werden? Da die Zuleitung ja irgendwie angeschlossen ist, wird 
da jetzt eine 6-Draht Messung draus?

MfG Klaus

So:

1

1 =========================================== 2

2

      |                                |

3

      |                                |

4

      3                                4

Der Last-Strom fließt von 1 nach 2 (oder umgekehrt).

An zwei Punkten schließst du die Messleitungen 3 und 4 so an, dass der 
Shunt (die dicke Leitung) nicht unterbrochen wird. Zum Beispiel mit 
Schraubklemmen.

Wenn sich dann die Klemmen etwas lockern oder der Übergangswiderstand 
zwischen Klemme und der dicken Leitung verändert, hat das keinen 
Signifikaten Einfluss auf die gemessene Spannung.

Denn die Strecke, durch die der Laststrom fließt, bleibt unverändert.

Falsch wäre es an den Verbindungsstellen die dicke Leitung zu 
durchtrennen und mit Lötstellen oder Klemmen neu zu verbinden. Etwa so:

1

1 ====*================================*===== 2

2

      |                                |

3

      |                                |

4

      3                                4

Denn wenn sich dann der Übergangswiderstand der Verbindung ändert, dann 
ändert sich auch der Spannungsabfall an der Meß-Strecke.

>
> 1 ====*================================*===== 2
>       |                                |
>       |                                |
>       3                                4
>
> Denn wenn sich dann der Übergangswiderstand der Verbindung ändert, dann
> ändert sich auch der Spannungsabfall an der Meß-Strecke.

Du missverstehst da etwas. Ich spreche von den Anschlüssen der 
stromführenden Leitung. Diese Leitung muss schließlich irgendwie am Akku 
und dem Verbraucher angeschlossen werden. Und eben hier könnte der 
Widerstand um wenige µOhm wechseln und somit die gemessene Spannung an 
den Punkten 3 & 4

Nachtrag: Ich habe Schmarrn geschrieben. Hast natürlich Recht!

Stefan Us schrieb:
> So:
> 1 =========================================== 2
>       |                                |
>       |                                |
>       3                                4
>
> Der Last-Strom fließt von 1 nach 2 (oder umgekehrt).
>
> An zwei Punkten schließst du die Messleitungen 3 und 4 so an, dass der
> Shunt (die dicke Leitung) nicht unterbrochen wird. Zum Beispiel mit
> Schraubklemmen.

Was ist denn daran "4 Draht Messung"? 1 und 2 sind immer da, ohne die 
geht die ganze Chose garnicht, es fließt nämlich kein Strom den man 
messen könnte. 3 und 4 sind einfach die beiden Anschlüsse einer 
differentiellen Spannungsmessung. Anders gehts doch garnicht bei dieser 
Konstellation. Und wieso sollte jemand die Leitung unterbrechen, um sie 
anschließend wieder zu verbinden, wenn er sowieso nichts einschleifen 
will?

Oder um es anders zu sagen, die Messung eines Spannungsbfalls an einem 
Widerstand in einem Stromkreis ist immer deine vielgepriesene 4 Draht 
Messung. Und wenn der Widerstand bekannt ist, kann man natürlich aus der 
Spannung einen Strom errechnen.

MfG Klaus

Harald Wilhelms schrieb:
> Z.B. bei Widerstandsmessungen mit normalen Multimetern.

Klaus schrieb:

> Oder um es anders zu sagen, die Messung eines Spannungsbfalls an einem
> Widerstand in einem Stromkreis ...

Warum hab ich da wohl "Spannungsabfall an einem Widerstand" und nicht 
"Widerstandsmessung" (bei der das Messgerät nicht nur misst, sondern 
auch noch den Teststrom zur Verfügung stellt) geschrieben?

Da es hier aber um Strom und nicht um eine Widerstandsmessung geht 
nocheinmal: wie messe ich einen Strom mit einer Vierdrahtmessung? Und 
Zähl jetzt nicht den Weg, den der Strom nimmt, auch wenn er nicht 
gemessen wird, mit.

So wie ich kein Voltmeter mit vier Anschlüssen kenne, kenn ich auch kein 
Amperemeter mit 4 Anschlüssen.

MfG Klaus

Harald Wilhelms schrieb:
> Klaus schrieb:
>
>> wie messe ich einen Strom mit einer Vierdrahtmessung?
>
> Die Erklärung von Stefan ist derart einleuchtend, das ich dem
> nichts hinzuzufügen brauche.

Man sollte technische Begriffe doch in einem sinnvollen Zusammenhang 
verwenden, der Begriff Vierleitermessung in diesem Zusammenhang völlig 
fehl am Platze und irreführend!

Ein Strommesser wird grundsätzlich zweipolig in den Stromkreis 
eingefügt, wie auch sonst?

Darum geht es aber hier nicht, im oben gezeigten Fall handelt es sich ja 
um eine Spannungsmessung (am Shunt).
Aber auch diese Spannungsmessung erfolgt natürlich zweipolig.

Es gibt keine Vierleitermessung für Strom oder Spannung!

Ein ganz anderes Thema ist natürlich, daß der verwendete Shunt in diesem 
Fall 4 Anschlüsse besitzen sollte. Zwei kräftige für den Hauptstromkreis 
sowie zwei weitere zum abgreifen der Messspannung.

Aber das ist eine Frage des Aufbaus und eigentlich eine 
Selbstverständlichkeit. Kein Mensch wird den Spannungsmesser mit an die 
Hauptstromklemmen "tüdeln" wo Übergangswiderstände da Messergebnis 
massiv verfälschen können.

Trotzdem ist das keine Vierdrahtmessung.

Harald Wilhelms schrieb:
> "Veierdrahtshunts" sind sozusagen Standard bei allen Strommessungen
> über 20A.

Ah ja. Das allwissende Goorgel findet zu "Vierdrahtshunt" exakt 0 (Null) 
Ergebnisse, für "Vierdraht Shunt" ein Ergebnis. Weil es so schön ist, 
möchte ich aus diesem den relevanten Satz zitieren:

Power System und Automation Referent: Xiao Xiangning 20.080.201 CHINA 
ELECTRIC POWER-Mann auf einen Master-Abschluss Zusammenfassung In diesem 
Papier, Drehstrom-Vierdraht-Shunt Wirkleistung Filter (APF) für die 
Untersuchung eine quantitative Analyse ihrer Fähigkeit, einige der 
Hauptschaltungstopologie zu kompensieren, und stellt fest, dass 
Vierbeinstruktur mit Bezug auf die anderen Strukturen Vorteile.

Jawohl, damit dürfte alles klar sein!

Wie gesagt, daß ein Shunt vier Anschlüsse hat ist normal und kein Indiz 
für Vierdrahtmessung.
Und ein besonderer Hinweis darauf, der ist ungefähr genau so sinnvoll 
ist wie beim DreiDrahtTransistor...