Vorweg: Natürlich ist mir klar dass es günstiger ist einen fertigen
Wechselrichter zu kaufen, also bitte von derartigen Hinweisen absehen.
Genauso ist mir klar dass das kein Einsteigerprojekt ist, bin
grundlegend recht fit in der Thematik. Mit Schaltreglern an sich kenne
ich mich ganz gut aus, letztes Projekt war ein 1kW DC/DC der mit 150kHz
läuft.
Ich befinde mich momentan am Anfang der Konzeptionsphase für einen
230V/1000W Sinuswechselrichter für 48V Eingangsspannung und mich würde
interessieren ob jemand weiß was für eine Topologie in den kommerziellen
Geräten verbaut ist?
Es gibt ja Ansätze ohne Zwischenkreis wie z.B. hier von Georg Braun, da
ist aber dann ein Riesentrafo verbaut. :
http://www.gb97816.homepage.t-online.de/
Aber ich vermute dass der "normale" Weg mit Zwischenkreis sein wird,
also DC-Eingang über Vollbrücke hochfrequent (~100kHz?) zerhacken, per
Trafo und Gleichrichter hoch auf 325V DC Zwischenkreisspannung und dann
mit einer weiteren H-Brücke und LC-Filter einen geregelten Sinus draus
erzeugen. Wird das so gemacht? Einphasig oder wird zwecks einfacherer
Verlustwärmeabfuhr mehrphasig gearbeitet? Regelung in Software per
Controller oder gibt es hier integrierte Standardbausteine die das
können?
Die Topologie hängt davon ab, ob man netzgeführt oder Inselbetrieb will
und ob die Akkus galvanisch vom Netz getrennt sein müssen oder nicht.
Es wird dann die billigste Lösung genommen.
Dass die billigste Lösung genommen wird ist mir klar, wirklich weiter
hilft mir das aber nicht. Konkret ginge es bei meinen Plänen um
Inselbetrieb, galvanische Trennung ist nicht nötig. Macht es damit dann
Sinn, die primärseitige Vollbrücke & Trafo durch einen Step Up zu
ersetzen?
Den Link im Roboternetz hatte ich schon gefunden, trotzdem danke dafür.
Leider lässt sich der Schaltplan nicht mehr aufrufen.
Gibt es noch mehr Input? Eine Buchempfehlung würde mir auch
weiterhelfen. Für AC/DC gibt es ja das Power Supply Cookbook von Brown,
absolut empfehlenswertes und äußerst praxisnahes hilfreiches Buch.
Leider steht da nichts zum umgekehrten Weg drin.
Ein Riesen ko Kriterium vieler topologien ist der cos phi. Die meisten
Konzepte gehen da gerne in Rauch auf. Wir haben einen wechselrichter der
bis 0,2 läuft aber da ist auch ein 5kg Ringkern verbaut.
xtg schrieb:> Aber ich vermute dass der "normale" Weg mit Zwischenkreis sein wird,> also DC-Eingang über Vollbrücke hochfrequent (~100kHz?) zerhacken, per> Trafo und Gleichrichter hoch auf 325V DC Zwischenkreisspannung und dann> mit einer weiteren H-Brücke und LC-Filter einen geregelten Sinus draus> erzeugen.
Das ist der Weg, den die meisten Wechselrichter bis etwa 1kW gehen. Man
benötigt somit nur einen mehr oder weniger SNT Standardtrafo a la PC
Netzteil und die grosse Ausgangs-L an teurem Material.
Ich habe aber auch noch ein altes 1,5kW WR-Monster mit konventionellem
Trafo und ohne Zwischenkreis. Der konventionelle Trafo wird ier in beide
Richtungen benutzt, da das Gerät auch als USV benutzt wird, der Trafo
lädt dann den Akku.
xtg schrieb:> Macht es damit dann> Sinn, die primärseitige Vollbrücke & Trafo durch einen Step Up zu> ersetzen?
Du wirst keinen grossen Vorteil gegenüber der SNT-Trafo Lösung haben,
denn die benötigte Speicherdrossel ist genauso aufwendig wie der Trafo.
Anbei mal der Plan eines 300 Watt WR. Dieser hat nur modifizierten Sinus
Ausgang.
Martin Schwaikert schrieb:> Ein Riesen ko Kriterium vieler topologien ist der cos phi. Die meisten> Konzepte gehen da gerne in Rauch auf.
Nicht wirklich. Natürlich legt man einen Wechselrichter nach dem
Ausgangsstrom aus und muss selbstverständlich auch den Blindstrom
liefern können. Ein 1kVA-Wechselrichter kann auch nur so viel
Scheinleistung liefern, egal ob Wirk- oder Blindleistung. Außerdem ist
der Ripple in den Eingangselkos höher, wenn man Blindleistung benötigt.
Mit der Topologie oder dem "Konzept" hat es nichts zu tun, sondern ist
rein Auslegungssache.
Gedanklich spiele ich so was auch durch. Allerdings sollte es Drehstrom
mit belastbaren Sternpunkt werden. So um die 5KW. Dazu ist dann ein
Zwischenkreis von 650V nötig, was aber auch nur 2 in Reihe geschaltete
325V Wandler sind. NF-Trafo scheidet hier schon aus Kostengründen aus.
Außerdem handelt man sich damit einen ziemlich großen Leerlaufverbrauch
ein. Für die Drehstromerzeugung nach den Zwischenkreis bietet sich ein
IGBT-Modul an wie es bei ebay immer mal relativ günstig angeboten wird:
http://www.ebay.de/itm/1-x-MUBW75-12T8-IGBT-Module-NEU-/141416992980?pt=Bauteile&hash=item20ed1c10d4
Eingangsseitig stehen ja auch die Push-Pull Gegentakt Topologie wie bei
Matthias im Plan oder eine Vollbrücke mit Phasenshiftansteuerung zur
Auswahl. Bei der Vollbrücke wird der Trafo einfacher und das Gehampele
mit der Streuinduktivität wird minimiert. Die Fet's brauchen weniger
Spannungsfestigkeit, dafür sind es doppelt so viele incl. Ansteuerung.
Da bin ich noch unschlüssig.
Wenn man sich hier z.B. bei den Trafos zusammentun könnte wäre ich
eventuell dabei. Wenn man sich auf einen Typ von vielleicht 1KW mit 2
oder 4x12V Eingang und 2 oder 4x 115V Ausgang einigen könnte, wäre eine
Sammelbestellung denkbar, die man für die verschiedenen Topologien
einsetzen könnte. Die genauen Spannungen sind natürlich anders, es geht
nur darum mit so einem "Standardteil" 12,24 und 48V Wandler bauen zu
können.
@xtg
Ein sehr anspruchsvolles Projekt!
Leider sind ja detaillierte Schaltpläne von kommerziellen WR in der
Regel Firmengeheimnis. Mitunter kommt man aber mit einer Patentrecherche
weiter...
Als ehemaliger PV-Experte habe ich da noch einen Tip:
Versuche mal die Tagungsunterlagen von "Leistungselektronik für
erneuerbare Energiesysteme" - 06.-07.07.2007 in Regenstauf vom
OTTI-Verlag zu bekommen. Da wird vieles, aber auch nicht in jedem Detail
u.a. auch über die damals modernen WR-Topologien berichtet - und das von
den damals führenden Leuten der Branche.
Und dann gab es auch regelmäßig aller paar Jahre die so genannten
"Symposien zur photovoltaischen Solarenergie" im Kloster Banz/Bad
Staffelstein. Auch dazu gab es immer Tagungsbände - einfach mal danach
gurgeln, vielleicht kann man noch diesen oder jenen Band von OTTI
bekommen.
Als besonderes Kriterium eines PV-Wechselrichters ist die Effizienz des
so genannten "MPP-Reglers" anzusehen, denn nur dann kann ein Maximum der
empfangenen Sonnenenergie in elektrische Arbeit umgesetzt werden. Der
eigentliche WR für die netzseitige Einspeisung muss sich den
Netzverhältnissen anpassen (Spannung, Phase) und dabei auch auf
kurzzeitige Schwankungen reagieren - abgesehen mal von diversen
Sicherheitsvorkehrungen zur Beherrschung abnormer Verhältnisse. Jeder
WR, der für Netz-Einspeisung vorgesehen ist, bedarf der Zulassung durch
den Netzbetreiber, egal ob nun einphasig oder dreiphasig eingespeist
werden soll.
Die gesamte Problematik eines PV-WR - vor allem im kW-Bereich - ist so
vielschichtig, dass es einem einzelnen Entwickler kaum gelingen wird,
das alles zu beherrschen.
Das gilt auch für die so genannten "Inselanlagen", d.h ohne
Netzeinspeisung oder nur mit bedingter.
Ein einfacher Laderegler ohne Beachtung von Wirkungsgrad und
Batterieeigenschaften hört sich zwar unproblematisch an, aber wenn es
sich um kW-Größen handelt, ist das auch nicht ganz ohne...
Wegen der Vielschichtigkeit der Regel- und-Steuerungsaufgaben eines WR
werden von der Industrie dafür oft keine µC, sondern DSP eingesetzt
(z.B. der TMS320xxx).
Viel Erfolg bei Deinem Vorhaben!
Grüsse aus Berlin
PSblnkd
Noch eine Ergänzung:
Ich habe hier noch einen 2kW-Planartrafo für solche Zwecke zu liegen:
Hersteller: PREMO
Topo: Push-Pull
IN: 110-260V
f: 100kHz
Eff: 98%
Abmessung: 105mm x 65mm x 25mm
Falls jemand Interesse daran hat -> www.ps-blnkd.de/Impressum.
Grüsse aus Berlin
PSblnkd
Antimedial schrieb:> Martin Schwaikert schrieb:>> Ein Riesen ko Kriterium vieler topologien ist der cos phi. Die meisten>> Konzepte gehen da gerne in Rauch auf.>> Nicht wirklich. Natürlich legt man einen Wechselrichter nach dem> Ausgangsstrom aus und muss selbstverständlich auch den Blindstrom> liefern können.
Also wir haben hier einige geschossene Wechselrichter von mehreren
Firmen, die bereits bei geringer Phasendifferenz den Knallfrosch
gespielt haben. Die Tests waren noch vor meiner Zeit aber soweit ich
mich erinnere war die Nennleistung grob 60W die angehängt wurde. Ich
glaube es war eine unkompensierte Leuchtstoffröhre.
Martin Schwaikert schrieb:> Also wir haben hier einige geschossene Wechselrichter von mehreren> Firmen, die bereits bei geringer Phasendifferenz den Knallfrosch> gespielt haben. Die Tests waren noch vor meiner Zeit aber soweit ich> mich erinnere war die Nennleistung grob 60W die angehängt wurde. Ich> glaube es war eine unkompensierte Leuchtstoffröhre.
Ein normaler Wechselrichter interessiert sich kein bisschen für die
Phasenverschiebung. Da muss etwas anderes schiefgegangen sein. Oder es
war eben kein Sinus wechselrichter, sondern ein billiger mit
Blockkommutierung.
PSblnkd schrieb:> Als besonderes Kriterium eines PV-Wechselrichters ist die Effizienz des> so genannten "MPP-Reglers" anzusehen
Es ging hier nicht um Photovoltaik-Wechselrichter zum Einspeisen ins
Netz, sondern um ganz normale WR als Netzersatz vom Akku. An einphasige
würde ich jetzt auch nicht die Zeit verschwenden, die gibts wie Sand am
Meer. Bei 3-phasigen sieht die Sache schon anders aus. Entweder man
nimmt 3 einzelne (z.B. Victron) die das können, dann ist man aber auch
schnell bei 3k€ oder einen einzelnen 3phasigen in der selben
Preisklasse. Bei diesen Typ Wechselrichter ist sicherlich kein DSP nötig
und die Anforderungen sind auch nicht so hoch. Für die Ansteuerung des
Zwischenkreises gibt es fertige ICs wie z.B. UC2879 und für das
Drehfeld am besten ein separater kleiner µC der nur das macht. Die
restliche Steuerung und Überwachung könnte dann ein weiterer µC machen.
Das hat den Vorteil, dass man nicht auf dem Controller debuggen muss der
das Drehfeld macht. Das erspart am Ende geschrottete Halbleiter wenn man
beim der Kommunikation o.ä. etwas verhaut.
xtg schrieb:> Den Link im Roboternetz hatte ich schon gefunden, trotzdem danke dafür.> Leider lässt sich der Schaltplan nicht mehr aufrufen.>
Ich habe den im Roboternetz vorgestellten WR nachgebaut und habe auch
die Schaltpläne noch. Meinen WR habe ich für 600W konzipiert damit ich
meine Schlagbohrmaschine in der Garage an der Autobatterie betreiben
kann. Funktioniert - auch mit der induktiven Last der
Schlagbohrmaschine!
Allerdings gibt es immer wieder mal EMV-Probleme (der µC stürzt ab). Ich
vermute durch den hohen dU/dt bei der PWM-Sinuserzeugung auf der
Ausgangsseite.
Kann Dir die Pläne bei Bedarf per PM schicken.
Gruß Andreas
Andreas Richter schrieb:> Allerdings gibt es immer wieder mal EMV-Probleme (der µC stürzt ab). Ich> vermute durch den hohen dU/dt bei der PWM-Sinuserzeugung auf der> Ausgangsseite.
Auch aus diesem Grund habe ich bei meinem 3-Phasen FU den Kontroller nur
per Optokoppler an die PA angehängt und damit gute Erfahrungen gemacht:
http://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR
Kann man sich ja mal angucken. Mit der derzeitigen Taktfrequenz kann man
mein Projekt allerdings nicht ganz genau auf 50,00 Hz einstellen.
xtg schrieb:> Konkret ginge es bei meinen Plänen um Inselbetrieb> galvanische Trennung ist nicht nötig.
Dann würde ich Multiphasen-Step-Up auf 325V vorschlagen und eine
nachgeschaltete H-Brücke.
Warum: Weil mehrere kleinere Schaltregler einfacher beherrschbar sein
werden als ein grosser, und der Zwischenkreiselko puffert ein wenig was
die Behadlung von Blindstrom vereinfacht.
Ich würde es aus Kostengründen aber wohl anders bauen: Eine
(strombegrenzte) Vollbrücke macht +/-48V Sinus die durch einen Trafo an
den Ausgang kommen (was galvanische Trennung erlaubt, aber Feedback wird
durchverbunden da du keine galvanische Trenung brauchst), wo noch eine
Drossel ihn glättet. Denn für 55V gibt es noch billige niederohmige
MOSFETs die den Strom alleine schaffen, bei Vollbrücke braucht man nicht
die doppelte Spannungsfestigkeit, und ein Trafo im Gegentakt braucht
weniger Material als ein Flybacktrafo, ist also billiger.
temp schrieb:> PSblnkd schrieb:>> Als besonderes Kriterium eines PV-Wechselrichters ist die Effizienz des>> so genannten "MPP-Reglers" anzusehen>> Es ging hier nicht um Photovoltaik-Wechselrichter zum Einspeisen ins> Netz, sondern um ganz normale WR als Netzersatz vom Akku.
Da hast Du recht, von PV war gar keine Rede, somit enfällt auch der
MPP-Regler.
xtg fragte aber nach Literatur und anderen WR-Topologien, da bin ich
eben in mein Spezialgebiet verfallen. Es gibt auch WR-Topologien ohne
Zwischenkreis, wo nur eine Drossel hin- und hergeschaltet wird -
allerdings dann nur für einphasigen Ausgang.
Mit dem UC2879 hat eine komplette Ansteuerung für einen
3-Phasen-Umrichter - eine wirklich einfache Lösung...
Braucht niemand den 2kW-Planartrafo Push-Pull?
Grüsse aus Berlin
PSblnkd
PSblnkd schrieb:> Mit dem UC2879 hat eine komplette Ansteuerung für einen> 3-Phasen-Umrichter - eine wirklich einfache Lösung...
Du solltest die Aussagen besser lesen vor'm Kommentieren. Es ging um die
Ansteuerung der H-Brücke im Phasenshiftbetrieb für den Zwischenkreis und
nicht für die 3-Phasen. Dass die Treiber für die Fet's da noch nicht
dabei sind ist auch klar.
Klar kann man das auch alles mit einem einzigen µC machen. Manchmal ist
es aber besser, man teilt das in Baugruppen auf. Da ist die Gefahr dann
kleiner durch einen kleinen Softwarefehler die Leistungshalbleiter zu
schrotten. Und die UC 2879 u.ä. Reihe ist für diesen Zweck erprobte
Technik und relativ leicht zu verarbeiten. Die Regelung der
Zwischenkreisspannung in Software macht sich ja auch nicht von selbst.
Wenn man davon ausgeht, dass nicht die FET bzw. IGBT-Treiber für die
Totzeit zuständig sein sollen, sind am Ende 10 PWM-Signale für alles
nötig.
Allein das Erzeugen von phasenverschobenen PWM-Signalen ist eine Aufgabe
wo man sich bei einer ganzen Reihe von µCs sehr schwer tut, wenn man
keinen hochfrequenten Interrupt verwenden will.
PSblnkd schrieb:> Braucht niemand den 2kW-Planartrafo Push-Pull?
Um nur darüber nachdenken zu wollen, solltest du neben IN auch OUT
angeben. Ein Bild wäre auch ganz hilfreich.
Antimedial schrieb:> Ein normaler Wechselrichter interessiert sich kein bisschen für die> Phasenverschiebung. Da muss etwas anderes schiefgegangen sein. Oder es> war eben kein Sinus wechselrichter, sondern ein billiger mit> Blockkommutierung.
Das ist ein Irrglaube der schon sehr viele Geräte zerlegt hat, weil man
diese Schwachstelle nicht kennt und die Geräte ungesunden
Betriebsbedingungen aussetzt, weil man eigentlich nicht mit solch einer
Schwachstelle rechnet als einfacher Nutzer. Der will oft nur einen
Steckdosenersatz und erwartet nicht solche Einschränkungen.
Und genau deshalb geben einige Hersteller unterschiedliche
Maximalleistungen für unterschiedliche Verbraucherklassen (ohmsch,
induktiv...) für ihre Wechselrichter an. Viele der anderen Hersteller
haben auch das Problem, weisen aber nicht so deutlich arauf hin.
Da geht es bei weitem nicht nur darum, daß der Strom durch den
Blindstrom größer wird und daß dadurch die Komponenten einfach nuch ein
bisschen stärker ausgelegt werden müssen oder umgekehrt bei
Phasenverschiebung etwas weniger an Maximallast vertragen.
Je nach Topologie und Komponentenwahl bewirkt die Phasenverschiebung an
sich noch ganz andere Sachen. Thristoren zum Beispiel mögen auch keine
Phasenverschiebugen (über Kopf Zündungen). Auch wenn nicht überall
Thyristoren drin sind, es ist nur ein einfaches Beispiel das jeder
versteht. Für andere Beispiele braucht man einen Bauplan zur
Veranschaulichung. Und selbst da wird dann nicht selten einiges
übersehen.
Die Vorgänge in einem WR sind etwas komplizierter als in einem SNT. Und
auch das sagt man schon daß das nichts für Einsteiger ist. Die
Stolperfallen in einem WR sind daher topologiabhängig, bücherfüllend und
nicht so einfach. Es ist nicht immer nur das "billig" schuld wenn die
Geräte versagen. Oft wurde auch irgendetwas in der Konstruktion
übersehen. Einiges davon hängt mit dem Thema Phasenverschiebung
zusammen.
Ja, es gibt WR die das vertragen. Aber der "normale" WR von der Stange
kann das oft nicht. Da sich auf de Gebiet gerade in den letzten Jahren
sehr viel getan hat, wird sich das bei beim Gerät von der Stange
hoffentlich auch bald bessern, so daß diese Aussage zu aktualisieren
wäre.
PSblnkd schrieb:> Mit dem UC2879 hat eine komplette Ansteuerung für einen> 3-Phasen-Umrichter - eine wirklich einfache Lösung...
Ähm, ich sehe da keine 3 Phasen, doch die falsche Chip-Typennummer ?
MaWin schrieb:> PSblnkd schrieb:>> Mit dem UC2879 hat eine komplette Ansteuerung für einen>> 3-Phasen-Umrichter - eine wirklich einfache Lösung...>> Ähm, ich sehe da keine 3 Phasen, doch die falsche Chip-Typennummer ?
Das war eine, ich hoffe nur ironische und nicht beleidigende, Antwort
auf meinen Vorschlag für den Zwischenkreis. Da braucht niemand 3 Phasen.
4 Ausgänge für die Ansteuerung der H-Brückentreiber reichen...
temp schrieb:> Allein das Erzeugen von phasenverschobenen PWM-Signalen ist eine Aufgabe> wo man sich bei einer ganzen Reihe von µCs sehr schwer tut, wenn man> keinen hochfrequenten Interrupt verwenden will.
Die Zeiten sind lange vorbei. Wie das o.a. Projekt zeigt, ist das heute
selbst für einen 2,95 Euro MC kein Problem mehr (und das als Einzelchip
ohne Supportbausteine). Ich habe sowas ähnliches auch noch für XMega und
einen kleinen STM32 gemacht, um mit den MC rumzuspielen. Und was meinst
du mit hochfrequentem Interrupt? Kostet nix extra und haben die MC schon
eingebaut.
Matthias Sch. schrieb:> Und was meinst> du mit hochfrequentem Interrupt? Kostet nix extra und haben die MC schon> eingebaut.
Als Anforderung steht im Raum: 2 50% PWM Signale und deren Invertierung
unter Beachtung der Totzeit bei 50 bis 100kHz. Die Phasenlage der beiden
Signale zueinander soll verstellt werden. Für 100 Stufen Auflösung sind
das bei 50KHz 200ns pro Stufe. Und 100 Stufen sind sehr wenig.
Weiterhin darf es nicht passieren, dass während des Setztens der Werte
auch nur die geringste Unregelmäßigkeit zustande kommt. Das kann einem
sonst schnell die Fet's kosten. Wenn ich für diese Aufgabe in jeder
Periode einen Interrupt haben muss weil es anders nicht hinzukriegen
ist, dann ist das Mist.
Lassen wir mal AVR und XMEGA raus, damit fange ich heute sowas nicht
mehr an. STM32F103 geht gut für die 3-Phasen Ansteuerung, die
Phaseshiftgenerierung wird aber wieder Krampf. LPC11xx kann keine
Totzeit. Für den LPC17xx gilt das selbe wie für STM32F103. LPC1500 sieht
interessant aus und ist lieferbar, die hatte ich aber noch nicht im
Einsatz. Was sehr gut geht ist dsPIC33MC502 (oder so ähnlich). Die
können das mit wenigen ns-Auflösung in Hardware. Wenn da nur nicht die
Entwicklungsumgebung und das schnarchlangsame Debuggen wäre...
Das wären jetzt die µC's die ich aktuell einsetzte. Auch wenn die Teile
nichts kosten. So ein spezialisierter Chip kostet auch nichts, hat aber
den Vorteil, das der die Zwischenkreisspannung ohne Software und PID
halbwegs konstant ausregeln kann, ohne dass man Angst haben muss bei
jedem Softwarefehler die Fet's tauschen zu müssen.
Wenn du sagt's mit STM32 ist das überhaupt kein Problem, dann bitte ich
dich mal zu schreiben wie die Timer deiner Meinung nach gesteuert werden
müssen.
temp schrieb:> dann bitte ich> dich mal zu schreiben wie die Timer deiner Meinung nach gesteuert werden> müssen.
Selbstverständlich nehme ich nur einen Advanced Timer, beim F103 wäre
das Timer 1, dieser hat 4 OC Register, von denen man für 3 Phasen nur 3
benötigt:
Um Rechenleistung auf den kleinen MC zu sparen, habe ich L1,L2 und L3 in
einer Tabelle. Der Timerinterrupt holt dann die Werte und setzt die OC
Register:
1
/* the TIM1 Interrupt is fired by an overflow of the main PWM timer
2
* it calculates a new Sine Table Pointer and writes the values to the OC registers
3
*/
4
voidTIM1_UP_TIM16_IRQHandler(void){
5
//uint8_t speedRegTicks = 0;
6
// microcontroller.net : Clear the IT pending bit before doing any GPIO stuff
Da fehlt noch so einiges, wie die Routinen zum Berechnen der neuen
Pointerposition usw. Aber das ist eh bei allen MC das gleiche.
Der Timer 1 im F103 hat auch ein Dead Time Register, ist also ideal zur
direkten Ansteuerung von Halbbrücken. Dasd gleiche gilt für AWEX im
XMega.
Hier mal Deadtime für STM32:
1
voidUpdateDTI(u8deadTime){
2
3
TIM_BDTRStructInit(&TIM_BDTRInitStructure);
4
/* Automatic Output enable, Break, dead time and lock configuration*/
Wenn du jetzt die Phase shiften möchtest, ist es nicht schwierig, die
Pointer auf die Tabelle als drei verschiedene auszulegen, für jede Phase
einen. Dann kannst du beliebige Phasenschiebereien machen. In meiner
Anwendung ist das unerwünscht, ich brauche Drehstrom.
Matthias Sch. schrieb:> Selbstverständlich nehme ich nur einen Advanced Timer, beim F103 wäre> das Timer 1, dieser hat 4 OC Register, von denen man für 3 Phasen nur 3> benötigt:
Es wäre schön wenn jeder die Beiträge des anderen auch lesen würde.
Irgendwie reden wir aneinander vorbei. Dass die Erzeugung der 3 Phasen
PWM für den STM32 kein Problem ist, habe ich schon geschrieben und auch
programmiert. Hier ein kleiner Auszug:
Das war aus einem Test für einen Inverter mit NF-Drehstromtrafo. D.h.
feste Frequenz, deshalb werden die neuen PWM-Werte in einem Interrupt
des PWM-Timers übernommen. Da ich die Schiene mit dem NF-Trafo nicht
weiterverfolge, ist der Code auch eine Leiche. Ob das noch dem letzten
lauffähigen Stand entsprach, weiß ich aber nicht mehr.
break weil anderes Thema:
=========================
Es geht mir hier aber um die Erzeugung der Zwischenkreisspannung mit
einer H-Brücke die im Phaseschift-Modus betrieben wird. Das geht mit
einem einzelenen Timer schon mal nicht. Und 2 müssen so synchronisiert
und gegeneinander verstellt werden, dass niemals Perioden ausgelassen
werden oder ständig an sind. Leider hilft da die gesamte Hardware im
STM32 nicht weiter. Das einzige was geht ist, in einem Interrupt des
einen Timers das Timerregister des anderen Timers zu manipulieren. Sowas
ist aber alles andere als schön. Da die Cortexe alle irgendeinen
Cache-Mechanismus für den langsamen Flash haben, gibt es auch keine
reproduzierbaren Interruptantwortzeiten (im ns Bereich). Takte zählen
wie beim AVR geht hier jedenfalls nicht. Außer man legt die
Interruptroutine in den Ram.
Hier sind auch die Frequenzen höher als bei der Drehfelderzeugung. Da
reichen 16KHz oder weniger. Beim Wandler für den Zwischenkreis kann's
aber nicht schnell genug gehen um die Trafos klein zu halten. Der oben
angebotene Planartrafo ist auch für 100kHz spezifiziert.
Carsten R. schrieb:> Je nach Topologie und Komponentenwahl bewirkt die Phasenverschiebung an> sich noch ganz andere Sachen. Thristoren zum Beispiel mögen auch keine> Phasenverschiebugen (über Kopf Zündungen). Auch wenn nicht überall> Thyristoren drin sind, es ist nur ein einfaches Beispiel das jeder> versteht.
In einem Sinuswechselrichter sind keine Thyristoren verbaut. So etwas
wird seit der Erfindung des IGBT nicht mal mehr im Megawattbereich
verbaut. Thyristoren sind ganz nett für Gleichrichter, Dimmer und
Softstarter, aber das war es dann auch schon.
Carsten R. schrieb:> Und genau deshalb geben einige Hersteller unterschiedliche> Maximalleistungen für unterschiedliche Verbraucherklassen (ohmsch,> induktiv...) für ihre Wechselrichter an.
Das ist doch logisch, habe ich oben ja schon geschrieben. Das ist
Auslegungssache. Möchte man reinen Blindstrom fahren, muss man die
Eingangselkos massiv überdimensionieren. Legt man die sowieso viel zu
knapp aus, kann das Ding eben überhaupt keine Blindleistung liefern,
ohne innerhalb kürzester Zeit in Rauch aufzugehen.
Und wenn man bei der Ausgangsdrossel nicht den zusätzlichen Blindstrom
berücksichtigt hat, die sättigt und man dummerweise noch die
Überstromabschaltung vergessen hat, hat man auch ganz schnell
geschmolzenes Silizium.
Jetzt bring doch mal auf den Tisch, welche Topologie bei einem
Sinuswechselrichter konkret Probleme macht und aus welchen Grund. Bisher
hast du nur Phrasen in den Raum geworfen ohne konkrete Hinweise.
Probleme gibt es allenfalls bei einem falschen Regelverfahren und
fehlender Schutzelektronik/software. Oder eben falsche Auslegung. Also
Billigkram nimmt (90% auf dem Markt wird natürlich Billigkram sein).
Mit der Topologie hat man vielleicht Probleme, wenn man keinen
Sinuswechselrichter nimmt.
Antimedial schrieb:> In einem Sinuswechselrichter sind keine Thyristoren verbaut.
Das hatte ich doch geschrieben. Das war nur ein Beispiel was Hableiter
so unerwartet machen können, weil das Andere nicht so leicht kurz zu
bschreiben ist ohne Bezugnahme auf eine Topologie, denn bislang wurde
noch keine gewählt.
Carsten R. schrieb:> Das hatte ich doch geschrieben. Das war nur ein Beispiel was Hableiter> so unerwartet machen können, weil das Andere nicht so leicht kurz zu> bschreiben ist ohne Bezugnahme auf eine Topologie, denn bislang wurde> noch keine gewählt.
Dann bleibt es dabei: Es gibt keine Sinuswechselrichtertopologie und
keine dort eingesetzte Halbleitertechnologie, die Probleme macht.
Ja, es ist Prinzipiell lösbar. Das Bestreite ich auch nicht.
Aber nicht jede Wechselrichtertopologie ist rückspeisefähig. Sobald da
eine Diode nach der Zerhackerstufe im Weg ist oder nicht alles Fets
sind, z.B. Bipolar oder IGBT (erlauben nur einen begrenzten
Rückwärtsbetrieb ohne Stromverstärkung), wird es....interessant. Der
aktive Gleichrichter auf der Sekundärseite muß so gesteuert sein, daß er
eine Rückspeisung zuläßt, dies aber auch nicht immer, sondern nur unter
bestimmten Umständen. Es muß also auch intelligent erfolgen. Eine bloße
Auslegung mit "überdimesionierten Eingangselkos" reicht nicht. Eine
einfache Ansteuerug des aktiven Gleichrichters reicht auch nicht. Es
erfordert schon eine komplexe Regelung.
Antimedial schrieb:> Also> Billigkram nimmt (90% auf dem Markt wird natürlich Billigkram sein).
Genau das ist aber das Problem, auch bei vielen Sinuswechselrichtern.
Das zu lösen erfordert mehr als nur eine passende Auslegung
(Dimensionierung der Bauelemente) sondern eine gesonderte Behandlung des
Rückspeiseszenarios. Ich habe aber den Eindruck, daß wir aneinander
vorbeireden, weil du dies mit unter Auslegung abbuchst. Ich kann mich da
aber auch irren. Bei mir fällt das nicht mehr in die Kategorie Auslegung
da es darüber hinausgeht. Es erfordert bestimmte Bauteile, verbietet
bestimmte Bauteile an bestimmten Stellen und erfordert bestimmte Bypässe
siehe Beispiel oben. Ich bin damit nicht allein, denn der Begriff Bauart
unterscheidet sich von Auslegung.
Viele gängige Sinuswechselrichter speisen zunächst einen Zwischenkreis.
Dort sitzen herkömmliche Dioden. Dort kann keine Rückspeisung erfolgen.
Hier helfen große Eingangselkos nicht. Hier muß im Zwischenkreis
gepuffert werden. Hier hilf zwar Auslegung. Dann geht es in der Regel
weiter mit einer PWM-Modulation mit nachfolgender Filterung. Diese Stufe
muß zusätzlich zum Thema Auslegung für den vollen Strom
rückspeisefähig und entsprechend intelligent gesteuert sein, wenn
Phasenverschiebung kein Problem sein Soll. Konsruktionen ohne
Zwischenkreis müssen bis zum Eingang rückspeisefähig sein, müssen aber
intelligent genug sein um bei Bedarf nur die Scheinleistung
zurückzuspeisen weil nicht alle Quellen auch als Senke arbeiten können.
Das alles geht weit über bloße Auslegung hinaus. Interessant wird es
auch im lückenden Betrieb.
Wenn man nun eine passende Topologie hat, kann man sie auf die
Scheinleistung auslegen. Dann hat man einen Sinuswechselrichter der das
kann. Das geht. Das bestreitet auch keiner.
Das ist dann aber ein Sinuswechselrichter der ohmsche Lasten mit noch
höherer Leistung treiben kann. Es bleibt also das Ungleichgewicht
zwischen ohmschen und induktiven Lasten. Das ist ein Henne Ei Problem.
Es sei den man kastriert die erste Stufe künstlich und begrenzt die
Leistung. Das is nun eine Frage des Marketing ob man die Differenz als
Feature (kann bei ohmschen Lasten mehr) oder Schwäche/Problem (bei
induktiven Lasten reduzierte Leistung)verkauft.
Da man die Teile aber in der Regel mit der größten Zahl bewirbt kann man
durchaus von einem Problem sprechen. Die Geräte verrecken wenn sie
induktiv mit der gleichen Leistung belastet werden. Darauf ist
hinzuweisen! Dies wird aber oft nicht gemacht.
Blöderweise haben gerade die Verbraucher die eine Phasenverschiebung
verursachen oft auch die nervige Eigenart eines hohen Anlaufstromes.
Sicher kann man dann eine Strombegrenzung installieren. Das ist aber
auch wieder ein Zusatz und mehr als nur Auslegung. Dummerweise benötigen
aber einige Verbraucher diesen Anlaufstrom, weil sie sonst nicht aus dem
Quark kommen, z.B Asynchronmotoren je nach deren Last. Prima, dann
betreibt man die Last im Blockierbetrieb ohne den Nennstrom zu
überschreiten. Ein herkömmlicher Motorschutzschalter ist dann nutzlos.
Es fehlt aber die Kühlung. Eine thermische Absicherung der Last ist aber
nicht Standard, weil man bei der Konstruktion von einem "Netz" als
Quelle ausgeht. Viele Nutzer glauben aber, daß ein Sinuswechselrichter
wie eine Steckdose am Netz arbeitet. Das ist aber nicht immer der Fall.
Netzwechselrichter haben es da leichter, da der Anlaufstrom vom Netz
übernommen wird.
Fazit:
Nicht alle Topologien können mit einer Phasenverschiebung umgehen. Es
gibt notwendige und hinreichende Bedingungen. Notwendig ist eine
Topologie mit intelligenter Rückspeisefähigkeit und eine passende
Auslegung. Beispiele für Rückspeisehürden wurden genannt. Es können aber
noch weitere notwendige und hinreichende Bedingungen hinzukommen,
teilweise je nach Last und Anwendungsszenario.
Antimedial schrieb:> Es gibt keine Sinuswechselrichtertopologie und> keine dort eingesetzte Halbleitertechnologie, die Probleme macht.
Ist also falsch, insbesondere mit dem "und", aber auch einzelnd für sich
genommen.
Carsten R. schrieb:> Der> aktive Gleichrichter auf der Sekundärseite muß so gesteuert sein, daß er> eine Rückspeisung zuläßt, dies aber auch nicht immer, sondern nur unter> bestimmten Umständen. Es muß also auch intelligent erfolgen.
Das ist völliger Unfug. Für Scheinleistung braucht man keine
Rückspeisefähigkeit.
Carsten R. schrieb:> Es erfordert bestimmte Bauteile, verbietet> bestimmte Bauteile an bestimmten Stellen und erfordert bestimmte Bypässe> siehe Beispiel oben.
So ein Blödsinn. Man muss schon wirklich viel Gehirnschmalz reinstecken,
um überhaupt eine Topologie zu finden, die deine von dir beschriebenen
Probleme hat. Falls es die überhaupt gibt. Den Beweis konntest du
jedenfalls noch nicht liefern. Die einfachsten Topologien haben
überhaupt kein Problem damit.
Carsten R. schrieb:> Blöderweise haben gerade die Verbraucher die eine Phasenverschiebung> verursachen oft auch die nervige Eigenart eines hohen Anlaufstromes.> Sicher kann man dann eine Strombegrenzung installieren. Das ist aber> auch wieder ein Zusatz und mehr als nur Auslegung. Dummerweise benötigen> aber einige Verbraucher diesen Anlaufstrom, weil sie sonst nicht aus dem> Quark kommen, z.B Asynchronmotoren je nach deren Last.
Diese Strombegrenzung oder Überstrombaschaltung ist aber in jedem Fall
zwingend erforderlich. Einfach mal überlasten, auch nicht für den Anlauf
geht nicht. Ein Wechselrichter muss auf die im System auftretende
Spitzenleistung (bzw. Spitzenstrom) ausgelegt sein.
Carsten R. schrieb:> Ist also falsch, insbesondere mit dem "und", aber auch einzelnd für sich> genommen.
Du hast wieder viel erzählt und nichts konkretes geliefert. Wieder nur
leere Phrasen. Du kannst keine konkrete Topologie nennen. Du redest von
Rückspeisung, die nichts mit Phasenverschiebung zu tun hat. Freilauf und
Rückspeisung sind zwei verschiedene Dinge! Ok, wenn man eine Topologie
findet, die keinen Freilauf zulässt, hat man das von dir beschriebene
Problem. Allerdings würde eine solche Topologie nie als
Sinuswechselrichter geeignet sein, weil Freilauf immer nötig ist.
temp schrieb:> PSblnkd schrieb:>> Braucht niemand den 2kW-Planartrafo Push-Pull?>> Um nur darüber nachdenken zu wollen, solltest du neben IN auch OUT> angeben. Ein Bild wäre auch ganz hilfreich.
Hier ein Bild des 2kW-Planartrafos.
Weitere Daten, als die die drauf stehen habe ich nicht.
MaWin (Gast) schrieb 25.09.2014 11:31:
> PSblnkd schrieb:> Mit dem UC2879 hat eine komplette Ansteuerung für einen> 3-Phasen-Umrichter - eine wirklich einfache Lösung...> Ähm, ich sehe da keine 3 Phasen, doch die falsche Chip-Typennummer ?
Ja richtig - ist ein Schreibfehler, sollte der hier sein:
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/texasinstruments/uc3879.pdf
Grüsse aus Berlin
PSblnkd
Genau, der hat sogar 4 Phasen, outA bis outD... :->
Möchte niemanden zu nahe treten, denke aber es wäre zweckmäßig den
mysteriösen Trafo in der Bucht zu verhökern und hier keine weiteren
sinnlosen Beiträge abzuliefern.
Antimedial schrieb:> Das ist völliger Unfug. Für Scheinleistung braucht man keine> Rückspeisefähigkeit.
Und warum soll das Unfug sein? Deine Behauptung ist stumpf wider die
Physik und ohne jedes Argument (weil es auch keines geben kann). Du
scheinst das Grundwesen der Scheinleistung nicht verstanden zu haben
oder zu ignorieren.
Wo soll die Blindleistung hin? Blindleistung pendelt zwischen Quelle
und Verbraucher. Schau dir mal das Leistungsdiagramm bei
Phasenverschiebung an. Das ergibt zyklisch "negative Leistung". Sie wird
abgegeben und muss wieder aufgenommen werden! Die Energie muss
irgendwo hin. Also wird zu zurückgespeist.
Du widerspricht dem ersten Haupsatz der Thermodynamik. Das sind absolute
Grundlagen! Es gibt keine Energievernichtung (darum Rückspeisung oder
Alternative nötig) und auch keine Erzeugung aus dem nichts aka Perpetuum
Mobile. Irgendwoher muß der "positive" Zyklus der Scheinleistung ja
kommen. Speicherung ist notwendig. Soll die etwa zwischen Ausgang und
Verbraucher erfolgen? Wenn das schon im Verbraucher erfolgt, so ist
diese Last nach außen hin blindleistungsfrei und der WR nicht induktiv
belastet.
Blindleistung durch Phasenverschiebung ist ein konkretes Problem!
Und daraus folgt die Bauteile- und Topologieeinschränkung die du als
unsinnig verwirfst, weil du die Notwendigkeit kurzfristig Energie
aufnehmen zu können einfach so wider die Physik als Unsinn
wegdefinierst.
Antimedial schrieb:> Du hast wieder viel erzählt und nichts konkretes geliefert. Wieder nur> leere Phrasen.
Ich habe exakt benannt wann es warum versagt, ohne Anspruch auf
Vollständigkeit. Jede Konstruktion versagt in der Situation wenn dies
nicht berücksichtig wird. Da kannst Du noch so oft "Unsinn" schreien.
Solange Du das Problem der "negatven" Leistung ignorierst und
wegdefinierst anstatt es anzugehen, ist alles Weitere
diskussionsunwürdig.
Das Problem wird durch deine Behauptung nicht verschwinden und das Gerät
wird bei Phasenverschiebung schon bei relativ kleiner Last verrecken
wenn Scheuklappen der einzige Schutz vor der zurückfließenden
Blindeistung ist.
Ach ja, jetzt kommen wieder die Theortikersprüche. Keine Angst, ich weiß
was Blindleistung ist. Trotzdem ist eine aktive Rückspeisung etwas
völlig anderes und in diesem Fall völlig unnötig, sondern läuft über den
ohnehin notwendigen Freilaufzweig. Wenn es den nicht gibt, würden selbst
die kleinsten parasitären Induktivitäten in die Luft fliegen.
Ich bin aber gerne offen und warte gespannt auf deine konkrete
Topologie, die das oben genannte Problem löst, allerdings keine
Blindleistung verträgt. Bisher konntest du das noch nicht.
Baue lieber erst einmal deinen ersten Wechselrichter mit all seinen
Problemen, bevor du hier weiter herumtheoretisierst.
Du kannst keine Energie im Freilauf speichern! Das ist ein Widerspruch
zum Freilauf! Du hast das Kernproblem ignoriert! Wo soll die
Blindleistung hin wenn sie zurückpendelt?
Carsten R. schrieb:> Du kannst keine Energie im Freilauf speichern! Das ist ein Widerspruch> zum Freilauf! Du hast das Kernproblem ignoriert! Wo soll die> Blindleistung hin wenn sie zurückpendelt?
Wieso sollte jetzt Freilaufstrom plötzlich keine Energie sein? Das ist
genauso eine Ladung wie der Strom, der bei Blindleistung fließt.
Physikalisch nichts anderes (das solltest du als Über-Theoretiker doch
kappieren...). Ob Blindleistung oder Freilauf spielt überhaupt keine
Rolle, das ist erst einmal das gleiche.
Ich sehe schon, du bist blutiger Anfänger und Theoretiker. Deshalb noch
einmal mein Tipp: Fang doch mal an und baue deinen ersten
Wechselrichter. Oder fang doch zumindest mal mit einer Simulation an. Am
besten mit deiner Lieblingstopologie, die keinen Blindstrom ab kann.
Dann poste die Simulation hier und wir können über etwas konkretes
diskutieren. Ich habe nämlich ehrlich gesagt wirklich gezweifelt, ob es
so etwas gibt. Mit jedem Post bin ich mir aber ziemlich sicher, dass du
einfach nur theoretisierten Unsinn erzählst.
Antimedial schrieb:> Ich bin aber gerne offen und warte gespannt auf deine konkrete> Topologie, die das oben genannte Problem löst, allerdings keine> Blindleistung verträgt. Bisher konntest du das noch nicht.
Ich soll die ein Einhorn zeigen um Dir zu beweisen daß es keine
Einhörner gibt. Das ist Schwachsinn! Wie und warum soll ich ein Beispiel
funktionsuntüchtiger Bauart bringen. Warum soll ich künstlich etwas
Unbrauchbares konstruieren. Es gibt zwar viel Schrott am Markt, aber so
ein Unfug hat es noch nicht in die Läden geschafft, aus gutem Grund!
Jede Konstruktion versagt die nicht zwischenspeichern kann. *Jede!* Du
behauptest keine Konstruktion hat damit Probleme und kannst nicht einmal
eine nennen die funktioniert. Es hat schon seinen Grund warum alle
funktionierenden Lösungen die Blindleistung bereitstellen können
irgendeie Form der Zwischenspeicherung verwenden, sei es in
Zwischenkreis oder per Rückspeisung bis hin zum Eingangskondensator.
Folglich versagen alle am Markt befindlichen Geräte die das können
sobald man sie der Möglichkeit der Zwischenspeicherung beraubt. Entweder
sie verrecken oder stellen keine Blindleistung bereit. Dann hat man aber
bei nicht-ohmschen Lasten keinen Sinus mehr.
Nenne eine Konstruktion die ohne Zwischenspeicherung funktioniert.
Selbst wenn dir das irgendwie doch gelingen sollte lautet deine Aussage
noch immer: "Keine Topologie hat damit Probleme." Du hast offensichtlich
noch keinen Wechselrichter gesehen der Blindleistung bereitstellen kann.
Antimedial schrieb:> Wieso sollte jetzt Freilaufstrom plötzlich keine Energie sein?
Weil Strom alleine keine Energie ist! Was bedeutet denn wohl "Freilauf"?
Carsten R. schrieb:> Ich soll die ein Einhorn zeigen um Dir zu beweisen daß es keine> Einhörner gibt.
Vergiss nicht, dass das Einhorn du erschaffen hast und ich die ganze
Zeit sage, dass es sie nicht gibt.
Carsten R. schrieb:> Folglich versagen alle am Markt befindlichen Geräte die das können> sobald man sie der Möglichkeit der Zwischenspeicherung beraubt. Entweder> sie verrecken oder stellen keine Blindleistung bereit. Dann hat man aber> bei nicht-ohmschen Lasten keinen Sinus mehr.
Dann funktionieren sie aber nicht mehr.
Carsten R. schrieb:> Du hast offensichtlich> noch keinen Wechselrichter gesehen der Blindleistung bereitstellen kann.
Oh doch, ich habe sogar schon eine ganze Menge davon selbst entwickelt.
Carsten R. schrieb:> Weil Strom alleine keine Energie ist! Was bedeutet denn wohl "Freilauf"?
Natürlich bedeutet ein Stromfluss immer auch eine Energieübertragung.
Freilaufstrom ist in dieser Hinsicht das gleiche wie Blindleistung. Und
bei einem Wechselrichter ist der Blindstrom tatsächlich auch ein
Freilaufstrom.
Ich hatte ja schon beschrieben wie etwas funktionsuntüchtiges aussieht.
Carsten R. schrieb:> Viele gängige Sinuswechselrichter speisen zunächst einen Zwischenkreis.> Dort sitzen herkömmliche Dioden. Dort kann keine Rückspeisung erfolgen.> Hier helfen große Eingangselkos nicht. Hier muß im Zwischenkreis> gepuffert werden. Hier hilf zwar Auslegung. Dann geht es in der Regel> weiter mit einer PWM-Modulation mit nachfolgender Filterung. Diese Stufe> muß zusätzlich zum Thema Auslegung für den vollen Strom> rückspeisefähig und entsprechend intelligent gesteuert sein, wenn> Phasenverschiebung kein Problem sein Soll.
Das ist eine sehr, sehr, sehr gängige Bauart. Und sie versagt wenn man
ihr keine Möglichkeit der Zwischenspeicherung gibt.
Antimedial schrieb:> Vergiss nicht, dass das Einhorn du erschaffen hast und ich die ganze> Zeit sage, dass es sie nicht gibt.
Ähm, MaWin bist Du das? Du drehst grade alles um 180 Grad um. Das kenne
ich sonst nur von ihm. Ich sage das Gegeteil: Daß es nicht geht ohne
und du sagst es geht grundsätzlich ohne Zwischenspicherung.
Antimedial schrieb:> Dann funktionieren sie aber nicht mehr.
Ja genau das ist doch das Problem! Sie verrecken oder erfüllen sie
ihre Funktion nicht. Nun hast Du es auch begriffen. Das ist doch das was
ich die ganze Zeit sage während du stumpf behauptest es gibt da kein
Problem und jede Topologie würde funktionieren. Diese tut es nicht!
Und das hast du nun auch gemerkt.
Antimedial schrieb:> Freilaufstrom ist in dieser Hinsicht das gleiche wie Blindleistung.
Nein, nur wenn die Spannung stimmt. Nur dann paßt es mit der
Blndleistung.
Antimedial schrieb:> Natürlich bedeutet ein Stromfluss immer auch eine Energieübertragung.
Wenn die Spannung 0 ist, dann nicht. Gut, die 0 ist theoretisch, ein
bissl was hat man immer, aber sie muss in einer völlig anderen
Größenordnung liegen um der Blindleistung gerecht zu werden. Und nun
hast Du ein Problem. Du schreibst: "...immer auch eine enrgieübrtragung"
Und wo wird sie hin übertragen? Das sage ich doch gerade die ganze
Zeit. Die Energie muß irgendwo hin! Und EXAKT da hakt es!
Carsten R. schrieb:> Ja genau das ist doch das Problem! Sie verrecken oder erfüllen sie> ihre Funktion nicht. Nun hast Du es auch begriffen. Das ist doch das was> ich die ganze Zeit sage während du stumpf behauptest es gibt da kein> Problem und jede Topologie würde funktionieren. dDiese tut es nicht!> UNd das hast du nun auch gemerkt.
Nein, du behauptest, dass sie Probleme mit Blindleistung haben. Ich
sage: Sie funktionieren gar nicht mehr. Auch bei rein ohmscher Last
nicht. Denn die gibt es gar nicht.
Carsten R. schrieb:> Problem und jede Topologie würde funktionieren.
Zu jeder sinnvollen Topologie kann ich mir natürlich 1000 nicht
funktionierende Möglichkeiten vorstellen.
Carsten R. schrieb:> Antimedial schrieb:>> Freilaufstrom ist in dieser Hinsicht das gleiche wie Blindleistung.>> Nein, nur wenn die Spannung stimmt. Nur dann paßt es mit der> Blndleistung.
Was soll das bitte mit der Spannung zu tun haben? Blindleistung ist eine
Art von Freilaufstrom.
Carsten R. schrieb:> Wenn die Spannung 0 ist, dann nicht. Gut, die 0 ist theoretisch, ein> bissl was hat man immer, aber sie muss in einer völlig anderen> Größenordnung liegen um der Blindleistung gerecht zu werden.
Ohne Potentialunterschied hast du keinen Stromfluss. Und nein, die
Größenordnung spielt dabei überhaupt keine Rolle.
Carsten R. schrieb:> Und wo wir sie hin übertragen? Das sage ich doch gerade die ganze> Zeit. Die Energie muß irgendwo hin! Und EXAKT da hakt es!
Ja, weil die Energie immer irgendwo hin muss, egal ob du jetzt
Blindleistung oder den hochfrequenten Freilaufstrom hast. Alles andere
ist nur noch Auslegungssache! Und das sage ich die ganze Zeit.
Antimedial schrieb:> Ja, und eine solche Topologie kann völlig problemlos mit Blindleistung> umgehen, denn so wird jeder Frequenzumrichter gebaut.
Ja genau so werden jene Frequenzumrchter gebaut die einen Zwischenkreis
haben. Und was machen die mit der Blindleistung? Sie pendelt zwischen
Last und Zwschenkreis! Das geht nur weil die Endsufe mindestens bis zum
Zwischenkreis rückspeisefähig ist.
Denn wohin soll die Blindleistung sonst übertagen werden? Sag einfach
nur wohin anstatt diese Frage immer und immer wieder zu inorieren. Wohin
damit? Ohne Alternative geht es nur den Weg zurück.
Antimedial schrieb:> Nein, du behauptest, dass sie Probleme mit Blindleistung haben. Ich> sage: Sie funktionieren gar nicht mehr. Auch bei rein ohmscher Last> nicht. Denn die gibt es gar nicht.
Nein, ich schrieb sie versagen! Sie verrecken oder können keine
Blindleistung bereitstellen. Eindeutiger geht es wohl kaum.
Du hingegen behauptest fortwährend, es gäbe da generell kein Problem,
egal welche Bauart und ich soll ein Gegenbeispiel bringen welches nicht
funktioniert. Ich nenne eine Bauart die nicht funktionieren würde und
deshalb keinen Sinn macht. Das wäre ein Einhorn. Und Du sagst: Das zählt
nicht da das nicht funktioniert und es das deswegen nicht gibt. Geht's
noch? Das sage ich doch die ganze Zeit. Und ich sollte doch ein Beispiel
nennen das nicht funktoniert.
Soll ich nun ein Beispiel bringen daß nicht funktioniert, weil es
funktioniert damit du sagen kannst daß es funktioniert? Es ist schon
lange lächerlich! Es reicht!
Carsten R. schrieb:> Ja genau so werden jene Frequenzumrchter gebaut die einen Zwischenkreis> haben. Und was machen die mit der Blindleistung? Sie pendelt zwischen> Last und Zwschenkreis! Das geht nur weil die Endsufe mindestens bis zum> Zwischenkreis rückspeisefähig ist.
Nichts anderes sage ich doch. Der Begriff "rückspeisefähig" ist hier
aber nicht angebracht. Dir fehlen einfach die richtigen Begriffe um dich
sauber auszudrücken und redest deshalb seitenlang um den heißen Brei
herum. Du redest über einen Vierquadrantensteller.
Jetzt kommen wir der Sache schon näher. Du willst also sagen, dass ein
Zweiquadrantensteller keine Blindleistung aufnehmen kann. Jetzt wärst du
aber immer noch an der Reihe, einen solchen Zweiquadrantensteller zu
zeigen, der als Sinuswechselrichter taugt.
Carsten R. schrieb:> Ich nenne eine Bauart die nicht funktionieren würde und> deshalb keinen Sinn macht.
Nein, du hast das falsch verstanden. Du sollst eine Bauart zeigen, die
nur nicht mit Blindleistung klar kommt, aber sonst funktioniert. Und ich
zeige dir dann, dass sie gar nicht funktionieren kann, auch bei einer
rein ohmschen Last.
Dass es genügend Möglichkeiten gibt, ein überhaupt nicht
funktionierendes System zu bauen, ist logisch.
Martin Schwaikert schrieb:> Merkt ihr nicht, da eure Diskussion sinnlos ist?
Also eigentlich hatte ich gehofft, noch aus dem Carsten mal eine
konkrete Information heraus zu quetschen. Vielleicht könnte man wirklich
noch etwas lernen. Aber ich merke auch langsam, dass das sinnlos ist,
weil er überhaupt keine Ahnung hat, wovon er redet.
Carsten R. schrieb:> Denn wohin soll die Blindleistung sonst übertagen werden? Sag einfach> nur wohin anstatt diese Frage immer und immer wieder zu inorieren. Wohin> damit? Ohne Alternative geht es nur den Weg zurück.
Wir wollen mal davon ausgehen, dass der Zwischenkreiskondensator
wenigstens 1 Periode halbwegs buffern kann. Dann muss er umgedreht auch
in der Lage sein die Blindleistung dieser einen Periode über die Dioden
der Endstufe aufzunehmen ohne dass seine Spannung dabei auf unzulässige
Werte steigt. Alles was über eine Periode hinausgeht würde ich schon als
Generatorbetrieb bezeichnen. Am Rippel innerhalb einer Periode kann man
dann auch gut ablesen ob der Elko zu klein ist oder nicht. Dass die
Dioden nicht vorhanden sind oder zu klein wollen wir mal nicht annehmen.
Bei Fets geht es gar nicht anders und bei IGBTs sind auch häufig
passende eingebaut. Deshalb würde ich mich zu folgender Aussage
hinreißen lassen: wenn Dioden und Elkos ausreichend dimensioniert sind
passt das mit der Blindleistung eigentlich immer. Jedenfalls bei den
gängigen Topologien.
Antimedial schrieb:> Was soll das bitte mit der Spannung zu tun haben? Blindleistung ist eine> Art von Freilaufstrom.
Da muß ich dich leider mit etwas Theorie belästigen.
P=U*I
Strom alleine ist keine Leistung
Antimedial schrieb:> Ohne Potentialunterschied hast du keinen Stromfluss. Und nein, die> Größenordnung spielt dabei überhaupt keine Rolle.
Kurzgeschlossener Freilauf. Ich sagte auch, ganz 0 wird es nicht. ber
damit es zur negativen Blindleistungwelle paßt, muß die Spannung dann
dem Strom entgegengesetzt sei. Und wenn ich ein Ampere habe und 1000
Watt Blindleistung übertragen will, soll die Spanung keine Rolle
spielen?
Antimedial schrieb:> Der Begriff "rückspeisefähig" ist hier> aber nicht angebracht. Dir fehlen einfach die richtigen Begriffe um dich> sauber auszudrücken und redest deshalb seitenlang um den heißen Brei> herum.
Ich habe von Anfang an ganz eindeutig geschrieben worum es geht, ämlich
darum daß die Blindleistung aufgenommen werden muß. Diese Energie muß
vom Ausgang zum Zwischenkreis oder Eingang(selko) übertragen werden. Bei
der von mir genannten Bauart reicht es einfach nicht den Eingangselko
einfach nur groß auszulegen, da der Weg vom Eingang zum Zwischenkreis
durch einen Gleichrchter führt.
elko schrieb:> Wir wollen mal davon ausgehen, dass der Zwischenkreiskondensator> wenigstens 1 Periode halbwegs buffern kann. Dann muss er umgedreht auch> in der Lage sein die Blindleistung dieser einen Periode über die Dioden> der Endstufe aufzunehmen ohne dass seine Spannung dabei auf unzulässige> Werte steigt. Alles was über eine Periode hinausgeht würde ich schon als> Generatorbetrieb bezeichnen.
Ja genau, denn das andere geht auch über die Blindleistung hinaus.
Carsten R. schrieb:> Da muß ich dich leider mit etwas Theorie belästigen.>> P=U*I>> Strom alleine ist keine Leistung
Noch einmal für dich: Ohne Potentialunterschied gibt es keinen Strom.
Also ohne Strom keine Energieübertragung. Das ist 8. Klasse Realschule.
Carsten R. schrieb:> Ich sagte auch, ganz 0 wird es nicht.
Und da steckst du jetzt in deinem Theoretiker-Dilemma.
Carsten R. schrieb:> Bei> der von mir genannten Bauart reicht es einfach nicht den Eingangselko> einfach nur groß auszulegen, da der Weg vom Eingang zum Zwischenkreis> durch einen Gleichrchter führt.
Also, du willst zwischen deinem DC Zwischenkreis und einer
Wechselrichterbrücke noch einmal eine Diode bzw. einen Gleichrichter
setzen. Ok, kannst du machen. Dann sage ich dir aber, dass diese
Topologie nie funktionieren wird, auch nicht bei einer reinen ohmschen
Last. Simuliere es einfach mal.
Wie gesagt, ich kann mir viele unsinnige Schaltungen ausdenken, die
nicht funktionieren. Das ist überhaupt keine Kunst.
Antimedial schrieb:> Aber ich merke auch langsam, dass das sinnlos ist,> weil er überhaupt keine Ahnung hat, wovon er redet.
Nein, es hakt daran daß ständig ignoriert wurde daß ich von der
Rückspeisung der Blindleistung sprach, obwohl ich immer auf die
Blindleistung verwies. Wie nennt man es denn sonst fachlich richtig? Der
Vorgang ist der gleiche und verstädlich war es auch. Ich bezweifle daß
es für de Rückspeisung der Blindleistung ein eigenes Wort gibt,
abgesehen von Blindleistungsrückspeisung.
Carsten R. schrieb:> Nein, es hakt daran daß ständig ignoriert wurde daß ich von der> Rückspeisung der Blindleistung sprach, obwohl ich immer auf die> Blindleistung verwies.
Das habe ich schon kapiert, keine Angst.
Carsten R. schrieb:> Wie nennt man es denn sonst fachlich richtig?
Freilauf.
Carsten R. schrieb:> Der> Vorgang ist der gleiche und verstädlich war es auch.
Im Prinzip ja, du hast aber davon geredet, dass man dafür eine spezielle
Intelligenz und zusätzliche Schaltungsteile braucht, um das zu
realisieren.
Antimedial schrieb:> Noch einmal für dich: Ohne Potentialunterschied gibt es keinen Strom.> Also ohne Strom keine Energieübertragung. Das ist 8. Klasse Realschule.
Herr im Himmel, dreh mir doch nicht alles im Mund um. Meine Aussage war:
Strom ohne Spannung ergibt keine Leistung.
Du würfelst alles durcheinander und baust aus zwei unabhängigen Sachen
etwas Neues und Falsches zusammen. Das ist natürlich Schwachsinn. So
habe ich das nicht gesagt. Kontext beachten.
Erste Aussage war:
Induktive Last. Freilauf durch Kurzschluß ergäbe Strom aber keine
Spannung über dem Freilauf und somit keine Leistung, mit Verweis auf die
Idealiserung, denn 0 Ohm gibt es nicht. Also reicht Strom alleine nicht
um die Blindleistng aufzunehmen.
Zweite Aussage war:
Freilauf ohne Kurzschluß bedeutet da liegt eine Spannung an. Dann hat an
auch Leistung. Dann kann die Blindleistung auch übertragen werden. Aber
die muß irgendwo hin. Der Weg führt Richtung Quelle zurück, also
Rückspeisung.
Das Problem besteht darin daß Du das nicht als Rückspeisung wertest,
weil ich "einfach nicht die richtigen Begriffe" verwendet haben soll.
Antimedial schrieb:> Also, du willst zwischen deinem DC Zwischenkreis und einer> Wechselrichterbrücke noch einmal eine Diode bzw. einen Gleichrichter> setzen.
Nein! Das wäre völliger Unsinn. EINGANG, da steht EINGANG. Das ist der
GLEICHrichter zwschen EINGANG und Zwschenkreis und nicht nicht beim
Wechselrichter.
Antimedial schrieb:> Im Prinzip ja, du hast aber davon geredet, dass man dafür eine spezielle> Intelligenz und zusätzliche Schaltungsteile braucht, um das zu> realisieren.
Etwas anders war es schon. Mir scheint Du willst es anders auslegen als
ich es schreibe. (* zur speziellen Intelligenz siehe unten)
Carsten R. schrieb:> Diese Stufe> muß zusätzlich zum Thema Auslegung für den vollen Strom> rückspeisefähig und entsprechend intelligent gesteuert sein, wenn> Phasenverschiebung kein Problem sein Soll.
Ist eine andere Aussage. Da steht "wenn" (**siehe unten)
Antimedial schrieb:> Freilauf.
Da liegt wohl der Hund begraben da ich 2 Fälle des Freilaufes
unterscheiden mußte um auf die notwendige Rückspeisemöglichkeit Richtung
Quelle für die Blindleistung hinzuweisen und deren Eigenschaften, weil
Du vehement darauf beharrtest, daß nur die Scheinleistung zählt und wie
sich Wirk- und Blindleistung aufteilt egal ist. Der Bezug war auch
eindeutig.
Freilauf durch Kurzschluß, also mit nahezu kurzgschlossener Spannung und
daher ohne (nenneswerte)Energieübertragung und und Freilauf mit
Gegenspannung wodurch Energie Richtung Quelle übertragen wird, denn um
diese Energie geht es.
Wenn ein WR bei Phasenverschiebung nahezu die gleiche Scheinleistung wie
bei omscher Last behalten soll, so muß der Weg "rein" wie "raus" ähnlich
beschwerlich sein. (**) Hier sind verschiedene Bauarten möglich aber
nicht alle erfüllen diese Anforderung. Freilaufdiode vs FET im
Rückwärtsbetrieb vs FET im Rückwärtsbetrieb aktiv geschaltet (wie
inteigent gesteuert). Es ist einfach Fakt daß viele, viele, viele WR bei
Phasenverschiebung deutlich weniger vertragen, auch wenn dies nicht der
einzige Grund ist.
Antimedial schrieb:> Ein normaler Wechselrichter interessiert sich kein bisschen für die> Phasenverschiebung.
paßt nicht zu
Antimedial schrieb:> Probleme gibt es allenfalls bei einem falschen Regelverfahren und> fehlender Schutzelektronik/software. Oder eben falsche Auslegung. Also> Billigkram nimmt (90% auf dem Markt wird natürlich Billigkram sein).
Un hier sind wir wieder einer Meinung, formulieren es nur anders. Ich
schreibe "entsprechend Intelligent" damit es rund läuft und du legst mir
"spezielle Intelligenz" in den Mund und verweist selber auf falsche
Regelverfahren. Manche Verfahren laufen bei geringer Phasenverschiebung
noch einigermaßen aber bei größerer Verschiebung nicht mehr so gut. Und
dieses "allenfalls" mit 90 % ist dann nicht der normale WR.
Den ganzen Quatsch hätte man sich ersparen können, wenn man die Frage
nicht ständig ignoriert hätte.
Carsten R. schrieb:> Wo soll die Blindleistung hin?
Dann hätten wir beide sofort gewußt daß wir beide wissen daß diese
Energie zurück muß. Das Meiste ist der Unterschiedlichen
Betrachtungsweise geschuldet. Du betrachtest als "normalen WR" einen WR
der so ist wie er sein sollte. Das macht auch Sinn wenn Du so etwas
entwickelst. Ich befasse mich mehr damit warum sie kaputt gehen.
was ist eigentlich mit dem Z Source Inverter?
Der ist doch dafür gedacht aus einer niedrigen Eingangsspannung eine
höhere Ausgangsspannung zu machen.
Oder reicht das Konzept nicht bis zu so kleinen Eingangsspannungen?
So, zunächst mal vielen Dank für die informativen Antworten. Konnte mich
die letzten Tage nicht melden aber das Projekt ist nach wie vor aktuell.
Auch vielen Dank an andreasr der mir den Schaltplan des
Roboternetz-Wechselrichters zugemailt hat.
Mittlerweile habe ich auch mehr interessante Informationen gefunden, man
muss nur wissen wonach man sucht. Im wesentlichen handelt es sich bei
der Geschichte um einen Vollbrücken-Gegentaktwandler, nur dass dahinter
nochmal eine Vollbrücke + LC-Filter hängen.
So einen Gegentaktwandler kann man sich hier grundlegend berechnen
lassen:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/vgw_smps.html
Der Hinweis auf den UC3879 ist sehr interessant, mir scheint dass dieses
IC einem wahnsinnig viel Arbeit abnehmen könnte. Da ist im wesentlichen
ja alles drin zur Ansteuerung der primärseitigen Halbbrücke und Regelung
der Zwischenkreisspannung. Grundlegend sollte es aber kein Problem sein
sowas auch auf einem Mikrocontroller zu implementieren. Ich habe sowas
vor ein paar Jahren schonmal gemacht, für zwei Vollbrücken mit 35kHz PWM
in Software, zusätzlich dazu noch diverse Messungen und
CAN-Kommunikation, das lief auf einem PIC18F ohne größere
Ressourcenprobleme.
Aus einer stabil geregelten Zwischenkreisspannung dann per LookUp-Table
einen "PWM-Sinus" zu erzeugen, klingt nach keiner großen Problematik
mehr. Knackpunkt dürfte hier allenfalls noch der Umgang mit Überlast,
eventuellem Kurzschluss u.ä. sein.
Die lange Diskussion bzgl. der Blindleistungsproblematik habe ich
entweder nicht so richtig verstanden oder ich sehe das Problem nicht.
Solange die primärseitige H-Brücke so schnell regelt dass ich unabhängig
vom angeschlossenen Verbraucher "fixe" 325V DC im Zwischenkreis habe,
kann mir doch erstmal relativ egal sein ob da irgendwo Blindleistung
hin-und herpendelt.
Ein Knackpunkt ist wohl noch, einen passenden Trafo zu finden. Die oben
verlinkte Schmidt-Walter-website schlägt mir N1/N2 = 4/33 Windungen vor,
wobei die primärseitigen Windungen aufgrund des trotz 48V relativ hohen
Stroms entspannte 12mm² Querschnitt haben sollen.
