PWM Regelung einer Ohmschen Last ~1kW (vgl. active PFC)

Da spricht nichts dagegen. Du wirst aber feststellen dass die 
Leistungs-Bauteile die du benötigst (MOSFET, Spule) um einen 1kW 
Heizstab zu steuern in den Preisbereich kommen die erklären warum ein 
1kW Netzteil so viel kostet wie es kostet. Aber es ist die sauberste 
Lösung wenn man einen Solarüberschuss in Warmwasser umwandeln will. 
Pulspaketsteuerung mit eigentlich unzulässig kurzen Pulspaketen (eher 
einzelnen Halb- oder Ganzwellen) damit der Zähler darüber 
Durchschnittswerte bildet wäre die andere Möglichkeit.

Mit dem Booster kannst du nur einen sehr geringen Leistungsbereich 
einstellen, vor allem nicht auf Null herunter.

Transistor dauerhaft gesperrt gibt ja schon 230V eff im Lastwiderstand 
und du willst die Spannung auch nicht über ca. 400v steigern.

Was klappen könnte wäre Co nicht auf Minus- sondern auf Plus vom 
Gleichrichter zu beziehen daß du einen invertierenden Konverter hast.

Außerdem brauchst du einen FI vom Typ "B" dazu der auch gleich wieder 
400€ kostet weil die Schaltung im Fehlerfall einen Gleichstromanteil ins 
Netz abgeben kann, und dann versagt ein Typ "A"

Ja. Erstens wird das groß und schwer, zweitens ist ein DC-fähiger 
Heizstab notwendig. Manche Heizstäbe vertragen hohe DC-Spannung nicht. 
Deswegen ist es auch keine gute Idee, z.B. 200V Panels direkt 
anzuschließen.

Das haben schon andere ausprobiert, dazu gibts Beiträge in einigen 
Solarforen. Die Isolation wird irgendwann leitfähig, danach werden die 
Heizstäbe undicht. Daher hab ich bei mir auf +/-30V begrenzt, das 
scheint nix zu tun. Jedenfalls ist der Isolationswiderstand noch 
oberhalb 20MΩ.

> Ohne Schütz sind die Leistungsbauteile fast die gleichen, nur dass man
> statt eines Mosfets einen Triac mit Nulldurchgangserkennung einsetzt.

Ein Triac ist bei gleicher Leistung ab trotzdem wesentlich billiger und 
einfacher anzusteuern als ein MOSFET mit >100kHz. Ein IGBT ist 
wesentlich günstiger als ein MOSFET für 600V und 10A, schaltet aber 
langsamer und bei ca. 20kHz Schaltfrequenz des IGBT ist dann die Spule 
wieder teuer.

mm123 schrieb:
> Was spricht also gegen eine entsprechende Regelung?

Es ist sau aufwendig. Du mußt:
-Deine PWM phasenrichtig auf das Netz modulieren, unter Beachtung der 
Schwankungen der Netzfrequenz (du kannst ja mal überlegen wie du das 
machen würdest).
-Deine minimale Zwischenkreisgleichspannung ist, bei dem einfachen 
Hochsetzsteller, gleich der Spitzenspannung, also im 230V-Netz 
mindestens 325V. Du kannst nur höher, z.B. auf 400V, aber nicht 
darunter. Dafür brauchst du eine andere Schaltung. Nachgeschalteter 
Tiefsetzsteller oder sowas, aber vielleicht gibt es auch etwas 
clevereres.

Moin,

so wie ich die diversen Threads zu diesem Thema verstehe, ist keins der 
Verfahren(Phasen-an/abschnitt, Pulspaketsteuerung, PWM) wirklich gut 
geeignet und gleichzeitig wirklich TAB konform.

Meine (eher hypothetische) Frage nun: wie müsste denn das passende Gerät 
aussehn?

Eingangsseitig brauch man in der Leistungsklasse 2-3,5kW (einphasig) 
wohl eine aktive PFC. Da würde sich doch z.B. sowas hier anbieten:

https://www.ti.com/lit/ug/tidube1c/tidube1c.pdf?ts=1669023889775

Damit sollte doch dann eingangsseitig fast cos(pi)=1 erreichbar ein (und 
die damit TAB erfüllt?)
Dann hat man eine 400V DC (kondensatorgepufferte) Zwischenkreisspannung, 
ganz ähnlich einem Motorumrichter.
Als Ausgangsstufe stelle ich mir dann einen DCDC Tiefsetzsteller mit dem 
Heizstab als ohmsche Last vor. Die Regelung soll ja im Endeffekt die 
Leistung stellen. So wird wahrscheinlich ein Kaskadenregler mit innerem 
Stromregler und äußerem Spannungsregler das Regelkonzept der Wahl sein.
Sowas gibts ja bestimmt auch "schlüsselfertig" als Applicationnote. Nur 
die hohe Zwischenkreisspannung könnte die Auswahl deutlich reduzieren.

Was denkt ihr? Wäre das ein passendes "Gerät"?

Nur zur Klarstellung: ich habe nicht vor etwas zu bauen. Mir ist auch 
klar, dass diese Leistungsklasse eine vernünftige Qualitätssicherung 
bedarf und ordendlich boom machen kann, wenn es mal in die Hose geht.
Es geht eher um die theoretische Überlegung.

Mich würde auch interessieren, wie das die am Markt erhältlichen 
Heizstäbe mit stufenloser Regelung machen (wie z.B. Askoheat oder my-PV 
Elwa). Ob die nicht evtl. doch auch nur Phasenanschnitt mit viel 
Glättung machen. Aber eigentlich kann das ja nicht TAB konform sein. 
Oder ist der Hersteller garnicht für TAB konformität verantwortlich, 
sondern der Installateur/Betreiber?

Gruß
Christian

Christian schrieb:
> so wie ich die diversen Threads zu diesem Thema verstehe, ist keins der
> Verfahren(Phasen-an/abschnitt, Pulspaketsteuerung, PWM) wirklich gut
> geeignet und gleichzeitig wirklich TAB konform.
Nö.
Schwingungspaketsteuerung ist genau das was die TAB fordert.
Bauteile für ein paar Euro mit einer super Effizienz.
Simpel und fast unkaputtbar.

> Eingangsseitig brauch man in der Leistungsklasse 2-3,5kW (einphasig)
> wohl eine aktive PFC.
Eine PFC sorgt für die ohmsche Charakteristik eines ansonsten 
nichtlinearen Verbrauchers.
Eine Heizwicklung IST aber bereits ein ohmscher Verbraucher.

Du würfelst wild Begriffe ohne zu verstehen was das ist und warum es 
gemacht wird.
Kleine Einführung:
Phasenanschnitt funktioniert für nicht kapazitiven Verbraucher, 
verursacht aber große Oberwellen am Netz, weshalb die Leistung 
beschränkt ist. Einfach zu bauen mit Triacs.

Phasenabschnitt funktioniert für kapazitive Verbraucher, aber nicht für 
induktive. (Induktionsspannung)
Aufwendiger, weil der Strom abgewürgt werden muss.

PWM ist nur ein Oberbegriff aus einem Pulsverhältniss AN zu AUS.
Unsynchronisiert auf dem Netz herumzutackern wäre eine selten dumme 
Idee.
Im Endeffekt sind Schwingungspaketsteuerung und Phasenschnitt aber auch 
nur AN / AUS Tastverhältnisse. Nur eben Netzsynchron.

Eine aktive PFC ist nur im Prinzipschaltbild einfach.
In der Realität stößt man auf mehrere unerfreuliche Probleme.
Massive Filter gegen EMI, hohe Verluste am Gleichrichter, Schaltverluste 
und Duchlassverluste an Fet, Diode, Induktivität, ESR des Elkos.
Da landest Du bei 1KW aber schnell bei CCM, Multiphasen PFC, Bridgeless 
Topologien und all dem lustigen Kram der es so richtig aufwendig und 
teuer macht.

Thomas R. schrieb:
> Das entspricht im Grunde meinem Vorschlag, einen 1-phasigen FU für
> diesen Zweck zu verwenden.

🤦‍♂️
Und wo willst Du diesen Vorschlag unterbreitet haben?
Und warum überhaupt?

Okay, in Zeiten in denen man einen raspi + Linux braucht um eine LED 
Blinken zu lassen, braucht man wohl einen FU, um die einfachste aller 
Lasten, einen Heizstab, zu regeln.

Wenn ich einen Nagel in die Wand schlagen will, nehme ich einen Hammer.
Andere fixieren wohl den Nagel mit präzise gesteuerten Magnetfeldern 
frei im Raum und bauen dann mit einem Teleporter die Wand drum herum 
auf.

Da ist er wieder, der Fachkräftemangel...

lasst doch bitte so Diskusionen nicht immer gleich in einen Flameware 
abgleiten...

zu den Argumenten:
Schwingungspacketsteuerung ist für mich rausgefallen, da ich gelesen 
hatte, dass das Zeitintervall groß (>1sec) sein muss. Das würde sich 
dann aber mit der Integrationszeit der elektronischen Zähler beißen.

Jetzt hab ich mir mal zwei Datenblätter von verfügbaren Geräten 
angeschaut.
z.B. (ohne Markenpräferenzen, nach kurzer Suche):
https://www.dold.com/media/pdf/ee/9a/2d/BF9250_002_de.pdf
https://www.gefran.com/de/de/products/310-gtf-einphasen-leistungsregler-bis-250a#downloads

Aus dem Datenblatt lese ich, dass es sehr wohl einen Modus mit kurzer 
Zeitkonstante gibt. Im Anhang habe ich mal die Bilder aus dem Datenblatt 
angehängt.

Das wäre doch dann das Mittel der Wahl für den hier jetzt oft 
diskutierten Einsatzfall "stufenlos regelbarer Heizstab" für die Nutzung 
von PV Überschuss.
Mit einem solchen Gerät hat man dann auch keine Bastellösung, sondern 
kann alles nach Vorschrift aufbauen.
Wenn dann die Schwingungspacketsteuerung mit kurzer Zeitkonstante TAB 
konform ist, dann ist das doch eine absolut saubere und auch rechlich 
"weiße" Lösung, die von jedem gewissenhaft arbeitenden Elektriker 
bedenkenlos verkauft werden kann.

Oder übersehe ich hier etwas?


Thomas R. schrieb:
> Das entspricht im Grunde meinem Vorschlag, einen 1-phasigen FU für
> diesen Zweck zu verwenden. Allerdings sind die nicht für eine rein
> ohmsche Last ausgelegt.
Es ist auf der Eingangsseite ähnlich einem FU. Die Ausgangsseite ist 
beim FU aber ja 3x Halbbrücke und meist keine (ausreichend große) 
Drossel, da der Motor ja schon stark induktiv ist.
Nach meinem Verständnis kommen daher die Probleme mit rein ohmscher 
Last. (keine Ahnung, ob das richtig ist ;)

Mein Vorschlag, DCDC Tiefsetzsteller am Ausgang, würde aber ja eine 
Drossel (mit Freilauf) im Lastkreis haben. Damit wäre das Problem, 
welches der FU hätte, nicht mehr gegeben. So zumindest meine Überlegung. 
(Ich bin gedanklich auch vom FU gekommen)

Max M. schrieb:
> Eine aktive PFC ist nur im Prinzipschaltbild einfach.
> In der Realität stößt man auf mehrere unerfreuliche Probleme.
Ich Stimme dir absolut zu, dass man das nicht mal eben macht. Nicht um 
sonnst kosten die (wenigen) Geräte, die es gibt im 4 stelligen Bereich.


Daher denke komme ich zu dem Schluss, dass Schwingungspacketsteuerung 
mit 0-20mA oder Modbusansteuerung die billigste und einfachste 
normkonforme Lösung ist.

Mal sehen, ob jetzt noch jemand kommt und schreit "so darf man das aber 
nicht ans Netz anschließen" ;)

Gruß
Christian

Christian schrieb:
> Wenn dann die Schwingungspacketsteuerung mit kurzer Zeitkonstante TAB
> konform ist, dann ist das doch eine absolut saubere und auch rechlich
> "weiße" Lösung, die von jedem gewissenhaft arbeitenden Elektriker
> bedenkenlos verkauft werden kann.
>
> Oder übersehe ich hier etwas?

du übersiehst den falschen (grammatikalischen) Modus. Du schreibst im 
Indikativ "Wenn dann die Schwingungspacketsteuerung mit kurzer 
Zeitkonstante TAB konform ist ..."

Korrekt wäre die Anwendung des Konjunktiv "Wenn dann die 
Schwingungspacketsteuerung mit kurzer Zeitkonstante TAB konform wäre 
..."

In dem Fall ist der Konjunktiv irrealis angebracht: die 
Schwingunspaketsteuerung mit so kurzer Zeitkonstante bei großen Lasten 
ist in der Realität halt normalerweise nicht TAB-konform, auch wenn du 
sie mit einem käuflichen Gerät durchführst.

Funktionieren wird die Lösung natürlich schon, und die Netzqualität wird 
deswegen nicht schlagartig zusammenbrechen. Aber man sollte sich nicht 
selbst vormachen, dass der Anschluss deswegen TAB-konform wäre.

Christian schrieb:
> Mal sehen, ob jetzt noch jemand kommt und schreit "so darf man das aber
> nicht ans Netz anschließen" ;)

Tja: immerhin hab ich nicht geschrieen.

Achim S. schrieb:
> die
> Schwingunspaketsteuerung mit so kurzer Zeitkonstante bei großen Lasten
> ist in der Realität halt normalerweise nicht TAB-konform
Siehe Verweis auf die DIN EN 61000-3 Teile 2 und 3 in der TAB.
Dazu:
http://www.fuld.de/html/grenzwerte.html

Wenn hier jedoch Nulleinspeisung thematisiert wird, wäre das dann eher 
die Rückwirkung ins Netz, die gemessen würde.
Alles was der WR an Schärfe rausnimmt müsste nicht beachtet werden.

Schwingungspaketsteuerung:
Ohne PV Speicher wird es kein Gleichgewicht zwischen Heizung und 
überschüssiger PV Leistung geben.
Ein Speicher müsste während des Wellenpaketes die Leistung liefern die 
PV nmicht liefert und die speichern die der Heizstab in der Pause nicht 
abnimmt.

Abhilfe: Sinusdimmer
Da wird ohne Gleichrichter, Diode und Elko direkt die Halbwelle zerhackt 
und per LC Filter wieder zum Sinus.
Auch nicht ganz ohne das zu bauen.

Aber:
Ob und wenn ja wann sich sowas amortisiert ist die Frage.
U.U. ist es billiger den Strom zu verschenken bzw. 8Cent dafür zu 
bekommen.

Wie wäre es mit einem relativ feinstufig zuschaltbaren (z.B. 2^4 Stufen 
+ 100% Stufe) Parallel-Kondensatornetzwerk als Vorwiderstand zum 
Heizstab?
3,5kW Heizung (15R Heizwiderstand)/ Vorwiderstand stufig im Bereich so 
etwa X_c= 1/(314*(22uF..400uF)).
Als Kondensatoren MKP/ z.B. Wima DC-Link.
Zuschaltung der C-Zweige über Relais oder elektronisch im Nulldurchgang.

Keine Oberwellen, gute EMV Eigenschaften, keine induktiven Bauteile, 
keine Schaltregler oder komplizierte Elektronik, reiner symmetrischer 
Sinus, kompatibel zum vorhandenen Temperaturschalter (keine 
DC-Schalterei).

Nachteil: teurer, je nach Schaltstufe mehr oder weniger kapazitiver 
Blindstrom (wie kritisch ist das in Bezug auf TAB oder den hauseigenen 
Wechselrichter (falls Inselbetrieb)?.

Walter K. schrieb:
> Immerhin hat ein weiterer Experte ein paar Beiträge vorher sogar
> herausgefunden, dass ein mit Gleichstrom durchflossener Heizstab seine
> eigene Isolierung leitend ( vielleicht sogar supraleitend? ) macht!

https://de.wikipedia.org/wiki/Festk%C3%B6rperionik

Es gibt eben auch Leute die Wissen haben.

Was aus dem Ohmpilot an Spannungsverlauf rauskommt hat scheinbar auch 
noch niemand vermessen?

APW schrieb:
> Was aus dem Ohmpilot an Spannungsverlauf rauskommt hat scheinbar
> auch
> noch niemand vermessen?

Das ist ein Sinusdimmer!

Thomas R. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> APW schrieb:
>>> Was aus dem Ohmpilot an Spannungsverlauf rauskommt hat scheinbar
>>> auch
>>> noch niemand vermessen?
>>
>> Das ist ein Sinusdimmer!
>
> Hinz, was versteht du unter einem Sinusdimmer?

Das was man eben darunter versteht.

Siehe: https://sound-au.com/lamps/dimmers.html

Ganz weit unten.


> Einen ungestörten Sinus
> erhalte ich doch nur mit einem Transduktor und DIE Idee hatten wir schon
> einmal verworfen....

Geht eben auch anders.


> Im DaBla steht "Pulsweitenmodulation"

Eben.

Thomas R. schrieb:
> Die Dinger kosten entsprechend ein Heidengeld und

Weil der Markt winzig ist und das Zeug nur Leute kaufen die eh nicht 
rechnen können. Deswegen sind die teuer.

Das ganze Problem entsteht doch erst, weil man auf Netzseite, also 
hinter dem WR unbedingt einen Heizstab regeln will, so das genau die 
Leistung verbraten wird die für Nulleinspeisung übrig ist.

Auf DC Seite mit Akku wäre das keine Tat.

> es gibt (auch hier im
> Forum) genügend Versuche, so etwas unter Erfüllung sämtlicher Regeln
> selbst zu bauen.
Wie überraschend das das bei dem geballten Know How hier nicht klappt.
Gestern noch an der LED gescheitert, heute schon den Sinusdimmer bauen.

Denn auf Sinusdimmer läuft es hinaus.
Der PFC ist mit Kanonen auf Spatzen geschossen, die 
Schwingungspaketsteuerung überfordert den grottigen Aufbau, weil er sich 
nicht am Netz abstützen kann für Nulleinsepisung, für Phasenanschnitt 
hat man nicht die traute und viele kleine Heizstäbe zusschalten kann man 
irgendwie auch nicht.

Also dann denk mal über den Sinusdimmer nach, was da eigentlich die 
Schwierigkeit ist.
AC per PWM mit einer antiparalelen Mosfet Schaltung auf einen LC Filter 
zu geben ist nämlich einfach.
Der Trick ist nur, wie wird man jetzt die Induktionsspannung der Drossel 
wieder los, wenn man das nicht wegsnubbern will?
Das Timing ist schon ausgefuchster.

Kleiner Denkanstoß:
In dieser Konstellation muss man nur zum Netz LC filtern.
Der Fet Zerhacker kann zwischen Filter und Heizstab sitzen, weil der 
kein EMI Problem hat im metallischen Boiler.

Max M. schrieb:
> Siehe Verweis auf die DIN EN 61000-3 Teile 2 und 3 in der TAB.
> Dazu:
> http://www.fuld.de/html/grenzwerte.html

vielen Dank für den Link, das ist was Handfestes.
Ich habe noch ein a-eberle PQI-DA smart. Das ist zwar kein Laborgerät, 
aber für eine grobe Einschätzung der Verzerrung sollte es reichen. Mal 
sehen, ob ich irgendwoher eine Wellenpaketsteuerung herbekomme. Würde 
mich interessieren, wie viel Oberwellen das gibt.

Max M. schrieb:
> Ohne PV Speicher wird es kein Gleichgewicht zwischen Heizung und
> überschüssiger PV Leistung geben.
Da stimme ich dir aus Sicht der echten Momentanleistung zu.
Aber an dieser Stelle kommt das Zeitverhalten des Zweirichtungszählers 
ins Spiel. Das ist ja heutzutage ein elektronischer Zähler. Dieser 
verhält sich aber (eigentlich immer?) nach dem Vorbild des 
Ferraris-Zähler. Das heißt intern integriert er für jede Phase einzeln 
über ein Zeitintervall und summiert dann (mit Beachtung des Vorzeichens) 
in das "Zählerregister", welches dir angezeigt wird.
Aus dem Grund geht es auch einphasig auf L1 einzuspeisen und 
gleichzeitig auf L2 zu entnehmen und dennoch "Eigenbedarf" zu betreiben. 
Netzdienlich ist das natürlich nicht wirklich.

Max M. schrieb:
> Abhilfe: Sinusdimmer
Habe ich auch schon zu gelesen und fand ich interessant. Gibts wohl im 
professionellen PA Bereich. (auch kleine Stückzahlen und teuer)
Den Link von hhinz finde ich ganz gut. In dem Schaltbild sieht man mit 
L2 eine Drossel. Ich verstehe dass so, dass mittels PWM die Netzspannung 
an die Drossel gelegt wird. Damit kann die Steuerung den Laststrom 
stellen. Es wird dann eine Sinusform mit variabler Amplitude 
nachgebildet. So, wie ich den Artikel lese, soll das mit einer ohmschen 
Last eine netzfreundliche Lösung ergeben.

Max M. schrieb:
> Ob und wenn ja wann sich sowas amortisiert ist die Frage.
> U.U. ist es billiger den Strom zu verschenken bzw. 8Cent dafür zu
> bekommen.
Ja und nein. Solange der kWh-Preis Erdgas größer der Einspeisevergütung, 
hat man eine Basis.
Es steht und fällt halt mit den Fixkosten und dem Energiedurchsatz. 
Heizstab ist mit ~300€ nicht so teuer. Die gute Ansteuerung (~1000€) 
schon eher. Geht aber eine 150€ Wellenpaketsteuerung sieht die Rechnung 
anders aus. Und dann kommt aktuell bei vielen auch der ideelle Faktor 
hinzu.

H. H. schrieb:
> APW schrieb:
>> Was aus dem Ohmpilot an Spannungsverlauf rauskommt hat scheinbar
>> auch
>> noch niemand vermessen?
>
> Das ist ein Sinusdimmer!

Beim Ohmpilot alternieren die Sinushalbwellen in ihrer Polarität?

APW schrieb:
> H. H. schrieb:
>> APW schrieb:
>>> Was aus dem Ohmpilot an Spannungsverlauf rauskommt hat scheinbar
>>> auch
>>> noch niemand vermessen?
>>
>> Das ist ein Sinusdimmer!
>
> Beim Ohmpilot alternieren die Sinushalbwellen in ihrer Polarität?

Weil es ein Sinusdimmer ist.

Thomas R. schrieb:
> aber eine PWM als Sinusdimmer titulieren?
Du hast es nicht verstanden.

> „Sinuswechselrichter“
Völlig andere Baustelle.

> die Kombination des vom TO verlinkten PFC
Sinnlos es Dir erklären zu wollen, oder?
Du hast nicht den Hauch einer Vorstellung was es bedeutet eine PFC mit 
mehreren KW zu bauen oder was es kostet die einsatzfertig zu kaufen.

Das ist völlig übern Durst, teuer, ineffizient und bei der Leistung eine 
gigantische Materialschlacht.

H. H. schrieb:
> APW schrieb:
>> H. H. schrieb:
>>> APW schrieb:
>>>> Was aus dem Ohmpilot an Spannungsverlauf rauskommt hat scheinbar
>>>> auch
>>>> noch niemand vermessen?
>>>
>>> Das ist ein Sinusdimmer!
>>
>> Beim Ohmpilot alternieren die Sinushalbwellen in ihrer Polarität?
>
> Weil es ein Sinusdimmer ist.

Und der braucht eine PFC-Stufe?

(Im Ohmpilot-Prospekt steht: PFC+PWM)

Thomas R. schrieb:
> Was also
> hindert die Industrie daran auch solche Dimmer zu produzieren?
Das die nicht mit der Plättschaufel gepudert sind, zum Beispiel.

Alleine einphasig lumpige 2KW aus dem Netz zu ziehen und 
Gleichzurichten, verursacht ca. 10W Verlust nur am Gleichrichter, Da hat 
man noch keinen Fet, keine PFC Drossel und keine Diode damit geqält.
Alleine 2KW wäre dann schon ein Multiphasen Design um die Rippleströme 
irgendwie in den Griff zu bekommen.
Vollkommen Sinnfrei und so ziemlich die ungeschickteste Methode.
Einen Haufen wirklich großer Probleme aufwerfen um ein ziemlich kleines 
zu lösen.

Thomas R. schrieb:
> Hast du auch etwas zu Lösung beizutragen oder feuerst du nur gern aus
> allen Rohren mit deiner Überheblichkeit 🥺 ?
Habe ich bereits mehrfach getan, Du kapierts aber eben nur Bahnhof, 
redest dummes Zeug über Dinge die du nicht verstehst und hast angefangen 
mit Überheblichkeit.
Du bekommst nur Deine eigene Medizin.
Ich habe textlich sogar schon skizziert wie ich einen simplen 
Sinusdimmer bauen würde ohne mir einen abzubrechen.
Der muss nähmlich nur diese eine Heizung können und nicht universelle 
Lasten über lange Kabel.

Εrnst B. schrieb:
> d.H. du verschenkst vielleicht im Sommer mal 10% von deinem
> Solarstrom-Überschuss an das EVU, und sparst dementsprechend weniger Gas
> für Warmwasser.

was du beschreibst ist ja die nicht exakte Ausregelung auf 
"Nulleinspeisung"
Das sehe nicht als Problem.

Ich meine einen anderen Fall: wenn man den 75% Fall im oberen Teil im 
ersten Bild von meinen alten Post anguckt sieht es ganz gut. Da wird 48 
Wellen eingeschaltet und 16 Wellen aus. 48 Wellen sind ja ca 1 Sekunde 
und damit genau im Bereich der Integrationszeit des Zählers.
Wenn der PV Überschuss 1500W beträgt und ein 2000W Heizsstab in diesem 
75% Modus betrieben wird, dann wird der Zähler über die eine Sekunde (48 
Wellen) 500W Netzbezug sehen. In der nächsten Sekunde (in der die 16 
Wellen aus sind) wird der Zähler Einspeiung sehen.

Im unteren Teil des Bildes ist ein anderes Zeitverhalten dargestellt. 
Dort wird 75% durch 3 Wellen an / 1 Welle aus dargestellt. Diese kürze 
"Zeitkonstante" ist deutlich kleiner als die ~1 sek Integrationszeit des 
Zählers und somit sollte das Problem nicht mehr auftreten.
Ich habe mir jetzt ein paar verschiedene Datenblätter angeschaut und 
muss sagen, dass es da durchaus Unterschiede im Zeitverhalten gibt.

Ich weiß nicht warum die Netzbetreiber bei Wellenpaketsteuerung auf die 
große Zeitkonstante wert legen, also für 75% eher so was wie 7,5s ein / 
2,5s aus wollen anstatt 3 Pakete ein / 1 Paket aus. Könnte mir 
vorstellen dass es um flimmernde Glühlampen (bei dünnen Netzleitungen) 
geht. Das wäre dann aber der einzige technische Grund gegen die schnelle 
Paketsteuerung der mir einfallen würde.

Wenn du Platz hast für einen 1 1/4 Zoll Flansch, dafür gibt es auch 
3-Phasige Heizer, das sind einfach 3 einzelne Heizer an einem Flansch. 
Die kann man dann in Reihe oder Parallel schalten, und bekommt so seine 
gewünschte Leistung. Braucht ein paar (bistabile, wegen statischem 
Stromverbrauch) Relais, aber machbar für Hobbybastler.

Es gibt Dimmer für Theater-Scheinwerfer für 2kW, da ist Phasenanschnitt 
auch kein Problem. Und mit Fernsteuerung per DMX Protokoll (kein Problem 
mit Mikrocontroller)
https://www.thomann.de/de/stairville_ds2_rf_dmx_1ch_dimmer.htm

Christian schrieb:
> Diese kürze
> "Zeitkonstante" ist deutlich kleiner als die ~1 sek Integrationszeit des
> Zählers und somit sollte das Problem nicht mehr auftreten.

In der TAB wird nichts zum Zeitverhalten einer Wellenpaketsteuerung 
gesagt.
Scheint im Kleinleistungsbereich also jeder machen zu können wie er mag.
In industriellen Maßstab natürlich nicht, aber da gelten ohnehin völlig 
andere Regeln, bzw. Normen sind nicht mal anwendbar.

asd schrieb:
> Ich weiß nicht warum die Netzbetreiber bei Wellenpaketsteuerung auf die
> große Zeitkonstante wert legen
Wellenpaketsteuerungen verursachen subharmonische Schwingungen.
Im Prinzip kann man das ganze Netz anregen.
Im Bereich der Privaten mit ihren vergleichsweise kleinen Leistungen 
spielt das keine Rolle. 10.000 Durchlauferhitzer könnten zeitgleich 
laufen und würden sich doch derart im Zeitbereich überlagern das 
Pulspakete kaum als Lastsprünge in Erscheinung treten.

Mein alter AG hatte zwei eigene Leitungen zum Abspannwerk und war 
Mittelspannungskunde.
Wenn wir eine Störung an einem der 8 Brennöfen hatten konnte es sein das 
die vom Abspannwerk anriefen was bei uns los sein.
Wir konnten auch nicht einfach einschalten was und wann wir wollten.
Bei solchen Leistungen muß man sich genau überlegen wie man die regelt 
ohne das Netz zu destabilisieren.

Wenn also die Integrationszeit des Zählers mit kürzeren Pulspaketen 
zurecht kommt, würde ich das genau so machen.
Immer die einfachste Lösung wählen.
Gerade bei hohen Leistungen kann man sich das Leben garnicht einfach 
genug machen.

asd schrieb:
> Es gibt Dimmer für Theater-Scheinwerfer für 2kW
Ja, gibt es.
Die TAB sagt aber sehr eindeutig das das für Heizungen nicht zulässig 
ist.
Und es gibt eben auch die sehr leistungsstarken Sinusdimmer für Theater, 
weil Phasenanschnitt erhebliche Probleme im Netz verursacht.

APW schrieb:
> (Im Ohmpilot-Prospekt steht: PFC+PWM)
Von PFC sehe ich nix.
Und PWM ist alles was per AN / AUS eine Leistung regelt.
Schwingungspaketsteuerung, Phasenschnitt und selbst der Bügeleisen 
Bimetallschalter fällt darunter.

Max M. schrieb:
> Wenn also die Integrationszeit des Zählers mit kürzeren Pulspaketen
> zurecht kommt, würde ich das genau so machen.
> Immer die einfachste Lösung wählen.
> Gerade bei hohen Leistungen kann man sich das Leben garnicht einfach
> genug machen.

ich habe mir einen AEG Thyro-A (älteres Baujahr) organisiert. Der kann 
symetrische Pulspaketsteuerung und auch Halbwellen.
Netzseitig davor kommt das Aeberle PQI smart. Das kann Netzanalyse nach 
IEC 61000-2
Mit den Messwerten und deiner Tabelle sollte man zumindest eine 
Abschätzung hinbekommen.
Eine Verständnissfrage zu den Grenzwerten aus dem Link:
Bei der Spalte "Klasse A" wird mit der Zahl das n-fache der 
Grundschwingung angegeben, richtig? Das heißt, ich darf auf der 3. 
Oberwelle das 2,3 fache der Grundschwingungsenergie?

Christian schrieb:
> Das heißt, ich darf auf der 3.
> Oberwelle das 2,3 fache der Grundschwingungsenergie?

korrigiere, die Norm spricht ja von Strömen

Alfred B. schrieb:
> PWM läuft über ein Festfrequenz-Sägezahnsignals
> und eine DC-U_ref

Damals, gleich nach dem Krieg, war das mal so.
Puls Weiten Modulation beschreibt genau das was es ist.
Ein Verhältniss einer Pulsbreite zu einer Pause, was einen Mittelwert 
ergibt. Es gibt keine Definition das die Zykluszeit konstant sein müsste 
oder in welchem Zeitbereich das stattfindet.
Und je träger die Regelstrecke umso stärker wird aufintegriert und umso 
langsamer kann die PWM sein um einen willkürlich gewählten Ripple des 
Istwertes nicht zu überschreiten.
Und leading edge, trailing edge hat mit PWM nun garnichts mehr zu tun.

Alfred B. schrieb:
> Na, wozu sollte auch ein Sinusdimmer für eine ohmsche Last eine
> separate also vorgeschaltete PFC brauchen?
Separate also vorgeschaltete???
Komischer Satz.
Da eine PFC eine Power Faktor Korrektur ist, wird eine Korrektur eines 
zu korrigierenden Gerätes wohl ein extra Schaltungsteil sein.
Ganz offensichtlich Quatsch für einen ohmschen Verbraucher.
Ich antwortete auf einen Post in dem gesagt wurd es stünde da was von 
PFC.
Ausserdem woraus schliesst Du das der Ohmpilot ein Sinusdimmer ist?
Das ist nämlich keinem von uns ganz klar was es ist.
Ich tippe ja auf Schwingungspaketsteuerung.

Alfred B. schrieb:
> Noch besser
Wieder falsch. Ich baue unter anderem auch PFCs.
Transition Mode aka boundary conduction mode aka critical conduction 
mode verbessert nicht den PF.
Der verringert die Schaltverluste weil er im Stom Null einschaltet, 
nutzt die Drossel maximal und verringert das ringing.
Und keiner aus der Aufzählung würde bei 1KW einen toten Hering vom 
Teller ziehen, weil man die ripple Ströme nur schlecht handhaben kann.
Da kommt CCM ins Spiel mit SIC / GaN Halbleitern oder ein multiphasen 
PFC oder beides.

> Daher kann ich das nur schwerlich kommentarlos stehenlassen, sorry.
Genau!

Max M. schrieb:
> APW schrieb:
>> (Im Ohmpilot-Prospekt steht: PFC+PWM)
> Von PFC sehe ich nix.

Ich hab jetzt versucht, nochmal die Stelle (PDF/Website) zu finden, wo 
ich das gelesen haben will. Ich habs nicht gefunden, in den Hersteller 
PDFs steht "Pulsweitenmodulation", nichts von "PFC".
Vielleicht bin ich ja beim Fronius-Surfen auf deren Schweißgeräte-Sparte 
geraten.

Nun hätte ich ja gesagt, ich hab ein Gespenst gesehen, gäbe es nicht 
diesen Beitrag (letzter Satz):
www.mikrocontroller.net/topic/493680#7183346

Daraus:
"Der Fronius funktioniert völlig anders (PWM mit Active PFC) und erfüllt
die EMV Anforderungen."

Vielleicht kann Thomas R. was dazu sagen.

Alfred B. schrieb:
> Gutes Zufallsbeispiel:
Findest Du?
Das hat mit dem hier besprochenen Anwendungsfall, der Ansteuerung eines 
Heizstabes, nichts zu tun.
Das Beispiel zeigt PFC + Flyback in einer Stufe, was man natürlich für 
kleine Leistungen so machen kann wenn der unvermeidliche Netzripple 
nicht stört. Daher der übertrieben fette Ausgangselko.
Einem Akku Ladegerät wäre das relativ schnurz.
Eine einfache PFC Drossel durch eine Drossel + Zusatzwicklung, genannt 
'Trafo' zu ersetzen ist keine bahnbrechende Geschichte.

Trafo und TM PFC müssen die volle Ausgangsleistung liefern.
Nur ein Flyback mit PFC Regelung und den Nachteilen von beiden, daher 
nur 50W.
Ein DCM PFC ist nicht mehr als ein Flyback mit Multiplier der auch die 
Eingangsspannug berücksichtig zu Lasten der stabilen Ausgangsspannung um 
über mindestens eine Halbwelle eine ohmsche Last zu simmulieren.
Mehr nicht.
Also funktioniert natürlich auch alles was bei einem Flyback 
funktioniert der auch nur ein Boost mit Trafo statt Drossel ist.

Alfred B. schrieb:
> bei ohmscher Last
Brauche ich keinen PFC.
Punkt.

Alfred B. schrieb:
> Das hatte ich nie behauptet, sondern nur daß Sinusdimmer keine
> vorgeschaltete PFC brauchen.
Was ich wiederum nie behauptet haben.

Alfred B. schrieb:
>> Und keiner aus der Aufzählung würde bei 1KW einen toten Hering vom
>> Teller ziehen, weil man die ripple Ströme nur schlecht handhaben kann.
> Naja:
Ok, zeige mir einen einphasigen DCM PFC der 1KW macht und dabei nicht 
Klimmzüge und massiv überdimensionierte Bauteile erfordert, die den 
damit viel teuerer machen als eine bessere Topologie.
>
>> Da kommt CCM ins Spiel mit SIC / GaN Halbleitern oder ein multiphasen
>> PFC oder beides.
> Es gibt aber auch "Multiphase TCM PFC" (ETHZ).
Sag ich doch.
Multiphasen PFC um den discontinuierlichen Stromverlauf eines DCM PFC 
durch genug Phasen zu einem kontinuierlichen zu machen.
Oder eben CCM, der aber anspruchsvoller ist.

"Multiphase TCM PFC"
Abstract:
This paper presents the analysis and realization of a
topology suitable to realize a power factor correction (PFC) rectifier 
with a thickness of only a few millimeters. The low height of the
converter requires all components to be integrated into the printed
circuit board (PCB). Still reasonable dimensions of the converter
PCB are feasible (221 mm × 157 mm for a 200 W PFC rectifier), since 
PCB-integrated inductors and capacitors allow for high
energy densities due to their large surface area which facilitates
a low thermal resistance to ambient.

Jemals in freier Wildbahn einen gesehen?
Das ist eine bridgelesse PFC die wahrscheinlich nur in Matlab existiert.
221x157mm für 200W. Selbstverständlich ohne das sowas jemals durch den 
EMI Test kommen würde. Denn mit solch schnödem Machwerk beschäftigt sich 
ein Grundlagenforscher nicht.
Das schaffen alle diese HF PFC Träume verklärter Hochschulprofessoren 
nicht. Mal ganz abgesehen davon das sowas eine Fantastillion € kostet, 
für etwas das weniger kann als etablierte Techniken.
Und die komplette Ansteuerung darf man sich mit DSP / FPGA selber 
zusammenklöppeln, weil es nichts fertiges dafür gibt.
Da wünsche ich viel Zeit, viel Know Know und sehr tiefe Taschen, bis das 
läuft.

Die gerenderte PCB ist auch sehr putzig.
Wie groß sind da genau die Kapazitäten gegen Umgebung?
Maximal, würde ich sagen.
Mehr CM Probleme hat man noch nie beim Test gehabt, rate ich mal wild.
Das ist nur eine dieser geistigen Ornanieen von Matlabdompteuren und 
Powerpoint Artisten, die als Wissenschaftler unter ständigem 
Veröffentlichungsdruck stehen.

Alfred B. schrieb:
>> Und leading edge, trailing edge hat mit PWM nun garnichts mehr zu tun.
> Ok, DAS stimmt so nicht.
Nochmal.
PWM ist ein Sammelbegriff.
Er beschreibt einzig, das wie auch immer gestaltete An / Aus Zyklen eine 
mittlere Energie ergeben.
Das kann festfrequent sein, das kann spread Spektrum sein, das kann PFM 
sein. Das ist unabhängig wie das Schaltungstechnisch aussieht, auf 
welches signal getriggert wird.
Jedes Signal das durch ein 'vollständig AN' zu 'vollständig AUS' 
Verhältnisses definiert ist, kann als PWM bezeichnet werden, weil der 
Begriff nicht enger definiert ist.
Das ist er in alten Darstellungen, weil man damals nur eine Art kannte, 
nähmlich den Dreiecksgenerator + Komparator.
Aber das ist ewig her.

Alfred B. schrieb:
> Wieso man bei PWM Klasse D Amps Dreieck (und ein sauberes) will,
> darfst Du Dir selbst ergooglen.
Brauche ich nicht ergooglen.
Ich baue so einen Kram beruflich und kaue nicht das wieder was irgendwer 
irgendwann mal ins Netz geschrieben hat.
Jitter. Deswegen will man ein sauberes Dreieck.
Also damals. Heute ist das ein quarzstabilisiertes, digital erzeugtes 
Signal.

Alfred B. schrieb:
> DU REDEST nur PURSTES BLECH
In diesem Sinne, einen schönen Tag.