Hallo wieder mal alle!! Wie manche schon gelesen haben will ich nen Polyphasen-FU bauen. Mein Problem ist jetzt ich weiß nicht ganz welche Transistoren ich für die H-Brücke verwenden soll. Hab an Mosfets oder IGBTs gedacht. Die PWM Schaltfrequenz liegt zwischen 24khz und 30khz. Naja die Betriebsspannug wird zwischen 20 und 600V liegen. Ich würd mich auch über sontige Tipps freuen die das gelingen des Projekts vorran bringen. Achja ich hab ned vor eine Handy usw Störsender zu bauen gleich mal vorweg;-) Jetzt schon mal danke!! MFG Patrick
Bei 600v zk läufts wohl auf IGBTs raus 30khz schaffst du damit auch. Treiber gibt es für diese Spannungsbereiche fertig als Modul- die haltensich auch an isolationsabstände- selberbauen ohne Ahnung davon zu haben wird wohl eher mangelhafte Ergebnisse brngen...
2ED020I12-FI wäre da zum Beispiel ein Treiber. TTL rein, High-Side Low-Side IGBT Ansteuerung raus. externe Beschaltung Bootstrap Diode und Kondensator, also Hühnerfutter
Hab auch nen schönen FET gefunden. http://ixdev.ixys.com/DataSheet/7237956d-8470-48e8-8fe8-1ac4e9412e4f.pdf aber ich versteh das mit dem Vr bei der Reverse diode nicht ganz. Was ist da für ein Wert gemeint ?
>>aber ich versteh das mit dem Vr bei der Reverse diode nicht ganz. Fehler im Datenblatt- Spannungen werden eher weniger in mm angegeben:-D Abgesehen davon ist dieses Modul für dich ungeeignet, denn: 1. 600V Sperrspannung sind für 600V Zwischenkreis zu wenig 2. Fur nen Mehrphasenumrichter nimmst du am besten Halbbrückenmodule oder gleich ein Modul mit drei Halbbrücken (jedenfalls falls du drei Phasen erzeugen willst) Zu den Treibern: Nimm entweder was anständiges (http://www.farnell.com/datasheets/89437.pdf) oder überleg dir GANZ GENAU wo sonst deine Isolationsbarriere sein soll....
Ok das was den Syper 32 besonders macht ist die Galvanischetrennung. Aber nehm da Lieber Optokopler zwischen µC und Treiber. Für die ganze Steuerelektronik einen eigenen Galvanisch getrennten Stromkreis. Also ich werd eher die NORMALEN Treiberbausteine benutzen . Zur Zwischenkreisspannung 400V*1,414=566V dann wird der Zwischenkreis so ca 650V haben (Betrieb ohne Last und Rückspeißung). Beim abbremsen des Motors wird der wohl so 660V erreichen bis alles über einen Widerstand verheizt wird. Also muss ich dir wohl rechtgeben thx! Wie hat ein Freund mal gesagt " Die Bauteile sollen min 10% oder so mehr vertragen, denn es kann 6 Monate laufen und dann irgendein ein Teil durch ermüdungserscheinungen zu Grunde gehen wenn man knapp unter den Normwerten alles betreibt".;-) Also müssen alle Teile mehr als 750V aus halten. Mfg Patrick
>Die Bauteile sollen min 10% oder so mehr Bisschen wenig Reserve. Frequenzumrichter die Ich kenne haben Transistoren (IGBT K25N120 von Infineon) mit 1.2KV Spannungsreserve. Du must auch noch die Spannungsspitzen durch Leitungsinduktivitaetn u.s.w beruecksichtigen. Fuer den Treiber wuerde ich dir den Optokoppler HCPL316 von AVAGO Technologies (ehemals HP,Agilent) empfehlen. Mit dem kannst du auch gleich eine Ueberstrombegrenzung aufbauen die die Sattigungspannung des IGBT ueberwacht. http://www.avagotech.com/search/results.jsp?src=&siteCriteria=316&searchButton.x=6&searchButton.y=6 Gruss Helmi
Ich muss zugeben ich hab NULL Ahnung von IGBTs und den dazu gehörigen Treibern . Leider sind IGBTs/FETs ganz was anderes als Bipolar Transistoren. Aber sie sind wenigstens effizienter. Mit nem NPN Transistor 50A schalten is nicht mehr lustig da ist der Basisstrom minimum 1A aber meistens mehr.
@ Patrick Weinberger (seennoob) >Treibern . Leider sind IGBTs/FETs ganz was anderes als Bipolar >Transistoren. Sooo viel anders auch nicht. > Aber sie sind wenigstens effizienter. In wiefern? > Mit nem NPN >Transistor 50A schalten is nicht mehr lustig da ist der Basisstrom >minimum 1A aber meistens mehr. Mit MOSFET auch nicht, die brauchen bei 50A auch nen guten Kühlkörper und ne schnelle, starke Ansteuerung. MFG Falk
Naja bei einem Bipolaren brauch ich immer einen Basisstrom und zB bei einem FET muss nur die GS Kapazität geladen werden. Rein im Schalterbetrieb ist er effizienter. FET und Bipolar ist wie Mann und Frau IGBT naja ist ja eine Kombination aus FET und Bipolar. Am Gate ist der FET der dann einen Bipolar ansteuert wenn ich mich noch richtig erinnern kann.
Wo verzweifle ist die Beschaltung eines FET/IGBT Treiber. Ich werd auch ned wirklich schlau aus den Application Informationen von den Herstellern. Habt ihr vielleicht einen roten Faden da für mich? Eines wundert mich das ich noch nicht darauf aufmerksam gemacht wurde das so steile Schaltflanken zu einer hohen Induktionsspannung führen können ? MFG Patrick
@ Patrick Weinberger (seennoob) >Eines wundert mich das ich noch nicht darauf aufmerksam gemacht wurde >das so steile Schaltflanken zu einer hohen Induktionsspannung führen >können ? Und du glaubt, dass ein Frequenzumrichter mit 600V Zwischenkreisspannung in deiner Liga ist . . . .? MFG Falk
@ Falk Danke Naja wie schon erwänht wird das teil zum anfang nur mit 30V betrieben und dann mit so 650V. Die 30V umgebenfalls zu schauen ob die EMV Werte passen und ob es zu Kurzschlüssen in der Brücke kommt usw und gehts langsam hoch mit der Spanung. Natürlich werd ich nen Trenntrafo verwenden. Ok ich will sagen ich bin mir der Gefahren bewusst und hab von der Schule aus auch mit solchen Spannungen zutun. Sonst steht auf meinen Grabstein "Er ließ sein Leben bei erkundung von Neuland das die Welt verbessern sollte" ;-) Mfg Patrick
@ Patrick Weinberger (seennoob) >Danke Keine Ursache. >Naja wie schon erwänht wird das teil zum anfang nur mit 30V betrieben >und dann mit so 650V. Die 30V umgebenfalls zu schauen ob die EMV Werte >passen Ach ja? und die sind unabhängig von der Zwischenkreisspannung. > und ob es zu Kurzschlüssen in der Brücke kommt usw und gehts >langsam hoch mit der Spanung. Das ist der normale Vorgang. Das entbindet den Entwickler aber nciht, grundlegende Dinge vorher verstanden und schaltungstechnisch umgesetzt zu haben. Und da hab ich ich im Moment noch so meine Zweifel. >Ok ich will sagen ich bin mir der Gefahren bewusst und hab von der >Schule aus auch mit solchen Spannungen zutun. Grundschule? ;-) >Sonst steht auf meinen Grabstein "Er ließ sein Leben bei erkundung von >Neuland das die Welt verbessern sollte" ;-) Es gibt schon genug Gräber für unbekannte Soldaten. Erst recht für Darwin-Arward Kandidaten. MFG Falk P.S. Heute stand ein schöner Spruch auf dem Kalender. "Freiheit ist, anderen zu sagen was sie nicht hören wollen". Geroge Orwell
@Falk Es gibt auch die die Einfach drauf los basteln ohne einen Plan zu haben !! und sich nicht erstmal in einem Forum oder Web informieren. Grundschule ist richtig aber nicht die du meinst!! Die Grundschule für den Techniker (HTL). Ok HTL'er sind hier sicher ned so beliebt. Kenn die ganzen Gründe warum ... MFG Patrick
@ Patrick Weinberger (seennoob) >Es gibt auch die die Einfach drauf los basteln ohne einen Plan zu haben !! In der Tat. >und sich nicht erstmal in einem Forum oder Web informieren. Was auch bei 600V vollkommene Zeitverschwendung wäre . . . >Ok HTL'er sind hier sicher ned so beliebt. Kenn die ganzen Gründe warum >... Du lieferst gerade welche . . . MFG Falk
Herr Brunner mal die Frage von wo haben sie ihr Wissen ? Achja ich bin eh nimma von der Idee abzubringen. Wieso sollte es Zeitverschwendung sein sich im Internet über Schaltungen mit 600V zu informieren ?? Naja im inet findet sogar Pläne für Marx-Generator naja das sind dann sicher mehr als 600V MFG
@ Patrick Weinberger (seennoob) >Herr Brunner mal die Frage von wo haben sie ihr Wissen ? Auch aus dem Internet. >Achja ich bin eh nimma von der Idee abzubringen. Mach mal. >Wieso sollte es Zeitverschwendung sein sich im Internet über Schaltungen >mit 600V zu informieren ?? Naja im inet findet sogar Pläne für >Marx-Generator naja das sind dann sicher mehr als 600V http://de.wikipedia.org/wiki/Ironie MfG Falk P.S. Extra für dich: ;-)
Naja dann müsstest ja wissen wie schwer es ist gewisse sachen zu finden
@ Helmi Weißt du vielleicht ob es so etwas wie den HCPL316 auch für mehr IGBTs gibt zB 2 den das wär ideal. Und danke MFG Patrick
Soviel ich weiss gibt es denn nur als Single.
Mit dem Optokoppler hast du fast alles was du zum Ansteuern eines IGBT
brauchst auf einem Chip. Das einzige was du noch zwischen
Koppler(Treiber) und IGBT schalten must ist eine
Dioden/Widerstandskombination zwecks einstellung der
Schaltgeschwindigkeit des IGBT
Treiber
----+---39Ohm---------+--Gate IGBT
| |
+- 8.2Ohm ---|<|--+ 1N4148
| |
1.5K ---
| 20V Z-diode
| ---
| |
--- ---
Der HCPL316 überwacht auch den IGBT auf entsättigung und schaltet ihn
dann ab. Gleichzeitig meldet er über einen weiteren Internen Optokoppler
diesen Zustand dem Prozessor. So ist es möglich einen Kurzschluss auf
der Netzspannungsseite zuverlaessig zu begrenzen und dem Prozessor zu
melden.
Gruss Helmi
Mal eine Frage Helmi gehört die Diode nicht anders in die Schaltung ? MFG Patrick Tausendmal Danke
Nein der soll schneller abschalten als einschalten. Gruss Helmi
Naja noch was der sieht mich so nach SMD an der HCPL316 oder täusch ich mich da ?
Ok mir is grad aufgefallen den find ich nirgends zum kaufen. Jetzt muss ich noch schnell meine Dimmheit beweisen . Der Treiber ist also für Low Side sowohl auch für High Side Anwendungen zu verwenden? Mfg Patrick
Hallo Patrik, "Mach mal!!!" ;-) Finde ich gut deine Bastelarbeit! Lass es dir nicht Ausreden! Meine geistige Unterstützung hast du! Noch'n älterer staatl.gepr.Techniker (E-Technik) Holger
>Naja noch was der sieht mich so nach SMD an der HCPL316 oder täusch ich >mich da ? Der ist SMD ! Wo liegt da das Problem ? >Der Treiber ist also für Low >Side sowohl auch für High Side Anwendungen zu verwenden? Da du ja Netzspannung verwendest must du ohnehin fuer jeden Transistor einen Koppler + Versorgung haben. Nur die 3 Treiber fuer die IGBTs an Uzk- koennen eine gemeinsame Versorgung haben. Die 3 Highside IGBT muessen getrennte Versorgung haben. Alles kommt aus einem kleinen Sperrwandler. Gruss Helmi
Ich glaub für SMD Platinen nehm ich lieber keine Lochrasterplatinen ;-) Das Problem ist mein Budget und so eine Professionelle Platine kostet so 30€ und ich brauch ja min 2 (Spannungsversorgung und Treiber/IGBT Platine) naja das Bestückungsgerät für SMD und den Ofen könnt ich in der Schule verwenden. Theoretisch könnt ich die Platinen dort auch fertigen lassen. Leider gibts da das Problem mit der genauigkeit und Durchkontaktieren. Obwohl an der Schule so ein Platinen bohr,fäs, usw Roboter ist. Wisst ihr da vielleicht zu den 2 Sachen eine Alternative? MFG Patrick
@Patrick Du wirst dich immer schwerer tuen um aktuelle Bauteile in nicht SMD Versionen zu finden. Einen Frequenzumrichter auf Lochrasterkarten aufzubauen wuerde ich dir nicht raten. Da muessen schon Platinen ran. Du bekommst auf Lochrasterkarten keinen Induktivitaestarmen Aufbau hin. Der ist aber hier wichtig bei den steilen Flanken und den hohen Stroemen. Rechne mal kurz nach: du schaltest 10A in 100nS die Leiterbahninduktivitaet nehmen wir mal mit 100nH an. Dann ist die Induktionspannung: U = L * di/dt = 10V und 100nH hast du flott erreicht mit Lochrasterkarten. Also vergiss es damit . Mach vernueftige Platinen damit es funktioniert . Bestuecken kann man SMD auch mit der Hand. Und mit einem Budget von 30 Euro baust du keinen Frequenzumrichter. Ich habe mal mitgearbeitet an der Entwicklung eines Frequenzumrichters glaub es mir. Wenn da die Leiterbahnen nicht so kurz wie moeglich sind funktioniert das ganze nicht zuverlaessig und die ganze Schaltung stoert sich selber b.z.w. geht in Rauch auf. Gruss Helmi
Naja 30€ für einen Frequenzumrichter wär etwas wenig. Soviel werden die IGBTs allein schon kosten. Dachte bei den 30€ an das Ätzen einer Platine. Naja bei den Kondensatoren ist auch darauf zu achten geringe induktivität und Widerstand. Wie schon erwähnt von dir die Beinchen sind auch Induktivitäten. Also ist es nicht sinvoll zB die Ansteuerungselektronik (µC) auf eine extr Platine zu geben und dann mit einem geschirmten Kabel mit der Leistungsplatine zu verbinden? OK SMD is dann wohl die einzige Lösung aber wo gibts den HCPL316 zu kaufen ? MFG Patrick
>Also ist es nicht sinvoll zB die Ansteuerungselektronik (µC) auf eine >extr Platine zu geben und dann mit einem geschirmten Kabel mit der >Leistungsplatine zu verbinden? Das ist nicht so kritisch. Da haengt ja ein Optokoppler zwischen. Bei einigen Typen von Frequenzumrichter die ich kenne wird die CPU auch separat auf einer Platine aufgebaut und mit einem Stueck Flachbandkabel verbunde. >OK SMD is dann wohl die einzige Lösung aber wo gibts den HCPL316 zu >kaufen ? Das weiss ich auch nicht wo man die so herbekommt. Schau mal auf die Webseite von denen. Vielleicht gib es dort Muster oder die koennen dir einen Haendler nennen. Fuer die Ansteuerung von IGBTs sind das die besten Teile die ich kenne. Schau mal hier: http://de.farnell.com/jsp/search/browse.jsp?N=500003+1000034&Ntk=gensearch_002&Ntt=hcpl316&Ntx= Gruss Helmi
Ok bei farnel bekommt man ja als Student 12% Rabat. Gilt das auch wenn man Schüler einer HTBL ist ?? Das würd mich echt interessieren. MFG Patrick
Das kann ich dir nicht sagen. Aber ich denk mal schon. Versuch mach kluch. Gruss Helmi
Naja weils keine fertigen H-Brücken IGBTs gibt werd ich wohl diesen IGBT verwenden http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irg4bh20k-s.pdf Und als Antiparallelediode http://www.fairchildsemi.com/ds/IS/ISL9R8120S3S.pdf Mfg Patrick
Also SMD wird wohl wieder so kommen Pinzette und Lötspitze <1mm naja und das ganz feine Lötzinn usw Das müsste so in der Art stimmen oder ? MFG Grobmotoriker
Noch eine frage man die einzelnen Phasen Galvanisch von einander Trennen? oder einfach über den Motoranschluss das ganze lösen ? MFG Patrick
>Noch eine frage man die einzelnen Phasen Galvanisch von einander >Trennen? >oder einfach über den Motoranschluss das ganze lösen ? Die Frage verstehe ich nicht ganz Gruss Helmi
Naja ich wundere mich grad warum ich frage. Jede Brücke muss ja separat mit Spannung versorgt werden. (jede Brücke eigene Gleichrichtung und Kondensator usw) Wenn mich nicht alles Täuscht. MFG
UZK+ ---+----------+-----------+
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IGBT1 IGBT2 IGBT3
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+-- U +-- V +-- W
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IGBT4 IGBT5 IGBT6
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UZK- ---+----------+-----------+
Die Schaltung sieht doch so aus
UZK+ , UZK- ist deine Zwischenkreisspannung (600V DC)
an U,V,W kommt deine Motor dran
Die IGBT so ansteuern wie oben gezeigt.
Die 3 unteren IGBT Treiber koennen über eine gemeinsame Hilfsspannung
von ca. 20V versorgt werden.
Die 3 oberen muessen getrennte Hilfsspannungsversorgung bekommen.
Zweckmaessigerweise setzt man für sowas einen kleinen Sperrwandler ein.
Gruss Helmi
Naja Halbbrücken könnten etwas Problematisch werden. Muss leider Vollbrücken verwenden. (Aja wenn ich nen konventionellen FU wollte hätte wohl oder übel einfach bei ebay geschaut) Das Problem ist ich will mit 6 Phasen fahren. Das die Dahlanderschaltung dann elektronisch direkt vom FU aus erfolgt. Ist eher ein wager versuch.... MFG Patrick
Kannst du mir auch verraten warum du einen Dahlandermotor mit FU fahren willst ? Gruss Helmi
Naja schnellere Umschaltzeiten (Schütz braucht min 100ms, Triac braucht bis zum nächsten Nulldurchgang das können auch so 10ms sein und bei ansteuerung mit FU so 1ms) also kann man fast ohne Leistungsverlust im Betrieb die Drehzahl ändern (mit der Annahme die Steuerung wird bei Umschaltung so synchronsiert das die Drehzahl mit Frequenz übereinstimmt). Beim 6 Phasen betrieb müsste dann auch ein höheres Drehmoment sein (man muss aber auf die Flussdichte im Rotor aufpassen wegen Sättigung usw) Gegenfrage warum nicht ? Es wird teurer !!!!! MFG Patrick
Dir ist aber auch klar das in dem Moment des umschaltens der Motor als Generator wirkt. Diese Energie must du ins Netz zurueckspeisen oder in einem Bremswiderstand vernichten.
Ich dachte nur das ist so lange bis die Spulen enttladen sind ? Asynchrongenerator braucht ja immer eine Erregerfrequenz und wenn man schneller dreht als die ist wird Energie rückgespeißt ?
>>der Motor als Generator wirkt
Nein, dafür muss er schneller drehen als die Snychrondrehzahl.
An den Klemmen wird eine sinusförmige Spannung mit der Frequenz
Polpaarzahl mal Drehzahl induziert, die mit einer e-Funktion abklingt.
Die Amplitude ist 1-Gesamtstreuziffer (1- 0.5 .. 0.15) mal die
Leiterspannung. Zuwenig um zurückzuspeisen.
Eine längere, 0.5-1.5 sec, Umschaltzeit ist nicht immer schlecht, weil
der Rotor durch Trägheit weiterrotiert und die elektrischen
Ausgleichsvorgänge abgeklungen sind.
Du schaltest einen Motor an den FU, der stromlos ist und nicht mit einem
Schlupf von 1 anfahren muss.
Wie willst du die Zwischenkreisspannung erzeugen?
Unter umstaenden tut er das aber. Angenommen die hohe Drehzahl ist eingeschaltet am Dahlander und jetzt wird umgeschaltet auf die langsame Drehzahl. In dem Moment laeuft der Rotor schneller als das Drehfeld. Bei laengerer Umschaltzeit gibt es auch noch das Problem den Motor wieder zu fangen. Angenommen du schaltest einen Motor wieder ein der am austrudeln ist dann weist du im ersten Moment nicht auf welcher Drehzahl er sich befindet. In dem Moment muss der FU den Motor erst einmal wieder einfangen was mit unter mit sehr hohen Stroemen vor sich geht wenn man nicht exakt die Drehzahl trifft. Gruss Helmi
Gast ich glaub du hast einen kleinen Fehler gemacht. Ist die Frequenz nicht abhängig von der Erregerspannung. Also dann müsste das Polpaarzahl mal Drehzahl Falsch sein. Ich gebs zu ich kann mich auch irren damit MFG Patrick
Stimmt, hatte ich nicht dran gedacht mit dem Drehzahl umschalten. Dann ergibt sich noch ein weiteres Problem, die induzierten Spannungen des Motors summieren sich! Die Brücken sollten also midestens den 3-fachen Scheitelwert der Zwischenkreisspannung aushalten. Mit dem fangen sehe ich nicht so das Problem, wenn man abwartet bis die Ausgleichsvorgänge abgeklungen sind, der Motor also stromlos ist und dann erst wieder einschaltet. Die Drehzahl des Motors kann man ungefähr schätzen, da man ja weiß, ob man von schnell auf langsam umgeschaltet hat oder umgekehrt. Ich würde dir voll zustimmen, wenn er Synchronmaschinen laufen lassen wollte. Bei Asysnchronmaschinen sehe ich da kein so großes Problem, lasse es mir aber gerne erklären, wenn du es ausprobiert hast. Welche Leistung soll der FU den überhaupt bringen?
Eigentlich kann man einen Dahlandermotor so sehen wie einen Motor mit 2mal einem xPolpaare der einmal als 2xPolpaar Motor und anderseits als xPolpaar motor betrieben wird. Ok ich will nicht wirklich schalten wie bei der Dahlanderschaltung sondern nehm zB die wenn der Motor max. 2 Polpaare besitzt jede Wicklung (6 Wicklungen) und betreib sie an einer eigenen Phase. So hab ich also 2 komplette FUs einmal erzeugen sie eine Sinusspannung mit 180° verschiebung (Motor läuft mit 2 Polpaaren) und dann gibts noch die Funktion wo eine 90° verschobene Sinusspannung erzeugt wird.(ein Polpaar). Dazu müssen aber die Spannungsversorgung für jede Phase galvanisch getrennt sein den sonst wird das nicht funktionieren (außer ich mach aus 6 Anschlüssen 12) MFG Patrick
@Patrik: Nein, die Frequenz (elektr. Drehzahl) ist mech. Drehzahl mal Polpaarzahl, direkt nach dem Abklemmen. Aber bei der Amplitude habe ich noch was vergessen: Die muss auch noch mit n/n0 multipliziert werden.
Naja das mit der Leistung is so ein Ding muss mir erst noch nen Dahlandermotor besorgen. Würd mal sagen mehr als 3 kW sicher nicht. Da muss der FU eh so 10 kW leisten. Naja so eine Handelsübliche Schukosteckdose müsste reichen zum Verorgen der Schaltung.
>Die Drehzahl des Motors kann man ungefähr schätzen, da man ja weiß, ob >man von schnell auf langsam umgeschaltet hat oder umgekehrt. Hmm aber nur wenn er sofort wieder einschaltet. Wenn man da wartet ist die Drehzahl unbekannt und dann muss man erst einmal die Drehzahl bestimmen. @Patrick Ich wuerde an deiner Stelle erst einmal mit einem normalen FU anfangen. Da sind schon einige Probleme zu loesen und erst dann mit deinem Spezial FU. >muss der FU eh so 10 kW leisten. >Naja so eine Handelsübliche Schukosteckdose müsste reichen zum Verorgen >der Schaltung. Bei 3 KW nimmt man normalerweise eine Drehstromeinspeisung vor. Allein schon wegen der Ladeelkos. Die FU dich ich kenne sind bis max. 1.5KW am Einphasennetz zu betreiben. Gruss Helmi
Das mit Schuko war ein Scherz außer du kennst ein EVU das es erlaubt nur eine Phase mit 63A zubelasten. Zum Thema klein anfangen ich werd anfangen mit 20V und nur mal 3Phasen um mal etwas in die Materie reinzukommen. Als Testlast so einen 0,37kW Motor usw. Aber die meisten Sorgen mach ich mir wegen den EMV-Werten. Was ist da zu beachten beim Anlegen der Masseflächen, Leiterbahnfürhung, Durchkontaktierungen usw. MFG Patrick Ps: nochmal danke Helmi und der Anonyme $$$
>Das mit Schuko war ein Scherz außer du kennst ein EVU das es erlaubt nur >eine Phase mit 63A zubelasten. Doch eigener Notstromdiesel. >Zum Thema klein anfangen ich werd anfangen mit 20V und nur mal 3Phasen >um mal etwas in die Materie reinzukommen. Als Testlast so einen 0,37kW >Motor usw. Das ist vernueftig. >Aber die meisten Sorgen mach ich mir wegen den EMV-Werten. Was ist da zu >beachten beim Anlegen der Masseflächen, Leiterbahnfürhung, >Durchkontaktierungen usw. Da fangen die Probleme auch erst an. Leiterbahnen zur versorgung der Transistoren moeglichst uebereinander. Da die FUs die ich kenne Multilayerplatinen haben sind UZK+ und UZK- in den Innenlagen und genau uebereinander. Breite halt je nach Strom. Parallel zum Ladeelko noch einen guten Folienkondensator. Dann UZK+ und UZK- ueber kleine Folienkondensatoren nach PE. Aber Achtung hier die VDE-Vorschriften beachten. Diese Kondensatoren fuehren einen nicht unerheblichen Strom der von der Zuleitung zum Motor und dem Motor selber heruehrt (Kapazitaet Kabel und Motor gegen Erde). Kabel zum Motor nur geschirmt. Kabelschirm flaechig auflegen . Blechgehauese um den FU. Kabelschirm nicht anfassen dort liegen im nichtangeschlossenen Fall hohe Spannungen gegen Erde. (Selber mal ausprobiert). Durchkontaktierungen statt einer grossen besser mehrere kleine nebeneinander. Netzfilter vorsehen. Gruss Helmi
Ich werd lieber Keramikkondensatoren nehmen. Wird in den Schirm echt so viel Spannung Induziert ?? Ok hört sich ganz so an als sollt ich keinen FI verwenden ;-)
Das kannste laut sagen. War ein Testaufbau. Ich pack den Schirm an und
...
Ueberlege mal.
Kabel so um die 5m lang. 100pF / m = 500pF. f = 8KHz
macht bei 600V UZK so um die 15mA (Grob gerechnet). Das merkt man schon.
>Ich werd lieber Keramikkondensatoren nehmen
Keramik C mit 220nF / 1.2KV hmmm. Nimm lieber Folie. Guter WIMA drin so
um die 150nF / 1.6KV DC
FI kannst du unter umstaenden vergessen. Ausserdem muessen die auch DC
abkoennen.
Gruss Helmi
Ich werd mal ein wenig Datenblatt lesen bei den Kondensatoren. Jetzt noch eine Frage was tut wenn eine Leiterbahn dochmal eine Richtungsänderung machen muss . Ich hab mal gelernt so ein Rechterwinkel wär da ned so gut. Zu deinem Rat oben möcht ich noch hinzufügen das es nicht schlecht ist kurz vor einem großen Verbraucher (IGBT) einen Kondensator zu setzen mit niedriger Impedanz und Innenwiderstand. MFG Patrick
FI der nicht DC abkann kanns sein das der Eisenkern magnetisier wird und so geschädigt wird wenn ich in EA richtig aufgepasst hab.
Ja der Kern wird gesaettig und dann ist keine Stromueberwachung mehr moeglich. Geschaedigt wird er nicht. >Ich hab mal gelernt so ein Rechterwinkel wär da ned so gut. Mach 45 Grad Winkel. >Zu deinem Rat oben möcht ich noch hinzufügen das es nicht schlecht ist >kurz vor einem großen Verbraucher (IGBT) einen Kondensator zu setzen mit >niedriger Impedanz und Innenwiderstand. Das ist sogar sehr gut. Gruss Helmi
Helmi du sagtest ja mal das ich für die Versorgung der Highside-Treiber einen Sperrwandler. So ei Wandler arbeitet ja im kHz Bereich. Da stellt sich mir die Frage warum kann man mit hohen Frequenzen mehr Leistung übertragen als mit niederen. Bei 50Hz Transforamtoren ist ja das größte Problem das der Eisenkern in Sättigung geht und aus(um B=2T). Wieso trifft das bei hohen Frequenezen nicht zu. MFG Patrick
Bei Eisen hat man sehr hohe Verluste durch Ummagnetisierung, weil es auch ein guter elektrischer Leiter ist. Deshalb eignet sich Eisen nur für niedrige Frequenzen, kann dafür aber eine hohe mag. Flussdichte vertragen, ehe es in Sättigung geht. Das macht es sehr geeignet für Trafos bei 50Hz. Trafoblech ist aber kein reines Eisen, sondern enthält noch andere Dinge, wie z.B. Silizium, um den elektrischen Widerstand zu erhöhen. Ferrite haben sehr niedrige Ummagnetisierungsverluste, gehen dafür aber auch schnell in Sättigung (0,4 Tesla). (Stark vereinfacht ausgedrückt:) Der Ferritkern kann in seinem Lustspalt zwar nur wenig Energie speichern, da er aber kaum Ummagnetisierungsverluste hat kann man die wenige Energie schnell reinpumpen umd wieder abfließen lassen. Dadurch ergibt sich dann die beachtliche Leistung dieser Dinger.
Ok jetzt das ganze etwas technischer. Man hat bei höheren steilere Flanken beim magnetischen Fluss. Bei dennen genau so viel Spannung induziert wird und dadurch auch ein beträchtlicher Strom zu fließen kommt bei jeder Flanke und das über die Zeit integriert kommt auf einen höheren Strom als bei niedriger Frequenz wobei der Kern nicht in Sättigung kommt. Ist das so ungefähr richtig ? MFG Patrick
>Bei dennen genau so viel Spannung >induziert wird und dadurch auch ein beträchtlicher Strom zu fließen >kommt bei jeder Flanke und das über die Zeit integriert kommt auf einen >höheren Strom als bei niedriger Frequenz wobei der Kern nicht in >Sättigung kommt. Jetzt bitte nochmal, aber mit korrekten Satzzeichen. Dann beantworten wir dir die Frage: >Ist das so ungefähr richtig ?
Hab das Problem schon gelöst. Es lebe die Mathematik!! MFG Patrick
Naja ich brauch eine Galvanisch getrennte DC Versorgung mit so 1,5kW. Aber ich hab doch schon so eine Idee, werd wahrscheinlich einen Halbbrücken Gegentaktwandler nehmen. Grund dafür will jede IGBT-Brücke des FUs galvanisch getrennt mit Spannung versorgen. MFG Patrick
Bei der Leistung solltest du lieber ne Vollbrücke nehmen
Gibts IGBTs und Treiber auch als Kiloware ?? :-) MFG Patrick
@Holger aus dem Sauerland Die Antwort ist etwas spät, aber besser als nie. Unterkriegen ist immer so eine Sache manchmal muss man als "Kleiner Bastler" einsehen das einem die Mittel fehlen um was zu entwicklen. Wenn ich komplett ehrlich bin, ich frag mich manchmal abends beim lesen von Fachbüchern usw. warum mach ich das alles? Ein Grund ist schon mal in Deutsch und Englisch taug ich zu nichts. :-) Ein Hauptgrund wegen dem ich das hier machen will, ist einfach, die pure Begeisterung an technischen Sachen. MFG Patrick Ps.: Ich mach mir sicher nicht die Hoffnung wegen so etwas mal einen besseren Job zu bekommen, nämlich gegen Vitamin B hilft nicht mal Wissen.
Was mich jetzt noch Interessiert ist wie man den Kondensator am besten berechnet für so einen Vollbrückenwandler ? MFG Patrick
Hi Patrick Ich meinte zu Versorgung der Optokoppler einen Sperrwandler zu nehmen nicht zur Versorgung des Leistungsteiles. Der braucht pro Treiber gerade mal so um die 20 .. 30 mA zu liefern. Frage an dich hast du schon mal einen FU von innen gesehen und geschaut wie das da gemacht wird ? Bevor du dich da in etwas verrennst. Gruss Helmi
Ich weiß was du damit meinst. Den bei FUs werden normalerweise 3 Brückengleichrichter oder IGBT-Gleichrichter verbaut die dann eine Kondensatorbank versorgen. Achja auf den PFC ist auch nicht zu vergessen. Dann kommt der Leistungsteil. Nach den IGBT-Brücken noch ein Tiefpass und fertig das Teil. MFG Patrick
Angehängte Dateien:
-
FU1.png
7,4 KB
Hallo Patrick So sieht ein Leistungsteil von einem FU aus. Das mit der PFC wuerde ich erstmal nicht realisieren. Bei denn meisten FU die ich kenne ist sowieso keine drin. Das Leistungsteil ist von einem 750W FU. Gruss Helmi
Wenn ich mir das so durchdenke stell ich mir 2 Fragen. Warum sind hier C4 C5 auf PE gehängt und meine 2te frage wo wird hier die Bremsenergie verheizt ? MFG Patrick
C1,C2,C3 dienen der entstoerung der Phasen untereinander dessen Mittelpunkt wird dann ueber c4,c5 gegen PE geerdet. C9,C8 und C10,C11 leiten die Stoerspannung auf der UZK gegen PE ab. Die ensteht weil die Ausgangstransistoren ueber die Streukapazitaeten die in der Motorwicklung und auf dem Zuleitungskabel HF Maessig geerdet sind. Die Zwischenkreisspannung ist aber ueber die Drossel und den Gleichrichter jetzt ohne HF Bezug gegen PE. Das heist auf UZK+ und UZK- hast du Stoerspannung auf der Gleichspannung liegen von einigen 100V. Die sind gleichphasig auf + u. - . Deine Zwischenkreisspannung schwimmt sozusagen auf deiner Ausgangsfrequenz. Es ist auch nicht ratsam diese beiden 22nF durch einen 47nF zu ersetzen weil hier doch einiges an HF Strom fliesst. Das gleiche gilt auch fuer C4 u. C5 . Auch hier werden diese Spannungen nochmal abgeblockt. Letzlich hat das Netz fuer HF ja auch eine Impedanz die nicht 0 ist. Die Bremsenergie wird hier nicht verheizt. Dazu muesste dort noch eine Zwischenkreisspannungs ueberwachung sein die beim ansteigen auf einen voreingestellten wert ueber einen Transistor einen Bremswiderstand an UZK schaltet.
Wie wär eine entstörung zu realisieren wenn die Speißung durch einen Akku erfolgt ? MFG Patrick
Wieviel Akkus willst du den daran haengen um auf die 600V Zwischenkreisspannung zu kommen. Da rufe mal lieber einen Statiker an um die Deckenbelastung neu auszurechnen. Bei Kleinspannung von 24V und zum Test kannst du wohl auf entsoerung verzichten.
Naja aber was wäre wenn meine Statikerinn gesagt hätte alles ok. Wie wär dann so eine entstörung zu bewerkstelligen ?? MFG Patrick
Genauso wie bei Netzspeisung. Der Akku hat ja so gesehen ueberhaupt kein bezug zu PE. Es geht ja nicht nur darum niemand anderen zu stoeren. Du stoerst ueberhaupt mal deinen eigenen Kontroller. Ausserdem koennen dir diese Stoerspitzen auch deinen Gleichrichter und/ oder IGBT zerstoeren. Aber mal die Frage was stoert dich den an der Entstoerung ? Zu Aufwendig oder was ?. Bei den FUs die kenne besteht das halbe Geraet aus Entstoermassnahmen ohne die ist kein geordneter Betrieb moeglich. Wir reden hier von Spannungsanstiegssteilheiten von locker mal 600V/us und mehr das ist kein Pappenstiel. Gruss Helmi
Was stört mich ? Zu viel!! Von anfang an mal. Welche art von Störung treten auf? 1. Das Schalten der IGBT-Brücken 2. Induktionsspannungen vom motor und von der Platine usw
Ich weiss nicht ob du schon mal mit FUs zu tuen hastest. Ich schon . Ich spreche da aus Erfahrung in der Entwicklung von Testgeraeten fuer die Serieproduktion dafuer. Was meinst du wie oft da schon FUs sich zerlegt haben weil aufgrund der ganzen Spannungsspitzen der Gleichrichter und die IGBT das nicht ausgehalten haben. Aber wenn du es besser weisst dann mach mal. Einen funktionierenden FU gibts halt nicht zum Nulltarif. Und da sprichst du von einer PFC dafuer. Weiss du wieviel Aufwand das bedeutet ? Normalerweise schaltet man vor dem FU noch eine dicke Netzdrossel. Gewicht so um die 5..10Kg . Und da sind dir die paar Folienkondensatoren von vielleicht mal 5 .. 10 Euro zuviel. Naja dann viel Spass. Gruss Helmi
Auf deutsch die Folienkondensatoren wirken in den Schaltungen als Tiefpass und sollen die Störungen dämpfen?
@ Helmut Lenzen (helmi1) >Und da sprichst du von einer PFC dafuer. Weiss du wieviel Aufwand das >bedeutet ? Hast du einen Schaltplan zu einer PFC für Drehstromeinspeisung? (Weil dein oben geposteter Schaltplan hat ja keine PFC) Weil alle gängigen (mir bekannten ICs) sind nur für L-N ausgelegt.
Wie kann man die ganzen Störungen aus dem Gleichstromkreis ausfiltern ?? Um die ganzen Bauteile zu schützen. Achja Helmi das mit Geld sparen hab ich aufgegeben. Lieber ein paar Euro mehr als eine neue IGBT Brücke zu kaufen. MFG Patrick
@Matthias Lipinsky (lippy) Nein tut mit leid aber dafuer habe ich auch keinen Schaltplan. Ich habe das damals bei den Testeinrichtungen mit einen Aktiven Netzfilter realisiert. Das duerfte auch gar nicht so einfach zu konstruieren sein. Um solche Stoerungen in den Griff zu bekommen wird anstatt einer PFC dort eine dicke 3 Phasen Drossel vorgeschaltet. So in der Gewichtsklasse 10 .. 20Kg. >Wie kann man die ganzen Störungen aus dem Gleichstromkreis ausfiltern ?? >Um die ganzen Bauteile zu schützen. Wie oben im Schaltplan gezeigt mit den Kondensatoren b.z.w. den Varistoren am Eingang >Achja Helmi das mit Geld sparen hab ich aufgegeben. Lieber ein paar Euro >mehr als eine neue IGBT Brücke zu kaufen. Selbst die billigsten FU haben ein mindestmass an diesen Bauteilen drin. Wenn da etwas wegzulassen waere haette man das bestimmt gemacht. Denk daran die Industrie ist normalerweise geizig wenn da ein Kondensator gespart werden koennte dann wird der eingespart. Und manchmal faellt dabei sogar der Hersteller damit auf die Schnauze und bekommt jede Menge reklamationen. Selbst erlebt bei FUs eines namhaften Herstellers die meinten kleinere Varistoren einsetzen zu muessen. Gruss Helmi
Wie schnell reagiert eigentlich so ein Varistor ? MFG Patrick
Datenblatt von EPCOS (ehemals Siemens) http://www.epcos.com/inf/70/db/var_08/SIOV_Leaded_AdvanceD.pdf Responsetime <25nS und das ist schnell genug. Gruss Helmi
>Um solche Stoerungen in den Griff zu bekommen wird anstatt einer PFC >dort eine dicke 3 Phasen Drossel vorgeschaltet. So in der Gewichtsklasse >10 .. 20Kg. Ja, solche passiven Lösungen kenne ich. Auch beruflich, da verbauen wir die FUs aber nur. Wir stellen keine her. Aber letztlich ist mal einer in Flammen aufgegangen und der Bremswiderstand hat das rot leuchtend angekündigt ;-) Aber eine aktive mit Drosseln und Fets suche...
@lippy Wenn man Transistoren verwendet hat man immer das Problem mit der Performance sicher. Außerdem wie willst die FETs ansteuern? MFG
Die aktive Lösung ist die man misst den Strom (Kurvenform) auf der Zuleitung und berechnet dann das gegenphasige Signal dazu und speist das dann vorne ein. Das ganze ist im Prinzip auch eine Art Frequenzumrichter. Nur das die Kurvenform die erzeugt wird so ist das am Netzeingang wieder ein Sinus entsteht. Allerdings wurde dort ein gekauftes Aktives Netzfilter verwendet. Gruss Helmi
@ Patrick Weinberger (seennoob) Für einphasige PFCs gibt es fertige ICs mit Multiplizierer, OPV und allem, was so gebraucht wird.. Nur hab ich noch nix für 3L gefunden. Und alles diskret aufbauen.. Neeeee Im Prinzipso wie helmi schrieb. Das Ganze ist von der Sache her ein Hochsetzsteller. Dieser hat den Vorteil eines kontinuierlichen EIngangsstromes. Mittels eines Kaskadenreglers wird in der inneren Schleife der Strom (auf einen Sollwert) geregelt. Dieser Stromsollwert wird über die äußere Schleife auf einen (Betrags)Sinus eingeregelt. Dessen Höhe ist abhängig von der Eingangsspannung! in der Ausgangsleistung. Falls es dich weitergehend interessiert, ich hab ne ppt-Präsi gemacht, in der das Problem und Lösungsansätze erklärt sind..
Hier noch ein paar Links zu 3 Phasen PFC http://leiwww.epfl.ch/publications/andrianirina_rufer_giandomenico_besson_pcim_05.pdf http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-08142002-075617/unrestricted/Barbosa_ETD.pdf Moderne Lösungen basieren auf DSP oder FPGA. Aber das alles ist ziemlich aufwendig. Und bis man das vernüftig am laufen hat muss man einiges an Lehrgeld (sprich zerschossene IGBTs) zahlen.
Kurz gesagt der Fu sollte das Stromnetzt belasten wie ein Ohmischer Widerstand . Und nicht nur bei erreichen Kondensatorspannung energie aus dem Netz ziehen ? Mfg Patrick
So isses. Aber da das ziemlich Aufwendig ist wird das bei den meisten FUs nicht gemacht sondern irgendwo dann ein Aktives Netzfilter augestellt das die ganzen Störungen beseitigt.
Naja wenn man das mit der Aktiven Netzfilterung schafft braucht man nicht mehr überlegen ob man die Rückgewonneenergie in einem Widerstand verheizen soll einfach zurück Speißen .... MFG Patrick
Energierückspeisung lohnt sich nur wenn du an deinem Motor grosse Massenträgheitsmomente hängen hast . Also grosse Schwungscheiben,Walzen ,E-Loks etc. Bei kleineren Energiespeichern in der Mechanik lohnt der Aufwand nicht. Da ist es einfacher das in einem Widerstand zu verheizen.
Ist irgendwie klar das mit der Trägheitsmasse. Ich mein nur rein Theoretisch :-) MFG
Gibts eigentlich so eine Faustregel wie weit unter Spannung stehende Leiterbahnen von ein ander entfernt sein sollten. Die gleiche Frage mit dem Strom wie breite sollte so eine Leitebahn sein (35µm/70µm). MFG Patrick
Hier ein paar Angaben dazu http://www.gru.fh-heilbronn.de/userfiles/File/PSM/Strombelastbarkeit%20von%20Leiterbahnbreiten.pdf Beitrag "Abstand zwischen zwei 230V Leiterbahnen" Gruss Helmi
Wie kühlt man so einen IGBT am besten. Aktiv oder Passiv. Vielleicht was dabei zum aufpassen ist. MFG Patrick
Die kleineren bis 1.5KW mit pasiver Kühlung darüber sind Lüfter eingebaut allerdings sind diese FU alle bis 60 Grad zugelassen und haben eine Temperaturüberwachung die den FU im Notfall abschaltet Gruss Helmi
Urlaub ist vorbei! Aber ich kämpf noch immer mit den HCPL 316 Treibern. Mein Problem ist ich hab null Ahnung wie ein solcher zum Anschliesen. Ehrlich gesagt ich hab von IGBT-Treibern überhaupst keine Ahnung. Gibts vielleicht so ein Art Schema nach dem es gemacht wird oder ist das bei jedem anders? Ich würd mich sehr über eure Tipps/Ratschläge sehr freuen. MFG Patrick
Hey Patrick das steht doch im Prinzip alles im Datenblatt. Wo hast du denn da jetzt genau dein Problem ? Gruss Helmi
Welches Bauteil welchen zweck bei der Beschaltung hat. Irgendwie kann ich mir das auch nicht herauslesen aus den Datenblatt. (Ich frag mich echt manchmal wie dumm ich bin) MFG Patrick
Hallo Patrick, hast Du schon meinen Artikel gelesen? Frequenzumrichter mit Raumzeigermodulation Der hat mir mit 325V Zwischenkreisspannung und 3 Phasen schon genug Mühe gemacht. Axel
Ja hab ich schon gelesen die Präsentation/Dokumentation ist dir auch super gelungen. Aber mein Problem sind die Treiber. Also der Rg bestimmt die Ladezeit des IGBT Gates aber was ist bitte das DESAT oder so ? Wieso muss da eine Diode rein ? MFG Patrick
Mal die Frage Axel wie hast du eigentlich die EMV bestimmungen erfüllt, dass würde mich jetzt echt interessieren. MFG Patrick
Na dann fangen wir mal an. Ich beziehe mich jetzt auf die Applikationschaltung Figure 62 auf Seite 22. Der Widerstand Rg begrenzt den moeglichen Gatestrom beim Umschalten. Er sollte so um die 10 Ohm betragen. Von ihn haengt ab wie schnell die IGBT umschalten sollen. Auch hier gilt nicht so schnell wie moeglich sondern so schnell wie noetig. Davon haengt naemlich die EMV von ab die das Teil spaeter abstrahlt. Der 47K zwischen 11 und 9 ist dafuer da den IGBT zu sperren falls die Ansteuerung wegfaellt. Die Diode DESAT dient fuer die Desaturationueberwachung des IGBTs zusammen mit dem kleine Filter 100 Ohm und 100pF. Bei der Desaturationueberwachung wird folgendes gemacht. Wenn der IGBT zuviel Strom zieht sei es durch uberlast oder Kurzschluss dann faellt eine hoehere Spannung an ihn ab. Er kommt also aus der Saettigung raus daher der name desaturation . Wenn diese Spannung nun einen gewissen Betrag ueberschreitet dann merkt der HPCL das und nimmt dann selber die Gateansteurung weg . Er schaltet also den IGBT von selber ab ohne zutun des Prozessors. Der ist naemlich viel zu langsam dafuer einen Kurzschluss erkennen zu koennen und den IGBT abzuschalten. DESAT muss eine hochsperrende schnelle Diode sein. Wenn der HPCL den IGBT abgeschaltet hat dann meldet er diesen Zustand ueber die FAULT Leitung dem Prozessor der darauf hin ensprechende Masnahmen einleiten kann (Fehler ausgeben). VCC2 und VEE sind die Betriebsspannung fuer die IGBT Seite des HPCLs. Man kann die aus einem kleinen Schaltnetzteil (Sperrwandler fuer ein paar mA nur fuer die Ansteuerung nicht fuer das Leistungsteil) erzeugen und zwar fuer jeden der Highside IGBT getrennt. Fuer die LowSide IGBT genuegt eine Spannungsquelle. Die Faultleitung ist ein Openkollektor Ausgang und kann so mit von allen 6 HPCL zusammengeschaltet werden. Auf der Prozessorseite braucht das Teil nur 5V. An LED1+ oder LED1- kommt je nach polaritatet die Ansteuerung des PWM Generators dran. Hier brauchst kein Vorwiderstand oder so der HPCL hat dort eine Treiberstufe fuer die LED eingebaut. Mit Reset wird eine eventuelle FAULT bedienung geloescht. Ich hoffe ich habe dich hiermit weitergeholfen Gruss Helmi
ok jetzt ist mir einiges mehr klar. Eine Frage stellt sich mir aber noch welche Rolle übernimmt hier die DIODE. Danke viel mals helmi MFG Patrick
Nun wenn die Diode nicht drin wäre würde die volle Drainspannung in den HPCL gehen. Folge daraus kleine Kraterbildung in der vorher glatten Oberfläche des Gehäuses. Der HPCL schickt einen kleinen Strom durch die Diode und misst damit den Spannungsabfall am IGBT im durchgeschalteten Zustand. Also der IGBT zieht den HPCL Eingang runter. Im gesperrten Zustand des IGBT liegt am Kollektor aber eine hohe Spannung an und die darf halt nicht in den IGBT.
Ok alles klar. Danke !! Ich glaub ich muss mal ne Kiste Bier (naja und auch ne Kiste Limo) in den Thread da stellen um mich bei euch zu bedanken . MFG Patrick
Aja Helmi Vled-/Vled+ ist nicht für die Ansteuerung sondern für Testzwecken. Ich werd meine PWM an Vin+ und Vin- an GND anschließen genau so wie Vled- an GND. MFG Patrick
Gut das dirs aufgefallen ist da habe ich mich in dem Moment verkuckt. Gruss Helmi PS. Ich bin für Bier
Solang man ned arbeitet gehts Helmi ;-) Achja hab mir grad das Projekt vom Axel angesehen (wiedermal). Ich stell mir grad die Frage sollen die IGBTs auf die Platine mit den Treibern oder auf den Kühlkörper mit Leitungen an die "Steuerplatine" angeschlossen? MFG PAtrick
Bitte nicht mit Leitungen. Anschlüsse so kurz wie möglich. Bei den Strömen und Schaltgeschwindigkeiten fallen schon an den kleinsten Induktivitäten sehr hohe Spannungen ab. Und wenn da die Gate-Source Spannung überschritten wird ist der IGBT hin. Also die IGBTs an den Rand der Platine und die HPCL davor mit dem Hühnerfutter. Ich weiss ja nicht wie du die Platine machen willst. FUs die ich kenne haben in den Innenlagen einmal UZK+ und UZK-. Und die werden mit einen 150nF Folienkondensator abgeblockt. Bei 2 Lagen ist das halt etwas kritischer mit der verlegung. Gruss Helmi
Ich dachte an so 2 bis 4 lagen wobei die UZK- UZK+ direkt über einander liegen. Das ganze immer wieder Stabilisiert mit Hochwertigen Kondensatoren. Bei den IGBTs einen Ganzen haufen Kondensatoren(2*220nF) oder so MFG Patrick Ich muss leider einen Kompromiss schließen. Ich bekomm die Platinen um ca 5 € gefertigt dafür nur 2 Lagen 70µm genauigkeit ist auch nicht ganz so wie ich möchte.
Wie gesagt bei 2 Lagen ist das ganze nicht so einfach. Und immer auf die Abstände achten . Ich habe da schon einige Platinen hochgehen sehen wo es einen Durchschlag gegeben hat bei höheren Temperaturen. Gruss Helmi
Hallo Patrick, bin gerade erst vom Sport zurück. Das mit den EMV Test ist natürlich mit Hobbymitteln unmöglich. Ich glaube auch, dass der Filter am Engang viel zu klein ausgefallen ist. Aber auf der Platine tuen schließlich zwei AVR´s, plus einer in der Einspeisung ihren Dienst ohne einen einzigen Aussetzer und ohne sonstige Mucken. Axel
Axel apropro AVR. Hättest du vielleicht eine Idee wie ich die 6 Phasen Raumzeigermodulation realisieren sollte ? (sind ja doch 62 zeiger also ich brauch halb wegs ne Performance) MFG Patrick
Hallo Patrick, meinst Du mit Polyphasen Frequenzumrichter einen Matrix Umrichter ohne Zwischenkreis? Axel
Nein er meint einen Umrichter mit mehr als 3 Phasen. Er will einen Umrichter mit 6 Phasen bauen um einen Dahlandermotor ansteuern zu können. Gruss Helmi
Was meinst du jetzt bitte mit Matrix Umrichter ? MFG Patrick
Hallo Patrick habe dich mal kurz vertreten es gibt noch andere FUs ohne Zwischenkreis. http://www.eti.uni-karlsruhe.de/igneje/Matrixumrichter.html Gruss Helmi
Wird eher komplizierter als einfacher. Bist ein super vertreter Helmi. MFG Patrick
Hallo Ihr beiden Vertreter, Macht mir bitte doch mal eine Skizze, wie die Wicklungen des Dahlandermotors an die 6 Halbbrücken angeschlossen werden sollen. Sollen da auch noch Schütze in Spiel sein oder alles mit FET´s? Axel
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Hallo Axel Ich glaube das Patrick sich das so gedacht hat. Gruss Helmi
Aha, also ist es ein Dahlandermotor mit getrennten Wicklungen, sonnst müsste die Brücke zur Verschaltung der Wicklungen eingelegt werden. Die Treiber der FET´s müssen in der Lage sein, die FET´s komplett zu sperren, damit die Wicklung frei ist. Der von mir verwendete IR2109 hat immer einen der beiden Halbbrücken Transistoren geschaltet und ist daher nicht zu gebrauchen. Bei anderen Treibern muss man die Totzeit zwischen High- und Lowside zu Fuß per Programm einbauen, das ist schon gefährlich für die FET´s. Die Umschaltung ist bestimmt unproblematisch, wenn der Motor ein paar Millisekunden ohne Strom ist merkt es keiner. Da immer nur einer der beiden Wechselrichter aktiv ist, sollte auch diese Aufgabe mit einem Mega88 bis 5KHz Pulsfrequenz machbar sein. Allerdings sehe ich nicht der Vorteil dieser Anwendung. Ein Dahlandermotor baut größer als eine 4 oder 6 polige Maschine. Warum nicht einen Motor mit 1000U/min Nenndrehzahl nehmen und diesen mit 150Hz betrieben. Das macht bis 50Hz viel Moment und der Rest dann in der Feldschwächung. "Normale" Ayncronmaschinen gibt es überall für kleines Geld. Axel
Hey Axel warum er einen Dahlandermotor steuern will must du Patrick fragen. So richtig sinn sehe ich da auch nicht. Du kannst die 50Hz Maschine aber auch darueber hinaus noch mit einem hoehren Drehmoment betreiben wenn du sie dim Dreieck anstatt im Stern betreibs. (Voraussetzung natuerlich 230/400V). Dann geht sie normalerweise bis 87 Hz. In Anwendungen wo ich mal mit zu tuen hatte wurden die Motoren sogar speziell auf 110Hz gewickelt um nach oben hin Leistung zu haben. Zur Totzeit: Es gibt auch spezielle Prozessoren die die ganze Pulserzeugung inclusive Totzeit in Hardware machen. In den Fus die ich kenn wurden immer LF2407 von TI eingesetzt die steuerten dann die HPCL316 direkt an. Gruss Helmi
Die Frage warum hab ich mich auch schon gestellt. Alles hat angefang bei so einem blöden Test über dieses Stoffgebiet. Naja ich fragt mich nach dem Test wer nimmt noch die Dahlanderschaltung oder Schleifringläufer ? Aber dann ließ ich diese Frage mal wieder sein(bin ja Schüler also stinkfaul). Am Wochenende ging ich hald fort und hab etwas zu viel getrunken usw. Naja irhendwann an dem Abend kam mir die Idee wieso macht man die Dahlanderschaltung nicht Elektronisch ? Dann hab ich im Internet gesucht etwas und fand so einen Motor mit 6 Phasen und kam auf die Idee also für die langsame Drehzahl mit 3 Phasen und für die schnelle Drehzahl dann 6 Phasen. Naja die Vorteile wären ein höheres Drehmoment als bei normal Motoren und konventioneller Ansteuerung. Schöneres Drehfeld usw MFG der Spinner Patrick P.s.:Achja alles normale ist doch fad.
So sollten dann die 2 ansteuerungssignale für den Motor aussehen. Wobei bei 3 Phasen betrieb L2=L5, L6=L4 und L3=L1 sollten. Ich hoff das macht me Konzept etwas veranschaulichen usw MFG Patrick
Ich hätte da mal eine Frage wie bekommt man eigentlich am besten die Tastverhältnisse der PWM für die Raumzeigermodulation ? MFG Patrick
Hallo Patrick, das Tastverhältnis ist das Wesen der Raumzeigermodulation. Es wird zwischen den jeweils benötigten beiden Raumzeigern (durch das Schaltmuster der Leistungshalbleter erzeugbare Spannungen in den Wicklungen) hin- und hergeschaltet. Ta = Zeit Anfangsvektor = proportional zu: sin (60-omega) Te = Zeit Endvektor = proportional zu: sin (omega) Soll die Motorspannung verändert werden (U/F) muss noch für eine entsprechnede Zeit keine Spannung ausgegeben werden, sodass sich im Mittel die gewünschte Spannung einstellt. Axel
Also würde dann für 6 Phasen gelten das man 62 Quadranten hat und der winkel 5,8° wäre ? MFG Patrick
Achja gibts eigentlich so fertige Sperrwandler module oder müssen diese selbst ausgebaut werden für die Versorgung der IGBT Treiber und µC ?
Hallo Patrick, such mal nach DC-DC Wandler bei den üblichen Verdächtigen. Ausgangsspannung brauchst du so um die 15 .. 20V. Allerdings must du auch beachten das die Trennspannung ausreichend ist . Also so mal um die 1000V Wenn du keine Erfahrung im Trafowickeln hast wäre das die bessere Lösung ansonsten bräuchtest du nur einen Trafo mit mehreren Ausgangsspannungen Gruss Helmi
Trafos sind kein Problem hab bis jetzt so 3 Trafos gewickelt ich nehm aber lieber so DC/DC wandler die Galvanisch getrennt sind. MFG Patrick
Könnte ich nicht eigentlich auch die 600V runterteilen mit einem Kapazitiven Spannungsteiler und dann Regeln mit einem DC/DC wandler ?
Du brauchst doch ohnehin eine Versorgungsspannung für den Steuerteil und von dem versorgst du die DC-DC wandler mit. Du könntest das sogar mit ein paar kleine Netztrafos machen. Also 230V nach 15VAC . Dann Gleichrichten und damit die Ansteuerung des IGBT versorgen. Du brauchst da ja bloss kleine Leistungen von so rund 2VA Gruss Helmi
Naja so 10 VA Trafos gibts auch sehr klein im Printformat usw. dann so DC/DC wandler. Ich hab grad bei Digikey geschaut was bedeutet da Isolierter Wandler ? MFG Patrick
>Naja so 10 VA Trafos gibts auch sehr klein im Printformat usw. dann so >DC/DC wandler. Den DC-DC Wandler brauchst du dann nicht. Wie gesagt Gleichrichter, Ladeelko und kleine Stabilisierung. Du brauchst doch pro Transistor im mittel doch nur ein paar 10 mA >Ich hab grad bei Digikey geschaut was bedeutet da >Isolierter Wandler ? Das Eingang und Ausgang gavanischer getrennt sind.
Ich werd dann also so einen 15VA Trafonehmen Brückenleichrichter ELKO und die DC Wandler für die LOWSIDE Treiber und einen für die HIGHSIDE und einen dritten für µC und CO nehmen. Wie ist eigentlich am besten die Überspannungsableitung im zwischenkreis zu realisieren mit einer OPV-Schaltung oder ADC vom µC und dann eben IGBT/FET. MFG Patrick
>Ich werd dann also so einen 15VA Trafonehmen Brückenleichrichter ELKO >und die DC Wandler für die LOWSIDE Treiber und einen für die HIGHSIDE >und einen dritten für µC und CO nehmen. drei für die Highside und eine für die Lowside >Wie ist eigentlich am besten die Überspannungsableitung im zwischenkreis >zu realisieren mit einer OPV-Schaltung oder ADC vom µC und dann eben >IGBT/FET. Am sichersten mit einem OPV. Ist ja auch kein Aufwand.
Du meinst 6 DC Wandler a 24V@100mA für Highside. Dann einen 1 DC Wandler mit 24V@500mA. Und für die Logic sachen auch noch einen mit so 5V@500mA. Zur Spannungskontrolle im Zwischenkreis einen Spannungsteiler (vielleicht Kapazitiv) und dann einen Schmittriger dran der einen Treiber/IGBT annsteuert Fertig MFG Patrick
>Du meinst 6 DC Wandler a 24V@100mA für Highside. Dann einen 1 DC Wandler >mit 24V@500mA. Und für die Logic sachen auch noch einen mit so 5V@500mA. Ja so in etwa >Zur Spannungskontrolle im Zwischenkreis einen Spannungsteiler >(vielleicht Kapazitiv) und dann einen Schmittriger dran der einen >Treiber/IGBT annsteuert Nix kapazitiv da liegt Gleichspannung an.
Geht auch mit Gleichspannung http://de.wikipedia.org/wiki/Kapazitiver_Spannungsteiler aber es gibt sicher irgendwelche Nachteile MFG Patrick
werd ich auch so machen wahrscheinlich wobei dann einem so 125V abfallen werden. Ich glaub das wird dem OPV doch zu viel MFG Patrick
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Einen niederohmigen Widerstand als Fusspunktwiderstand brauchst schon. Hier ein Differenzverstäker wie er in FUs vorhanden ist
Ist bei einem differenzverstärker ned auch der Invertierende Eingang über einen Widerstand auf GND geschaltet?
Nein sonst hättes du keine Gegenkopplung und damit keine einstellbare Verstärkung.
Ich bräuchte och mal hilfe bei der Raumzeigermodulation. Ich bekomm das mit den Vektoren und Zeigern nicht ganz auf die Reihe. Hätte da vielleicht jemand Tipps für mich ? MFG Patrick
Hallo Patrick, mach dir eine Tabelle, in welcher Du die Wicklungsspannungen bei den möglichen Schaltzuständen der Leistungshalbleiter aufnimmst. Unter der Vorraussetzung Du hast nur statische Zustände (ohmsche Widerstände).z.B Halbbrücke 1 leitet der Low Side FET, Halbbrücke 2 leitet der Low Side, Halbbrücke 3 leitet der High Side ...usw Dann sortiere die Tabelle so, dass die Spannungen nacheinander angelegt, ein Drehfeld ergeben. Must mal schauen, wie Du das mit Deinem Dahlandermotor hinbekommst. Da weiß ich nicht, wie die Wicklungen im Stator liegen. Damit hast Du dann die benötigten Raumzeiger gefunden. Das sind die Ausgangsmuster in meinem Artikel. Ein Zähler für den Umlaufwinkel Omega bestimmt nun zwischen welchen Raumzeigern ddas Drehfeld gerade steht. Nun muss man nur noch zwischen den Raumzeigern in schon oben beschriebenen Tastverhältnis hin- und herschalten. Axel
Ein gutes Neues euch allen!! Ich hab jetzt einen Entwurf für den Leistungsteil Fertig. Ich würd mich freuen wenn ihr mal drüber schauen könnt würd ich mich sehr freuen. Ich hab einen Halbbrücke von Misubishi(PS21352-G) genommen mit integrierten IGBT Treibern. MFG Patrick
Klar, wo kann man sich den Entwurf denn ansehen? Bitte als *.png
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blöd ich hab wieder mal auf Vorschau gedrückt. Danke das du mich daraus Aufmerksam machst avion23!!
Aja weiß wer was für die Widerstände R8 bis R10 für ein Wert sinnvoll wär ? Ich find da nix im Datennlatt: http://www.neuhold-elektronik.at/datenblatt/PS21352.pdf
Die sind dafuer da denn Spitzenstrom durch die Dioden zu begrenzen. Von daher duerften die nur so um die 10 Ohm rum liegen sonst funktioniert die Bootstrapschaltung nicht. Uberigens deine 1N4007 sind an der Stelle zu langsam da brauchst du schnellere Dioden. Gruss Helmi
1n4007 zu langsam für 30kHz? Wirklich? Im Datenblatt steht was von Peak Current Ability bei 8,5ms Surges (sind 30A übrigens).
Im Daten Blatt Fig.2 Footnote 6 Fast Recovery type erforderlich t < 100ns
Für Bootstrap-Operation? Höchstens für Freilaufoperation oder nicht ;)
Was für Typen wären zum Beispiel so Fast Recovery Dioden ?
Danke helmi Aja und allen hier ein schönes neues Jahr!! MFG Patrick
Ok das nächste Problem ist wie ich grad sehe wie wird man der Abwärme Herr? Wie groß muss der Kühlkörper sein für den PS21352? MFG Patrick
mensch_A ist das eine truebe story -schnarch- ...bis 2050 geht das wohl noch so weiter.nee.
>wie wird man der Abwärme Herr?
Die meisten FU haben einen Ventilator drin.
Ein Tutorial ? Das klingt so wie....Stellen Sie sich eine Frage und geben Sie sich eine Antwort...(ital. Nachtprogramm) Ein MonoDialog ?
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