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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannung für den Zwischenkreis hochsetzen


Autor: Tente (Gast)
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Hallo,

ich soll ein Go-Kart auf ein E-Go-Kart umrüsten.

Als Antrieb soll eine permaneterregte Synchron Drehstrommaschine 
verwendet werden. Diese fangen ab 380V an.

Die Ansteuerung soll über einen WEchselrichter erfolgen. Dieser hat als 
Zwischenkreisspannung 600VDC.

Ich wollte diese Spannung einfach auf 400VDC reduzieren, da der Motor ja 
nur 380V brauch.

Nun kommt mein Problem:

Wie kann ich am besten das Spannungslevel vom einem Akku ( 
Spannungspegel noch nicht festgelegt, so kann einer der werte 
12V,24V,36Voder 48V angenommen werden) auf 400VDC hochsetzen.

MIt einem Hochsetzsteller habe ich bis jetzt nur einen gefunden, der von 
24V auf 230V hochsetzt. Aber der Nachteil vom Hochsetzer ist doch der, 
das ich dann keinen großen Strom mehr führen kann oder?

Sicher ich könnte mit dem Tastverhältniss auf meine 400VDC einstellen 
aber führe dann keinen Strom mehr.

Habt ihr noch Ideen wie man das umsetzen kann?
Gibs andere Motoren mit niedriger Spannungslevel, gibs besser 
hochsetzmöglichkeiten?

Der Motor nimmt ca 20-30 A auf.


Danke im voraus,


Gruß

Tente

: Verschoben durch Admin
Autor: pwm (Gast)
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sportliches Programm...

willt du einen fertigen Hochsetzsteller haben oder selber einen 
entwickeln?

Autor: Tente (Gast)
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Das wär egal,

sind ja nur ein paar Bautteile, Spule Transistor und Diode =)


Gruß Tente

Autor: Ich (Gast)
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20A * 400V = 8kW  ->  bei 48V sind das etwa 330A.

Ich denke du solltest die Lösung mit dem Drehstrom Servo vergessen. 
Abgesehen ist der Umrichter dafür nicht billig. Und der 
Hochsetzsteller... na den möcht ich sehn. Alleine um den Kühlkörper zu 
beschleunigen brauchst schon die 8kW :-)

Entweder du besorgst dir ein sehr langes Verlängerungskabel, oder du 
suchst dir ein Motor der mit "gebräuchlichen KFZ-Spannungen" klarkommt.

Autor: Ich (Gast)
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ach ja, die 380V die der Motor braucht ist der Effektivwert. Der 
Spitzenwert liegt etwas höher. Um 3 Phasen Drehstrom zu machen brauchst 
du eine Zwischenkreisspannung von 2 * sqrt(2) * 230V

Autor: ich_eben (Gast)
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330A bei 48V das muss der akku zuerst mal abkönnenevtl einfach so viele 
akkus in reihe bis die spannung passt (10*48V)

Autor: Alex22 (Gast)
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Wie wäre es einen Akku zu benutzen, der direkt 380V hat??

Autor: Ich (Gast)
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Und einer der noch bei dieser Spannung 20A liefert.
Hat das Go-Kart eigentlich ne Anhängerkupplung? Für den Anhänger mit 
Battereien mein ich...

Autor: Tente (Gast)
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JA, den Motor würde ich auch lieber weglassen aber es als Vorgabe, da 
eventuell Später Rekupertion noch ergänzt werden soll. Der Umrichter für 
den Motor ist auch schon vorhanden und soll daher mit verbaut werden.

@Ich :Mit den Scheitelwert der Spannung habt ihr natürlich Recht.
Das mit der Kabeltrommel ist eine gute Idee =), schön mit Kraftstrom 32A 
=)


HAbt ihr denn noch gute Motorenseite, die mit den Spannungen arbeiten 
(48V).
Würde mich da mal durchlesen. Vielleicht finde ich ja dann noch was um 
gute Gründe zu schildern warum man einen anderen Motor nehmen sollte als 
die PSM.


Gruß Tente

Autor: Tente (Gast)
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mit den Akkus auf 380V zu kommen, wird leider wohl nicht akzeptiert, da 
das Budget begrenzt ist.

Und was meinste was da an Gewicht kommt, wenn Blei Akkus verwendet 
werden. Die sind ja dann schwerer als das E-Kat.

Und LifePO sind zu teuer.

Autor: Ich (Gast)
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Schon mal an das Prinzip Autoscooter gedacht?

Autor: Alex22 (Gast)
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>Und einer der noch bei dieser Spannung 20A liefert.
>Hat das Go-Kart eigentlich ne Anhängerkupplung? Für den Anhänger mit
>Battereien mein ich...

Das sollte eigentlich kein Problem sein, Li-Ionen-Akkus können das...

Was ich als viel kritischer ansehe ist der Preis... mit 10.000€ kann man 
da schon rechnen...

Autor: Ich (Gast)
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Autor: ich_eben (Gast)
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sobald du ein elektroauto aus nem alten drehstrommotor, und nem alten 
autoakku bauen kannst, das wenig verbraucht und schnell und weit fährt 
lass uns bitte teilhaben

Das haben schon ganz andere versucht(nicht dass es unmöglich ist, aber 
die energiespeicherung ist nicht trivial)

Autor: pwm (Gast)
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Welche Leistung ist dir den vorgegenen? Wirklich das oben Angegebene? 
Oder ist das nur aufgeführt, weil der Motor gerade zur Verfügung steht. 
Sind ja immerhin etwa 27 PS (Bei 4 Rädern etwas leichter 
einzuschätzen)...

Also ich habe hier noch ein Projekt zu Bearbeitung liegen mit nem 36V DC 
Motor (750W). Die Batterien dazu sind 3 Gel-Akkus (50Ah).
Blei-Akkus gehen wegen der Entladeströme nicht. Die wiegen etwa 60kg.

Aber nichts desto trotz: Der klassiker zur ersten Berechnung:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html

Michael

Autor: Ich (Gast)
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8kW sind nicht 27PS sondern 11PS

Autor: Tente (Gast)
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@pmw: Leistung ist mir nicht vorgegeben.

Es soll halt ein permanenterregter Drehstromsynchronmotor(max 5KW) 
verbaut werden und das Hybridkit was schon vom einem vorherigen Modell 
übergeblieben ist.

Bei der Motoren suche habe ich das bis jetzt immer nur so gesehen, daher 
habe ich mal grob so die Daten zusammen gefasst.

Und diese beiden Vorgaben machen das Projekt halt sehr spannend und 
schwer.

Mit dem Hybridkit soll nachher auch noch eine Drehmomentregelung 
erfolgen.

Dein Projekt klingt auch sehr spannend.

Autor: Ich (Gast)
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Hier gibts ein BLDC Motor mit 48V und 650W.

http://de.nanotec.com/servomotor_db87.html

Ich denke das ist realistischer

Autor: Ich (Gast)
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Hybrid?
Dann nehm ein Verbrenner und bau dir ein Generator dran. Damit sind 
deine 400V kein Problem. 20A wirst du zwar nicht erreichen(mit 
vernünftiger baugröße) aber das wäre auch bischen Oversized für ein 
Go-Kart

Autor: pwm (Gast)
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stimmt... 8kW .
War wohl mit meinen Gedanken woanders.

Männer sind wohl wirklich nicht multitasking fähig...

Autor: pwm (Gast)
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@ich: Oversized? GoKart? Niemals !!!
wir hatten nen 125er Zündapp-Motor bei uns drin! Da geht der Spass erst 
los.

Und nun ein entsprechender E-Motor mit Drehmoment-Regelung? Ist doch 
genial.

Würde aber auch auf Gleichstrom bauen.

Autor: Ich (Gast)
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Mag sein, aber ein E-Motor hat im Vergleich zu einem Verbrenner auch im 
unteren Drehzahlbereich ein hohes Drehmoment. Da gehts eine 
Leistungsklasse kleiner für die gleiche Beschleunigung.

Wie schnell soll das Teil eigentlich werden?

Autor: Tente (Gast)
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Als grobe Vorgabe gabs 20km/h in 20s, also nicht so der Flitzer wie oben 
beschrieben =)

Autor: pwm (Gast)
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und bei welcher Masse?

Autor: geb (Gast)
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Also ich seh da keine unüberwindlichen Probleme. hab schon mal einen 
Fahrzeugantrieb mit 24V/400A in hunderter Stückzahlen gebaut.Im Prinzip 
brauchst du nur einen Step-up Wandler mit nach geschaltetem Treiber und 
vielen dicken Mosfets. Ah ja, Drossel mußt du wahrscheinlich selbst 
wickeln, die gibts sicher nicht zu kaufen. Aber es gibt große 
Ferritkerne zu kaufen, die kannst du dann mit Kupferfolie bewickeln. Das 
Design sollte wegen der Störspannungen gut überlegt sein(kurze 
Leitungsführungen und so).
Ich hoffe du mußt dann für das Ding keine EMV Prüfung machen, das könnte 
die Entwicklungszeit drastisch erhöhen. Trotzdem, ein interessantes 
Projekt.

Grüße Gebhard

Autor: ich_eben (Gast)
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deine vorgaben hören sich nach oben beschriebenen 650W brushlessmotoren 
an oder auch die motoren von elektrischen fahrrädern...das wird dann 
klein, leicht und billig <5000€

Autor: MaWin (Gast)
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> Wie kann ich am besten ...

Du beginnst zu begreifen, dass Elektroautos doch nicht so einfach sind.

8kW sind nicht einmal viel.

350V sind allerdings mehr als Schutzkleinspannung. Bei einem Go-Cart 
müssen entsprechende Sicherheitsvorkehrungen her, auch im Moment des 
Unfalls.

Die Schutzkleinspannungsvorschriften begrenzen die Akkuspannung meist 
auf 36V (42V Bordnetz), aber 200A reichen bei normalen Akkus (sagen wir 
65Ah) da gerade mal für 20min (theoretischer) Vollgasfahrt.

Es kann also so oder so sinnvoll sein, mehrere Akkus zu nehmen, und ob 
man die dann parallel oder in Serie schaltet, ist ja dem Entwickler 
überlassen. Bei Reihenschaltung müssen nur die Einbauvorschriften 
beachtet werden, siehe Gabelstapler. Und nimm auch deren 
Traktionsbatterien, statt normaler Starterakkus, es zahlt sich aus wenn 
man mehrmals fahren will.

Ob der Umrichter 600V oder besser 400V haben sollte? 600V bringen mehr 
Drehmoment, allerdings auch höhere Verlustleistung im Motor. Wenn die 
Teile das aushalten (und sie scheinen füreinander gebaut sein), sollte 
man die 600V nicht reduzieren.

Die Erzeugung von 600 oder 400V aus 36V (pder einer ähnlich kleinen 
Spannung) erfolgt per Trafo. Nicht mehr per Flyback oder StepUp (der 
Begriff Hochsetzsteller, den du verwendest, kennzeichnet deutlich deine 
theoretische Ausbildung im Facharbeitermilieu), denn die nutzen den Kern 
nur halb aus. Nicht mit 50 Hz, denn dann wird der Trafo zu schwer. Also 
mit möglichst hoher Frequenz einen Wechselrichter bauen, und daran einen 
Ferritkerntrafo mit Gleichrichter, dessen Ausgangsspannung nicht 
geregelt werden muss. Man nimmt so 25-100kHz.

Beispiele finden sich in Auto-Audio-Leistungsverstärkern, der SG3525 ist 
ein guter Kandidat, auch ein TL494 oder simpler NE555 tun es wenn es 
ganz billig sein muß, und eine Handvoll MOSFETs. Schaltungen in den 
Datenblättern (zumindest beim SG3525)

 http://valveaudio.tripod.com/Membuatsendiri.htm

Autor: Michael (Gast)
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Ich glaube die eigentliche Frage ist nach der Energie die in Deinen 
Akkus gespeichert ist -> Reichweite bzw. Auslegung auf eine 
Dauerleistung. Wenn Du nur 20 Sekunden fahren würdest brächtest Du fast 
keinen Kühlkörper :).

Nein im Ernst:

Ein DC/DC Wandler zwischen Batterie und Motorumrichter hat folgende 
Vorteile:

- 600VDC als Batterie ist aus Sicht der Sicherheit nicht für einen Hobby 
oder Laboraufbau zu empfeheln, einfach zuviel Zerstörungspotential... 
(habe gehört wenn TÜV oder ADAC Crashtest mit einem Hybridfahrzeug 
machen, muss das Fahrzeug erst geerdet werden, bevor die Helfer 
eintreten dürfen). Gleichspannungen in der Größenordnung sind ziemlich 
tötlich.

- erlaubt Dir relativ einfach den Spannungsabfall auf dem Batteriestack 
auszugleichen. (Alternativ könnte der Motorumrichter mit der 
Motorinduktivität ebenfalls ein Stück weit als Hochsetzsteller 
arbeiten.)

Trotzdem solltest Du nochmal nachschauen ob Du wirklich 600VDC 
benötigst. Die hohe Spannung benötigst Du nur bei voller Drehzahl des 
Motors um die EMK zu überwinden. Nicht schön aber machbar wäre auch der 
Feldschwächbetrieb, bei dem Du ein paar Abstriche hinsichtlich des 
Drehmoment machen würdest aber z.B. mit der halben Spannung auskämest.
Außerdem ist der Motorstrom meistens ein Phasenstrom mit 
Blindstromanteil. Für dich wäre ja nur die Wirkleistung interessant.


Außerdem kann ich nur empfehlen die Batterispannung nicht ganz so 
niedrig zu wählen. Denn ein großes Verhältnis zwischen Batterie- und 
Zwischenkreisspannung mit einem Hochsetzsteller führt zu relativ hohen 
Verlusten.
Beispiel:
Von einer 12V Batterie soll die Spannung auf 600V hochgesetzt werden mit 
8kW Dauerleistung.
Der Halbleiterschalter muss bei 12V den Nennstrom (8000W / 12V = 666A 
aushalten und beim Öffnen mindestens 800V (600Vdc + 40% Überspannung) 
aushalten.
Problem Schalter:
Ein IGBT(Transistor) kann die Spannung ohne Probleme ab, hat jedoch ca. 
1,5V Uce Spannungsabfall (Pv = 1,5 * 666A = 1000W). Ein 800V MOSFET hat 
einen relativ hohen ON Widerstand. Damit der MOSFet auch unter 1kW 
Verluste hat darf sein Rds,on nicht größer sein als  (z.B. Rds.on = P / 
I² = 2,25 mOhm ). Viel Spaß bei der Suche!!!
Problem Induktivität:
Die Induktivität muss ebenfalls für beide Parameter Maximalspannung 
(plus Spannungszeitfläche) und Spitzenstrom ausgelegt werden. Das wird 
schon ein kerniges Teil.


Alternative:
Bei so hohen Verhältnissen wäre eine Trafolösung als Durchflusswandler 
mit zwei aktiven Brücken wohl besser - aber nicht so trivial zu 
entwickeln. Auf der Batteriseite könntest Du MOSFETs mit 20V 
Spannungsfestigkeit und über 1000A einsetzen, auf der Hochspannungsseite 
mit IGBTs arbeiten.


Apropos, für wen musst Du das eigentlich aufbauen?
Gruß, Michael

Autor: geb (Gast)
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Wenn das für ein Go-Kart sein soll, setzt du aufs falsche Pferd. Da muß 
einfach alles leicht sein sonst macht das keinen Spass. Untenstehend ein 
link zu einem 6KW Brushless motor der, man staune, um 100$ zu haben ist.

http://www.hobbycity.com/hobbycity/store/uh_viewIt...

Wenn du da 2 nimmst... hmmm das könnte Spass machen.

Als Akkus kommen eigentlich auch nur LIPOS in Frage. Den günstigsten, 
der auch was taugt, gibts ebenfalls dort. 2,2Ah/11V/180g für 17$ das 
Stück.
Nimmst du 200Stk. dann hättest du 44V/110Ah und 36kg Gewicht,und ein 
Loch von 3400$ in der Tasche, was meiner Meinung nach akzeptabel ist.

Brushlessregler gibts auch dort für 190$/Stück für 150A. Müsste man auch 
2 nehmen.

Geschätzte Fahrzeit, wenn man nicht nur Vollgas gibt, sicher 15-20min.

So könnte man ein wirklich nettes Go-Kart bauen.

Grüße Gebhard

Autor: Frank (Gast)
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Ich würde Lithiumakkus einsetzen, 50 Zellen in Serie (~180V), dann einen 
4-Phasigen (oder mehr) interleaved Boost Konveter auf die 600V.

600V Zwischenkreis ist allerdings ungünstig, da gibts einfach och keine 
entsprechenden Mosfets, mit ~400V Zwischenkreis könnte man Coolmos Fets 
von infineon einsetzen, 600V Sperrspanung und 48mE Rds,on die gehen gut.

Autor: ich (Gast)
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Zu dem Motor von oben:
Sollte ein Getriebe dazu. 12.000 umdrehungen ist bischen arg :-)

Autor: GB (Gast)
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> HAbt ihr denn noch gute Motorenseite, die mit den Spannungen arbeiten
> (48V).

unter http://www.wlw.de findet man unter dem Stichwort Synchronmaschinen 
das

http://www.perm-motor.de

Autor: Tente (Gast)
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Ich danke euch für die Zahlreichen Ideen.


Wie sich erkennen lässt wird das kein leichtes Projekt.

Versuche nun mal alle Ideen in schöne Konzepte zu packen und die dann 
mal vorzustellen.

Mal schauen wie dann entschieden wird =)

Bzgl noch der hohen Zwischenkreisspannung liegt daran, das der 
Masterstudent eine kreative Regelung programmieren will.

Wenn ich Ihm dort nun einen Autoscootermotor vorschlage, weiß ich nicht 
ob Ihm das gefällt der er dann kaum noch was regeln kann.

Mal schauen wir der Kompromiss wird.

Halte euch auf den Laufenden.


Gruß Tente

Autor: peppi (Gast)
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Michael hat geschrieben:

>Problem Schalter:
>Ein IGBT(Transistor) kann die Spannung ohne Probleme ab, hat jedoch ca.
>1,5V Uce Spannungsabfall (Pv = 1,5 * 666A = 1000W). Ein 800V MOSFET hat
>einen relativ hohen ON Widerstand. Damit der MOSFet auch unter 1kW
>Verluste hat darf sein Rds,on nicht größer sein als  (z.B. Rds.on = P /
>I² = 2,25 mOhm ). Viel Spaß bei der Suche!!!

MOSFETs mit 800V & 666A gibts einfach nicht, zumindest nicht komerziell 
zu kaufen. Bei den IGBTs hast du das Problem, dass du sie nicht so 
schnell
schalten kannst und dadurch deine induktiven Bauteile nicht mehr so
klein auslegen kannst (Gewicht).
Schließlich würde ich bei Schaltreglern dieser Leistungsgröße die 
Spannungsfestigkeit mindestens um 1/3 überdimensionieren......

Autor: Tente (Gast)
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Hallo,

ich wollte mal wieder einen kleinen Überblick über das aktuelle Projekt 
geben.

Es haben sich folgende Daten geändert.

Wir benutzen nun nur noch einen Motor der max 1,5kW, 30Nm bringt und auf 
380V(Spitzenwert) arbeitet. Dieser wird ein Strom von ca 6-10 A nur noch 
im Nennpunkt ziehen. Die Anlaufstromspitzen können von den LIFEPO-Akku 
abgefangen werden, da die Hochstromfähig sind.

Da ich mich aber erstmal um einen Hochsetzstellter kümmern soll, wollte 
ich euch fragen, ob ihr mir gute Links zukommen lassen könnt, denn so 
wirklich gute Seiten habe ich bis jetzt nicht gefunden.

Ich soll von(24V-96V) auf 380V hochsetzen.

Die meisten Steller die ich gesehen habe kamen nur auf 230V,

wäre die Möglichkeit 2 Steller parallet zu setzen und dann die Ausgänge 
in Reihe zu schalten ( z.B. 2Hochsetzsteller parallel mit UA=230V) dann 
die Spannung addieren bzw in Reihe um auf 460V zu kommen?

Oder gibs Steller die u<100 auf 380V hochsetzen können?


Gruß

Tente

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>Ich soll von(24V-96V) auf 380V hochsetzen.

>Die meisten Steller die ich gesehen habe kamen nur auf 230V,

Dann wickel doch einfach mehr Windungen auf die Sekundaerspule des 
Trafos.
Wo ist das Problem ?

Autor: Tente (Gast)
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HAllo,

da ein Trafo nur WEchselsapnnung frist.

Und ich ja erstmal V<100DC auf 380-400V DC kommen muss.

Desweiteren ist der Trafo schwer was das Go-Kart wieder beeinflußt und 
viel teurer als ein Hochsetzer oder?

Autor: Lupin (Gast)
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Motor umwickeln lassen...

Autor: Lupin (Gast)
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In so einem hochsetzer ist schon ein Trafo drin (normalerweise in Form 
eines Übertragers), da kommst du nicht drum rum. Kauf dir einen fertigen 
Hochsetzer mit entsprechend Leistung und bau den auf höhere 
Ausgangsspannung um.

Den Akku musst dann aber so schalten, dass die Eingangsspannung für den 
Hochsetzer nicht zu hoch wird (12 oder 24 Volt)

Das das ganze total von hinten durch die Brust ins Auge ist wirst sicher 
schon selbst gemerkt haben.

Autor: MaWin (Gast)
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Alle Inverter erzeugen 380V im Zwischenkreis, damit sie daraus 230V 
Wechselspannung machen können.

Leider hilft dir ein fertigen 2000W 24V->230V Wandler nichts, weil

"Die Anlaufstromspitzen können von den LIFEPO-Akku
abgefangen werden, da die Hochstromfähig sind."

du vergessen hast zu beachten, dass eben dieser Wandler dazwischen 
sitzt.

Vermutlich brauchst du einen 10kW Wandler, denn der Wandler muss die 
Spitzenlast wandeln können.

Wenn ich schon dieses Wort
> Hochsetzsteller
lese, uh, da graut's einem, klingt deutlich nach Fachschultheoretiker.

Kauf also lieber einen fertigen Wandler, durchaus für 230V Wrchselstrom 
und klemm den Wechselrichter hinter dem 380V Zwischenkreis ab, und achte 
auf die Spitzenbelastbarkeit.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>da ein Trafo nur WEchselsapnnung frist.

Tja Gleichspannungstrafos gibt es noch nicht.

Du wirst trotzdem nicht ohne Trafo auskommen.
Die einfache Schaltung eines Hochsetzsteller nur mit einer Spule drin 
wird bei dem Spannungsverhaeltnis nicht mehr sauber funktionieren. 
Rechne dir mal das Tastverhaeltnis aus zwischen 24 .. 48 Input und 380V 
Output. Bei dem extremen Tastverhaeltnis funktioniert das nicht mehr 
sauber. Was du brauchst ist ein Gegentakt Durchflusswandler. Und bei dem 
ist nun mal ein Trafo drin.
Das wird ein ziemlich teurer Ferritkern werden bei der Leistung.

Das beste waere wie schon Lupin geschrieben hat den Motor umwickeln 
zulassen oder sich mal das Schema anzuschauen wie die einzelnen 
Wicklungen im Staender verschaltet sind . Ich meine damit nicht die 
verschaltung am Klemmbrett also Dreieck / Stern. Sondern wie die 
einzelnen Wicklungen in den Nuten des Motors verschaltet sind. Eventuell 
kann man damit zu einer niederigen Spannung kommen.

Gruss Helmi

Autor: Tente (Gast)
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Hallo zusammen,

also, das mit der Gleichspannung umwandeln und dann mit Hilfe eines 
Trafo hochsetzen und dann wieder gleichrichten wäre eine Möglichkeit.

Müsste dann mit hohen Freguenzen takten, was dann einen Ferritkern 
erforderlich macht.

Das Problem wäre aber, wenn ich 10A Nennstrom hätte, ich ca 100A 
Primärseitig stellen müsste, was die Akkus erstmal bringen müssen und 
der Wechselrichter auf der Primärseite muss die Leistung schalten 
können.

DAs mit dem Boost-Converter habe ich noch nicht so ganz verstanden.
Kann nur sagen das es noch keinen Mosfet gibt der 400V schalten kann 
oder?

Könnte man denn nicht im einfachsten Fall einen großen Kondensator 
nehmen, den man auf 400V lädt und wenn dieser Wert erreicht ist, diesen 
zu entladen?

Dann noch ein Bauteil für die Stromgerenzung.



Gruß

Tente

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>Das Problem wäre aber, wenn ich 10A Nennstrom hätte, ich ca 100A
>Primärseitig stellen müsste, was die Akkus erstmal bringen müssen und
>der Wechselrichter auf der Primärseite muss die Leistung schalten
>können.

Das ist halt Physik . Von nichts kommt nichts und die wundersame 
Brotvermehrung gibts nut in der Bibel.


>DAs mit dem Boost-Converter habe ich noch nicht so ganz verstanden.
>Kann nur sagen das es noch keinen Mosfet gibt der 400V schalten kann
>oder?

Doch es gibt MOSFETS die 400V Schalten koennen das ist nicht das 
Problem.
Das Problem ist 400V zu schalten und einen niederigen RDSON zu haben.

>Könnte man denn nicht im einfachsten Fall einen großen Kondensator
>nehmen, den man auf 400V lädt und wenn dieser Wert erreicht ist, diesen
>zu entladen?

Und wie willst du den aufladen ? Wie gross soll der Kondensator sein und 
wie oft willst du den laden ?

Machs wie ich dir schon gesagt habe verschalte den D-Motor intern 
anders.
Scahu dir mal die Wicklungen an im Motor dann siehst du das da einige in 
Reihe geschaltet sind die kann man auch parallel schalten. Das ergibt 
dann zwar auch wieder hohe Stroeme aber die Verlust im Wandeler hast du 
dann nicht mehr.

Wie gesagt die Leistungsformel ist  P = U * I
machst du die Spannnung kleiner steigt der Strom wenn die Leistung 
gleich bleiben soll.

Gruss Helmi

Autor: Michael (Gast)
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Wollt Ihr auch rekuperieren (also aktiv bremsen)?
Dann benötigt ihr eine bidirektionalen Durchflusswandler (wenn mit 
Trafo) oder als Hochsetzsteller einen mit aktiver Gleichrichtung (also 
zwei Schaltern statteinem plus Freilaufdiode).
Sonst muss irgendwo noch ein fetter Widerstand hin der mit einem 
Brakechopper die Leistung verheizt. Möglich ist natürlich auch eine 
mechanische Bremse, aber nicht schön wenn man eh schon den Aufwand 
treibt :).

Wenn Ihr Spannungsmäßig ein Verhältnis von 1:2 bis 1:4 hinbekämt, dann 
ist würde ein Hochsetzsteller gut passen.

Der Spitzenstrom ist nicht so dass Problem. Grundsätzlich würde ich den 
Umrichter so planen, dass er eine Strombegrenzung besitzt.
Die Strombegrenzung sollte auf den Spitzenstrom, der Umrichter thermisch 
auf den Nennstrom ausgelegt ist.
Die größten Ströme im Motor wirst Du benötigen, wenn der Motor 
beschleunigt. Beim Start steht der Motor und Du musst keine 
Gegenspannung überwinden um den Motor zum Drehen bewegen. D.h. beim 
Start aus dem Stand kann der Motor auch mit einer reduzierten Spannung 
ordentlich Drehmoment erzeugen (Gummi geben).
Damit könntest Du eine Strombegrenzung in Abhängigkeit von der 
Ausgangsspannung machen -> konstante Leistung des Umrichters. Bei halber 
Ausgangsspannung den doppelten Nennstrom als bei voller Spannung. Das 
ist insbesondere deshalb sinnvoll, weil bei hoher Spannung größere 
Schaltverluste anfallen als bei niedriger Spannung. Die "frei werdende" 
Verlustleistung kann durch Leitungsverluste genutzt werden.

@MaWin - alle Inverter für einphasige Wechselspannung 230 benötigen 
mindesten 380V, ansonsten ist die Aussage Quatsch. Dreiphasige 
Motorumrichter für Drehstrommotoren mit Nullsystem laufen mit Spannungen 
von 560V nominell. Habe an einem Mittelspannungsumrichter gearbeitet mit 
6,8kV Zwischankreisspannung.

Autor: Tente (Gast)
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Rekuperation soll eventuell später folgen.

Wir werden eine Eingangssspannung von 96V verwenden und müssen diese auf 
320V hochsetzen.

Würde somit gerne einen Boost-Converter benutzen.

Der Motor hat eine Leistung von 1,5Kw mit einem NEnnstrom von 5 Ampere.

Schaue gerade ob ich einen guten Mosfet bzw Igbt finden kann, der die 
Last verträgt.

HAbt ihr noch gute Herstellerseite?

mit Flyback habe ich mir auch schon ein Konzept üeberlegt, aber 
Boostconverter wäre natürlich besser und technischer.


Gruß

Tente

Autor: MaWin (Gast)
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Vergiss Boost/Flyback, bei 1.5kW tust du dir keinen gefallen, den 
Ferritkern nur halb auszunutzen.

Autor: Fralla (Gast)
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>Vergiss Boost/Flyback, bei 1.5kW tust du dir keinen gefallen, den
>Ferritkern nur halb auszunutzen.

Würd ich so nicht sagen, was machen denn stärkere Server Netzteile und 
Telecom Rectifier? Ich  arbeite an einem der 4kW bei Lowline (bis 90V 
hinunter Leistet. Der PFC arbeitet darin auch in Boost Topologie. Und 
ein Boost mit Ferritkern ist in vielen Fällen unsinnig. Ringkern mit 
Highflux, KoolMy, etc geht da besser. Was die sache aber wesentlich 
vereinfach ist interleaving (in meinem Fall 4-Phasig).
Du ersparst dir damit viel Kernvolumen (bis 50%), reduzierten 
Stromrippel, geringere RMS belastung des Kondensators, Anforderungen an 
EMI-Filter.

96V- 360V da läuft der Bosster auf ca d=0.75
Im Gegensatz zu einer PFC hast du nahezu konstantes Dutycycle.


Bei 4-Phasen hätest du eine Otptimale Auslöschung der Rippleströme und 
des RMS-Stromes im Kondensator und die beste Reduktion der Kervolumina. 
Do 4-Phasig halte ich bei der geingen Leitung für Overkill. Es wird 
damit deutlich teurer.

An deiner Stelle würde ich folgendes bauen:
Einen 2-Phasigen interleaved Boost Konverter einsetzen. Taktfrequenz so 
um die 170Khz. Als Drosseln 2 Stück 27mm KoolMy Kerne (60µ) mit so 60 
Turns AWG 17. Die hat dann bei 10A DC Bias noch ~100µH was den Rippel in 
grenzen hält (<4A bei 9A Strom im Mittel). Als Mosfets würde ich die 
600V CooMos von Infineon Einsetzen. Zb die IPP60R199CP 
(http://www.infineon.com/dgdl/IPP60R199CP_rev2.2.pd...) 
und 2 Stück Parallel pro Phase) Die sind vom Schaltverhalten her etwas 
besser als ein 99mE CoolMos ( 
http://www.infineon.com/dgdl/IPP60R099CP_rev2.2.pd...) 
und 2 Stück sind billiger als ein 99mE. Und vergiss den IPW60R045CP 
Bomber für Hartgeschaltete Sachen. Der hat zwar nur 45mE (dafür TO-247) 
jedoch mieses Schaltverhalten was bei 170kHz den Rdson mehr als 
ausgleicht. Den stz ich nur für Resonante Topologien ein (LLC).

Also 2x 27mm Drosseln (KoolMy), 4x 199mE Coolmos und 2x Silicium Carbid 
Dioden. Das würde das Herz des Boosters. Der Zwschenkreiskondensator 
muss je nach umrichter angepasst werden.  Eingangsfilter wie es die 
Akkus vertragen. Jedoch ist wenn 2 Phasig ausgeführt ein Stromrippel von 
<3A zu erwarten mit der doppelten Freqeuenz (340kHz), also easy 
wegzufiltern. Strommessung jedes Kanals mit Stromwandler. Reglung des 
ganzen mit einem Interleaved PWM Controller (TI hat da eine Menge) oder 
dsPIC. Ob peak current mode control oder avergage current mode control 
bleibt dir Überlassen.

Das ganze geht sich ohne Zwischenelko leicht auf einer Hlaben 
Europlatine aus. Jedoch aufgrund der 170kHz hartgeschaltet nicht ganz 
trivial zu Layouten,

MFG Fralla

Autor: eProfi (Gast)
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Ich frage mich, was das ganze Hochsetzen bringen soll, wenn später noch 
Rekuperation dazukommen soll. Möchtest Du noch einen Tiefstellsetzer 
dazuklemmen??

Speise den Zwischenkreis direkt mit Akkus, dazu brauchst Du zwar mehr 
Zellen, aber kleinere Ah-Zahlen, das gleicht sich mehr als aus, da der 
Wirkungsgrad des Hochsetzers ja auch noch dazukommt.

Oder geht es um die Gefährlichkeit der Akkuspannung?
Kannst ja symmetrisch zu Gnd arbeiten (-200 und +200V), ist zu 100V auch 
kein großer Unterschied mehr.

Für mich der einzg gangbare Weg, wenn Du den Motor nicht (z.B. wie in 
15.07.2009 10:08 vorgeschlagen) verändern möchtest.

Schau doch mal, wie es andere Hersteller machen.

Wenn ich Deine Verschläge beurteilen darf, stellst Du Dir das alles 
ziemlich (zu) einfach vor. Sammle erst etwas Theorie und Er"fahr"ung.

Zu diesem Thema gibt es hier im Forum etliche fundierte Beiträge.
Beitrag "Hochspannungs-Schaltnetzteil im Eigenbau"

Nobelhersteller ist www.brusa.biz .

Autor: Fralla (Gast)
Datum:

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>Ich frage mich, was das ganze Hochsetzen bringen soll, wenn später noch
>Rekuperation dazukommen soll. Möchtest Du noch einen Tiefstellsetzer
>dazuklemmen??

Die Diode im Booster mit einem FET tauschen... und schwubs gehts in 
beide Richtungen.

Die gefährlichkeit der Spannungen sollte kein Argument sein, wenn jemand 
an soetwas arbeitet solle er weder mit 200V noch mit 400V oder 1000V ein 
Problem haben.

Und was bringt GND symetrisch? Wenn man an beie Rails fast bekommt man 
auch die voll Dosis...

Dirkekt in den Zwischenkreis wäre natürlich am einfachsten. Aber die 
Akkukosten (wenn Lithium) sind dann höher. 100 Akkus sind teuerer als zb 
33 mit der 3fachen Kapazität (war zumindest mal so)
Da die Akkus den Großteil der Kosten ausmachen werden würde ich das 
Spg/Kapazität Verhältniss nach den Kosten wählen.


MFG

Autor: Alex Schmidt (alex_muc)
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Ich schrieb:
> Hier gibts ein BLDC Motor mit 48V und 650W.
>
> http://de.nanotec.com/servomotor_db87.html
>
> Ich denke das ist realistischer

Ja, den hatte ich auch schon im Visier :), allerdings ist das eher was 
für meinen eScooter 
https://optimumhousestores.com/mm5/graphics/000000...
als für ein Go-Kart.
Auf der letzten 2 Embedded-Worlds in Nürnberg hat Infineon ein Go-Kart 
ausgestellt, zweimal Asynchronmotoren im höhren kW Bereich. Das erset 
Modell hatte einen DC/DC Booster der Fraunhofer Ges. mit Wasserkühlung. 
Mittlerweile mit Lithiumzellen im Bereich ~600V aufgebaut.
Ist eine brutale Materialschlacht (alleine schon das 
Batteriemanagement).

Das nenn ich mal eine Challenge :).....Hut ab!

Ciao,

Alex

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