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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Drehstrom erzeugen


Autor: Dominik Rüttimann (Gast)
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Hi Leute


Ich muss möglichst einfach Drehstrom erzeugen. Spannung im Bereich von 
5-20V (Variabel!), Strom 5-20A, Frequenz 0-20Hz (Variabel!). Da das 
alles nicht so übliche Spezifikationen sind, habe ich auch gewisse 
Probleme mit einem handelsüblichen Frequenzumrichter.

Was seht ihr für Alternativen? Etwas mechanisches, ein Mikrocontroller 
welcher die 3 Phasen steuert, was dann verstärkt wird?


Grüssse
Dominik Rüttimann

Autor: Tom (Gast)
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3 x 20V x 20A > 1kW, da ist das Problem eher beim Schalten der hohen 
Leistung als beim Erzeugen der 3 Phasen. Letzteres geht sehr gut mit PWM 
aus einem Mikrocontroller. Der Aufwand für den leistungsteil hängt auch 
davon ab, ob du Blindleistung bzw. zurückfließende Leistung hast.

Autor: Horst Hahn (horha)
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Hallo,

kann 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Frequenzum... 
nicht als Anregung dienen.
Den Zwischenkreis könntest Du mittels eines Schaltreglers versorgen, der 
die variable Spannung einstellt und den maximalen Strom begrenzt und den 
Rest der Schaltung für das Drehfeld und die normale Strombegrenzung.
Die MOSFET können ja entsprechend weniger Spannungsfest aber mit 
wesentlich niedrigerem Rdxon sein, sodass der Kühlkörper kleiner sein 
kann.

Autor: Dominik Rüttimann (Gast)
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Jop, beim Bremsen, bzw. beim Verlangsamen würde etwas Leistung 
zurückfliessen. Hmmm...Eigentlich habe ich nicht vor gleich einen 
eigenen Frequenzumrichter zu bauen, das würde die Arbeit definitiv 
sprengen. (Zumal ich von dieser Technik noch gar keinen Plan hätte).

Grüsse Dominik

Autor: oszi40 (Gast)
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Autor: Thomas S. (tsalzer)
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Leonard-Umformer !!!

..mit ner LKW-Lima..

back to the roots, alles andere ist BS wie der Ami sagt.

guude
ts

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Thomas S. schrieb:
> Leonard-Umformer !!!
> back to the roots, alles andere ist BS wie der Ami sagt.
Ja, richtig, diese mechanische Lösung würde dem Ami gefallen.
Am besten noch mit richtig massiven 10-Unzen-Steckern dran  ;-)

> Hmmm...Eigentlich habe ich nicht vor gleich einen
> eigenen Frequenzumrichter zu bauen
Genau solche Forderungen hast du aber gestellt.
Einstellbarer Strom, einstellbare Spannung und ein absolut grenzwertiger 
Frequenzbereich. Sowas wirst du nicht mit einem NE555 und 3 Transistoren 
hinbekommen.
Klopf deine Anforderungen nochmal auf "müssen" und "wünschen" ab.

Autor: Dominik Rüttimann (Gast)
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OK, Mechanik habe ich mir auch schon überlegt, nur sollte auch noch 
Strom fliessen, wenn die Frequenz 0 ist :D....

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

Dominik Rüttimann schrieb:
> OK, Mechanik habe ich mir auch schon überlegt, nur sollte auch noch
> Strom fliessen, wenn die Frequenz 0 ist :D....

ich stelle mir gerade 3 um 120 Grad phasenverschobene Gleichspannugnen 
vor...

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Peter Diener (pdiener) Benutzerseite
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Wenn du das nicht selbst bauen möchtest, kann ich an dieser Stelle die 
Firma Spitzenberger empfehlen.

http://www.spitzenberger.de/

Grüße,

Peter

Autor: kurz (Gast)
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>ich stelle mir gerade 3 um 120 Grad phasenverschobene Gleichspannugnen
>vor...

Geht doch: 3 fette LKW-Batterien auf einem Drehteller ;-)

Autor: Dominik Rüttimann (Gast)
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Naja...Ich meinte natürlich auch bei 1 Hz muss die volle Spannung da 
sein usw...

Autor: Dominik Rüttimann (Gast)
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Mal ne Frage: Wieso ist ein steuernder Mikrokontroller mit 3 
Transistoren nicht möglich?
Bzw.: Welche Anpassungen müssten dann noch vorgenommen werden?

Grüsse
Dominik

Autor: Micha (Gast)
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>Mal ne Frage: Wieso ist ein steuernder Mikrokontroller mit 3
>Transistoren nicht möglich?
Wo willst du dann die Last anschliessen? Du brauchst schon die 6 
Transistoren, da der Strom ja irgendwie von + nach - fliessen muss...

>Ich meinte natürlich auch bei 1 Hz muss die volle Spannung da sein usw...
Das geht schon, aber 0Hz sind nicht möglich. Also möglich ist auch das, 
das ist dann aber kein Drehstrom...

Autor: Dominik Rüttimann (Gast)
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>Wo willst du dann die Last anschliessen? Du brauchst schon die 6
>Transistoren, da der Strom ja irgendwie von + nach - fliessen muss...
Dann versteh ich das Problem nicht ganz. Wenn ich an einem 
Analog-Ausgang von z.B. einem Arduino eine Phase nach meiner gewollten 
Sinuskurve steuere und daran einen passenden Transistor hänge, welcher 
mir auch erlaubt höhere Ströme zu führen, wo ist da genau das 
Problem/der Denkfehler?

>Das geht schon, aber 0Hz sind nicht möglich. Also möglich ist auch das,
>das ist dann aber kein Drehstrom...
Du machst mich neugierig. Also wenn ich die 3 Phasen mechanisch per 
Generator erzeuge ist es möglich, dass die Spannung (sowie der Strom) 
über alle Frequenzen konstant gleich hoch bleibt? Kannst du mir das 
näher ausführen, das wär dann evt. eine Möglichkeit.


Grüsse
Dominik

Autor: Micha (Gast)
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>Dann versteh ich das Problem nicht ganz. Wenn ich an einem
>Analog-Ausgang von z.B. einem Arduino eine Phase nach meiner gewollten
>Sinuskurve steuere und daran einen passenden Transistor hänge, welcher
>mir auch erlaubt höhere Ströme zu führen, wo ist da genau das
>Problem/der Denkfehler?
Skizziere doch am besten mal wie du dir das vorstellst.

>Du machst mich neugierig. Also wenn ich die 3 Phasen mechanisch per
>Generator erzeuge ist es möglich, dass die Spannung (sowie der Strom)
>über alle Frequenzen konstant gleich hoch bleibt? Kannst du mir das
>näher ausführen, das wär dann evt. eine Möglichkeit.
Achso: ist es gefordert das mit einem Generator zu erledigen? Ich dachte 
egtl. an einen Umrichter wie oben im Link.

Autor: Bastler (Gast)
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Das Problem ist, dass du bei 20V Amplitude (also 40V Peak-to-Peak = 
minimale Zwischenkreisspannung) und 20A Strom im Durchschnitt 400W 
Verlustleistung pro Phase hast, also 1,2KW insgesamt! Da brauchst du 
schon eine dicke Wasserkühlung.
In richtigen Umrichter arbeitet man deshalb entweder mit PWM oder mit 
Raumzeigermodulation. Das hält die Leitverluste der Leistungshalbleiter 
gering.

Autor: Michael (Gast)
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Normale Frequenzumrichter scheiden aus, da die meistens nur U/f 
gesteuert sind. Bei einer Frequenz nahe 0Hz wird eine Ausgangsspannung 
nahe Null produziert. Mit Erhöhung der Frequenz wird proportional die 
Ausgangsspannung aufgeregelt.  Sonst würde ein dreiphasiger Motor 
schnell durchbrennen.

Autor: Frank Bär (f-baer)
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Machst du das aus einer DC-Spannung?

Wenn nein, ungesteuerter Gleichrichter und dann ein 3-phasiger 
IGBT-Wechselrichter mit Sinus-PWM.

Autor: Axel Düsendieb (axel_jeromin) Benutzerseite
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Hallo Dominik,
bei Deinen Anforderungen wird es wohl sowas wie in meinem Artikel 
werden.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Frequenzum...

Ist doch auch kein Problem die dort eingesetzten FET´s durch 100V 40A 
Typen zu ersetzen und die Schaltung etwas anzupassen.

Der Vorteil einer eigenen Schaltung besteht darin, dass du dann 
Ausgangsspannung und Ausgangsfrequenz so einstellen kannst wie du es 
brauchst.


Axel

Autor: Dominik Rüttimann (Gast)
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Gibt es auch 3Phasen-IGBT-Wechselrichter, bei welchem man die ganze 
Sinuskurve selbst liefern kann. Das heisst nicht über irgendwelche 
Parameter, sondern einfach die 3 Sinuskurven an 3 Analogeingängen?

Gruss
Dominik

Autor: Frank Bär (f-baer)
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machst du doch bei Sinus-PWM ... ohne referenz-sinus geht gar nichts.
Wenn du aber direkt die IGBTs mit Sinus ansteuern willst, dann vergiss 
das schnell, IGBTs sind Schalter!

Autor: Axel Düsendieb (axel_jeromin) Benutzerseite
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im Übrigen widerspricht sich IGBT und die niedrige 
Zwischenkreisspannung.

Für 40V nimmt man FET´s.


Die Erzeugung des Sinus ist in Kauf-Umrichtern tief in der Hardware 
verarbeitet. Da kann man nichts von Außen vorgeben. (Ich glaube Dir 
schwebt ein großer Verstärker vor)



Axel

Autor: Fralla (Gast)
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Bau einen linear Umrichter ala PLD-Generator. 1kW bekommt man auch ohne 
Wasser weg, zb Lasten. WÄr mal was anderes, alle bauen immer nur PWM 
Umrichter...

Autor: Manni-rc (Gast)
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Wo sollen denn bitte diese rießen verlustleistungen her kommen?
MAn schaue sich mal die Flugregler von den Modellbauern an, die dinger 
sind so groß wie ne briefmarke (nur etwa 20mal so dick) und bringen bei 
22Volt Eingang 40A !!!
da is nix mit 400 bzw 800watt verlustleistung! wo soll die denn hin?

gruß

ps.: so en ding kost in china 9dollar

Autor: Gast (Gast)
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die benutzen auch PWM, und keine echte Sinuserzeugung...

Autor: Daniel Stein (z-irgendwas)
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Vielleicht hielft dir das ja: http://it.bk-kempen.schulon.org/dreh.html

Autor: Ben (Gast)
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Hallo Dominik,

Mal ne Frage hast du das Problem am Ende gelöst? Wenn ja wie? Stehe 
nämlich vor einem ähnlichen Problem..

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Axel Düsendieb schrieb:

> (Ich glaube Dir schwebt ein großer Verstärker vor)

Genau, es gibt doch so schöne Autoverstärker mit 400W und mehr. :-)

Autor: Udo Schmitt (urschmitt)
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Ben, ich glaube nicht daß der TO hier noch mitliest nachdem er sich vor 
ÜBER 4 JAHREN sang und klanglos verabschiedet hat.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Udo Schmitt schrieb:

> Ben, ich glaube nicht daß der TO hier noch mitliest nachdem er sich vor
> ÜBER 4 JAHREN sang und klanglos verabschiedet hat.

SCH..., wieder in die Leichenfalle gelaufen. :-(

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