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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kurzschluss bei Phasenanschnitt


Autor: Klaus H. (Gast)
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Hallo,
wie ihr der Schaltung im Anhang entnehmen könnt versuchen wir mit hilfe
von Triac´s die Spannung über eine Phasenanschnittssteuerung zu senken.
Unser Problem ist nun, dass das senken der Spannung bis zu einem
bestimmten Winkel alpha problemlos läuft (170V effektiv) und dann unter
dieser Spg.(>170V) die Vorsicherung durchbrennt. Das komische ist, dass 
die
Steuerung mit demselben Programm, in verbindung mit einer Glühlampe
(statt 1~Motor) funktioniert. Wenn jemand eine Idee hat würden wir uns
über eine Antwort sehr freuen... danke vorraus

: Verschoben durch Admin
Autor: soundmachine (Gast)
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HI, so wie ich das sehe ist das hier ein Rechts Linkslauf für Motoren? 
könntest du kurz näher erläutern wann welche triacs angesteuert werden.

Welche Triac Optokopller verwendets du?

Autor: Patrick (Gast)
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Hi,

mal ne blöde Frage: Was macht Ihr da eigentlich?

Wieso verwendet Ihr 4 Triacs, wo einer genügen würde?

Bzgl. Eures Problems kann ich so nichts sagen, da mir 1. die Ansteuerung 
unbekannt ist und ich 2. gerade zu faul bin, mir das Datenblatt Eurer 
Optokoppler einmal anzusehen. Ich tippe aber darauf, dass Ihr Triacs mit 
Transistoren verwechselt habt. Bitte mit dem Funktionsprinzip von Triacs 
vertraut machen, dann den Stromfluss über einen Motor verstehen und dann 
Fehler suchen.

Autor: Klaus H. (Gast)
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Mit hilfe der Steuerung wollen wir die Drehzahl der des 1~ Motors 
senken. Bei 50 HZ werden die Diagonalen Triacs OK10 und OK20 
angesteuert...

Autor: soundmachine (Gast)
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Ich verstehe nicht ganz wofür man dann 4 Traics braucht. Das von dir 
beschriebene habe ich mit einem triac auch schon realisiert? Von daher 
verstehe ich den Sinn der Schaltung noch nicht so ganz...geschweige denn 
die Software die dahinter stehen könnte...somit bräuchte ich noch nähere 
Informationen

gruss

Autor: Klaus H. (Gast)
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Wir benötigen 4 Triac´s, da wir ab halber Netzspg. die Frequenz auf 25HZ 
bzw. 16 2/3 Hz regulieren müssen

Autor: oszi40 (Gast)
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Klaus H. schrieb:
> 16 2/3 Hz regulieren müssen

Ein Triac schaltet bei Nulldurchgang aus. Wie zaubert Ihr jetzt die 
16Hz?

Autor: soundmachine (Gast)
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Huiuiui....kurzer Exkurs zum Thema Triacs...

Ihr nehmt laut zeichnung zumindst manl den richtigen 
optokoppler...wichtig für eure Anwendung KEINE ZERO CROSSING DETECTION. 
Dann nehme man einen Triac in der Zuleitung (Phase) und schließe die 
Masse direkt ans Netz. Dann kann Softwaretechnisch bestimmt werden a) 
wieviel eine Halbwelle durchgelassen wird b)welche halbwellen 
durchgeschaltet werden (somit kann man auch die frequenz 
beeinträchtigen).

Zur Info: Ein Triac wird nach dem Zünden mit entsprechender Gatespannung 
leitend und wird, falls die Ansteuerung nichtmehr vorliegt bis zum 
nächsten Nulldurchgang des Stromes leitend bleiben, danach selsbtständig 
erlöschen.

Autor: Floh (Gast)
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Klaus H. schrieb:
> Wir benötigen 4 Triac´s, da wir ab halber Netzspg. die Frequenz auf 25HZ
> bzw. 16 2/3 Hz regulieren müssen

Wie soll der Spannungsverlauf für den Motor bei 25 Hz dann aussehen?

Autor: soundmachine (Gast)
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Bitte ienfach mal die Arbeit machen und ausführlicher erklöären was ihr 
da gezaubert habt. momentan wundert mich weniger dass es ab 170V nicht 
geht als vielmehr dass es überhaupt geht  ;-))


nein nix für ungut...einfach mal n paar mehr info's dann klappt's auch 
mim nachbarn

Autor: Klaus H. (Gast)
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Hier unser Quellcode für 50 Hz bzw 25Hz...


#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>

int hz25=0,hz16=0;
int c,b, d;
int BCD=15;
int Sschalterabfrage;

int ALFA=62000;    // 225V


/*****************************PORT-Initialisierung*****************/
void PortInit(void) {

  //PORTD=0x00; //AUS um Anfangswert zu haben (nächster Nulldurchgang 
setzt oxFF)
  DDRD=0x00;  //Eingang

  //PORTB=0xFF; //LEDS AUS, lowactic
  //DDRB=0xFF; // Ausgang

  DDRC=0xFF;
  DDRF=0xFF;
  DDRG=0xFF;
  DDRA=0xFF;
}


/****************************TIMER1-Initialisierung*****************/
void Timer1Init(void) {

   //Timer Clock = CPU Clock / 8
   //Mode        = 0 (Normal)

  TCCR1B=0x00;  //stop Timer
  TCCR1A= 0x00;    //normal Mode

  TIMSK1=0x07;  //compare

  EIMSK |= 0x02; //enable INT1

  EICRA |= 0x0C;  //rising; 0x04 anyEdge
  TCNT1=44895;
  //TIFR1 |= ~(1<<OCF1A);  //nach ERSTEM FlagWechsel kein COMPA

  OCR1A= 20000;
  OCR1B= 20000;
  ICR1 = 0x4e20; //20000

  TCCR1B= 0x02;  //Vorteiler 8  //start Timer

}


/******************************TIMER1 OVF*****************/
ISR (TIMER1_OVF_vect)
{
  TCNT1=44895;    //65535-PI-296.5us
  OCR1A=64895;   //VergleichswertA = 65535-592

  PORTG &= ~(1<<PG5);
  PORTF &= ~(1<<PF3);
  PORTA &= ~(1<<PA2);
  PORTF &= ~(1<<PF1);
}



/******************************EXTERNER Interrupt*****************/
ISR (INT1_vect) {  //INT0 hinter RESET höchste Priorität


  TCNT1= ALFA;
  TCNT0= 0;

}


void Timer0Init (void){

  TCCR0B= 0x00;  //stopp Timer
  TCCR0A= 0x00;  //normal Mode
  TIMSK0= 0x02;  //compA
  TCNT0=0;    //1 Takt = 64us  bis255=9,984ms
  OCR0A = 150;
  TCCR0B= 0x05;  //Vorteiler 1024
}



ISR (TIMER0_COMPA_vect)  //nach 1,536ms
{
  c++;b++; //Paketsteuerung
  if(c==6) //if(c==6)
  {c=0;}
  if(b==4)
  {b=0;}

  TCNT0=0;

}


//****************************TIMER1-COMPARE*****************/
ISR (TIMER1_COMPA_vect){

  //  PORTG |= (1<<PG5);
  //  PORTF |= (1<<PF3);
  //  PORTF |= (1<<PF1);
  //  PORTA |= (1<<PA2);
    //50Herz OCR1A=1




    if (b<2)
    {
    PORTG = (1<<PG5);
    PORTF = (1<<PF3);
    }
    if (b>1)
    {
    PORTF = (1<<PF1);
    PORTA = (1<<PA2);
    }
                  // 25Hz



/*
    if (c==0)
    {
    PORTG = (1<<PG5);
    PORTF = (1<<PF3);
    }
    if (c==1)
    {
    PORTA = (1<<PA2);
    PORTF = (1<<PF1);
    }
    if (c==2)
    {
    PORTG = (1<<PG5);
    PORTF = (1<<PF3);
    }
    if (c==3)
    {
    PORTG = (1<<PG5);
    PORTF = (1<<PF3);
    }
    if (c==4)
    {
    PORTA = (1<<PA2);
    PORTF = (1<<PF1);
    }
    if (c==5)
    {
    PORTG = (1<<PG5);
    PORTF = (1<<PF3);
    }
    // 16 2/3 Herz ORC1A=2
*/
}


//*****************************INITIALISIERUNG*****************
void Init() {

  PortInit();
  Timer1Init();
  Timer0Init();
}


//*****************************HAUPT-PROGRAMM*****************/
void main() {

  cli();  //disable Interrupts
  Init();
  sei();  //alles initialisiert
      //enable Interrupts
  while(1) {
  Sschalterabfrage++;
    if (Sschalterabfrage == 20000) {
      //e++;
      //BCD= (PINC & 0x0F);
      Sschalterabfrage = 0;
    }
  //AlphaBerechnung();
//  frequenzBerechnung();
  }
}

Autor: soundmachine (Gast)
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nochwas fällt mir gerade auf...halbe netzspannung sind dann effektiv in 
etwa deine 170V, sollte also was mit eurer ominösen umschaltung zu tun 
haben...erklär einfach mal genau die abläufe

Autor: Klaus H. (Gast)
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Da bei halber Netztspg. die Wicklung des Motors warm wird muss die 
Frequenz geändert werden(in diesem Fall auf 25 Hz). Doch bei halber 
Frequenz halbiert sich auch die Reaktanz des Motors. Das bedeutet das 
der Strom zu hoch wird.

1. 50Hz: regeln der Spg. auf 1/2 U
2. ändern der Frequenz auf 25 HZ
3. regeln der Spg. 1/3 U
4. ändern der Frequnez auf 16 2/3 HZ
5. regeln der Spg. < 1/3 U

Autor: soundmachine (Gast)
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wie sehen denn die 25 Hz aus??

Autor: Klaus H. (Gast)
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Im Anhang

1. 50 Hz
2. 25 Hz
3. 16 2/3 HZ

Autor: soundmachine (Gast)
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Also ohne zu wissen was Ihr da genau treibt. (Ihr werdet schon wissen 
was Ihr tut) solltet Ihr bei diesr Umpolung aufpassen...
Ein Triac Schaltet im Nulldurchgang des STROMES selbstständig aus, heißt 
wenn die Ansteuerung weggenommen wird bleibt er für max. 10ms aktiv. 
Falls vorher der andre eingesachaltet wird knallts.

Des Weiteren ist eine Glühlampe überwiegend Ohms, also cos Phi =1 --> 
Nulldurchgang von Strom und Spannung sind identsich...wunderbar also...
beim motor sind nulldurchgang und strom verschoben--> ergo..das viech 
schaltet zu einem andren Zeitpunkt ab, da ihr ja die Phasen der SPANNUNG 
mitm Atmega detektiert udn somit also auch auf Spannungsnulldurchgänge 
regelt....

Einfach die "Eigenleitung" der Triacs bedenken und die Sache nochmal 
durchdenken.


Falls Ihr uns mal sagen würdet wie die Spannungsverläufe bei 25/ 16 Hz 
etc aussehen sollen, kann man auch überlegen ob 4 Triacs wirklich von 
nöten sind

Autor: Klaus H. (Gast)
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Unser Hauptproblem ist, dass wir die Spannung bei 50Hz nicht unter 
170Volt regeln können. Wir schalten in diesem Fall zwei Triacs, ein 
Triac schaltet die Phase der andere den Nullleiter. Ein Kurzschluss 
schließen wir damit aus.
Die anderen beiden Triacs werden nicht angesteuert.

Autor: oszi40 (Gast)
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Klaus H. schrieb:
> Die anderen beiden Triacs werden nicht angesteuert.

Da mag ja sein, aber bei Überspannung zünden die evtl. "aus 
Solidarität"?

Schaltet mal zum Test eine Glühlampe zum Motor als Last parallel um zu 
prüfen ob Ihr damit die Schaltung in einen brauchbaren Bereich bekommt.
Hab ich eigentlich irgendwo Snubber gesehen ?

Autor: Bernhard M. (boregard)
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Wenn ich das richtig verstanden habe, werden doch ab 170V (für 25 Hz) 
abwechselnd OK10 und OK40 (bzw. OK20 nd OK30) geschalten.
Die schalten aber evtl. wegen der Phasenverschiebung des Stromes doch 
gar nicht rechtzeitig ab, d.h. wenn OK40 gezündet wird leitet OK10 noch, 
oder täusche ich mich?

Autor: oszi40 (Gast)
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Bei cos phi 0,5 ist dann natürlich die Auswerteschaltung auf dem Holzweg 
weil die Spannung früher da ist als der Strom fließt. damit verschiebt 
sich alles nach hinten wo Ihr schon den andern Triac startet?

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thum...

Autor: tom (Gast)
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Zwei Anmerkungen zur Last hätte ich
1) Was ist ein 1~Motor? Reihenschlussmotor oder Kondensatormotor
Ich hab auch mal mit nem IC von Atmel und EINEM Triac nen 
Reihenschlussmotor in auf Strom geregelt. Hab dabei dann erfahren, dass 
die Kondensatormotoren die Phasenanschnittsteuerung nicht mögen, mit dem 
Reihenschlussmotor geht das.
2) Wenns mit ner Glühlampe (ohmsche Last) funktioniert und mit dem Motor 
(induktive Last) nicht, dann würde ich mal die Phasenverschiebung 
zwischen Strom und Spannung näher betrachten. Die Triacs bleiben leitend 
bis zum Stromnulldurchgang und der ist bei ner induktiven Last 
bekanntlich nicht gleich zum Spannungsnulldurchgang.

gruß tom

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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Klaus H. schrieb:
> Im Anhang
>
> 1. 50 Hz
> 2. 25 Hz
> 3. 16 2/3 HZ

Ich würde auch sagen, dass das so nicht funktionieren kann. Du mußt 
Deine Tiac-Brücke von einer Halbwelle auf die andere im 
Spannungsnulldurchgang der Netzspannung umschalten. Wie bereits richtig 
geschrieben wurde, ist das bei induktiver Last aber nicht der 
Stromnulldurchgang. D.h., die Triacs, die nach der Umschaltung sperren 
sollen, werden das nicht zuverlässig tun. Ein Kurzschluß ist also 
unvermeidbar.

Jörg

Autor: Hans Dampf in allen Gassen (Gast)
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Im Schaltplan fehlt meines Erachtens ein Snubber-Glied pro Triac BTA12.
Dazu zu jedem der vier Triac's einen 2W-100 Ohm Widerstand und in Serie 
einen Kondensator 47nF 275V~ parallel schalten.
Wenn die Last am Ausgang induktiv ist, eilt der Strom hinterher.
Das bedeutet Triac T1 ist noch leitend und Triac T4 wird gezündet...
Peng!

Workaround: Mit einem Sensor im Hauptstromkreis den Zeitpunkt des 
Stromnull-durchgangs ermitteln.

Autor: Hans Dampf in allen Gassen (Gast)
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Ich würde euch diese Dimmerschaltung empfehlen:
Beitrag "Komische Dimmerschaltung"

Autor: oszi40 (Gast)
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Hans Dampf in allen Gasen schrieb:
> Workaround: Mit einem Sensor im Hauptstromkreis den Zeitpunkt des
> Stromnull-durchgangs ermitteln.

Theoretisch gut, sollte aber praktisch robuster sein als die Sicherung 
(wenn zufällig beide zünden).

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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Hans Dampf in allen Gassen schrieb:

> Workaround: Mit einem Sensor im Hauptstromkreis den Zeitpunkt des
> Stromnull-durchgangs ermitteln.

Das angedachte Prinzip der Frequenzteilung basiert aber darauf, dass 
genau im Spannungsnulldurchgang umgeschaltet wird. wenn nur im 
Stromnulldurchgang geschaltet werden darf, dürfte es frequenzmäßig etwas 
chaotisch werden.

> Ich würde euch diese Dimmerschaltung empfehlen:

Dimmerschaltungen sind für Induktionsmotoren ungeeignet. Da kannst Du 
gleich einen Schiebewiderstand nehmen. Der brennt Dir nicht so schnell 
durch wie die Statorwicklungen.

Jörg

Autor: Hans Dampf in allen Gassen (Gast)
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Jörg Rehrmann schrieb:
> Dimmerschaltungen sind für Induktionsmotoren ungeeignet.

Ist es denn ein Induktionsmotor?
Dieses Stichwort taucht sonst im Thread nicht auf?!
Da mir das Wort Induktionsmotor nicht geläufig war, habe ich bei 
Wikipoedia geschaut, dort wird man auf Drehstrom-Asynchronmaschine 
weitergeleitet...

>Dimmerschaltungen sind für Induktionsmotoren ungeeignet.
Diese hier schon.

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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Hans Dampf in allen Gassen schrieb:

> Ist es denn ein Induktionsmotor?
> Dieses Stichwort taucht sonst im Thread nicht auf?!

Das nicht, aber aus der Problemstellung und der Kennlinie folgt 
eindeutig, dass es sich um einen Induktionsmotor handeln muß.
Da man einen Universalmotor tatsächlich einfach mit einem Dimmer stellen 
kann, müßte man den Aufwand mit der Frequenzumsetzung nicht treiben.

> Da mir das Wort Induktionsmotor nicht geläufig war, habe ich bei
> Wikipoedia geschaut, dort wird man auf Drehstrom-Asynchronmaschine
> weitergeleitet...

Jeder Asynchronmotor ist ein Induktionsmotor, egal ob eine 
100-kW-Drehstrom-Asynchronmachine oder ein 5-W-Lüftermotor.

Jörg

Autor: Andreas K. (derandi)
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Klaus H. schrieb:
> Da bei halber Netztspg. die Wicklung des Motors warm wird muss die
> Frequenz geändert werden(in diesem Fall auf 25 Hz). Doch bei halber
> Frequenz halbiert sich auch die Reaktanz des Motors. Das bedeutet das
> der Strom zu hoch wird.

Sollte das nicht andersherum lauten?

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