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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wann ist ein Bremswiderstand nötig?


Autor: Stephan S. (outsider)
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Hallo,

ich würde gerne einen Walzenlüfter mit Drehstrommotor (500W) an einem 
Frequenzumrichter (22kW) betreiben. Der Umrichter hat einen Anschluss 
für einen Bremswiderstand. Muss ich da gezwungenermaßen einen 
anschließen dass der Zwischenkreis und weitere Teile nicht explodieren, 
oder hängt das vom Motor ab den ich betreibe? Was das für ein Motor ist 
kann ich nicht sagen weil ich mich damit eigentlich so gut wie garnicht 
auskenne. Er hat 3x2 Anschlüsse, also von jeder der 3 Wicklungen 2. Die 
kann man laut Typenschild im Stern oder im Dreieck verschalten. Bisher 
habe ich ihn immer mit einer Steinmetzschaltung betrieben.

Der Motor hat eine feststehende Wicklung und einen außen herum 
rotierenden Läufer. Kann das sein dass das ein Asynchronmotor mit 
Kurzschlussläufer ist? Arbeitet der als Generator wenn man ihn 
abschaltet oder herunterfährt sodass Gefahr für meinen Wechselrichter 
ausgeht?

Autor: Peter R. (pnu)
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Ein Asynchronmotor läuft als Generator wenn er schneller dreht als die 
Synchrondrehzahl des Netzes an das er angeschlossen ist.

Wenn die Frequenz des Wechselrichters heruntergefahren wird oder der 
Motor von außen beschleunigt wird, kann  es zum Generatorbetrieb kommen. 
Da kommt es auf die Arbeitsweise (selbst- oder fremdgesteuert)und die 
Schaltung des Wechselrichters (mit Freilaufdioden )an, ob diese 
Betriebsart möglich ist.

Feststehende Wicklung, außen drehender Läufer : sogenannter 
Außenläufermotor, meistens als Kurzschlussläufer ausgeführt, sonst 
müssten ja Wicklungsanschlüsse des Läufers über Schleifringe geleitet 
werden.

Autor: Stephan S. (outsider)
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Laut Wikipedia ist es notwendig den Läufer dann fremd zu erregen. Da 
mein Motor aber ja garkeinen solchen Anschluss hat frag ich mich was 
dann bedeutet. Reciht da eventueller Restmagnetismus noch aus um doch 
Rückzuspeisen? Oder wird nichts dergleichen passieren?

Im Ausgang meines Wechselrichters sind 3 Halbbrücken mit IGBT's drin und 
jeweils antiparallel dazugeschaltet eine Freilaufdiode. Mir ist noch nie 
eine solche Schaltung, bzw. ein Leistungshalbleitermodul ohne 
Freilaufdioden untergekommen. Ich dachte immer die sind in jedem Fall 
nötig?

Autor: Peter R. (pnu)
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Beim Asynchronmotor, Kurzschlussläufer, ist Fremderregung des Läufers 
nicht notwendig, um in den Generatorbetrieb überzugehen. Die durch den 
Schlupf im Läufer entstehenden Ströme sind genau so groß wie im 
Motorbetrieb, nur um 180 Grad phasengedreht, reichen also völlig aus.

Was den notwendigen Aufbau des Wechselrichters angeht, fehlen mir die 
Kenntnisse.

Autor: M. B. (reisender)
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Also im Allgemeinen lässt sich sagen, dass ein FU kleine Leistungen (und 
nicht zu hohe Duty-Cycle) ohne Probleme bremsen kann.

Sollen kürze Bremszeiten her und mehrere solche Bremsungen in kurzer 
Zeit erfolgen, ist der Einsatz eines Bremswiderstandes angezeigt.

Autor: Mine Fields (Gast)
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Explodieren wird da nichts - wenn die Spannung zu hoch wird schaltet das 
Gerät ab, der Motor trudelt dann ohne Moment aus.

Bei einem Lüfter brauchst du in der Regel keinen Bremswiderstand, da 
schnelles Abbremsen oder Richtungswechsel normalerweise nicht notwendig 
ist.

Dazu kommt, dass du einen sehr großen FU für einen kleinen Motor 
verwenden willst, daher kann der FU vermutlich in seiner 
Zwischenkreiskapazität die gesamte Bremsenergie speichern.

Autor: Thomas S. (tsalzer)
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Vom Prinzip her ist es ja so, daß man zunächst Nutzbremsung betreibt, 
also mit der kinetischen Energie den Zwischenkreis aufpumpt. Dessen 
Spannung ist aber begrenzt. Bevor die maximale Spannung der 
ZK-Kondensatoren, bzw. ZK-Akkus überschritten wird, wird halt in den 
Bremswiderständen Wärme erzeugt.

ts

Autor: Ulf (Gast)
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Hallo,

1. ist es, wie bereits gesagt, nicht notwendig, einen so kleinen Motor
   mit einem Widerstand zu bremsen. Das schafft der FU auf jeden Fall.
2. scheint es mir auch unnötig, einen Lüfter zu bremsen,
   abgesehen mal von Sicherheitsschaltungen, wo beim Öffnen eines
   Gerätes ö.ä. jemand in den Lüfter greifen könnte.
3. sind 22kW FU- Leistung für den 0,5kW Lüfter zwar möglich, aber
   wegen des Wirkungsgrades(elektrisch und finanziell) eher
   außerhalb des Vernünftigen.

Insgesamt würde ich das Projekt eher noch mal überdenken. Bisher hattest 
Du den Lüfter mit einer Steinmetzschaltung betrieben, also an 230V 
Einphasenstrom. Der 22kW Frequenzumrichter braucht auf alle Fälle 
Drehstrom. Hauptfrage ist: WARUM einen Frequenzumrichter für den Lüfter?

ulf.

der Drehbank und Bohrfräsmaschine die Frequenzumrichter nie mehr ohne FU 
betreiben würde. Dort ist auch die Bremse sinnvoll.

Autor: MichiR (Gast)
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Der Einsatz des FU´s für den Lüfter erscheint mir etwas seltsam... denn 
entweder der Motor läuft und kühlt dann denk ich mal eine andere 
rotierende Maschine oder eben halt auch nicht...

Was soll der Lüfter denn eigentlich belüften?

Lg

Autor: Stephan S. (outsider)
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Also wenn der dann einfach abschaltet wenn die Zwischenkreisspannung zu 
hoch wird ists ja ok. Ich brauche ja keine Bremse, der Motor darf ruhig 
leer auslaufen. Irgendwie wärs ja auch ganz schön gefährlich wenn der da 
keine Sicherheit hätte und der Wechselrichter kaputt ginge wenn mal der 
Bremswiderstand nicht dran ist oder die Leitung unterbrochen oder er 
kaputt ist. Laut Bedienungsanleitung kann man im Menü sogar einstellen 
ob ein Bremswiderstand angeschlossen ist oder nicht.

Dass der Zwischenkreis die Energie eines auslaufenden Motors aufnehmen 
kann bezweifle ich stark. So viel Energie geht da nicht rein ein so ein 
Bisschen Kondensator.

Warum ich die Konstellation überhaupt so betreiben möchte hätte ich 
vielleicht schon mal früher schreiben sollen :-)

Ich hab den Umrichter geschenkt bekommen, der wäre verschrottet worden 
und angeblich sollte er funktionieren. Das würde ich halt gern testen 
und da ich grad keine andere Last da habe, hätte ich halt den Lüfter 
genommen der hier so rumsteht. Das Problem ist nur dass der scheinbar 
doch nicht geht. Wenn ich ihn ans Netz anschließe kommt am Display rein 
garnichts. Der Zwischenkreis lädt sich auf 540 V auf und das wars. An 
den Pins wo normal 24 V rauskommen sollten messe ich rein garnichts. 
Auch nirgends anders an den Steuerleitungen. Ich befürchte dass da das 
Netzteil für die Steuerung defekt ist, was aber auf der großen 
Hauptplatine mit drauf sitzt. Da ich keinen Schaltplan habe und wohl 
auch keinen bekommen werde, hab ich wohl keine Chance das Ding wieder 
zum Laufen zu kriegen. Wirklich schade. Ich weiß jetzt noch nicht was 
ich damit weiter mache. Ich kann auch noch nichtmal vernünftig testen, 
weil ich hier in meiner Wohnung keinen Drehstrom habe und das Ding 
erstmal zu meinen Eltern schleppen muss, die 60km entfernt wohnen...

Autor: Silvio K. (exh)
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> Ich weiß jetzt noch nicht was
> ich damit weiter mache.

Hi Stephan,
ich habe eine Drehmaschine die ich von 10 auf 7,5 kW abgerüstet habe, 
weil der 10 kW-Motor zwar eine Stern-Dreieckwicklung besitzt, aber bei 
380V in Stern auf Volllast läuft. D.h. sanft anlaufen lassen in Stern 
kann man diesen Motor gar nicht. Ich habe keine Ahnung warum der so 
gewickelt ist.
Also ich hätte für deinen Umrichter schon noch eine Verwendung :-)

Viele Grüße

Silvio

Autor: Stephan S. (outsider)
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Naja, wenn er nicht funktioniert hilft er dir ja auch nichts. Aber genau 
für solche Zwecke wär er schon perfekt... Ich hätt auch noch einen mit 
120kW hier, aber den müsste ich auch reparieren. Ich kann leider nicht 
mehr nachvollziehen was die Vorgänger mit dem Teil gemacht haben, das 
wurde irgendwie modifiziert dass man die Gates direkt ansteuern kann. 
Deswegen ist ein Gate Driver IC rausgelötet, den ich aber schon besorgt 
hab. Aber auch hier hab ich wieder das gleiche Problem: kein Drehstrom 
hier zum testen :-( Wie kann mein Vermieter nur so doof sein und keinen 
Drehstrom in meine Wohnung legen :-(

Autor: Andreas M. (elektronenbremser)
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Hast du einen Motor um den 120 kW FU zu testen? Mit einem Lüfter ist es 
wohl nicht getan. Rechne mal aus was 120 kW FU aus einer Phase ziehen.

Autor: Stephan S. (outsider)
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Natürlich hab ich keinen solchen Motor. Eine mit knapp 10 kW hätte ich 
der gut 10s zum Anlaufen braucht. Aber mir ginge es ja eher drum zu 
prüfen ob überhaupt ne Funktion da ist und da reicht auch eine kleinere 
Last.

Wenn ich nicht irre wären das bei 120 kW gut 170 A pro Phase. Da müsste 
ich wohl an den Anschluss meine Photovoltaikanlage ran um überhaupt so 
viel aus dem Netz zu bekommen. Da hab ich einen extra Anschluss zum 
Einspeisepunkt ins Ortsnetz bekommen und bin nur 10m von der 
Trafostation weg mit eigenem Schaltschrank und Messwandlern. Aber ich 
glaub so viel dürfte ich selbst da nicht rausziehen.

Für 120kW mit Luftkühlung finde ich ist das Teil nichtmal so groß. Wobei 
die wassergekühlten die wir bauen bis 250kVA können und grad mal 15kg 
wiegen, das ist nochmal ne andere Dimension. Aber die werden ja auch mit 
DC gespeist und somit fehlt ihnen die Gleichrichterleistungselektronik.

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