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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Steuerung eines "dicken" Trafos


Autor: Mario (Gast)
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Hallo zusammen,

ich hab hier einen mächtig dicken Trafo (sek. 30V / 80A !), den ich
gerne stellen möchte, so dass ich eine Ausgangsspannung von 0-30V
erhalte (für ein universelles Netzteil).

Spontan fallen mir da zwei Theorien ein:

1. Regeltrafo vorschalten - Geht, aber entsprechende Regeltrafos sind
sehr teuer ...

2. Phasenanschnittsteuerung - Leistungsmäßig kein Problem, aber die
Ausgangsspannung ist halt alles andere als ein sauberer Sinus ...

Kennt ihr noch andere Möglichkeiten ?

Danke und viele Grüße, Mario

Autor: Rufus T. Firefly (Gast)
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Nö.
Ein universelles Netzteil sollte vielleicht doch anders aufgebaut
werden. Oder willst Du gar ein universelles Wechselstrom-Netzteil
aufbauen? Auch das würd' ich anders machen, nämlich mit Elektronik.

Du wirst bereits interessante Probleme haben, wenn Du diesen Trafo auch
nur mit Netzspannung versorgst - sag' der Sicherung leise Adieu.

Rein interessehalber: Wie groß und schwer ist dieser 2.4 kVA-Trafo?

Autor: Alexander (Gast)
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Also mein 1.3kVA wiegt ziemlich genau 15kg...

Autor: Mario (Gast)
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Uff, der ist schon verbaut, wiegt auf jedenfall einiges das Ding. 15kg
werden wohl ned ganz ausreichen. Im Moment läuft er über einen kleinen
Stelltrafo, der "nur" 1,2A bereitstellt und somit auch die
Schwachstelle im System ist.

Es geht mir jetzt prinzipiell auch gar nicht um das Netzteil speziell,
das ist nur meine derzeitige Anwendung des Problems, das da lautet: Wie
kann man große, induktive Lasten am besten und einfachsten regeln ?

Nochmals besten Dank, Grüße, Mario

Autor: Rufus T. Firefly (Gast)
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Die Firma Danfoss (bekannt durch ihre Thermostatventile) stellt für
sowas sogenannte Wechselrichter her. Die werden beispielsweise im
Klimaanlagen- und Lüftungsbau zur Motorsteuerung verwendet. Vielleicht
hilft's ja.

Autor: tex (Gast)
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Je nach Anwendungsfall (Trafos sind da selten) werden Wechselrichter
eingesetzt, die die Frequenz und die Spannung regeln können. Die werden
aber in der Regel für Motoren eingesetzt um den Anlaufstrom zu begrenzen
und die Motoren zu schonen, obschon mancher Motor duch die Dinger sein
Leben ausgehaucht hat, weil auch der Anlaufstrom eingestellt werden
kann und manch Spezialist da utopische Werte einträgt, weil "der Motor
dann leichter anlief ..."
Auch kann man einen 3000er DAM leicht auf 6000 Umdrehungen bringen um
zu sehen, was Fliehkräfte alles bewirken können.
Wenn es Sinus sein soll, wenn es sicher sein soll und wenn es ein
bisserl mehr sein darf, sind da immernoch die Stelltrafos im Rennen.
Für Frequenzanpassung gibt es die Rotary - Units, also einen
Elektromotor, der einen Generator (manchmal mit Schwungmasse) antreibt,
was z.B. die Bahn ausgesprochen gerne benutzt.

Autor: Marko B. (Gast)
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"um zu sehen, was Fliehkräfte alles bewirken können."

Ts ts. Du meinst sicher: "um zu sehen, was passiert, wenn die
Zentripetalkräfte nicht mehr ausreichen". ;)

Autor: Benedikt (Gast)
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Von HP gabs eine Netzteilserie 50W bis xxkW, von denen habe ich u.a. ein
40V 5A und zwei 10V 100A Geräte hier.
Der Trafo ist riesig, wird angestuert per Phasenanschnittsteuerung als
Vorregelung um bei kleinen Spannungen und hohen Strömen die
Verlustleistung in den Griff zu bekommen.
Der Neupreis lag irgendwo im Bereich um die 5000$, und auf der Platine
sind gerade mal etwa 10 Transistoren als einzige aktive Bauteile in der
gesamten Regelung (dazu kommen nochmal 8 parallel im Längsregler...)

Autor: tex (Gast)
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@ Marko
Wo ist der wirtschaftliche Unterschied?

Autor: Marko B. (Gast)
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Benedikt:

Bist Du sicher, daß der Trafo selbst geregelt wird? Ich kenn nur eine
Thyristor-Vorregelung, bei der die Ausgangsspannung des Trafos geregelt
wird. Aber die Dinger hören sich interessant an, falls Du mal keinen
Platz mehr für sie hast ...

Bei meinem Labornetzteil hab ich einfach einen Trafo mit
Mittelanzapfung genommen und die Ausgangspannung umschaltbar gemach
(18/36V). Das funktioniert sehr gut und der Zusatzaufwand hält sich in
Grenzen.

Autor: Mario (Gast)
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Hallo,

hab's fast befürchtet, dass es sonst keine Möglichkeiten mehr zu geben
scheint :-( Muss ich wohl doch auf einen Stelltrafo zurückgreifen
(dürfte ja im Vergleich zu einem Wechselrichter dann doch noch die
günstigere Alternative sein).

@Benedikt:
Da dürfte bei der Phasenanschnittsteuerung das Ausgangssignal aber
ziemlich zerhauen sein, oder ? Ich hab heute mal ein Experiment mit nem
kleinen Trafo gemacht (im Leerlauf), und das sah ziemlich grauslich aus,
was da rauskam ...

Autor: Benedikt (Gast)
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@Marko B.
Ja, den TRIAC kann man nicht übersehen (die große, rote Kiste mit der
Warnung das hier 230V drauf sind.) Der Triac selbst hat 2cm Durchmesser
und ist 5cm hoch.

Auf dem Foto sieht man das Netzteil von vorne, unten und oben.
Insgesamt sind 5x 100mF 20V Elkos verbaut. Wenn ich das Ding
transportiere hole ich mir immer jemanden der hilft, denn alleine
schleppe ich das Netzteil nie weiter als 10m...

Autor: Kurt (Gast)
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Hallo,

es wär mal intersant zu wissen ob mit einem "Konstanter"
(ich glaub das ist ein "Resonanter Schwingkreis" )
nicht ein steuerbarer Trafo möglich ist.

Sowas wird bei stark schwankenden Netzen eingesetzt.

Kurt

Autor: Benedikt (Gast)
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@Mario
Es ist klar, dass bei Phasenanschnittsteuerung kein Sinus mehr
rauskommt, aber wenn man nur eine Gleichspannung damit erzeugen will,
ist es egal.
Warscheinlich hast du auch Probleme mit der Triggerung gehabt, denn ein
unbelasteter Trafo ist eine rein induktive Last und da passt das nicht
so ganz mit Triac und Phasenanschnittsteuerung, da dann Nulldurchgang
von Strom und Spannung nicht zusammenfallen.

Ich hatte auch schon mal versucht sowas selber zu bauen. Bei
irgendeiner Einstellung war der Triac dann immer genau an der Grenze
des benötigten Haltestroms, so dass aufrund der Toleranzen bei der
positiven Halbwelle getriggert wurde, bei der negativen jedoch nicht.
Das Ergbebnis war Gleichspannung am Trafo und dann explodiert der Triac
da der Trafo in die Sättigung kommt.

Autor: Profi (Gast)
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Jaja, so fette Dinger hab ich auch noch zuhause, aus den Zeiten, in
denen somancher Betreiber mit der Abwärme des Computers sein Schwimmbad
heizte, ich erinnere mich an Werte wie 15V 150A und 28V 100A. Hatte auch
Primär- und Sekundärregelung, wie das von Benedikt.
Natürlich Drehstrom-Eingang.
An den Ausgängen (Massivmessing) gingen je 2 100mm²-Kabel weg, mit
M12-er Schrauben.

Die Rechner (Honeywell H200) gabs zuerst (1969) nur in 60Hz-Ausführung
in Deutschland, weshalb dann "kleine" Motorumformer mit dickem
Schwungrad im Keller standen.

Die spätere 50Hz-Ausführung hatte zur Vorregelung einen 19"-Schrank (2
m hoch und etliche Zentner schwer) mit 3 motorgesteuerten Stelltrafos.
War echt lustig: hat man (isoliert) den Steller weggeschoben, wurde er
gleich wieder zurückgedreht.
Schade, dass ich den nicht mehr habe.

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