Hallo, ich habe vor für meine Projektarbeit an der Schule einen Sinus-Wechselrichter für die Netzeinspeisung von Solarenergie zu bauen. Ich wollte nun fragen ob mein bisheriger Plan etwas taugt ;) Der Plan war mittels eines Stepdown-Wandlers Sinus-Halbwellen zu erzeugen, und diese an einem Ringkerntrafo in einen vollen Sinus zu wandeln, indem mittels einer Netzsynchronen PLL zwischen 2 Gegenläufigen Spulen des Trafos umgeschaltet wird. Die Einspeisungsleistung wird dabei über die Amplitude der Halbwellen gesteuert. Die Entnahme der Referenz für die PLL erfolgt über einen weiteren Transformator. Über die Netzüberwachung habe ich mir noch keine Gedanken gemacht, ich bin mir aber bewusst das dies noch zu bewältigende Probleme sind. Das ganze wird selbstverständlich auch nicht direkt am Netz laufen, sondern höchstens hinter einem Trenntrafo. Naja das wars eigentlich auch schon, ich wüsste gerne ob das funktioniert und welche Probleme es da geben wird. Grüße, Fabian
> welche Probleme es da geben wird. Blindstrom. Viele Geräte am Netz erzeugen Blindstrom, also eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung. > Die Entnahme der Referenz für die PLL erfolgt über einen weiteren > Transformator. Falscher Ansatz. Du musst IMMER (jederzeit) die in dieser Millisekunde aktuelle Netzspannung kennen. Strom eingespeist wird nur, wenn du Netzspannung erkennst. Das nennt man fremdgeführt, ohne die 50Hz aus dem Netz erzeugst du also gar keinen Strom. Du musst die 50Hz nur insofern intern mitführen (per deiner PLL oder anders) damit du weisst, ob die aktuelle Spannung ansteigend oder abfallend ist. Der Strom, den du erzeugst, der möchte die 50 Hz Welle vorwärtsschieben, also beschleunigen, also schneller ansteigen lassen als sie derzeit ansteigt und schneller abfallen lassen als sie derzeit abfällt. In dieser Richtung arbeiten also deine Step-Down Strom Schaltregler. Für einfache Versuche (keine Einhaltung des Sinus=Power Factors=Klirrfaktors des Sinus=der Oberwellen=des Crest-Faktors) reicht ein, einfach alles einzuspeisen, was du hast, so lange die Spannung im gültigen Bereich liegt (also z.B. über 5% der 325V = 16V wird in der ansteigenden Flanke volle 10A eingespeist bis 95% der 325V=310V erreicht werden, dann abgeschaltet so lange die Sinuskurve über 325V läuft, dann in negativer Stromrichtung eingespeist so lange es von 310V bis 16V runter geht, ab -16V wieder eingeschaltet bis es bei -310V landet, gewartet bis der Sinus die -325V überschreitet und bei auf -310V steigender Spannung die positive fliessenden 10A wieder eingeschaltet. So bekommt man die Leistung ins Netz, die Sinuskurve ergibt sich durch die vorhandeen Netzspannung der anderen Kraftwerke die du so leicht nicht in die Knie zwingen wirst. Damit ist ein Einspeise-Wechselrichter nicht für Inselnetze tauglich (obwohl das manchmal wünschenwert wäre, Stichwort Stromausfall, müsste dann sichergestellt sein, daß man vom Netz getrennt ist, beispielsweise per grossem 3 Phasen 100A Schalter, bei dem ja ein Hilfskontakt sagen könnte, man man nun im Inselbetrieb ist). Ein Inselnetz zu versorgen ist aufwändiger. Eben weil du die Sinuskurve (Spannung) selber erzeugen musst, und damit je nach Bedarf der Leitung in jeder Millisekunde, ach, in jeder Mikrosekunde, zumindest in jedem Takt deines Schaltreglers, gucken musst ob die Spannung gerade gegenüber dem selbsterzeuigten idealen 'führenden' Sinus zu niedrig ist (also Strom in positive Richtung hineinschicken) oder zu hoch ist (also Strom in negativer Richtung herausziehen), und dabei kann es durchaus sein, daß du diese Millisekunde lang deinen Akku (oder den dicken Kondensator am Gleichspannungskreis) LÄDST, eben mit dem Blindstrom, um ihn 10msec später wieder abzugeben (zum Ausgleich der Phasenverscheibung).
Ich habe wahrscheinlich wieder schneller gedacht als geschrieben. Konkret war natürlich nicht geplant einfach stur Sinus-Halbwellen mit 50Hz zu erzeugen, sondern den Leistungsfluss in Richtung Netz möglichst Sinusförmig zu halten (mithilfe einer Spannungsanpassung im Stepdown-Wandler). Wäre dieser Ansatz möglich, sofern der Stepdown schnell genug regelt?
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Sorry für den Doppelpost. Ich habe jetzt mal die Schaltung so aufgebaut wie ich sie mir als simplen Wandler vorstelle (ohne Netzsynchronisation, OCP, OVP etc.). Der 2313 soll ein ATtiny sein, kein AT90, tiny gibts aber bei eagle leider nicht. Funktionsprinzip wie oben beschrieben. Step-Down Wandler erzeugt (annähernde) Sinus Halbwellen (geregelt über das Digitale Poti durch den 2313) und die werden mit 50Hz auf den Trafo geschaltet die pins X2-2, X2-3, X2-4 sind also eine Seite des Trafos mit Mittelanzapfung. Grüße, Fabian
Wieso so kompliziert? Ein µC ist doch bestens in der Lage, ein pulsweitenmoduliertes Sinussignal zu erzeugen. Auch würde ich - je nach Leistung - die MOSFET-Freilaufdioden-Konstruktion durch eine N-Kanal-Halbbrücke ersetzen. Welchen Zweck erfüllt D3, außer die Verluste zu steigern?
Ich hab so ein Ding gebaut... Mein größtes Problem war damals die Netzsynchronisation und einen 50Hz-Trafo wollte ich nicht. Gelöst hab ich das mit einem gesteuerten Netzgleichrichter. Ohne Ansteuerung verhält sich sowas völlig passiv wie ein einfacher Gleichrichter (failsafe), mit Ansteuerung wird er einspeisefähig. Falsch angesteuert explodiert er sofort. Die Synchronisation erfolgt dabei selbstgeführt, also ohne daß sich ein µC darum kümmern muß und irgendwelche Softwareprobleme die FETs verdampfen lassen. Ein µC übernimmt lediglich die Überwachung (ENS). Primärseitig werden die Sinushalbwellen direkt stromgeregelt von einem µC erzeugt und die Leistung so angepasst, daß die Primärspannung nicht einbricht. Die Sinustabellen sind auf das Übertragungsverhalten des Wandlers angepasst, so daß auf seiner Sekundärseite ein sauberer Sinus entsteht. Allerdings bekommst Du für solche einfachen Geräte keine Zulassung mehr. Mal abgesehen von der Eigenbau-Problematik. Heute müssen die Dinger gehobene Anforderungen erfüllen (Einspeisung auf Netzfehler, Einspeisung von Blindstrom) was ohne die genaue Kenntnis der Steuerung recht schwer zu implementieren wird. Die Rundsteuertechnik und ihre Kommandos habe ich noch nirgendwo gefunden. :( Achja und pass auf wem Du sowas schreibst. Sonst kommen die ganzen Chaoten und Moralprediger hier wieder an und krähen rum, du würdest mit Deinem 500W-Einspeisewechselrichter ja nur ahnungslose EVU-Elektriker grillen wollen. Und Strom in Kleinstmengen einspeisen ohne Genehmigung ist ja sowieso eine Straftat, die durch nichts übertroffen werden kann. Darfst Du auch einen Wechselrichter für Inselnetze bauen? Das ist ein vergleichbarer Schwierigkeitsgrad und Du hast keine Probleme mit der Zulassung (solange Du es nicht verkaufst etc.). Inselnetz-Wechselrichter sind auch einfacher zu bauen, da Du sie nicht mit dem Versorgungsnetz synchronisieren mußt. Dafür brauchst Du im Gegenzug eine Spannungsregelung, vor allem auch im Zwischenkreis, sonst hast Du schnell Probleme mit induktiven Blindleistungen. Schaltungstechnisch ist das absolut beherrschbar weil die Blindleistung einfach in den Zwischenkreis zurückfließt. Dieser muß die Blindleistung aber aufnehmen können bzw. bei einem 300V-Zwischenkreis muß der speisende Wandler seine Leistung zurücknehmen.
Fabian S. schrieb: > Das ganze wird selbstverständlich auch nicht direkt am Netz > laufen, sondern höchstens hinter einem Trenntrafo. Den Irrtum hört man häufig, daß ein Trenntrafo wie durch Magie alles ungefährlich macht. Er unterbricht ausschließlich nur den Erdstrompfad. Ich möchte jedenfalls nicht in der Haut des Lehrers stecken, der einem Schüler eine Aufgabe an >42V aufgibt.
Als aller erste Lektion: Mal nur so aus Spaß eine BackUPS von APC von innen anschauen. Hab sowas für meine Eltern benutzt um eine Inselanlage für den Weinkeller zu bauen. Batterie raus, große Batterien rein, PV Laderegler für die Batterien dazu, PV auf das Dach, fertig. Die Dinger sind sehr einfach aufgebaut.
> Den Irrtum hört man häufig, daß ein Trenntrafo wie durch Magie alles > ungefährlich macht. Er unterbricht ausschließlich nur den Erdstrompfad. Ich habe nicht behauptet das er es ungefährlich macht, und ich bin mir der Gefahr durch Netzspannung durchaus bewusst, jedoch dürfte bei abgesicherten und mit einer Drossel begrenzten 100W aus einem Trenntrafo ein geringeres Unfallrisiko bestehen als bei einer Direktanbindung. > Ich möchte jedenfalls nicht in der Haut des Lehrers stecken, der einem > Schüler eine Aufgabe an >42V aufgibt. Ich denke, dass das etwas falsch verstanden wurde. Es ist keine vorgegebene Aufgabe. Mir wurde für die Projektarbeit lediglich das Thema vom Lehrer bestätigt. Ausführung, Themenwahl etc. unterliegen komplett mir und damit übernehme ich auch jegliche Haftung für Schäden an mir selber. > Welchen Zweck erfüllt D3, außer die > Verluste zu steigern? Sie verhindert, das die Freilaufdioden der MOSFET im abgeschalteten Zustand auf die Idee kommen einen Gleichrichter zu formen, und ich damit Anstatt einem Wechselrichter einen Heizlüfter habe, im Falle dass die Versorgung ausfällt. Wenn der Wechselrichter nicht zur Netzeinspeisung verwendet wird ist sie natürlich sinnlos. > Allerdings bekommst Du für solche einfachen Geräte keine Zulassung mehr. Ja leider, obwohl man immernoch die Prüfungen machen lassen kann wenn man denn unbedingt will (und zu viel Geld hat) > Darfst Du auch einen Wechselrichter für Inselnetze bauen? Das ist ein > vergleichbarer Schwierigkeitsgrad und Du hast keine Probleme mit der > Zulassung (solange Du es nicht verkaufst etc.). Wie oben erwähnt darf ich eigentlich alles, aber da mir genügend Zeit bleibt würde ich doch eher auf die "komplette Lösung" setzen, da diese auch mehr Stoff zum schreiben, oder für eventuelle Vorstellungen bei JuFo bietet.
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Fabian S. schrieb: > Mir wurde für die Projektarbeit lediglich das Thema > vom Lehrer bestätigt. D.h. er hat Kenntnis, daß Du mit >42V hantieren willst. Fabian S. schrieb: > Ausführung, Themenwahl etc. unterliegen komplett > mir und damit übernehme ich auch jegliche Haftung für Schäden an mir > selber. Sicher? Ich würde mir als Lehrer dann aber doch von Deinen Eltern bestätigen lassen, daß er von seiner Fürsorgepflicht entbunden ist. Wenn das Ganze doch nur mit 12V laufen soll, ist das natürlich unkritisch. Dann muß man die Sekundärwicklung auch nicht für 230V auslegen, sondern transformiert später hoch, wenn alles läuft. Idealer Weise mit einem Trennstelltrafo rückwärts. 100W zu erreichen, ist bei nur 12V allerdings schon sportlich. Für die Gate-Treiber würde ich ICs benutzen, z.B. TC4420. Deine Transistorstufen dürften zu langsam sein. Und als MC besser einen mit PWM und Totzeit (ATtiny861).
@ magic smoke: wie funktioniert das mit dem gesteuerten Netzgleichrichter? Interessiert mich wirklich sehr. Was ist bei dir die Primärspannung, nutzt du einen 50Hz Trafo, wie sieht dein fremdgesteuerter Gleichrichter aus?
> Für die Gate-Treiber würde ich ICs benutzen, z.B. TC4420. Deine > Transistorstufen dürften zu langsam sein. > Und als MC besser einen mit PWM und Totzeit (ATtiny861). OK, hinter dem TL494 muss ich mir nochmal überlegen ob ich nen Treiber einbau, aber bei den FETs für die +/- Umschaltung des Sinus seh ich bei 100Hz nicht so wirklich ein Problem, vorallem da die im Nulldurchgang schalten. ATtiny861 ist interressant, danke für den Tipp, da der TL494 das PWM übernimmt und der ATtiny nur nen Timer fürs Samplen vom Sinus braucht ist der eher unnötig imho.
So etwas baut man klassischerweise mit einer simplen Halbbrücke und LC-Filter. Die Software entwickelt man sowieso an Kleinspannung. Dafür reicht ein simples Halbbrücken-IC (L298 o.Ä.) mit einem einfachen Transformator. Schulen haben normalerweise passende Transformatoren für die Steckdose, dann ist das ganze auch ungefährlich. Die Regelung ist eine ganz einfache PFC-Regelung, nur eben in vier Quadranten. Wenn man es braucht kann man auch mit einer DQ-Transformation arbeiten und Blind/Wirkstrom getrennt regeln. Das ist ein gängiges Verfahren und überhaupt kein Hexenwerk. Ich würde aber erst einmal mit einem selbstgeführten Wechselrichter (=Inselnetz) anfangen und dann erst die Synchronsation auf ein vorhandenes Netz einbauen.
Fabian S. schrieb: > Sie verhindert, das die Freilaufdioden der MOSFET im abgeschalteten > Zustand auf die Idee kommen einen Gleichrichter zu formen, und ich damit > Anstatt einem Wechselrichter einen Heizlüfter habe, im Falle dass die > Versorgung ausfällt. Wo genau heizlüftet da dann was? Der Wechselrichter versorgt sich dann einfach nur selbst aus dem Stromnetz.
Jaja, die alten APC USVs. Der letzte Dreck. So einen 50Hz Rechteckgenerator mit 24V-Eisenschwein und Mittelanzapfung (Gegentaktwandler) bau ich Dir mit dem TL494 in gefühlten drei Minuten zusammen. Na gut, gehen wir mal ein wenig auf die Versuche des TE ein... Wenn Du sowieso mit einem 50Hz Eisenschwein arbeiten willst, kannst Du auch diesen als Trenntrafo benutzen. Damit kannst Du den 230V-Kreis völlig berührungssicher aufbauen und danach ist Deine Bastelarbeit nur noch an sicher getrennter Kleinspannung angeschlossen. Die 230V interessieren dann nicht mehr. C1 würd ich auf keinen Fall als Elko auslegen, sondern nur ein paar µF Folie. Nur damit die PWM-Frequenz nicht in den 50Hz-Trafo geht, mehr muß der gar nicht machen. Durch die starre Kopplung mit dem Netz hast Du an dieser Stelle sowieso die 100Hz Halbwellen, egal ob Du da jetzt mega-mäßig glättest oder nicht. D3 würde ich ebenfalls weglassen. Was ist schlimm daran, wenn sich der Wechselrichter mit vielleicht 1-2W Eigenverbrauch aus dem Netz versorgt? Dafür bleibt er ohne Primärspannung bedienbar und der 50Hz-Trafo alleine wird die größten Verluste erzeugen. Du mußt nur aufpassen, weil die Spannung aus dem Trafo auch an der Eingangsseite zur Verfügung steht. Plan B wäre ein kleines Hilfsnetzteil zu verwenden, welches die Elektronik des Wechselrichters versorgt und bei Nichteinspeisung die Leistungskomponenten komplett abzuschalten (Trennung der 230V-Seite des Trafos vom Netz via Relais). Das kann man dann im Fehlerfall auch als "Angstrelais" gebrauchen. Du mußt Dir sowieso noch Gedanken über eine Synchronisation mit dem Stromnetz und die ENS (Netzüberwachung) machen. Du darfst auf jeden Fall nur einspeisen wenn Du Dir sicher bist, daß ein "gültiges 230V-Netz" anliegt und mußt eine Inselnetzbildung verhindern. Sonst kann es passieren, daß irgendwer die Leitung, an der Dein Wechselrichter hängt, abschaltet und wenn Du nicht ebenfalls abschaltest dort unerwartet Spannung anliegt. Da reichts aus, wenn aus irgendwelchen Gründen der Sicherungsautomat für Dein Zimmer fällt. Problematisch ist auch, wenn Du in diesem Fall nur 5W verbrauchst, aber 100W einspeist. Wenn Du nicht alle stand-by-Netzteile zerknallen sehen willst, mußt Du SOFORT abschalten BEVOR die Spannung kritisch weit hochläuft. > 100W zu erreichen, ist bei nur 12V allerdings schon sportlich. Blödsinn. Das sind inklusiv Verluste nicht mal 10A. Für mich ist das Schwachstrom. Das schafft er zur Not wirklich sogar mit seinem P-FET-Stepdown, nimmt er einfach 2-3 FETs parallel und schon wird sogar der Wirkungsgrad annehmbar. > Deine Transistorstufen dürften zu langsam sein. Nochmal Blödsinn. Ich verwende mit dem TL494 derartig aufgebaute Treiber für bis zu 100kHz PWM-Frequenz. Das reicht auch bei 2-3 FETs pro Strang noch locker aus und man bekommt auch dann noch schöne steile Schaltflanken. Zu meinem Patent: Ich möchte das nicht restlos in diesem Forum offenlegen. Dafür haben es mir zuviele "Interessierte" miesgeredet und ich bin ehrlich mit den 2-3 Moderatoren unzufrieden, die hier zum Lachen in den Keller gehen und alles was lustig ist sofort löschen. Jedes Mal ärgere ich mich darüber. Anderen helfen ja, was fertiges für andere machen nein! Der Wandler ist ein µC-gesteuerter Gegentaktwandler, was anderes packt die Leistung nicht. Die 500W werden bei 11-18V Primärspannung erreicht, wobei aber nur 15-18V genutzt werden (MPP Tracking). 11V kann das Ding nur, weil ich zum Testen Bleiakkus verwendet habe. Die Spitzenleistung der Schaltung im MPP liegt deutlich höher, das begrenzende Bauteil ist der Wandlertrafo. Etwa 800W können auf Dauer gehalten werden (lüftergekühlt), noch mehr würde den Trafo überhitzen. Der kommt aus einem alten PC-Netzteil und mehr ist nicht drin. Die Leistungsstufe des Wandlers verträgt locker 200A (2x4 IRFB3207), der Gleichrichter ist mit 20A/600V-FETs bestückt. Im Vergleich zum Trafo bleiben die Halbleiter eiskalt. Bin halt kein BWLer und die 20 Euro mehr für die Bauteile war's mir wert. Einen 50Hz-Trafo gibts nicht, der Wandler arbeitet mit geregeltem Strom direkt auf das Netz. Dadurch kann man die Schaltung aber nicht als Inselwechselrichter gebrauchen, bzw. nur für rein ohmische Lasten. Das Ding könnte zwar durch Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung induktiv oder kapazitiv einspeisen, aber es gibt keinen Gleichspannungs-Zwischenkreis, der zurückfließende Blindleistung aufnehmen könnte. Die ENS überwacht die 50Hz Netzfrequenz und Netzspannung. Bei zu großen Abweichungen wird abgeschaltet. Der Schutz gegen Überspannung ist dabei in Hardware aufgebaut (Sperrung der Treiber für Wandler und Gleichrichter, dadurch schnelles Abschalten aller FETs), so wird bei Überspannungen auch innerhalb einer Halbwelle abgeschaltet. Da muß sich keine Software drum kümmern. Dieser Zustand wird auch beim Start eingenommen und kann erst durch ein "alles okay"-Signal der ENS verlassen werden. Die Steuerung hab ich letztendlich auf drei µCs aufgeteilt. Die ENS und die Wandlerführung waren mir zu heiß, um die Dinge sollte sich ein µC alleine kümmern und nicht von anderem Kram gestört werden. Außerdem sitzt die ENS auf der 230V-Ebene. Der dritte µC macht nur noch unwichtigen Kram wie die Leistungssteuerung (MPP-Tracking) und LCD-Ausgaben. Eine echte Benutzerführung bzw. Parametrisierung hab ich noch nicht eingebaut.
magic smoke schrieb: > Jaja, die alten APC USVs. Der letzte Dreck. So einen 50Hz > Rechteckgenerator mit 24V-Eisenschwein und Mittelanzapfung > (Gegentaktwandler) bau ich Dir mit dem TL494 in gefühlten drei Minuten > zusammen. Wer redet denn davon? Es geht um einen Sinus-Wechselrichter, nicht um Blockkommutierung oder gar reine Rechteckwandler. Einen Schüler kann man nicht an Niederspannung basteln lassen, also arbeitet der an einem Trafo, mit Kleinspannung. Trotzdem kann man die gleichen Regelverfahren verwenden. Später muss man nur die Endstufe austauschen. magic smoke schrieb: > Zu meinem Patent: Patent? Das klingt nach einem stinknormalen zweistufigen Konzept eines Solarwechselrichters, nur halt auf Bastelniveau. Stand der Technik ist ein galvanisch getrennter Wandler (Ob jetzt Gegentakt oder Vollbrücke ist eher eine Frage der Leistung) und eine dahinter geschaltete H-Brücke (oder auch Multilevel-Lösungen, die aber prinzipiell das selbe machen) mit einer PFC-artigen Regelung oder einer feldorientierten Regelung.
Vielleicht hättest Du den ganzen Thread lesen sollen, da werden die APC-USVs als Beispiel für Inselnetz-Wechselrichter angesprochen. Das sind sie, aber eben unterste Schublade. War also nicht meine Idee. Vollbrücken-Wechselrichter an 12V. NA KLAR!! **Meinung steht** PFC-artige Regelung. Was ist das denn? Wird die PFC jetzt zum Grundstandard der Leistungselektronik? Ich weiß was Du meinst, aber nur weil eine PFC nach ähnlichem Prinzip geregelt wird, sehe ich die lange nicht als Grundlage. Und was das Problem mit den 230V angeht... Deswegen sagte ich ja, er soll den 230V-Teil zuerst aufbauen. Das kann er spannungsfrei machen, im "Bastelbetrieb" braucht dieser Teil dann nicht mehr angefasst werden und kann dann schon berührungssicher verbaut sein. Er baut ja keinen 350V Zwischenkreis, so gesehen ist sein Einspeisewechselrichter sogar sicherer als ein Inselnetz-Entwurf. Außerdem finde es kacke, wenn man (fähigen!) Kindern das Basteln mit sowas untersagt. Damit hemmt man ihre Entwicklung. Bei mir hatte schon der Buddelkasten 3x63A anliegen und ich lebe auch noch. Dafür hab ich meine Kindheit nicht mit Anime-Serien, unmotiviertem Abhängen vor der Playse und weiterem Hartz4-TV vergeudet. Ich hatte Spiel, Sport, Spaß und 400V. Stinknormal... Yep, genau. Ein ganz normaler anderer einfach funktionierender Einspeisewechselrichter. Ist was falsch daran? Hast Du ein Problem damit? Aber es klingt gut. Das werd ich dem Ding zum Namen machen. JAGTI! Aber direkt zweistufig ist er nicht. Der Wandler arbeitet ja direkt auf das Netz, lediglich mit nachgeschalteter Kommutierung.
magic smoke schrieb: > Vollbrücken-Wechselrichter an 12V. NA KLAR!! **Meinung steht** Ja. Es geht um das Funktionsprinzip und darum, dass ein Laie daran rumbastelt. Nicht um eine sinnvolle, reale Anwendung. magic smoke schrieb: > PFC-artige Regelung. Was ist das denn? Wird die PFC jetzt zum > Grundstandard der Leistungselektronik? Ist sie schon lange. Bei rückspeisefähigen Einheiten seit mindestens 10-15 Jahren Stand der Technik. magic smoke schrieb: > Ich weiß was Du meinst, aber nur > weil eine PFC nach ähnlichem Prinzip geregelt wird, sehe ich die lange > nicht als Grundlage. Weil du offensichtlich Laie und Bastler bist. magic smoke schrieb: > Und was das Problem mit den 230V angeht... Deswegen sagte ich ja, er > soll den 230V-Teil zuerst aufbauen. Das kann er spannungsfrei machen, im > "Bastelbetrieb" braucht dieser Teil dann nicht mehr angefasst werden und > kann dann schon berührungssicher verbaut sein. Er baut ja keinen 350V > Zwischenkreis, so gesehen ist sein Einspeisewechselrichter sogar > sicherer als ein Inselnetz-Entwurf. Es geht um ein Projekt, an dem er niemals an Niederspannung arbeiten darf. Von daher ist es absolut sinnlos, ein solches Teil aufzubauen. magic smoke schrieb: > Stinknormal... Yep, genau. Ein ganz normaler anderer einfach > funktionierender Einspeisewechselrichter. Ist was falsch daran? Hast Du > ein Problem damit? Aber es klingt gut. Das werd ich dem Ding zum Namen > machen. JAGTI! Das was falsch daran ist, ist dass du es "Patent" nennst, obwohl es nur eine Bastelei ist, bei der du ohne Kenntnis des Stands der Technik das Rad neu erfindest. magic smoke schrieb: > Aber direkt zweistufig ist er nicht. Der Wandler arbeitet ja direkt auf > das Netz, lediglich mit nachgeschalteter Kommutierung. Das zweistufige Konzept ist Stand der Technik, der in allen Solarwechselrichtern zum Einsatz kommt. Was du da gebaut hast will ich gar nicht beurteilen.
schüler = lehrling => darf (selbstständig) nichtmal den ganzen kleinspannungsbereich ausreizen... rechtlich ist der lehrer + eltern dran wenn sie nix dagegen tun! nimm einfach einen schönen 230/12V Trafo mit CE mark, schön vergossen der so um die 100W kann und speise daran ein... Im grunde hättest du dann einen Micro-Inverter oder auch Modulinverter genannt. Übrigends kannst du dir etwas sparen, wenn du einen mit Mittelanzapfung nimmst. Dann brauchst du nur 2 N-Mos transistoren mit dazupassenden Gate-Treibern. Die Mittelanzapfung kommt dann an + vom Modul bzw vom Netzteil beim testen. einen zwischenkreis brauchst du auf jedenfall weil du aus dem modul einen DC-Strom ziehen musst/sollst. Ich würde vom Modul mit 12..19V Leerlaufspg auf 24V hochboosten und dann von dort aus die 12V trafowicklung bestromen. der zwischenkreis ist dann natürlich nicht stabil sondern hat einen 50Hz brumm vom einspeisen drauf. Zum einlesen ist sicher der Hinweis mit der PFC richtig! 73
Hans Wilhelm schrieb: > Übrigends kannst du dir etwas sparen, wenn du einen mit Mittelanzapfung > nimmst. Dann brauchst du nur 2 N-Mos transistoren mit dazupassenden > Gate-Treibern. Ohne Drossel die den Strom glättet? Ohne Freilaufdiode?
Wie der Stand der Technik heute ist, fand irgendein MOD leider nicht so wichtig. Und Du hast davon keine Ahnung, da bin ich mir sicher. Zumindest nicht komplett, weil Großanlagen sind alles andere als zweistufig. EGAL.
> Mir wurde für die Projektarbeit lediglich das Thema > vom Lehrer bestätigt. reicht voellig aus. Damit ist es ein SCHULprojekt und kein privatprojekt.
magic smoke schrieb: > Wie der Stand der Technik heute ist, fand irgendein MOD leider nicht so > wichtig. Wieso? Meine Beiträge wurden nicht gelöscht. magic smoke schrieb: > Zumindest nicht komplett, weil Großanlagen sind alles andere als > zweistufig. Gerade diese Großanlagen kenne ich viel besser, weil ich genau diese professionell entwickele. Darum ging es aber nicht, deshalb habe ich es nicht erwähnt. Aber lass mich doch an deinem allumfassenden Wissen teilnehmen und zum Beispiel sagen, wie du eine solche Großanlage einstufig mit MPP-Tracking, galvanischer Trennung, Gleichstrom an der Solarzelle und Sinusstrom am Netz realisieren würdest.
Wieso sollte ich? Ich bin doch nicht bescheuert. In diesem Forum pack ich mit Absicht kein bißchen Wissen mehr aus. Solange bis hier ein bestimmter Mod zur Vernunft kommt und seine permanente Löschwut überwindet. Ich wette ich krieg das alles bis auf die galvanische Netztrennung mit einer einzigen Vollbrücke hin. Du kannst mich gerne als Entwickler einstellen, falls Du eine gut gefüllte Portokasse hast. Nochmal: Wechselrichter für Großanlagen sind nicht galvanisch getrennt. Müssen sie auch nicht. Da gehts nur um Wirkungsgrad, damit möglichst viel EEG-Geld gedruckt werden kann. Und auch wenn diese Info hier sowieso wieder gelöscht wird - wer sich nachts an den Kabel der Solarmodule solcher Anlagen zu schaffen macht, verbrennt. Ist mir aber auch scheißegal, weil ich muß den hinterher nicht zusammenfegen.
magic smoke schrieb: > Ich wette ich krieg das alles bis auf die galvanische Netztrennung mit > einer einzigen Vollbrücke hin. Du kannst mich gerne als Entwickler > einstellen, falls Du eine gut gefüllte Portokasse hast. Na, und jetzt überlege doch mal, was ich oben in einer meiner ersten Posts vorgeschlagen habe? Dämmert es jetzt? Einen hilflosen und dann noch arroganten Bastler brauche ich als Entwickler bestimmt nicht. magic smoke schrieb: > Nochmal: Wechselrichter für Großanlagen sind nicht galvanisch getrennt. > Müssen sie auch nicht. Doch, das müssen sie. magic smoke schrieb: > Da gehts nur um Wirkungsgrad, damit möglichst > viel EEG-Geld gedruckt werden kann. Nein, es geht in erster Linie um elektrische Sicherheit und um den Schutz der Solarzeleln (Stichwort TCO-Korrosion).
http://www.photovoltaikbuero.de/pvKnowHowBlog/tabid/128/EntryId/75/Trafolose-Wechselrichter.aspx http://www.elektroniknet.de/power/power-management/artikel/82227/ http://www.photovoltaik-guide.de/wechselrichtertypen Erste paar Treffer bei Gugel. So und nun geh nach Hause und werd schlau.
Und? Da steht nichts, was meinen Aussagen widersprechen würde.
Schwaches Gedächtnis? Unfähig die Links zu öffnen? Kein Problem. > Das zweistufige Konzept ist Stand der Technik, der in allen > Solarwechselrichtern zum Einsatz kommt. und >> Wechselrichter für Großanlagen sind nicht galvanisch getrennt. >> Müssen sie auch nicht. > Doch, das müssen sie. Allein Link #1 meint dazu: Wie in der normalen Stromversorgung, bei der man ja auch mit 230 V operiert, setzte sich aber auch in der Photovoltaik immer mehr der Trend zu höheren Spannungen durch und das obwohl diese Spannungen in der Tat lebensgefährlich sind. Das gilt für die 230V Wechselspannung aus dem Netz genauso wie für die hohen Gleichspannungen in Photovoltaiksystemen mit trafolosen Wechselrichtern. Der Vorteil von hohen Systemspannungen liegt schlicht darin, dass man elektrische Leistungen bei höheren Spannungen mit wesentlich geringeren Strömen übertragen - und damit die stromabhängigen Verluste minimieren kann. Ein weiterer Vorteil der trafolosen Wechselrichter besteht darin, dass man sehr viel mehr Solarmodule in Reihe verschalten kann und dadurch größere Leistungen pro Strang erhält. Bei einer großen Photovoltaikanlage von mehreren 100 kWp macht sich dies deutlich in einem niedrigeren Systempreis bemerkbar, da man wesentlich weniger Stränge verkabeln und im Betrieb überwachen muss. Die echten trafolosen Geräte, die aus einem variablen Gleichsstrom und einer variablen Gleichspannung einen Wechselstrom generieren, der in eine nahezu konstante Netzspannung eingespeist wird. Beispiele hierfür sind die Kaco POWADOR Serie oder die SMA SMC 6000TL -11000TL Dass dies überhaupt möglich ist, liegt an einer Eigenschaft von Solargeneratoren, die für Laien auf den ersten Blick nicht unbedingt intuitiv ist. Die Solarmodule erreichen Ihre Spannung nämlich schon bei einer sehr niedrigen Einstrahlung. Diese Spannung erhöht sich auch nur unwesentlich wenn die Module stärker von der Sonne beschienen werden. Was sich dagegen signifikant ändert, ist der Strom, den man dem Modul entnehmen kann ohne dass seine Spannung komplett zusammenbricht. Es ist daher auch nicht notwendig die Spannung des Solargenerators bei niedrigen Einstrahlungen mit einer Elektronik künstlich anzuheben. Man muss bei der Auslegung des Solargenerators lediglich darauf achten, dass dieser auch bei sehr hohen Temperaturen noch mindstens die 325 V erreicht (siehe hier). Ist die Netzspannung am Einspeisepunkt einmal höher und liegt z.B. bei 243 V muss natürlich auch die mindestens benötigte Solargeneratorspannung um den gleichen Wert wachsen und liegt dann bei 243* Wurzel(2) = 344 V. In der Praxis bedeutet dies, dass immer eine bestimmte Mindestanzahl an Modulen in Reihe geschaltet werden muss um diese Spannung zu erreichen. <Ende der Durchsage>
Wunderbar! Du hast deine eigene Unfähigkeit vertuscht, indem du mit einer aufwändigen Recherche ganze zwei Worte meiner Aussagen entdeckt hast, auf denen du jetzt herumhaken kannst. Das stärkt deine eigene Kompetenz aber nicht wirklich, vor allem nicht im Bezug auf das Thema, bei dem du einem Schüler vorschlägst, mit Netzspannung zu arbeiten. Fakt ist: Es gibt Systeme, bei denen galvanische Trennung Pflicht ist. Meintwegen gibt es auch welche, bei denen es ohne geht, die aber technisch einige Nachteile haben (was übrigens deine Links bestätigen). Fakt ist auch, dass zweistufige Konzepte bei Stringwechselrichter immer noch Stand der Technik sind (auch wenn mein "alle" vielleicht etwas übertrieben war). Fakt ist auch, dass der Netzwechselrichter, den ich beschrieben habe, auch bei trafolosen Konzepten und auch bei Großanlagen genau so realisiert wird. Um die zweite Stufe ging es hier außerdem gar nicht, sondern eben nur um den Netzwechselrichter.
Ach, noch ein Fakt: Auch trafolose Wechselrichter sind durchaus gerne mal zweistufig aufgebaut. Auch das sagt dein Link.
Jo, ist schon komisch, oder?! Und die aufwendige Recherche hat in Summe nicht mal fünf Minuten gedauert. Übrigens - nur um das von Dir verdrehte wieder richtigzustellen - ich hab nie vorgeschlagen, daß ein Schüler mit 230V rumspielen soll. Ich hab beschrieben, wie mein PATENT funktioniert. Seines arbeitet ja mit einem Trafo und 12V im eigentlichen Wechselrichter. Ich sags auch gerne nochmal: Nach dem spannungslosen Aufbau seines 230V-Teils vor dem Trafo braucht er dort nie wieder dran und kann diesen berührungssicher verpacken. Der Rest (wo er dann arbeiten muß) sind bei seiner Version 12V Kleinspannung. Darüber, daß alles Vor- und Nachteile hat, brauchen wir uns nun wirklich nicht auch noch zu streiten. Aber scheinbar überwiegen bei Großanlagen die Vorteile der trafolosen Systeme und der Wandel der Zeit ist an Dir als ach so großem Entwickler wohl spurlos vorbeigezogen.
magic smoke schrieb: > Ich hab > beschrieben, wie mein PATENT funktioniert. Es ist nur kein Patent, wenn man den Stand der Technik dilettantisch nachbaut. magic smoke schrieb: > Nach dem spannungslosen Aufbau seines 230V-Teils vor dem Trafo > braucht er dort nie wieder dran und kann diesen berührungssicher > verpacken. Das widerspricht aber jeglicher strukturierten Vorgehensweise. Ein Aufbau muss schon vernünftig getestet werden und dazu gehören auch Messungen unter Spannung. Sonst fliegt das Ding um die Ohren und wird eben eine thermische oder mechanische Gefahr. magic smoke schrieb: > Der Rest (wo er dann arbeiten muß) sind bei seiner Version > 12V Kleinspannung. Und wer sagt, dass er die notwendigen Fachkenntnisse hat, um eine sichere Trennung zu gewährleisten? Das ist gar nicht so einfach, auch wenn du dir das als Laie nicht vorstellen kannst. Fakt ist: Er würde mit deinem Vorschlag sein Leben gefährden, und das kann man nicht so einfach stehen lassen. magic smoke schrieb: > Aber scheinbar überwiegen bei Großanlagen > die Vorteile der trafolosen Systeme und der Wandel der Zeit ist an Dir > als ach so großem Entwickler wohl spurlos vorbeigezogen. Meine Güte, bist du aber beratungsresistent. Großanlagen speisen in das Mittelspannungsnetz ein, und das machen sie nicht direkt. Da ist also nichts mit trafolos.
ROFL. Ja, bei Großanlagen, die in die Mittelspannungsebene einspeisen, brauchst Du tatsächlich einen Trafo. Aber ausschließlich damit Du die 10kV erreichst. Da arbeitet meistens eine ganze Batterie an Wechselrichtern auf einen Trafo bzw. der Wechselrichter ist so groß, daß er nicht mehr an 400V Drehstrom angeschlossen werden kann. Wenns danach geht, sind sogar Atomkraftwerke galvanisch netzgetrennt. Die haben nämlich Maschinentransformatoren, damit sie trotz 20-30kV Generatorspannung die 400kV Höchstspannungsebene erreichen.
magic smoke schrieb: > Jaja, die alten APC USVs. Der letzte Dreck. So einen 50Hz > Rechteckgenerator mit 24V-Eisenschwein und Mittelanzapfung > (Gegentaktwandler) bau ich Dir mit dem TL494 in gefühlten drei Minuten > zusammen. Soso. Hast du jemals auch so ein (richtig) Eisenschwein vermessen? Der Sinus ist drastisch sauberer als der aus dem Netz. Ich war baff, als ich das das erste Mal gesehen habe. Ja, ich kenne die Schaltung. Nein, ich hätte einen derart astreinen Sinus von dieser primitiv anmutenden Schaltung auch nicht erwartet. Nein, ich glaube dir alles mögliche, aber nicht die Protzerei, dass du das in wenigen Minuten aufbaust.
magic smoke schrieb: > Ja, bei Großanlagen, die in die Mittelspannungsebene einspeisen, > brauchst Du tatsächlich einen Trafo. Aber ausschließlich damit Du die > 10kV erreichst. Da arbeitet meistens eine ganze Batterie an > Wechselrichtern auf einen Trafo bzw. der Wechselrichter ist so groß, daß > er nicht mehr an 400V Drehstrom angeschlossen werden kann. Wahnsinnig scharf erkannt. Und ändert das etwas an meinen Argumenten? Nein. magic smoke schrieb: > Wenns danach geht, sind sogar Atomkraftwerke galvanisch netzgetrennt. Wahnsinnig scharf erkannt. Und ändert das etwas an meinen Argumenten? Auch nicht.
In gefühlten drei Minuten. Natürlich dauerts in der Praxis etwas länger. Wollte nur zum Ausdruck bringen, daß so ein Rechteckgenerator vollkommen unproblematisch ist. Ich hatte mehrere 24V APC-USVs und da kam wirklich nur ein hässliches 50Hz Rechteck raus. Möglicherweise haben sie auch andere Patente gebaut, diese sind dann nicht bis zu mir durchgedrungen. :) Meine Siemens USV macht auch einen ordentlichen Sinus.
Eure Diskussion darüber wer was wie und wie gut macht ist ja schön, aber leider hilft mir das nicht viel weiter. Danke an alle sinnvollen Beiträge, die ich auch durchaus versuchen werde in mein Konzept einzubauen, da doch viel Sinnvolles (und vorallem vereinfachendes dabei war), doch durch die Diskussion hat wohl jetzt niemand mehr Lust das ganze hier noch durchzulesen und ich denke damit hab ich auch nicht wirklich eine Chance noch hilfreiche Beiträge zu erhalten. Ich werde nun erstmal eine Prototyp Platine im niederen Zweistelligen Leistungsbereich aufsetzen und mich dann eventuell, wenn ich Lust habe in einem weiteren Thread dazu melden. Wenn ich demnächst Hilfe brauche werde ich aber wahrscheinlich bei unserer Fachhochschule anfragen und mir nen Termin bei nem Prof holen, denn selbst die Diskussionen auf Partys bei uns sind geistreicher als euer "Wer ist der bessere" Kampf. Grüße, Fabian
Ach guck an. Der Herr ist zu faul zum Lesen. Dabei war bei einem meiner Links sogar ein Blockschaltplan eines solchen Wechselrichters dabei. Gut, spätestens jetzt ists mir auch egal, ob Dir das Ding gelingt oder ob Du nur FETs zum Ventilieren bringst. Viel Spaß! Sorry aber ich find Dir haben viele geholfen. Oder zumindest probiert. Wenn Du das nicht annimmst, Pech. Was hattest Du erwartet? Daß Dir jemand den Scheiß komplett abnimmt? Du bist sowieso an dem Punkt angekommen, wo Du einen Prototypen bauen mußt, da Du wahrscheinlich an Deinem Konzept festhältst und es wahrscheinlich auch irgendwann funktionieren wird. Wenn Du nun keine Tips mehr bekommst, dann eher aufgrund Deines letzten Beitrages als wegen meiner Meinungsdifferenz mit Antimedial.
Dann lies du erstmal >Danke an alle sinnvollen >Beiträge, die ich auch durchaus versuchen werde in mein Konzept >einzubauen, da doch viel Sinnvolles (und vorallem vereinfachendes dabei >war) Damit habe ich weder dich noch Antimedial ausgeschlossen.
magic smoke schrieb: > Wenn Du nun keine Tips mehr bekommst, dann eher aufgrund Deines letzten > Beitrages als wegen meiner Meinungsdifferenz mit Antimedial. Nein, sondern wegen deine überaus arroganten Weise, die du mit Fabian umspringst. Fabian S. schrieb: > doch durch die Diskussion hat wohl jetzt niemand mehr Lust das > ganze hier noch durchzulesen und ich denke damit hab ich auch nicht > wirklich eine Chance noch hilfreiche Beiträge zu erhalten. Das stimmt. Aber wenn du soweit bist und deinen Prototyp hast, kannst du dich ja wieder melden. Wie baust du das ganze nun auf? Bleibst du bei deine komplexen Lösung? Ich würde dir einfach mal ein Blick in ein Buch über Leistungselektronik in das Kapitel "selbstgeführte Stromrichter" und "netzgeführte Stromrichter" empfehlen. Dort sind Standardschaltungen drin, und du willst ja nichts anderes als eine Standardschaltung nachbauen und nichts neues erfinden. Das ist besonders im Hinblick, dass du dir Hilfe bei einem FH-Prof suchen willst, wichtig. Denn der wird dir sehr wahrscheinlich nichts anderes raten als erst einmal die Literatur zu sichten. Bei wissenschaftlicher Arbeit steht immer an erster Stelle, dass man den Stand der Technik sichtet. Du wirst dann wahrscheinlich feststellen, dass die Elektronik an sich nichts wildes ist (zumindest wenn du unserem Rat folgst und das ganze mit Kleinspannung aufbaust). Die Kunst liegt eigentlich nur in der Software. Dort hast du den ersten Ansatz mit einer PLL ja schon richtig erkannt. Wenn du Interesse hast, kann ich dir zu dem Thema vielleicht noch die ein oder andere Doktorarbeit zu dem Thema nennen. Dann aber nur privat per Mail, ich habe nämlich eigentlich genauso wenig Lust auf diese ewige Diskussionen.
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