Hallo Community,
Also ich bin gerade dabei einen Frequenzumrichter zu bauen. Dies soll
als Matura-Projekt (italienisches Schulsystem) dienen.
Also beim Einstecken des Umrichters sollen die
Zwischenkreiskondensatoren langsam über einen Vorladewiderstand geladen
werden. Dann soll dieser Vorladewiderstand über einen Schließerkontakt
eines Relais überbrückt werden.
Ich habe mir vorgestellt, dass dieser Kontakt bei 210V schließen soll
(FU mit einphasigen Eingang).
Nun meine erste Frage: Wie kann ich realisieren, dass ein Relais erst
bei solchen Spannungen von ca. 210V anzieht und den Kontakt schließt?
Gibt es eventuell fertige Relais die dies können?
Frage zwei: Da mein Frequenzumrichter mit einphasig 230V/50Hz
Eingangsspannung und B2U Gleichrichterschaltung arbeitet muss eine
Brummspannung von ca. effektiv 230V geglättet werden. Welche kapazität
sollte verbaut werden und wie groß und mit welcher Leistung sollte der
Vorladewiderstand ausgelegt werden?
Danke schon mal für die Hilfe
Tech Nick schrieb:> Welche kapazität> sollte verbaut werden
Das ist abhängig von max. erlaubten Spannungsrippel und vom Strom:
C=Q/U
Q=I*t
t=2/50Hz=10ms Der Kondensator wird zwei Mal pro Periode nachgeladen
C=(I*10ms)/U Wobei I der Strom der aus den Kondensatoren fließt und U
der Spannungsrippel ist.
Sobald Du den Wert fuer den ZK_Elko festgelegt hast, waehlst Du einen
vernuenftigen Wert fuer den Leistungswiderstand. Das Relais kannst du
über die Zeit schliessen … ist unkritisch.
Tech Nick schrieb:> und mit welcher Leistung sollte der> Vorladewiderstand ausgelegt werden?
Im Normalfall wird da der Einschaltvorgang eher selten stattfindet nicht
nach Leistung sondern nach Impulsenergie ausgelegt.
Die Dimensionierung hängt auch davon ab wie schnell der
Zwischenkreiskondensator geladen werden soll und wie hoch der maximale
Ladestrom werden soll.
Gruß Anja
Hallo,
noch ein Tipp, damit das Relais schließen noch unkritischer wird:
Es gibt Ladewiderstände mit PTC-Charakteristik:
http://www.epcos.de/epcos/192854/tech-library/artikel/products---technologies/article-products---technologies/ueberstroeme-sicher-begrenzen/192058
Sollte aus irgendeinem Fehler der Zwischenkreis belstet werden während
das Relais noch offen ist oder das Relais nicht schließen, brennt dir
der Widerstand nicht ab, weil er selber hochohmig wird.
Wichtig ist, dass der Widerstand nur im Fehlerfall hochohmig wird, nicht
im Normalbetrieb (man kann das über die thermische Kapazität berechnen).
Tech Nick schrieb:> dass ein Relais erst> bei solchen Spannungen von ca. 210V anzieht
Nach einer kurzen ZEIT wäre besser, als bei einer bestimmten Spannung,
da sonst bei Unterspannung dieser Vorwiderstand überlastet und evtl.
ausglühen würde.
Wenn deine Zwischenkreisspannung bei starker Belastung einbricht, gibt
es 2 Möglichkeiten:
a) Dein Relais fällt wieder ab und der Vorwiderstand ist wieder aktiv.
D.h. die ZK-Spannung bricht vollends zusammen. Damit hängt der Vorwid.
im Laststromkreis und macht einen auf Glühwürmchen.
b)Wenn dei Relais geschlossen bleibt bei einem Spannungseinbruch, dann
wird der Impuls-Ladestrom für die Elkos auch wieder höher, als du
ursprünglich zulassen wolltest.
Damit wäre die Relais-Geschichte obsolet. Es sei denn, du blockierst die
Endstufe bei Unterspannung.
Tech Nick schrieb:> Dann soll dieser Vorladewiderstand über einen Schließerkontakt> eines Relais überbrückt werden.
Soll dieser Vorwiderstand auf der Wechselspannungsseite sitzen?
Falls nicht, brauchst Du ein spezielles (teures) Relais, welches
höhere (>30 V) Gleichspannungen schalten kann.
Gruss
Harald
Der Umrichter wird doch bestimmt über ein wenig Intelligenz verfügen,
und über eine Messung der Zwischenkreisspannung. Dann kann dieser uC
auch das Schütz zur Überbrückung des Ladewiderstands mit bedienen.
Alternativ (besser, professioneller) läufts mit einer aktiven oder
wenigstens passiven PFC-Schaltung: Aktiv wird der Zwischenkreis mit
PFC-Chip und Leistungsstufe aufgeladen, passiv geht's mit einer
50Hz-Drossel. Beide Varianten lassen sich z.B. in PC-Netzteilen
abschauen (bzw. ein solches für ein Einzelstück zur Teilegewinnung
ausnutzen).
Welchen Leistungsbereich strebst du an?
Harald Wilhelms schrieb:> Soll dieser Vorwiderstand auf der Wechselspannungsseite sitzen?> Falls nicht, brauchst Du ein spezielles (teures) Relais, welches> höhere (>30 V) Gleichspannungen schalten kann.
Gleichspannung einschalten geht mit jeden Relais und abschalten muss er
damit nicht.
Ein Ntc würede schon funktionieren um die Kondensatoren zu laden...
Jedoch was passiert wenn man die Kondensatoren aufladen lässt und dann
den Motor am Umrichter nicht einschaltet? Der Ntc wird wieder hochohmig
(Kondensatoren geladen, Motor aus bedeutet kein Strom durch den Ntc und
er wird hochohmig)
Dies wird dann zum Nachteil wenn man den Motor plötzlich mit hochohmigen
Ntc einschaltet oder?
Und was passiert wenn der Motor nur mit 5Hz laufen soll? ist dann der
Ntc nicht hochohmig weil zu wenig Strom fließt? Überbrückung dennoch
notwendig?
NTC schwer zu dimensionieren weil ein Kompromiss nötig ist.
Den Richtigen zu finden wird auch nicht ganz einfach sein.
Verliere nicht zu viel Zeit mit diesem Detail, du wirst wohl
noch schwierigere Hürden überwinden müssen ! Ein billiger
Hochleistungswiderstand tut es ja.
Die beste Variante ist m.M. die Aufladung des Zk-Elkos über einen PTC,
Grund wie von Somebody123 erläutert. Das Relais wird geschlossen, wenn
die Spannung am Elko den Spitzenwert der Eingangsspannung erreicht hat.
Dazu Spannungen vor und nach dem Widerstand messen. Bei ca. 15 Volt
Differenz Relais schießen, dann kann der FU einschalten. Das Relais darf
erst wieder geöffnet werden, wenn der FU aus ist!
Ich unterstelle, dass Dein FU Mikrocontroller gesteuert ist. Die
Relaissteuerung so zu realisieren, dürfte den geringsten Teil der
Aufgabe darstellen.
Also ich kenne das aus professionellen Anwendungen auch über
Lade-Widerstände oder einen NTC, beide Varianten werden im Betrieb von
einem Relais überbrückt. Dadurch kühlt auch der NTC nach erfolgtem Start
schnell wieder ab und steht für einen erneuten Start schneller zur
Verfügung. Ein bereits erwärmter NTC würde den Strom so gut wie gar
nicht begrenzen.
Allerdings ist immer ein wenig Überwachungstechnik nötig.
Die meisten FUs laden ihren Zwischenkreis so 0,5..1,0 Sekunden lang auf,
dann zieht das Relais an und überbrückt die Strombegrenzung. Danach wird
die aktive PFC eingeschaltet (insofern vorhanden, heute wohl ab 70W
Pflicht) und die Zwischenkreisspannung auf den Sollwert hochgefahren.
Auf jeden Fall findet bei einer Überbrückung der Strombegrenzung aber
eine Überwachung der Eingangsspannung vor dem Gleichrichter statt. Sinkt
die zu weit ab schaltet der FU ab und löst auch sofort das Relais.
Dadurch steht die Strombegrenzung bei Spannungsrückkehr wieder zur
Verfügung.
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