Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Blindleistungsgenerator auf Halbleiterbasis


von jaja (Gast)


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Da Blindleistungskompnesation meisten Statisch mittes eines Cs 
ausgeführt wird kann diese nur auf einen Arbeitspunkt der Maschine 
(Motor, Gen, Trafo etc.) angepasst werden.

Deshalb die Frage wieso (meines Wissens) keine Blindleistungsgeneratoren 
auf Halbleiterbasis, welche die generierte Blindleistung Regeln, 
exisiteren?
Konkret bin ich auf der Suche nach einem Blindleistungsgeni für 400V mit 
ca 0-10 kVar.

von hinz (Gast)


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jaja schrieb:
> Da Blindleistungskompnesation meisten Statisch mittes eines Cs
> ausgeführt wird kann diese nur auf einen Arbeitspunkt der Maschine
> (Motor, Gen, Trafo etc.) angepasst werden.

Schütze existieren.


> Deshalb die Frage wieso (meines Wissens) keine Blindleistungsgeneratoren
> auf Halbleiterbasis, welche die generierte Blindleistung Regeln,
> exisiteren?

Du willst das bezahlen?


> Konkret bin ich auf der Suche nach einem Blindleistungsgeni für 400V mit
> ca 0-10 kVar.

Lausige 10kVar?

von jaja (Gast)


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hinz schrieb:
> Schütze existieren.

Ja, können Kondensatoren schalten. Anyway bei schwankender Last hat eine 
Maschine (z.b. Trafo) unterschidliche Blindleistung - folglich stets 
eine gewisse Fehlanpassung.

hinz schrieb:
> Du willst das bezahlen?

Viele Netzbetreiber verlangen heutzutage über 5 cent/ kvarh. Über eine 
Längere Zeitdauer wird Blindleistung sehr teuer. Ich kann mir gut 
Vorstellen, dass eine solche Blindleistungskompensation komerziellen 
Erfolg haben könnte.

hinz schrieb:
> Lausige 10kVar?

10 kVar genügen für meine Kleinanwendung, anyway im industierllen Umfeld 
sind grössere Leistungen (und besseres kVar/USD Verhältniss) sicherlich 
gefragt.

von Paul B. (paul_baumann)


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Es gibt schon welche, die mit IGBT arbeiten. Der hier ist für Deine 
Zwecke zwar zu "groß" d.h. er geht ab 0,5 MVar los:

http://www.nidec-asi.com/produkte/blindleistungskompensator/?lang=de

Es gibt auch noch diverse andere Leute, die solche Anlagen herstellen, 
u.A. auch Siemens und sogar transportabel.

MfG Paul

von oldeurope O. (Gast)


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von Fire H. (fireheart)


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jaja schrieb:
> Da Blindleistungskompnesation meisten Statisch mittes eines Cs
> ausgeführt wird kann diese nur auf einen Arbeitspunkt der Maschine
> (Motor, Gen, Trafo etc.) angepasst werden.
>
> Deshalb die Frage wieso (meines Wissens) keine Blindleistungsgeneratoren
> auf Halbleiterbasis, welche die generierte Blindleistung Regeln,
> exisiteren?
> Konkret bin ich auf der Suche nach einem Blindleistungsgeni für 400V mit
> ca 0-10 kVar.

Tja, wie meine Vorredner schon bemerkt haben, gibt's so was natürlich 
sehr wohl. Ich kenne allerdings auch nur die wirklich "großen"....und 
zwar "wirklich großen", d.h. diejenigen, die üblicherweise bei 
Elektrostahlwerken verbaut sind und Blindleistungen von bis zu 200MVar 
kompensieren (das M steht für Mega nicht für milli!). Die Dinger machen 
das zumeist auf einer Spannungsebene von 35kV und Strömen bis zu 5000A 
und zwar mit einer Menge von Thyristoren, die Drosselspulen (Luftspulen, 
so groß wie ein LKW) schalten, weil Kapazitäten schalten ist offenbar 
nicht so einfach wie Induktivitäten schalten. Das Verrückte an diesen 
Dingern ist, dass sie mit den Spulen im Leerlauf z.B. 200MVAr 
Blindleistung konstant erzeugen, die sie mit fixen Kondensatoren genau 
kompensieren. Erzeugt nun die Last zusätzliche Blindleistung, wird 
einfach um diesen Betrag weniger Blindleistung bei den Spulen erzeugt, 
sodass die Kondensatoren immer genau 200MVA kompensieren. Das 
funktioniert wirklich gut, nur du willst natürlich nicht den Preis 
solcher Dinger wissen ... mehrstellige Millionenbeträge!

von oldeurope O. (Gast)


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Eigentlich müsste ein Solarwechselrichter das können.

von hinz (Gast)


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jaja schrieb:
> Ja, können Kondensatoren schalten. Anyway bei schwankender Last hat eine
> Maschine (z.b. Trafo) unterschidliche Blindleistung - folglich stets
> eine gewisse Fehlanpassung.

Nimmt man halt SSR und verschiedene Kondensatoren (C,2C,4C,8C,...).

von Ingo Less (Gast)


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Stichwort: VISMA
Ansonsten ne mechanische Synchronmaschine deren Erregung geregelt wird.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Eigentlich müsste ein Solarwechselrichter das können.
Kann er. Allerdings ist der nicht dafür ausgelegt, Energie aus dem Netz 
zu beziehen. Er kann aber für seine eingespeiste Leistung die Phasenlage 
variieren.

Die meisten kleinen Anlagen (Hausanschluß, evtl. 500kW Wirkleistung) 
arbeiten nicht auf komplette Kompensation hinaus, sondern nur auf 
möglichst wenig Blindstrom. Dazu werden je nach Last automatisch 
Kondensatoren parallelgeschaltet.

> Die Dinger machen das zumeist auf einer Spannungsebene von 35kV und
> Strömen bis zu 5000A und zwar mit einer Menge von Thyristoren, die
> Drosselspulen (Luftspulen, so groß wie ein LKW) schalten, weil
> Kapazitäten schalten ist offenbar nicht so einfach wie Induktivitäten
> schalten.
Die Induktivitäten können via Phasenanschnitt oder Regelwicklungen auf 
dem Kern gesteuert werden.

von Torsten W. (wirehead)


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Blindstrom wird bei den meisten Netzbetreibern erst fällig wenn die 
Summe in einem 15min Zyklus 50% der bezogenen Wirkenergie übersteigt.
Unter genauer Betrachtung des Vertragsverhältnisses und der Statistik 
wie oft dieser bezahlte Blindbezug relevant wird lohnt sich meist keine 
geschaltete oder hochdynamische Kompensation. Zumindest nicht auf Grund 
von Energiekosten.

Wenn es darum geht die volle Wirkleistung des Anschlusses auszureizen 
oder einen zu klein geratenen Trafo besser Auszunutzen kann es trozdem 
sinvoll sein. Sehr viel kann aber mit Festkompensation kostengünstig und 
effizient erschlagen werden.

Es gibt sehr schnelle geschaltete Kondensator Kompensationsanlagen, 
wobei ich da mit SSRs vorsichtig wär. Wenn man die nicht im 
Nulldurchgang einschaltet und keine Entladedrosseln auf den 
Kondensatoren hat ist die Lebenserwartung sowas von gering...

Protipp:
Wenn man das mit Schützen oder Relais machen mag dann sollte man auch 
welche für Gebrauchskategorie AC-6b vorsehen, als Entladedrosseln 
erfreuen sich auch 400V Print oder Ringkerntrafos einem neuen 
Verwendungszweck.

: Bearbeitet durch User
von Tobi (Gast)


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Es existieren Umrichter, die nur für diesen Zweck entwickelt werden. 
Nennt sich aktiver Netzleistungsfilter. Google mal nach "shunt active 
power filter"
Sie werden verwendet um Grundschwingungsblindleistung, Unsymmetrien oder 
Oberschwingungsströme zu kompensieren.

von oldeurope O. (Gast)


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Tobi schrieb:
> Es existieren Umrichter, die nur für diesen Zweck entwickelt werden.

Schrieb ich schon:
Beitrag "Re: Blindleistungsgenerator auf Halbleiterbasis"

Elektronisches Gerät zur stufenlosen Blindleistungskompensation, 
Impedanzsimulation und Sinusformung
DE 4238892 C2

Tobi schrieb:
> Nennt sich aktiver Netzleistungsfilter. Google mal nach "shunt active
> power filter"

Diese Handelsnamen dafür waren mir bis jetzt unbekannt, danke.

LG
old.

von Markus U. (markus_u)


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sowas gibt es längst! nennt sich aktive pfc. die 
blindleistungskompensation ist aber eigentlich eher ein nebenprodukt.

von oldeurope O. (Gast)


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Markus U. schrieb:
> aktive pfc

Sitzt im Verbraucher selbst und sorgt dafür, dass er sich
wie eine Ohmsche Last verhält. Also andere Baustelle.

von eProfi (Gast)


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Es gibt im Wesentlichen zwei Arten von Blindleistung:
Verschiebe- und Verzerrungsblindleistung.
Verzerrungsblindleistung kann man nicht mit Kondensatoren kompensieren.

Dafür gibt es "aktive Netzfilter".
Bekannte Hersteller / Marken:
Schaffner: ECOsine Active
ABB: Aktivfilter
Nosswitz: PQ (Power Quality Filter)

Im Prinzip reicht eine 4Q-Quell-Senke, die versucht, die Netzspannung 
(alternativ den Strom) möglichst sinusförmig zu halten.

von Jobst M. (jobstens-de)


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jaja schrieb:
> Deshalb die Frage wieso (meines Wissens) keine Blindleistungsgeneratoren
> auf Halbleiterbasis, welche die generierte Blindleistung Regeln,
> exisiteren?

Weil sie zusätzlich Energie benötigen!? ... dachte ich zuerst.

Aber dann war die Überlegung, dass die zur Kompensation notwendige 
Energie im Gerät ja auch schon vorhanden sein muss, um den Verbraucher 
im richtigen Moment mit Strom zu versorgen, ohne das Netz in dem Moment 
zu belasten. Also ein ... Kondensator ... :-/ ...!??

Äh ... wozu die Elektronik?


Gruß

Jobst

von Homo Habilis (Gast)


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Jobst M. schrieb:
> Äh ... wozu die Elektronik?

Äh... weil:

eProfi schrieb:
> Es gibt im Wesentlichen zwei Arten von Blindleistung:
> Verschiebe- und Verzerrungsblindleistung.
> Verzerrungsblindleistung kann man nicht mit Kondensatoren kompensieren.

Es gibt ja nicht nur rein induktive oder kapazitive Blindleistung in 
Form von Phasenverschiebung, sondern auch durch nichtlineare Verbraucher 
verursachte. (Beispiel Gleichrichtung plus Glättungskondensator, oder 
andere Oberwellenerzeuger.)

Das kann man nicht sinnvoll durch Zuschaltung von passiven Bauteilen (ob 
nun parallel oder seriell) ausgleichen. Deshalb aktiv.

Oder hab ich Dich falsch verstanden?

von Jobst M. (jobstens-de)


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Homo Habilis schrieb:
> Es gibt ja nicht nur rein induktive oder kapazitive Blindleistung

Aber um genau nur diese geht es doch dem TO:

jaja schrieb:
> Da Blindleistungskompnesation meisten Statisch mittes eines Cs



Gruß

Jobst

von oldeurope O. (Gast)


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Homo Habilis schrieb:
> Das kann man nicht sinnvoll durch Zuschaltung von passiven Bauteilen (ob
> nun parallel oder seriell) ausgleichen. Deshalb aktiv.

Doch, das geht in dem Du einen Parallelschwingkreis für
50Hz aufbaust.
Ich hatte das mal mit Vorschaltgeräten für Leuchtstoffröhren
und Motorkondensatoren für ein Studio gebaut.

Jobst M. schrieb:
> Aber dann war die Überlegung, dass die zur Kompensation notwendige
> Energie im Gerät ja auch schon vorhanden sein muss, um den Verbraucher
> im richtigen Moment mit Strom zu versorgen, ohne das Netz in dem Moment
> zu belasten. Also ein ... Kondensator ... :-/ ...!??

Der Kondensator im Zwischenkreis stellt die Energie bereit.
Siehe Patentschrift. (Wobei ich da die Schaltung vermisse ...)

LG
old.

von Paul B. (paul_baumann)


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OXI T. schrieb:
> (Wobei ich da die Schaltung vermisse ...)

Ich auch. Die hat bestimmt der ausgeschnitten, der das Patent nachgebaut 
hat, ohne Dich zu fragen.
:-/

MfG Paul

von oldeurope O. (Gast)


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Die Jahresgebühr wurde nicht bezahlt.
Damit ist die Technologie für alle frei nutzbar.

von Milla Lügengscheid (Gast)


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von Tobi (Gast)


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Geht auch dreiphasig:
Patent Nr.:  US7245045B2

Hardware der Stromquelle ist recht simpel (LCL-Filter, IGBT-Brücke und 
DC-Kondensator) schwieriger ist da schon die Regelungstechnik.
Es werden genau gegenphasig zu den von der Last erzeugten 
Oberschwingungen Ströme ins Netz gespeist, diese somit in Richtung Trafo 
ausgelöscht.
Das Ganze funktioniert im Mit- Gegen- und Nullsystem der Ströme.

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