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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Tiefsetzsteller-B6U-Gleichrichter


Autor: Arno A. (msr_84)
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Hey mikrocontroller.net,

Ich habe eine Frage zu einer Hausaufgabe.

Kann mir jemand Tipps geben für den richtigen Rechenweg.

Ein Tiefsetzsteller wird über einen B6u-Gleichrichter mit einer sehr gut 
geglätteten Gleichspannung von Ud=540V versorgt. Der Tiefsetzsteller ist 
mit einem bipolaren Transitor aufgebaut( ucEsatt=1,3V) und arbeitet mit 
einer Schaltfrequenz von 2 kHz.
Die Schaltzeichen des Transistor betragen Ts(on)=0,8µs und 
Ts(off)=1,2µs. Die Diode besitze genau die gleichen 
Schaltzeichen(UD=0,65V, rF=21mOhm.
Der Tiefsetzsteller speist den Anker einer Gleichstrommaschine mit den 
Daten:
RA=0,53Ohm, LA=15mH, UAN=440V, IAN=52A, nN=1495min-1

Die Gleichstrommaschinen soll 2 fache Nennstrom angefahren werden.

a:) Anfahrspannung, Spannung am Ende Beschleunigungsphase
b.) Tastverhältnisse beim Anfahren und am Ende der Beschleunigungsphase
c.)Lückt der Strom?
d.) Schalt und Durchlassverluste des Transitor und der Diode
e.) Wirkungsgrad im Nennbetrieb

Vielen Dank für eure Tipps.

: Verschoben durch Moderator
Autor: Indu (Gast)
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0,8µs+1,2µs=2µs und das entspricht 500kHz un nicht 2kHz. Was ist denn 
jetzt richtig?

Autor: Arno A. (msr_84)
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Hey Indu,

die angegebene Schaltfrequenz von 2kHz bezieht sich auf den Transitor. 
In der Aufgabe ist aber nach dem Tastverhältnis für den Tiefsetzsteller 
gefragt.Dieser berechnet sich aus UA= TTakt/Taus*UB.
Jedoch weiss ich nicht recht, wie ich auf Anfahrspannung und Spannung 
Ende der Beschleunigung komme.
Welchen Denkfehler habe ich?

: Bearbeitet durch User
Autor: Indu (Gast)
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Das Tastverhältnis wird durch den Transistor vorgegeben. Dieser schaltet 
die Spannung Ud auf die Spule.

Autor: ichbin (Gast)
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@ Indu : Zwischen Ts(on) und Ts(off) gibt es jeweils noch die Zeiten Ton 
und Toff. Diese sind bei der ermittlung Schaltfrequenz mit zu 
berücksichtigen.

ichbin

Autor: Arno (Gast)
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Wie komme ich bei a auf die gesuchte Spannung?

Autor: Indu (Gast)
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RA=0,53Ohm, LA=15mH, UAN=440V, IAN=52A, nN=1495min-1

UAN=RA * 2*IAN

Autor: Arno (Gast)
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Aufgabe b.)

α=UA/UB
=55V/

Mit einer Taktfrequenz von fTakt = 2kHz
TTakt= 1/fTakt = 500µs

C.)
Die Ausgangsspannung des Tiefsetzstellers hängt im nicht lückenden 
Betrieb nur
vom Tastgrad D und der Eingangsspannung Ud, aber nicht vom Gleichstrom 
Id ab.
Im Lückbetrieb geht dieser lineare Zusammenhang verloren. Auch bei 
konstantem
Tastgrad und konstanter Eingangsspannung steigt die Ausgangsspannung
an, wenn der Gleichstrom verringert wird.

D= U0/Ud
D=440V/540V=0,81

d.)
PVSM=US*IS/4=
Ws=1/6*US*IS*TS
PVs=2*fTakt*WS

e.)??

Autor: Arno (Gast)
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d.)

IRMS=i/√2* ½
=52A/√2* ½
=18,38A

UV=US+REV*ieff
0,65V+21mΩ*18,38A=3,86V

PV=UV*ieff=3,86V*18,38A=70,86W

WV=U*I*T/6=3,86*18,38*2µs/6=23,64µWs

e.)
η = Pab/Pzu
=70,86/440*52=3,09*10-3

Autor: Indu (Gast)
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Die Spannung am Ende der Beschleunigungsphase sollte 440V sein, da sich 
nun im Motor eine Gegenspannung eingestellt hat und den Strom auf 52A 
begrenzt.

Was hat den da √2 verloren? Es handelt sich um keinen Sinusförmigen 
Strom.

Autor: Indu (Gast)
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https://de.wikipedia.org/wiki/Schaltverluste

Da iat das sehr gut erklärt.

Autor: Arno (Gast)
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Kann mir jemand c+d+e korrekt sagen.

Autor: Der Andere (Gast)
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Arno schrieb:
> Kann mir jemand c+d+e korrekt sagen.

Willkommen beim Hausaufgabenmachdienst.
Bitte überweisen sie EUR 50,-- auf das unten angegebene Konto für 
weitere Lösungen.

Vielen Dank

Autor: Arno (Gast)
Datum:

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Ich verlange keine Musterlöesung. Jedeglich Tipp damit ich auf das 
richtige Ergebnis komme. Dazu ist doch ein Form da...☺

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