Hallo Zusammen, zu meinen Vorkenntnissen: Seit 1 Jahr fertig mit E-Studium, nun seit ca 6 Monaten bei einem Elektronikentwickler. dort habe ich als Erstprojekt eine Ansteuerung für einen Universalmotor (Reihenschlussmotor) aufgebaut, bei der die Wicklungen (Feld oben, Feld unten und Anker) getrennt herausgeführt waren. Ich habe einen Triac mit MOC 3023 über einen PIC angesteuert und so eine Phasenanschlittsteuerung realisiert. Die Ankerwicklung konnte man mittels 2 Wechslern umschalten, so dass im Stillstand auch eine Umschaltung der Drehrichtung möglich war. So weit so gut. Nun musste ich das Projekt um eine Drehzhahlregelung erweitern, was an sich auch nicht ads Problem war (Inkrementaldrehgeber mit A&B Spur dran und dann mit Camptcher Compare den Zündzeitpunkt des Triacs verstellt, lief wunderbar. Nun sollte das Projekt nochmals erweitert werden, der Motor soll "geregelt gebremst werden". Hierzu habe ich im Betrieb den Triac kurz deaktiviert (MOC bekommt keine Ansteuerung mehr), dann 20ms gewartet um sicher zu gehen dass der Triac wirklich gelöscht ist, dann die beiden Relais umgeschaltet um die Drehrichtung des Ankers zu ändern und mit 10% Phasenanschnitt quasi in die falsche Richtung angetrieben, so lange bis die Drehzahl 0 war. Das hat soweit auch ganz gut funktioniert. Problem war nur, dass durchaus mal 1000 Start/Stopp Vorgänge am Tag auf diese Weise durchgeführt werden, was dazu führt, dass die beiden Relais recht schnell kaputt gingen. Nun war meine Idee, anstelle der beiden Wechsler eine H-Brücke mit Triacs zu verwenden und diese mit jeweils einem MOC 3063 als Vollwellentriac aufzubauen, merke aber immer mehr, dass ich wohl noch zu wenig Fachwissen über Triacs habe sowas vernünftig zu realisieren. Wenn ich mir das als Schaltplan mal aufmale unter Verwendung der Schaltbeispiele des Datenblattes des MOC, dann habe ich bei der Snubberschaltung da Problem, dass sich dauerhaft leitfährige Pfade ergeben. Auch habe ich immer mehr Angst vor "Über-KopfZünden. Da ich das Forum schon seit der Studienzeit mit Begeisterung lese, hoffe ich ihr habt eine Idee/einen Denkanstoß und könnt mir weiterhelfen. Bitte seid nachsichtig mit mir, in 6 Monaten Arbeit wird man halt noch kein Fachmann/Fachfrau, aber ich bemühe mich sehr und kann vor einigen hier im Forum nur den Hut ziehen.
Da hat sich ja ein enormer Feature Creep angesammelt. Demnächst soll der Motor noch selbstständig Brötchen holen gehen. Vielleicht ist ne Mosfet-Hbrücke mittlerweile sinnvoller? Was sind im Allgemeinen die Anforderungen?
Reihenschlussmaschinen können auch generatorisch selbsterregt bremsen (früher bei Strassenbahnen gemacht, mit Bremswiderständen). Einfacher: Stärkere Relais (Schütz) nehmen.
Du kannst den Bremsbetrieb auch dahingehend realisieren, daß Du einen Bremswiderstand auf den Anker schaltest und die Bremskraft über den Strom in den Ständerwicklungen regelst. Die Relais solltest Du leistungslos umschalten, dann halten die sehr lange. Macht jede Waschmaschine so, da ist in 80% der Fälle genau so ein Motor drin wie Du ihn beschreibst. Oder Du baust Deine Maschine auf einen Asynchronmotor um. Der könnte mit dem passenden Umrichter sogar rekuperativ mit Netzrückspeisung bremsen.
Ben B. schrieb: > Die Relais solltest Du leistungslos umschalten, dann halten die sehr > lange. Macht jede Waschmaschine so, da ist in 80% der Fälle genau so ein > Motor drin wie Du ihn beschreibst. Wurde in der bisherigen Version nicht versucht stromlos zu schalten? Oder wird der Bremsstrom zu früh eingeschaltet? Nebenbei: Was ist eigentlich ein "Vollwellentriac" gegenüber einem normalen Triac? Das Ganze klingt nach einer Menge Entwicklungsarbeit. Nicht Umsonst werden bei Servoantrieben keine Reihenschlussmotoren eingesetzt. Zumindest scheint das Bremsen keine thermischen Probleme zu bereiten, auch wenn die gesammte kinetische Energie im Motor in Wärme umgesetzt wird. Ich würde mal versuchen zum Bremsen den Motor kurzzuschliessen. Eventuell gepulst mit IGBTs. Bleibt die Frage ob das Bremsmoment ausreicht, gerade auch bei niedrigen Drehzahlen. Eine weitere Möglichkeit wäre den Kollektor kurzzuschliessen und Drehzahlabhängig einen Strom durch den Motor zu prägen. Der Motor wäre in diesem Fall keine Reihenschlussmaschine mehr sonder eher ein Nebenschlussmotor mit kurzgeschlossener Ankerwicklung. Viel Erfolg beim Testen!
Hallo und vielen Dank schonmal für die Antworten @Sascha: Eine Mosfet Brücke impliziert ja Gleichspannung oder irre ich mich da? Ich hab doch aber eine Wechselspannung, scheidet von daher nicht ein MOSFET aus? Ben B. schrieb: > Die Relais solltest Du leistungslos umschalten, dann halten die sehr > lange. Macht jede Waschmaschine so, da ist in 80% der Fälle genau so ein > Motor drin wie Du ihn beschreibst. Wie will ich denn "Leistungslos schalten". Selbst wenn ich nach dem "gas geben" den Triac für die Phasenanschnittsteuerung abschalte, dann 20ms warte und dann die Relais umschalte, so schalte ich doch sofort auf Leistung weil der Anker doch eine Spannung induziert, oder verstehe ich da was falsch?
Katrin schrieb: > dort habe ich als Erstprojekt eine Ansteuerung für einen Universalmotor > (Reihenschlussmotor) aufgebaut, bei der die Wicklungen (Feld oben, Feld > unten und Anker) getrennt herausgeführt waren. > Ich habe einen Triac mit MOC 3023 Eine Drehrichtungsumkehr ist einfach, wenn man einen Reihenschlussmotor mit 2 gegensinnig gewickelten Feldwicklungen hat (Prinzip Märklin Modelleisenbahnmotor, Bohrmaschinen oder manche Rollladenmotore).
1 | ~ |
2 | | |
3 | Sicherung |
4 | | |
5 | (R) |
6 | | |
7 | +--+--+ |
8 | | | |
9 | (F) (F) |
10 | | | |
11 | TRIAC TRIAC |
12 | | | |
13 | +--+--+ |
14 | | |
15 | ~ |
Je nach dem, welcher TRIAC zündet, läuft er vorwärts bzw. rückwärts, bzw. wird aktiv gebremst. Natürlich knallt es auch da gewaltig, wenn aus Versehen beide TRAICs zünden, daher sollte eine Sicherung gegen Überstrom drin sein. Da an der jeweils gegenüberliegenden Wicklung die doppelte Netzspannung entsteht, und man normalerweise 600V TRIACs am 230V Netz einbaut, sollte man dort 1200V TRIACs verwenden. Deine Schaltung ist also einfach, wenn man die richtigen Bauteile dafür verwendet. Katrin schrieb: > Ich habe einen Triac mit MOC 3023 Der ist VOLLKOMMEN unzureichend für 230V. Katrin schrieb: > nun seit ca 6 Monaten bei einem Elektronikentwickler. Ich würde dich bei so eklatanter Fehldimensionierung rausschmeissen. Katrin schrieb: > jeweils einem MOC 3063 als Vollwellentriac aufzubauen Der ist gerade eben ausreichend. Begründung: Im 230V Netz gibt es Überspannungen. Dagegen schützt man eine elektronische Schaltung mit 250V~ VDR. Die leiten aber erst ab 595V zuverlässig ab. Also braucht man 600V Bauteile. Da die meisten Häuser mit Drehstrom versorgt werden, kann ein Kurzschluss an einer Phase zu einer Nullpunktverschiebung führen. Grob gesagt
1 | L1 ---R---+ |
2 | | |
3 | Kurzschluss |
4 | | |
5 | N ---R---+ |
6 | | |
7 | Gerät |
8 | | |
9 | L2 ---R---+ |
R ist der Zuleitungswiderstand, dann führt der Kurzschluss zu einer Verschiebung mit Verkettungsfakor der Spitzenspannung auf 420V, dein MOC3023 ist kaputt.
Katrin schrieb: > nicht ein MOSFET aus? Wer sagt denn, dass Wechselspannung auch Wechselspannung bleiben muss. Oder gibts da ne Anforderung zu?
Hallo Michael, danke für deine Schaltung: Leider habe ich keine 2 gegensätzlich gewickelten Feldwicklungen sondern nur eine obere und eine untere, die beide für den Lauf aktiv sein müssen. Daher scheidet diese Version leider aus. Mir ging es doch nur darum, dass ich wissen wollte ob ich mit 4 TRIACS eine H Brücke aufbauen kann und wie ich die MOCs dabei beschalten muss, wie die Snubber dann aussehen können und wie ich eventuell auftretende Störungen die zum über Kopf zünden führe vermeide. Michael B. schrieb: > Katrin schrieb: >> nun seit ca 6 Monaten bei einem Elektronikentwickler. > > Ich würde dich bei so eklatanter Fehldimensionierung rausschmeissen. Spar dir doch bitte diese unqualifizierten Äußerungen. Wem nützen die??? Ich hab mein Studium in Regelzeit mit 1,7 abgeschlossen, kann also so dumm nicht sein und dass man nach dem Studium noch lange nicht alles weiß ist doch wohl auch klar, sonst müsste ich hier nicht fragen, beglückwünsche aber deinen Arbeitgeber dazu einen Angestellten gefunden zu haben der ALLES weiß und nie Fehler macht.
@Michael Die meisten Häuser besitzen Leitungsschutzschalter(Sicherungen/Sicherungsautomaten), ein Kurzschluss an einer Phase bewirkt das dieser auslöst. Außerdem wurde hier nicht nach der Störfestigkeit gefragt. Evtl. handelt es sich um einen Versuchsaufbau. @Katrin Welche Leistung hat der Motor? Du könntets evtl auch mit Solid State Relais arbeiten und deine vorhandene Lösung weiterverfolgen.
Dreher schrieb: > @Michael > > Die meisten Häuser besitzen > Leitungsschutzschalter(Sicherungen/Sicherungsautomaten), ein Kurzschluss > an einer Phase bewirkt das dieser auslöst. Kindchen, und was passiert BIS der Automat auuslöst ? Das dauert nämlich für Elektronik eine Ewigkeit.
Dann erklär mir mal, die Sternpunktverschiebung mit angeschlossenen N.
Dreher schrieb: > Dann erklär mir mal, die Sternpunktverschiebung mit > angeschlossenen N. Habe ich in Beitrag "Re: Reihenschlussmotor mit µC und "Richtungsumkehr ohne Relais"" aufgezeichnet und vorgerechnet, kannst du nicht lesen ?
"Mir ging es doch nur darum, dass ich wissen wollte ob ich mit 4 TRIACS eine H Brücke aufbauen kann und wie ich die MOCs dabei beschalten muss, wie die Snubber dann aussehen können und wie ich eventuell auftretende Störungen die zum über Kopf zünden führe vermeide." Man kann, aber das kann man auch mit IGBT und anderen Bauelementen. Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Abschaltung nicht durch die Stromlücke erfolgt. Die Stromlücke schaltet zwar zuverlässig ab, aber wenn sie durch Störungen verschwindet, ist es schlecht. IGBT können das bei entsprechender Auslegung verhindern. Snubbers sind nicht erforderlich. Für IGBT-Brücken existieren integrierte Ansteuerungsbausteine, die die Arbeit sehr erleichtern und eine sichere Ansteuerung sicherstellen. So kann man sich auf die Ansteuerung konzentrieren. Fehlzündungen und Überkopfzünden sind damit nicht möglich. Die Überlegung zur Spannungsfestigkeit solltest du aber sehr ernst nehmen! Man glaubt garnicht, was sich im Netz so alles bewegt. Das gilt für Energienetze mit Transienten und Hochspannungs- und Hochfrequenzanteilen genau so wie für Trolle im Internet. Grüsse Robert
> mit 4 TRIACS eine H Brücke aufbauen
Wenn in einer Halbbrücke z.B. der obere Zweig leitet, muss beim Schalten
doch in üblichem Fall der wg. der Lastinduktivität (fast) konstante
Laststrom auf den unteren Zweig kommutieren.
D.h. momentan führen beide Zweige den halben Strom, und dann wird es bei
Triacs schwierig, den oberen zu löschen ...
Elektrofan schrieb: > Wenn in einer Halbbrücke z.B. der obere Zweig leitet, muss beim Schalten > doch in üblichem Fall der wg. der Lastinduktivität (fast) konstante > Laststrom auf den unteren Zweig kommutieren. > D.h. momentan führen beide Zweige den halben Strom, und dann wird es bei > Triacs schwierig, den oberen zu löschen ... Wenn man sicherstellt das der Motor steht bevor die Richtung umgeschaltet wird, das kann man wohl als gegeben annehmen, kann es diese Probleme nicht geben.
> Wenn man sicherstellt das der Motor steht bevor die Richtung > umgeschaltet wird, das kann man wohl als gegeben annehmen, kann es diese > Probleme nicht geben. Katrin (Gast) schrieb ganz oben, es solle mit Gegenstrom gebremst werden: >> ... dann die beiden Relais umgeschaltet um die >> Drehrichtung des Ankers zu ändern und mit 10% Phasenanschnitt >> quasi in die falsche Richtung angetrieben, so lange bis >> die Drehzahl 0 war. Also müsste zum Bremsen bis Stillstand die Stromrichtung schon VORHER umgedreht werden. Das ist nicht trivial.
Wieso? Wenn man so einen Motor bei voller Drehzahl stromlos schaltet, bricht das Magnetfeld bis auf einen ganz geringen Restmagnetismus komplett zusammen. Ergebnis ist, daß da auch beim Aufschalten irgendwelcher Bremswiderstände oder Umschalten von Wicklungen keine große Spannung und keine großen Ströme fließen. Um mit dem Motor bei Reihenschlußverhalten zu bremsen, muß man soweit ich mich erinnern kann den Rotor umpolen und den Motor danach mit einem Stromstoß neu erregen, damit er im Generatorbetrieb laufen kann. Bei Bahnmotoren funktioniert das seit vielen Jahren - im Megawatt-Bereich.
@Ben B.: I.d.R. bleibt ein bisschen Restmagnetismuss übrig, schon Siemens entdeckte das dynamoelektische Prinzip. Ich hatte mal einen Drehstromasynchronmotor, der lief einphasig an (natürlich ohne Last, und gaaanz, ganz langsam). Die DB-Baureihe 110 mit Reihenschlussfahrmotoren betreibt diese beim Widerstandsbremsen (in den Fahrdraht rückspeisen geht ja nicht so einfach), mit Fremderregung: http://www.baureihe110.de/T_Bremse.htm Vielleicht wären ein Gleichrichter mit nachfolgenden MOSFET oder IGBT eine Alternative ?
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