Hi, an meinem Inverter-Generator würde ich gerne eine potente Nebelmaschine betreiben. Leider überfordert diese mit ihrem 1000W-Heizelement den Generator, obwohl die hohe Heizleistung gar nicht unbedingt notwendig wäre, da die Heizphasen immer recht kurz sind und die Hitze dann fortan im Heizblock eine Zeit lang gespeichert wird. Daher wollte ich das Heizelement gerne auf 300W drosseln. Jedoch kann ich hier nicht einfach Phasenanschnitt verwenden, da hierbei die maximale Strombelastbarkeit des Inverters genauso überschritten wird, auch wenn die Gesamtleistung geringer wird. Die Strombelastung muss nach wie vor sinusförmig bleiben. Daher hatte ich mir überlegt, ich regel die Leistung des Heizelements mit einer PFC, die den Eingangsstrom nahezu sinusförmig hält. Am Eingang befindet sich dann also ein Step-Up-Wandler, dessen Tastverhältnis so eingestellt wird, dass der Eingangsstrom immer proportional zur Eingangsspannung ist. Der Strom fließt hierbei in einen Kondensator, der sich auf sagen wir bis zu 350V aufläd. Aus diesem Kondensator speise ich über eine PWM das Heizelement und kann somit fast beliebige Heizleistungen einstellen. Jetzt muss ich nur noch dafür sorgen, dass aus dem Zwischenkreiskondensator im Schnitt genau so viel Energie über die Heizelement-PWM herausfließt wie durch den Setup-Up-Wandler hineinfließt. Könnte das so funktionieren oder gibt es da noch Probleme, die ich nicht bedacht habe? lg
KISS: schalte einen Spartrafo vor das Heizelement. Bei den gut erhältlichen 230->115V hast Du ein viertel der Leistung. Mit einem Spar-Regeltrafo kannst Du die Heizleistung stufenlos einstellen.
Ja schon richtig, aber Spartrafos dieser Leistungsklasse sind halt auch relativ massive Teile und eine einfache Induktivität kann ich ggf. durchaus noch komplett in die Nebelmaschine integrieren und die Leistung dann auch digital beliebig einstellen.
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Paul H. schrieb: > Ja schon richtig, aber Spartrafos dieser Leistungsklasse sind halt auch > relativ massive Teile Da dieser ja nur 125W haben muss, ist er, speziell in Form eines RKT so gross nicht. Man könnte auch einen beliebigen, anderen RKT mit 2 x 115-Eingang nehmen, der müsste allerdings ca. 200W Leistung haben. Beides wäre aber eine "KISS"-Lösung und wesentlich zuverlässiger als eine komplizierte Halbleiter- Lösung.
Ja, guter Punkt! Eventuell hätte ich schon im Eingangsposting erwähnen sollen, dass letztendlich mehrere Nebelmaschinen so umgerüstet werden sollen, damit sie in unterschiedlichen Konstellationen an unterschiedlich leistungsttarken Generatoren betrieben werden können, wofür es erforderlich ist, die Eingangsleistung bestenfalls stufenlos einstellen zu können. Die 300W waren nur beispielhaft ;-) Daher kann ich das KISS-Prinzip hier leider nicht anwenden.
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Paul H. schrieb: > Könnte das so funktionieren oder gibt es da noch Probleme, die ich nicht > bedacht habe? Das könnte so funktionieren, ist aber zu viel Aufwand, um nur zu heizen. Ich schlage eine einstufige Lösung vor. Wenn die Schaltung so dimensioniert ist, daß sich die Induktivität in jeder Schaltperiode vollständig entmagnetisiert, erhält man eine sinusförmige Stromaufnahme.
Paul H. schrieb: > Leider überfordert diese mit ihrem 1000W-Heizelement den > Generator, obwohl die hohe Heizleistung gar nicht unbedingt notwendig > wäre Sollte mit einem entsprechenden Kondensator in Reihe machbar sein...
Hi Wie groß ist so eine 1kW-Nebenmaschine? Ein 1kW Stelltrafo wird nicht größer sein. Als Spar-Trafo noch weniger. Wenn die Umgebung, wo Das nachher aufgebaut ist, nicht allzu chaotisch ist, könntest Du die Nebenmaschine einfach auf den Stell-Trafo drauf stellen. Wenn Dieser nicht gebraucht wird: laß Ihn im LKW und stöpsel den Nebler direkt in die Steckdose. MfG
der schreckliche Sven schrieb: > Wenn die Schaltung so > dimensioniert ist, daß sich die Induktivität in jeder Schaltperiode > vollständig entmagnetisiert, erhält man eine sinusförmige Stromaufnahme. Du meinst einfach nur Discontinuous-Conduction-Mode, oder? Er kann schon bei seiner Idee bleiben, einen Step-Up zu benutzen. Man bekommt auch die Stromaufnahme mit etwas besserem PF, vor allem aber besserer THD, hin, wenn man einfach nur mittels eines Monoflops eine konstante Einschaltdauer für den Schalttransistor vorsieht (Constant-On-Time-Control, Transition Mode, Critical Conduction Mode genannt.) Über die konstante Einschaltdauer ergibt sich, weil auch die Induktivität immer gleich ist, ein der Eingangsspannung folgender Stromverlauf. Und die Schaltung erfordert keinen Multiplizierer, nur eine Meßwicklung für den Komparator, der beim Stromnulldurchgang das Monoflop triggert, und natürlich einen OPV o.ä. für die Regelung der V_out. Geht also notfalls ohne "PFC-Controller". Paul H. schrieb: > Jetzt muss ich nur noch dafür sorgen, dass > aus dem Zwischenkreiskondensator im Schnitt genau so viel Energie über > die Heizelement-PWM herausfließt wie durch den Setup-Up-Wandler > hineinfließt. Mußt Du nicht. Der ELKO bleibt auf seinen U-Wert geladen, so lange die entnommene Leistung nur kleiner ist, als die Leistung, die maximal von der PFC erbracht werden kann.
Bei dem von mir beschr. PFC-Kontroll-System ist das dann nur ein Kompromiß aus Induktivität und ungefährer Schaltfrequenz. Bei gegebener Drossel-Induktivität müßte man also mit der Frequenz nach unten (und die Einschaltdauer leicht steigern), schon gibt´s mehr "Power-Through-Put".
Aber egal, das war nur eine mögliche Antwort auf Svens Vorschlag (obwohl der auch gut ist - die PF-Qualität reicht wohl aus). Willst Du "Luxus" bei den Werten, muß ein "richtiger" PFC-Controller (oder aber einstufige PFC+DC-DC, als Flyback oder SEPIC, nur blöd bei so hoher Leistung...) her. Ich würde einen "fertigen" PFC-Controller nehmen, und bei Deiner PWM per Brücke bleiben, glaube ich.
So würde das aussehen und funktionieren... http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap12/Kapitel12.html#12.2 Bild 12.2B und der Text darunter. Aber einfacher ist das Ganze schon mit fertigen PFC-Controllern z.B. mit einem dem genannten ganz ähnlichen Prinzip (L6561/2/3/4). Oder aber - wenn die Leistung doch dauerhaft an 1kW reicht - vernünftigerweise im CCM (Continuous Conducton Mode), dann aber freilich mit anderem Controller. Denn prinzipbedingt, da der Strom nur im Spannungsnulldurchgang null wird, ist dabei der Ripple, und auch der Spitzenstrom geringer - diese Betriebsart kommt deshalb mit (etwas) kleinerer Drossel aus, was bei hohenLeistungen von Vorteil ist. PFC-Schaltungen, egal ob die "selbstgemachte", oder fertige Controller, formen übrigens NICHT NUR den Eingansstrom zum Sinus. Sondern sie regeln (meist via Spannungsteiler) auch die Ausgangsspannung! Noch mal: ChrisBarnes schrieb: > Paul H. schrieb: >> Jetzt muss ich nur noch dafür sorgen, dass >> aus dem Zwischenkreiskondensator im Schnitt genau so viel Energie über >> die Heizelement-PWM herausfließt wie durch den Setup-Up-Wandler >> hineinfließt. > > Mußt Du nicht. Der ELKO bleibt auf seinen U-Wert geladen, so lange die > entnommene Leistung nur kleiner ist, als die Leistung, die maximal von > der PFC erbracht werden kann. Du hast also eine geregelte Gleichspannung am PFC-Ausgang, egal wie viel Leistung Du der Heizung zuführen willst. (Lediglich mußt Du diese PFC auf die maximale vorkommende Leistung auslegen.) Nur bei der Heizung mußt Du noch eine eigene Regelschleife machen, denn alles andere macht schon die PFC ganz von alleine... Je niedriger Du aber die PWM-Frequenz der Heizung machst, zumindest wenn sie sehr niedrig sein soll (gibt aber keinen Grund dafür), desto mehr Spitzenleistung müßte die PFC bringen können... Also, in welche Richtung denkst Du? Welche Art Schaltung würde Dir vorschweben? Gibt es Beschränkungen, mit welcher Frequenz die Heizung "gedimmt" werden dürfte? Sonstige weitere Infos?
Übrigens... wenn ein Phase-Cut als Dimmer nicht in Frage kommt, könnte aber ein sogenannter "PWM-Sinus-Dimmer" funktionieren. Dieser "zerhackt" praktisch die 230V~ in kleine Stücke, sogar ähnlich einer PFC. Unterschied: Die Topologie an sich, ohne Drossel, erzeugt einen "schmalpulsigen" Stromverlauf, also mit vielen Lücken. Vorteil: Trotzdem hoher Power Faktor, weil so die Höhe der Strompulse dem Spannungssinus zeitlich auch folgt. Mit Drossel aber ergibt sich je nach deren Induktivität eine "noch viel sinusförmigere" Stromaufnahme. Im Grunde ist das Prinzip genau umgekehrt, wie ein (einfach PWM-modulierter) Klasse-D-Verstärker. Bei diesem werden nämlich die verschieden breiten, und in der Polarität auch mal wechselnden (ergeben ja dann Schall-Signal) Rechteck-Spannungs-Pulse durch einen LC-Filter in eine sinusförmige Spannungsquelle verwandelt. Hier HAT man diese Quelle schon, schaltet sie aber mit relativ um einiges höherer als der Netzfrequenz ein und aus. Da Deine Heizung ja mit Wechselspannung zurechtkommt, gibt es nicht unbedingt einen Grund, zuerst mal eine DC zu machen. Gibst Du mir recht? Den Sinusdimmer kannst Du übrigens auch selbst bauen, wenn Dir die Geräte zu teuer sind. (Zumindest waren die mal nicht ganz billig - evtl. jetzt "im Rahmen"?) Beispiele sogar hier im Forum... [Außerdem bin ich mir der Bedeutung des Begriffes "Inverter-Generator" nicht bewußt - sonst hätte ich evtl. dazu etwas zu sagen gewußt... falls ein Wechselrichter, könnte man nämlich je nach Komplexität schon auch in dessen Steuerung eingreifen. Der Gedanke macht aber scheinbar sowieso nur Sinn, falls je EIN "Inv.-Gen." pro Nebelmaschine da wäre - Du wolltest ja jeden einzelnen Nebler regelnkönnen, nicht?]
der schreckliche Sven schrieb: > Ich schlage eine einstufige Lösung vor. Ich würde aber einen einfachen Buck-Converter nehmen, d.h. L und D vertauschen. Dieser wirkt bei konstantem Tastgrad quasi als Spannungsteiler, d.h. der mittlere Strom bleibt sinusförmig. Der Kondensator nach der Graetzbrücke sollte so klein sein, daß er nur die PWM puffert, aber für die 50Hz noch schön hochohmig ist.
eProfi schrieb: > KISS ChrisBarnes schrieb: > Discontinuous-Conduction-Mode ChrisBarnes schrieb: > Constant-On-Time-Control, Transition Mode, Critical Conduction Mode > genannt ChrisBarnes schrieb: > Power-Through-Put ChrisBarnes schrieb: > Phase-Cut Könnt ihr diesen Mist evtl. mal lassen? Es könnte ggf. jemand den Eindruck gewinnen, ihr hättet immerhin Halbwissen bezüglich der Elektronik. Auf die Tour hier ist das völlig aussichtslos, da man sofort erkennt, mit wem man es zu tun hat.
Der Gast hat immer recht! (Mr. Krabs) schrieb: > Könnt ihr diesen Mist evtl. mal lassen? Ich bitte um Entschuldigung. Jedoch wandte ich diese Begrifflichkeiten nicht ohne Grund an. Obwohl sie aus meinem ausgiebigen Konsum englischsprachiger Literatur stammen, war das weder reine "Gewöhnung" daran, noch die Absicht, "cool" oder ä. wirken zu wollen - und schon gar nicht liegt es daran, daß ich äquivalente deutsche Bezeichnungen nisht kennen würde. Der Gast hat immer recht! (Mr. Krabs) schrieb: >> Discontinuous-(Conduction-)Mode Auf deutsch vermeintlich schlicht mit Lücken/Lückbetrieb zu (üb)ersetzen. Jedoch liegt (ohne Ergänzung) der begrifflichen (Be)deutung die [also nicht direkt bezeichnete] allg. Ursache für die Betriebsart im Deutschen etwas mehr bei "unabsichtlich" (obwohl teils schon auch für "geplant" benutzt, jedoch halt meiner Erfahrung nach schlicht seltener). Im Englischen ist es bei "DC(C)M" genau umgekehrt: Nicht näher bezeichnet, und ohne weiteren Zusammenhang, meint man damit zumeist (!) die als für den Konverter (und das ausschließlich) geplante Betriebsart. Auf diese Weise wollte ich Sven schlicht entlocken, welche genaue Form von Lückbetrieb (und damit auch welche exakte Art des Steuerverfahrens) er meint... Der Gast hat immer recht! (Mr. Krabs) schrieb: > Constant-On-Time-Control, Transition Mode, Critical Conduction Mode >> genannt Hier wiederum finden sich im Deutschen einfach keine so abgekürzten, trotzdem exakt zuweisenden, Begrifflichkeiten... und ich wählte diese statt einer längeren deutschen Beschreibung. Aber, das trifft hier zu, ich hoffte gleichzeitig auf die Bekanntheit zumindest eines der Begriffe - deshalb die Nennung 3er davon. (Kurz: Zu faul für deutsche Beschreibung, aber Befürchtungen, daß die Begriffe unbekannt seien. Doch wiederum: Nicht aus vorgespielter "Coolness". Der Gast hat immer recht! (Mr. Krabs) schrieb: >> Power-Through-Put Hier muß ich Dir allerdings zustimmen: Ich hatte in diesem Beitrag schon einige engl. Begriffe benutzt, und wurde (kurzer "Gewöhnungseffekt") davon dazu "verführt". (?) Hier hätte, ohne weiteres, auch "Leistungsdurchsatz" gepaßt. Ich bitte um Verzeihung. Der Gast hat immer recht! (Mr. Krabs) schrieb: >> Phase-Cut Zuletzt dann trifft sowohl gerade in () genannte Effekt, als auch o. g. Faulheit zu: Mit dem herrlich kurzen Begriff "Phase-Cut" wollte ich das umständlichere "Phasen-An- oder auch Phasen-Ab-Schnitt" vermeiden - denn im (technischen) Deutschen ist "Phasen-Schnitt" zumindest völlig ungebräuchlich, doch möglicherweise auch gar nicht korrekt. (?) So. Jetzt habe ich mich also teils gerechtfertigt, teils meine Fehler zugegeben. Ich frage mich nur, ob die Benutzung englischer Fachbegriffe allgemein so verhaßt ist, oder nur bei Dir und einer kleineren Minderheit... Ach ja: eProfis "KISS" diente wohl auch... schlicht als Abkürzung. (Genau wie bei mir also "Schreibfaulheit". Schrecklich...) Der Gast hat immer recht! (Mr. Krabs) schrieb: > Es könnte ggf. jemand den Eindruck gewinnen, ihr hättet > immerhin Halbwissen bezüglich der Elektronik. > Auf die Tour hier ist das völlig aussichtslos, da man > sofort erkennt, mit wem man es zu tun hat. Also... meine Intention bzgl. der Benutzung obiger "Fremdworte" hast Du schon einmal gründlich mißinterpretiert - dessen bin ich sicher. Worauf genau Du bei "mit wem man..." hinauswillst, bleibt für mich aber schleierhaft. Wärst Du bitte so nett, meine vermeintliche oder tatsächliche Identität bzw. (was Du wohl eher meintest) die - individuelle Identität mal außen vor - "Art meiner fehlerhaften Spezies", zu verraten? Ich hatte nämlich nie behauptet, ein (gar besonderer) "Fachmann" zu sein. Und, ob Du's glaubst oder nicht: Auch der Rest meiner Beiträge hier, sowie meine weiteren Beiträge an anderer Stelle, dienen nicht der Zurschaustellung extremer Fachkenntnis, sondern (und dafür darfst Du mich gerne kritisieren) ich versuche trotz meiner fachlichen Unzulänglichkeit, das bißchen, was ich weiß, anderen evtl. näherzubringen. Also, bitte (da Du ja überlegen zu sein scheinst - oder...): Eröffne mir, wie ich es besser machen kann (und sollte).
Aber bitte nicht überlesen: Die Aufforderung, bei Gelegenheit die englischen Begriffe durch deutsche zu ersetzen, hat mich schon erreicht. Und da ich Dir teilweise zustimme, werde ich mich bemühen, dies umzusetzen. (Alleine schon, um zukünftig nicht weitere wohlmeinende, aber doch großteils falsch liegende, "Coolness-Kritiker" aufzuscheuchen.) Meine Fragen richten sich also - von gerade genanntem abgesehen - an die Bedeutung Deiner interessanten restlichen Ausführungen.
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