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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Suche Idee für saubere 230V 50 Hz aus US Netz und zwar VDE Konform


Autor: Sepp Obermair (Gast)
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Hallo,
ich bin auf der suche nach einer VDE konformen Lösung für folgende 
Situation.


Ein Gerät mit Auslegung für 230V 50Hz mit einer Leistungsaufnahme von 
3,6kW soll in den USA am Netz betreiben werden. Das Gerät beinhaltet 
diverse Komponenten die nicht mit 110V laufen, bbzw die Störte wären 
dann zu hoch für die Geräteinterene Verkabelung. Dazu kommt eine 
integrierte Klimaanlage welche ebenfalls 230V benötigt.

Ich suche nun eine Möglichkeit das Gerät VDE konform beim Kunden zu 
betreiben.

Bislang habe ich folgendes Konzept:

Anschluss an das amerikanische Gleichphasen Zweileiternetz, somit 240V 
mit Netzerde irgendwie dazwischen.  Meine Idee wäre nun damit  nun 
schutzisoliert auf einen Trenntrafo den Trenntrafo ausgangsseitig erden, 
damit ist ein 240V 60Hz Netz gegen Erde vorhanden.
Anschließend das ganze mittels eines FU auf 230V 50 Hz regeln, 
Netzausggangsfilter und auf das Gerät.

Hat jemand eine einfacherer Idee?

Plan B  wäre einen Generator mitzunehmen....


Freue mich auf Anregungen

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Und Dein Gerät braucht wirklich zwingend 50 Hz?

Autor: hinz (Gast)
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Sepp Obermair schrieb:
> Hat jemand eine einfacherer Idee?

Rotierender Umformer.

Autor: Stephan I. (steph77) Flattr this
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eine einfache USV-Anlage. Viele Anlagen können auch als Frequenzumformer 
betrieben werden. Laufen bei uns mehrere als 50Hz zu 60Hz Umformer.

Beitrag #5424705 wurde von einem Moderator gelöscht.
Autor: oszi40 (Gast)
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Sepp Obermair schrieb:
> schutzisoliert auf einen Trenntrafo den Trenntrafo

Dein TRENNtrafo bei 3,6 kW wird weder klein noch leicht und wird im 
Einschaltmoment wohl etwas mehr Strooom brauchen? Rotierender Umformer 
od. USV wären bestimmt eine erste Überlegung (wobei jedoch die Sicherung 
das aushalten muß). Dann wäre da noch Transport und Zoll ...

Autor: Dieter (Gast)
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3,6 kW in USA benötigen einen Drehstromanschluss. Als Dreiecksspannung 
stehen 207V zur Verfügung. So haben es einige mit den Waschmaschinen aus 
Deutschland gemacht um diese in USA zu betreiben.
Das geht aber nur, wenn es dem Gerät nichts ausmacht, statt 50Hz mit 
60Hz betrieben zu werden. Das entspricht nicht unbedingt den 
VDE-Vorschriften für den Hausgebrauch von Geräten durch nichttechnisch 
ausgebildetes Fachpersonal.

Ansonsten wird ein Umrichter benötigt, der im unabhängigen Inselbetrieb 
(VDE Vorschriftenkonform) arbeiten kann.

Eine VDE-gerechte Lösung stellt das I(T)-Netz dar mit Trenntrafo. Die 
Galvanische Trennung darf nicht durch eine Erdung kaputt gemacht werden. 
Aber es muss eine Isolationsüberwachung vorhanden sein, die je nach 
Betriebsfall einen Alarm auslöst, oder den Verbraucher sicher trennt.

Autor: hinz (Gast)
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Dieter schrieb:
> 3,6 kW in USA benötigen einen Drehstromanschluss.

Ach wo.

Autor: Mikki Merten (mmerten)
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oder gleich was passendes in den USA suchen
z.B. http://www.gohz.com/single-phase-frequency-converter

Autor: kbvzxcjc (Gast)
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Und: Um in den USA etwas regelkonform zu betreiben ist NICHT die VDE 
zustaendig. Da gibt es ein undurchsichtiges Gemisch aus nationalen, 
Laender-(State) und Kreis-(County)Vorschriften.
Beispiel: in einem County sind Schmelzsicherungen vorgeschrieben, 
nebenan Automaten.

kbvzxcjc

Autor: Manfred (Gast)
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Und hier heißt der Sepp nun RFreddy:
 https://www.fingers-welt.de/phpBB/viewtopic.php?f=...

Autor: Dieter (Gast)
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In NJ 120V 25A war die maximale Leistung.  Fuer die Klimaanlage, mit 
Waermegitter zum elektrisch heizen, gab es den kleinen Drehstromstecker 
fuer den Andchluss.

VDE Vorschriften gelten nur in D.  Als MiniInsel kann jedoch ein Betrieb 
nach den techn. Grenzen, bzw. innerhalb der techn. Grenzen nach VDEs 
konform reslisiert werden.
D.h. Eingang des Umrichters muss US Normen erfuellen. Ausgang des 
Umrichters wird nach den Anforderungen des Geraetes spezifiziert.
Ueber 120V sind Warnschilder anzubringen.

Autor: hinz (Gast)
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Dieter schrieb:
> In NJ 120V 25A war die maximale Leistung.

Auf dem Bahnhofsklo?


https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0...

Autor: nachtmix (Gast)
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Sepp Obermair schrieb:
> Ein Gerät mit Auslegung für 230V 50Hz mit einer Leistungsaufnahme von
> 3,6kW soll in den USA am Netz betreiben werden.

Kauf dir einfach vor Ort eine neue Waschmaschine.
Das wird billiger.

Autor: JK (Gast)
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Oha,
hätte nicht gedacht, dass man ein Gerät mit attraktivem Preis
nach USA verkaufen kann, wobei eine Anpassung mit Trafo für > 4 kVA
+ Frequenzumformer einfach noch "drin" ist.

Allerdings könnte eine niederohmige ERDUNG in trockenen
Wüsten-Staaten auch noch mal richtig in's Geld gehen...

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Dieter schrieb:
> 3,6 kW in USA benötigen einen Drehstromanschluss.

DAS ist nicht korrekt. Kurz: Es ist falsch.

> In NJ 120V 25A war die maximale Leistung.

Ja, und auf der schwäbischen Alb gibt es Häuser die haben mit 6A 
abgesicherte Steckdosen.

Dennoch kommt niemand auf die Idee, das in Deutschland alle Steckdosen 
nur mit 6A abgesichert sind.

Nur weil du EIN singuläres Beispiel angibst, ist das nicht "die Regel" 
für US Steckdosen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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nachtmix schrieb:
> Kauf dir einfach vor Ort eine neue Waschmaschine.

Es dürfte hier nicht um eine Waschmaschine geben (welche Waschmaschine 
enthält eine Klimaanlage?), und US-Waschmaschinen will man wiederum 
nicht kaufen, die sind nämlich hochgradig ineffizient (senkrechte 
Rotationsachse!) und brauchen Unmengen an Wasser und sehr aggressives 
Waschmittel, um ihre Defizite zu kompensieren.

Autor: kbvzxcjc (Gast)
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Rufus Τ. F. schrieb:
> und brauchen Unmengen an Wasser

Das wird aber dadurch kompensiert, dass diese (im Gegensatz zum 
energiesparaffinen D) meistens dafuer ausgelegt sind, an kaltes UND 
warmes Wasser angeschlossen zu werden.

kbvzxcjc

Autor: hinz (Gast)
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Rufus Τ. F. schrieb:
> US-Waschmaschinen will man wiederum
> nicht kaufen, die sind nämlich hochgradig ineffizient (senkrechte
> Rotationsachse!) und brauchen Unmengen an Wasser und sehr aggressives
> Waschmittel, um ihre Defizite zu kompensieren.

Es gibt dort längst auch Frontlader und die dazu nötigen Waschmittel, 
und das nicht nur im Luxuspreissegment.

Autor: Horst S. (Gast)
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Ein führendes Unternehmen in den Staaten:
American Rotary Phase Converters
http://www.americanrotary.com

Würde da mal anfragen.

Autor: ● J-A VdH ● (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite
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hinz schrieb:
> Rufus Τ. F. schrieb:
>> US-Waschmaschinen will man wiederum
>> nicht kaufen, die sind nämlich hochgradig ineffizient (senkrechte
>> Rotationsachse!) und brauchen Unmengen an Wasser und sehr aggressives
>> Waschmittel, um ihre Defizite zu kompensieren.
>
> Es gibt dort längst auch Frontlader und die dazu nötigen Waschmittel,
> und das nicht nur im Luxuspreissegment.

An Design und Funktionalität der Geräte drüben
kommen viele Angebote hier noch nicht heran.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Andrew T. schrieb:

> Nur weil du EIN singuläres Beispiel angibst, ist das nicht "die Regel"
> für US Steckdosen.

Zumal energiehungrige Klimaanlagen in den USA inzwischen eher
zur Standardausrüstung von Wohnungen/Häusern gehören.

Autor: Erwin D. (Gast)
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● J-A V. schrieb:
> An Design und Funktionalität der Geräte drüben
> kommen viele Angebote hier noch nicht heran.

Dreht sich die Diskussion um Waschmaschinen oder geht es um eine 
Problemlösung für den TO? ;-)

Autor: ● J-A VdH ● (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite
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nö,
aber Du kannst dann gerne noch weiter in die Falsche Richtung fahren.

BTW solange der TO in 2 Foren
nicht langsam mal zum Punkt kommt,
um was es denn genau geht...

wie soll man da Tipps geben?

könnte ja sein dass 2,5KW nur reine Heizung sind
und nur der Rest wirklich auf 50Hz ausgelegt sein muss.

: Bearbeitet durch User
Autor: Klabautermann (Gast)
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Hallo,

VDE wird Dir in den USA nicht helfen, UL ist das Stichwort. Wenn deine 
Komponenten nur ein VDE-Zeichen haben, wird das schwer (ohne UL tun sich 
die Versicherungen drüben sehr schwer).

Autor: Erwin D. (Gast)
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● J-A V. schrieb:
> BTW solange der TO in 2 Foren
> nicht langsam mal zum Punkt kommt,
> um was es denn genau geht...

Du meinst, so lange kann man sich ja mal inzwischen über Waschmaschinen 
unterhalten...

Autor: hinz (Gast)
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Erwin D. schrieb:
> ● J-A V. schrieb:
>> BTW solange der TO in 2 Foren
>> nicht langsam mal zum Punkt kommt,
>> um was es denn genau geht...
>
> Du meinst, so lange kann man sich ja mal inzwischen über Waschmaschinen
> unterhalten...

Klar, steht doch schon im Topic: "saubere".

Autor: Der Andere (Gast)
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● J-A V. schrieb:
> An Design und Funktionalität der Geräte drüben
> kommen viele Angebote hier noch nicht heran.

Was bitte ist an dem Design der stehenden Trommel gut? Die Wäsche wird 
nur ein bischen durchs Wasser gezogen und nicht durchgewalkt wie es die 
liegende Trommel automatisch durch die Schwerkraft macht.

Und mehrere Temperaturen konnten die Geräte auch nicht, statt 30°, 60° 
und Kochwäsche gibts kalt und (lau)warm.

Autor: Erwin D. (Gast)
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hinz schrieb:
> Erwin D. schrieb:
>> ● J-A V. schrieb:
>>> BTW solange der TO in 2 Foren
>>> nicht langsam mal zum Punkt kommt,
>>> um was es denn genau geht...
>>
>> Du meinst, so lange kann man sich ja mal inzwischen über Waschmaschinen
>> unterhalten...
>
> Klar, steht doch schon im Topic: "saubere".

:-D

Autor: hinz (Gast)
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Der Andere schrieb:
> Und mehrere Temperaturen konnten die Geräte auch nicht, statt 30°, 60°
> und Kochwäsche gibts kalt und (lau)warm.

Solche gibts noch im Bestand...

Autor: Erwin D. (Gast)
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hinz schrieb:
> Der Andere schrieb:
>> Und mehrere Temperaturen konnten die Geräte auch nicht, statt 30°, 60°
>> und Kochwäsche gibts kalt und (lau)warm.
>
> Solche gibts noch im Bestand...

Das sind die, wo die Heizungen kaputt sind :-)

Autor: Sepp Obermair (Gast)
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Danke für die Hilfchen Tipps,
ich versuche einmal direkt in den USA etwas zu beschaffen und mir von 
dort zum Kunden leifern zu lassen.

Die Thematik mit UL ist mir bewusst, es ist nunmal nur ein 
Demonstrationsgerät das in den USA getestet werden soll. Daher auch mein 
Wunsch eine dem Stand der Technik gemäße Lösung zu finden - schlicht un 
einfach Ausschluss grober Fahrlässigkeit.

Vielleicht könnt ihr das Waschmaschinenthema ja ausgliedern ;)

Autor: Dieter (Gast)
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Andrew T. schrieb:
> Dieter schrieb:
> Drehstromanschluss...
> DAS ist nicht korrekt. Kurz: Es ist falsch.
Nicht vollstaendig, waere passend. NEMA 14-30 u. 14-50 um genau zu sein. 
TO kann mal www'lern.

> Nur weil du EIN singuläres Beispiel angibst, ist das nicht "die Regel"
> für US Steckdosen.
Meistens gibt es NEMA 5-15.  Sehr oft Doppelsteckdosen aber 25A 
Sicherung oder Raum gesamt 30A Sicherung.

TO sollte daher immer klaeren ob ein NEMA 14 Anschluss vorhanden ist.

Autor: ● J-A VdH ● (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite
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Der Andere schrieb:
> ● J-A V. schrieb:
>> An Design und Funktionalität der Geräte drüben
>> kommen viele Angebote hier noch nicht heran.
>
> Was bitte ist an dem Design der stehenden Trommel gut?

die hatte ich dabei nicht im Sinn.

eher (oh ich schweife wieder ab)
Kühlschränke, Herde, Ofen.
selbst Toiletten.
Die mit dem "Loch" unten drin, wo das Spülwasser
quasi wie eine Wasserstrahlpumpe wirkt,
weil alles ins Rohr geschossen wird.

da gibts dann kein Papier mehr,
das sich nur wie eine Portugiesische Galeere in der Schüssel dreht ;)

Nur so spult es richtig.

Autor: Lifeislife (Gast)
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Sepp Obermair schrieb:
> es ist nunmal nur ein
> Demonstrationsgerät das in den USA getestet werden soll. Daher auch mein
> Wunsch eine dem Stand der Technik gemäße Lösung zu finden - schlicht un
> einfach Ausschluss grober Fahrlässigkeit.

Was wäre denn grob fahrlässig?  ;-)

Z.B. die 240VAC gleichzurichten, und mit einem (mit 
IGBT-Halfbridge-Modulen und ausreichend Isolationsabständen, um mit 
dieser Railspannung zurechtzukommen) Vollbrücken-PWM- Klasse D 
Audioverstärker "saubere" 50Hz zu erzeugen? (Das LC-Filter schon wie bei 
richtigen WR, und das Ganze hier halt gefüttert mit 50Hz Sinus statt 
Audio, und leicht übermoduliert.)

Würde diese "Blackbox" denn (auch) kontrolliert, oder stünde (allein) 
das Gerät im Fokus? Vorschlag ist ja vielleicht nicht ganz ernst zu 
nehmen, wäre aber wohl von einem Teil der User hier sehr preisgünstig zu 
bauen.

Autor: ichdu (Gast)
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Demonstator: nehm einfach ein 8kVA Aggregat mit und gut.

Autor: Schreiber (Gast)
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ichdu schrieb:
> Demonstator: nehm einfach ein 8kVA Aggregat mit und gut.

Bei einem Diesel kann man meist die Drehzahl und damit auch die Frequenz 
einstellen.
Also einfach vor Ort so ein Gerät mieten...

Autor: Dieter (Gast)
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Schreiber schrieb:
> Bei einem Diesel kann man meist die Drehzahl und damit auch die Frequenz
> einstellen.
> Also einfach vor Ort so ein Gerät mieten...

Nur nicht von hier mitnehmen. Stell Dir nur den Aerger vor, wenn da auch 
ein Betrugsdiesel mit Mogelsoftware verbaut waere.

Autor: Fragen (Gast)
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4 Fragen

1 läuft das Gerät wirklich nicht an 60 Hz?
* Trafonetzteile haben eher weniger Probleme, da Trafos auf 50Hz 
ausgelegt sind, ist der Magnetisierungsstrom erstmal kleiner. Die 
Sekundär-Wicklung wird durch die höhere Frequenz steifer.
Danach wird ggf. gleichgerichtet und Spannungsregler oder kleiner 
Switcher
* Schaltnetzteile haben gar kein Problem, weil sie erst gleichrichten
* Kondensatormotoren laufen schneller, haben aber weniger Leistung, weil 
Xc kleiner ist. Spaltpolmotoren laufen schneller. Reihenschlussmotoren 
haben weniger Leistung. Umrichtergespeiste Motoren haben überhaupt kein 
Problem.

2 ist die Spannung ein Problem?
230V + 10% = 253V
253V < 240V
Wenn das Gerät auch in GB lauffähig war
240V + 10% = 264V.
Also eher kein Problem. Teilweise gleicht die höhere Spannung den 
Leistungsverlust von Motoren wegen höherer Netzfrequenz aus.

3 ist das 120V-0V-120V Netz ein Problem?
Nein, siehe Altberliner Stromnetz bzw. Belgischer Strom, wo 3 Phasen mit 
127V gegen Sternpunkt vorliegen, das Gerät dann an 2 Phasen auch 230V 
sieht.

4 ist die in USA übliche friemelige Verkabelung in Geräten ein Problem?
Nein, aber man kann ja im Gerät alle ordentlichen Klemmstellen durch 
'wire nuts' ersetzen. Scherz.

Hoffe ich konnte helfen...

Autor: Fragen (Gast)
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Hab einen Fehler gemacht...
Bei Kondensatormotoren ist Xc kleiner, also fließt durch die 
Wicklung(en), die vom Kondensator gespeist werden, mehr Strom, was für 
Asymmetrie im Vergleich zur 50Hz Auslegung sorgt. Man kann hoffen, dass 
das durch höheres X_L der Motorwicklungen teilweise kompensiert wird. 
Das müsste man sich also genauer ansehen. Pack schon mal den 
Osanna-Heyland-Kreis aus...

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