Hallo Zusammen,
die steigenden Spritpreise haben mich zu einem Hobbyprojekt animiert,
ein Elektrofahrzeug mit einem Drehstrommotor anzutreiben. Daher muss
ein Umrichter her. Der Zwischenkreis soll aus den Akkus gespeist werden.
Ein Profigerät, aus der E-Bucht ersteigert, wird sicherlich nicht mit
der geringen Zwischenkreisspannung klar kommen und nur Fehlermeldungen
ausspucken. Daher ein Selbstbau.
Die Hardware habe ich fertig:
http://www.jeromin.privat.t-online.de/html/hardware.html
Ansteller der Akkus zuerst mal ein Gleichrichter für 230V, macht 325V
Zwischenkreisspannung. Wenn damit der Motor läuft, dann gehr´s an die
anderen Probleme.
Mit einem Mega 8 erzeuge ich den theoretischen Spannungsverlauf an den
Motorwicklungen wie im Anhang zu sehen. Der Motor dreht zwar prima, wird
aber auch im Leerlauf ziemlich warm und hat kein großes Drehmoment.
Daher meine Frage: wie steuern die Profis die Leistungshalbleiter?
Im Netz habe bisher nichts Brauchbares gefunden und die Aplication Note
von Atmel ist in englisch und erklärt die Grundlagen leider nicht.
Was für einen Motor willst Du denn mit diesen "Leistungs"-Halbleiter
betreiben?
Wechselrichter mit ordentlich Leistung, die für so einen Antrieb
geeignet wären, verwenden IGBTs (50€ oder mehr pro Halbbrücke ab 100
Stück).
Und der ATmega ist dafür garantiert nicht geeignet, viel zu langsam.
Wir verwenden für die Regelung einen PowerPC, Stichwort
Raumzeigermodulation.
Es gibt 3phasen Megas, die koennten sowas, sonst einen dsPIC2023, der
kann das auch. Aber sie Leistungshalbleiter duerften etwas dicker sein,
und auf einem Kuehlkoerper bitte.
ist trotzdem ne Milchmädchenrechnung.
Benzin: 8,6kWh/l -> 14ct/kWh
Strom: ca. 18ct/kWh
Für Strom spricht der höhere Wirkungsgrad der Motoren und die
Möglichkeit der Nutzbremsung, dafür musst du aber den schweren Akku
mitschleppen, und der hält auch nicht ewig.
Vielleicht hat mal jemand den Gesamtwirkungsgrad Steckdose->Rad?
Hallo Wechselrichter-König
zum Testen verwende ich einen 0,55kw Motor, später sollten es 1KW sein.
Hallo Null
den Kühlkörper habe ich für das Foto entfernt, weil er alles verdeckt
hat. Ist natürlich vorhanden, er wird nach einigen Minuten Betrieb
handwarm.
Die FET´s machen 18A, sollte für 1kw Motor reichen.
Zuerst möchte ich mal die Grundlagen verstehen und suche nach Grafik mit
dem Spannungsverlauf am Ausgang aller drei Phasen, bzw den
Steuersignalen der Leistungshalbleiter.
Da der Motor im Dreieck geschaltet ist, fließt immer Strom durch zwei
oder drei Wicklungen. In einer steigt der Strom, in einer andern sinkt
er gerade. Wenn ich eine Halbbrücke mit PWM takte, hat das immer
Auswirkungen auf die anderen Phasen. Oder habe ich einen Denkfehler?
@Wechselrichter-König:
Das ist aber interessant. Ich frag mich gerade nur, wo in den ganzen
käuflichen Wechselrichtern, die ich bislang verbaut habe, der Power-PC
versteckt sein kann.
Vielleicht sollte man kein Vista als OS nehmen, dann klappts auch mit
nem Atmel ;-)
Axel,
ja, 3phasen hat nahezu immer Strom in mindestens 2 der 3 wicklungen. Da
muessen eben 3 phasen mit 120 Grad Verschiebung hin. Je nach Motor, zB
Asynchronmotor, muss die Spannung auch proportional zur Drehzahl sein.
Da gibt's Vorgaben. Nachzulesen in "Elektrische Maschinen Teil 1". Dass
Du in gewissen Faellen auch die Nennleistung oder etwas mehr von der
Welle aufnehmen musst ist dir klar ? Diese Leistiung muss dann in die
Batterie zurueck, gell.
Hallo Axel,
>die steigenden Spritpreise haben mich zu einem Hobbyprojekt animiert
willst Du damit wirklich fahren - 1kW reicht nur für ein Zweirad - oder
?
Gruß Otto
Nee, 1kW is ca 1.3 Pferde. Das ist ueppig wenn's flach ist. Am Berg
kommt die Geschwindigkeit dann schon etwas runter. Die Beschleunigung
ist auch vom Gewicht abhaengig. Wie schwer ist das Ding denn ?
Also mit 1 kW kommt man schon sehr weit :) Für unser Spritsparfahrzeug
"Schluckspecht" brauchen wir für eine Geschwindigkeit von ca. 35km/h
grade mal 50W in der Geraden und bei Steigungen ca. 200W.
Wen es interessiert -> www.schluckspecht.net
Haben für das Fahrzeug übrigens auch einen Radnabenmotor (Im Rad
integrierter bürstenloser Motor) mit integrierter Elektronik entwickelt
und gefertigt.
Schönen Sonntag.
Respekt für das Projekt von "AVR-User"
Damit würde ich mich jedoch nicht auf
öffentliche Straßen trauen.
Meine Erfahrungen bezüglich Stromaufnahme
speziell beim Anfahren eines realen und
straßentauglichen Gefährts sind davon
jedoch um Zehnerpotenzen verschieden.
Gruß Otto
Hi
guck dir mal nen CITY EL an ist ein Einsitzer. Der hat ca. 4 KW und
fährt so um di 50 km/h
Verstehen tu ich nicht warum du, wenn du schon 230 V für den
Zwischenkreis gleichrichtest, nicht gleich nen käuflichen FU nimmst.
Als Einphasiger funktioniert der an ner normals Steckdose und die Kosten
halten sich in engen Grenzen.
Elko
@ Marvin M.
Ich rede hier auch nicht von 1kW Kinderkram sondern von >70kW.
Ethernet, SPS-Funktion etc. alles mit drauf.
Und wenn Du etwas Ahnung von der Regelung von Asynchronmaschinen hast
(nicht nur eine einfache U/f-Regelung) wird Dir schnell klar, das da ein
"Atmel" vorne und hinten nicht ausreicht.
Hallo Wechselrichter-König,
bist wohl noch nicht sehr lange auf Deinem Thron:
> Und wenn Du etwas Ahnung von der Regelung von> Asynchronmaschinen hast (nicht nur eine einfache> U/f-Regelung) wird Dir schnell klar, das da ein> "Atmel" vorne und hinten nicht ausreicht.
Sowas baut Siemens schon seit 20 Jahren und damals
mit 80535....
Gruß Otto
Früher hatten die Wechselrichter auch jede menge Kompromisse und analoge
Peripherie eingebaut. Ich hab selbst vor zehn Jahren an Wechselrichtern
gearbeitet (200kW) in denen nur kleine 8 bitter drin waren.
Mittlerweile werden aber immer mehr "Features" hinzugefügt.
Zum Beispiel Verzicht auf einen geglätteten DC Zwischenkreis und
vollständige kompensation von Oberwellen und Blindanteilen. Damals
wurden uns von Oberwellen ein paar mal die Umrichter erschossen bis in
alle Schaltschränke riesige Filterdrosseln eingebaut wurden. Das war
teuer da es 30 Systeme waren. Zum Glück nicht meine Schuld. War ja nur
Elektro Azubi und nicht der Typ der die Umrichter konstruiert oder
eingekauft hat.
Eine Intelligentere Steuerung kann sowas verhindern und das Netz sauber
halten. Es geht auch ohne Power PC, aber das ist nun mal eine gut
Dokumentierte und viel verwandte CPU die immer Reserven frei hat.
Da muss sich der Entwickler nicht quälen um das ganze Echtzeitfähig am
laufen zu halten. Die Ansprüche an die Regelcharakteristik werden ja
auch immer höher.
Hallo Currywurst,
Dein Post ist sehr fundiert - folgende Anmerkungen dazu:
>Früher hatten die Wechselrichter auch jede>Menge Kompromisse und analoge Peripherie eingebaut.
Bei "ganz Früher" gebe ich Dir uneingeschränkt Recht.
Seit Gültigkeit bestimmter (EN-) Normen und Vorschriften
(ca. ab 1994) sind diese Umrichter aber i. A. absolut
ausgereift und auch kompromißlos.
Analoge Peripherie ist auch heute noch erforderlich
(z. B. Stromerfassung, ZK-Spannungsmessung usw. usw.)
>alle Schaltschränke riesige Filterdrosseln eingebaut wurden
Sog. "Filterpakete" bzw. "Filtermodule" sind wg. der
Rückwirkungsfreiheit heute zwingend vorgeschrieben.
Viele Grüße Otto
Also 93 hatte ich dort angefangen. Die geltenden Normen hatten den
externen Berater wohl nicht davon abgehalten die Filter zu klein
auszulegen. Meine Kenntnisse sind in Umrichtertechnik bestimmt nicht
aktuell und vollständig.
Hab ja Physik studiert und danach wieder was anderes gemacht.
@ELKO der jetzige Umrichteraufbau ist erstmal da, um die Funktion zu
verstehen. Ich wollte noch keine fetten Halbleiter und Akkus kaufen,
wenn es an der Ansteuerung scheitert.
@ Wechselrichter-König: das Stichwort "Raumzeigermodulation" brachte
eine Menge Infos, die ich erst einmal lesen muss. Bin nicht auf die Idee
gekommen, das es das Wort auch auf deutsch gibt und habe nur nach "space
vector modulation" gegoogelt. Danke
Das Projekt von www.schluckspecht.net sieht klasse aus.
Danke noch mal an alle.
Axel
Es gibt fertige Bausteine zur Halbbrückenansteuerung... auf die schnelle
fällt mir leider keine Typenbezeichnung ein...
Der 80535 z.B. schafft es mittels Timer2 mit Leichtigkeit ein halbwegs
schönes 3~ Netz zu erzeugen...
