208V 60Hz Inselnetz für Maschinen aus Kanada

Wenn es nicht mehrere kW sind, würde ich mal einen Frequenzumrichter mit 3ph Ausgang und 1ph 230V AC In probieren.

Durch die geringere Zwischenkreisspannung im Vergleich zu einem mit 3ph Eingang ist dessen Ausgangsspannung kleiner. Sind es Asynchronmotore? Die sollten notfalls ein paar Volt mehr vertragen. Unterspannung ist wegen dann höherem Wicklungsstrom ehr kritisch.

Weiß jemand wie die Drehstromausgangsspannung eines FU mit 1ph 230VAC genau ist?

Michael schrieb:

Seiner Meinung nach (und angeblich auch der Auffassung des Netzbetreibers) ist ein Inselnetz nur in Gebäuden ganz ohne Anschluss an das öffentliche Netz möglich. Das liest man auch in diversen PV-Foren.

Da gehts um die Anmeldepflicht für PV-Anlagen. Da du aber gar keine PV-Anlage bauen willst, sind die Regeln für PV-Anlagen für deine Anlage völlig irrelevant.

Oliver

Michael schrieb:

Weiß jemand wo das genau steht, dass eine Insel nur ohne öffentlichen Stromanschluss möglich ist

Eine Insel mit Stromanschluss ist halt nur eine Halbinsel.

Egal, bau doch einfach. Ob mit oder ohne Akku, es ist ein ans Stromnetz angeschlossene Gerät (das Ladegerät bzw. der Wechselrichter) mit eigenem internen Sekundärnetz (ob das jetzt 208 oder 8V der Haustürklingel wären, egal).

Wolf17 schrieb:

Wenn es nicht mehrere kW sind

Sind mehrere kW nötig, vielleicht gibt es 3ph IN FU, deren Ausgangsspannung einstellbar ist. Sonst die FU Eingangsspannung netzseitig mit drei 24V Trafos reduzieren.

Diese 500VA Trafos für 25€ scheinen zwei 12V Wicklungen zu haben. Drei davon reichen für 15kW Motorleistung. https://www.ebay.de/itm/143325321363

Michael B. schrieb:

Egal, bau doch einfach. Ob mit oder ohne Akku, es ist ein ans Stromnetz angeschlossene Gerät (das Ladegerät bzw. der Wechselrichter) mit eigenem internen Sekundärnetz (ob das jetzt 208 oder 8V der Haustürklingel wären, egal).

So sehe ich das auch! Wer in Deutschland wegen so was drei Leute fragt hat am Ende vier Meinungen und drei vorsorgliche Verbote.

Solange Du kein eigenes Umspannwerk benötigst würde ich einfach anschließen und die sonstigen üblichen Regeln beachten. Fertig. Mit Nachfragen dürfte ich meine Capbank (700VDC bei ca 100000μF) niemals einschalten weil Gefährlich und zuviel Energie für jegliche hier vorhandene Querschnitte...

Wolf17 schrieb:

Diese 500VA Trafos für 25€ scheinen zwei 12V Wicklungen zu haben. Drei davon reichen für 15kW Motorleistung.

3 x 500 sind 15000 ??

Statt Mathe hattest du klatschen und singen ?

Nicht mitgedacht? Ziel ist es die Motorspannung hinter dem 3ph FU um 1/10-tel zu verringern. Dazu wird einfach die FU 50Hz Eingangsspannung um 1/10-tel abgesenkt. Ein 500VA 24V Trafo kann etwa 21A sekundär. Die Sekundärwicklung gegenphasig mit L verschaltet bleiben von 230V noch 206V gegen N übrig. Ohne den Trafo zu überlasten, kann man die 206V mit 21A belasten, ergibt 4,3kW, bei drei Phasen etwa 13kW. Meine 15kW waren nur eine grobe Schätzung.

Was soll da jetzt kompliziert sein?? An jeder alten Fanuc-Kiste ist hinten fetter Trafo dran, der 3x208V macht, für ne Maschine mit 20kW Spindelmotor wiegt der so geschätzt 150kg.

An so einen Trafo kann man vermutlich ne halbe Werkstatt ranhängen, wenn das nur kleinere Maschinen sind.

Michael schrieb:

Das Problem ist nun, dass die meisten Maschinen für 3 Phasen 208V 60Hz ausgelegt sind. Das sind dann Motoren für 120/208V in Sonderbauform, die man nicht so einfach tauschen kann.

Dafür gibt es entsprechende Spartransformatoren. Ich würde bei der Firma Block anfragen. https://www.block.eu/de_DE/produkte/transformatoren/spartransformatoren#c1299

Beispielsweise: https://www.block.eu/de_DE/produktvariante/at3-35-2021-4

Zu haben auch bei RS-Components: https://de.rs-online.com/web/p/spartransformatoren/7387812 Immerhin versandkostenfrei ;-)

Siemens, Schneider, EATON haben sicherlich auch Trafos für den Zweck.

Teilweise sind sogar 50Hz statt 60Hz ein Problem.

Einen Frequenzumformer dahinter schalten.

Uwe

Wolf17 schrieb:

Nicht mitgedacht? Ziel ist es die Motorspannung hinter dem 3ph FU um 1/10-tel zu verringern. Dazu wird einfach die FU 50Hz Eingangsspannung um 1/10-tel abgesenkt

Wenn du einen FU verwendest, um 60Hz statt 50Hz zu machen, kannst du ihn auch so parametrisieren, dass er 208 statt 400V liefert - vorausgesetzt der FU ist überhaupt als Inselnetzgenerator verwendbar und meckert nicht wegen ungleichmässiger Last rum.

Michael schrieb:

Man nehme einen PV-Hybrid-Inverter für den US-Markt mit 3 Phasen und einem Batteriespeicher.

Bei vielen Maschinen wird der Inverter beim Anlaufstrom in die Knie gehen. Kräftig überdimensioniert wird es teuer werden. Ein Umrichter mit wählbarer Spannung und Frequenz wäre die bessere Alternative. Für viele Motore der Maschine ist damit auch ein Sanftanlauf möglich.

Solange Du keine PV-Anlage dran machst, wäre das ein normaler Verbraucher.

Michael schrieb:

Weiß jemand wo das genau steht, dass eine Insel nur ohne öffentlichen Stromanschluss möglich ist?

Diese Diskussion gab es letztes Jahr in einem Thread. Da ging es um eine Solaranlage auf einer Hütte im Garten und dortige unabhängige Stromversorgung.

Ganz gut war damals dieser Link: https://www.elektrofachkraft.de/sicheres-arbeiten/sind-photovoltaik-inselanlagen-meldepflichtig

Bei der Anmeldung würdest Du spätestens beim Wechselrichter rausfliegen, weil die 208V und 60Hz nicht akzeptiert würden.

Wenn der Wechselrichter über 11kW hat, dann wäre dieser Verbraucher auch beim Netzbetreiber zu melden, weil es eine Verbindung gibt.

Aber wenn die eine PV-Anlage hinbaut, die einen Akku lädt, dann könnte auch überlegt werden, ob man die nicht größer macht um Überschüsse ins Netz zu laden und dafür einen kleinen Einphasenwechselrichter anmeldet.

Der einzige richtige Rat, wäre den Netzbetreiber anzuschreiben und den Sachverhalt klar darzulegen. Am besten mit einer guten Skizze, die hier auch diskutiert werden könnte, damit diese auch dort verstanden wird. Es liegt dann beim Versorger und der Elektriker kann loslegen.

Michael B. schrieb:

Wenn du einen FU verwendest, um 60Hz statt 50Hz zu machen, kannst du ihn auch so parametrisieren, dass er 208 statt 400V liefert - vorausgesetzt der FU ist überhaupt als Inselnetzgenerator verwendbar und meckert nicht wegen ungleichmässiger Last rum.

Damit wäre ich, wenn außer Motoren noch andere Gerätschaften wie Netzteile und Steuerungen mitversorgt werden. Deren Schaltnetzteile "sehen" die 400V am Eingang und werden sterben! Also wenn dann FU und nachgeschaltet einen entsprechend dimensionierten Spartrafo. Ggf mit großem zwischengeschaltetem Filter. Auch wenn der Spartrafo das meiste filtern wird. DasRummeckern wegen unsymmetrischer Lässt lässt sich bei den meisten FUs deaktivieren.

Wenn die Motoren nicht ausdrücklich für FU Betrieb gewickelt sind würde ich von der Verwendung abraten. Dazu gibt es genug Fachbeiträge mit Hinweisen und Erklärungen.

Inselbetrieb mit fettem WR/Akku wäre möglich aber müßte wegen der Anlaufströme mehrfach überdimensioniert werden.

Dieselaggregat mit 208/60 aus USA/CAN mitbringen?

Ein rotierender Umformer wäre dafür wirklich „richtig“: robust, jederzeit verfügbar und netzkonform.

Zumindest nach dem Abzug der US Truppen gab es massenhaft gebrauchte zu günstigen Kursen. Auch heute noch bei der Verwertungsgesellschaft des Bundes weil viele Militärsysteme amerikanischen Ursprungs wegen der Verfügbarkeit von E-Teilen nie auf 50Hz umgestellt wurden. Die BW und Zulieferer nutzen die heute noch.

Thomas R. schrieb:

Wenn die Motoren nicht ausdrücklich für FU Betrieb gewickelt sind würde ich von der Verwendung abraten.

Bei Verwendung von FU und Spartrafo spielt das keine Rolle. Mir ist übrigens noch kein Motor wegen FU-Betrieb hops gegangen. Auch bei uns im Betrieb noch nicht, obwohl auch da 40jährige Motoren mittels FU nachgerüstet wurden. Das Problem mit den Lagerströmen betrifft hauptsäclich große Maschinen/Motoren jenseits der 50kW.

Die Idee mit dem PV-Wechselrichter und dem Akku ist jedenfalls Müll. Für kleine Leistungen okay... aber wenn er sagt er braucht einige kW, dann würde ich das lassen.

Was ich machen würde sind zwei Möglichkeiten:

1. Die eher professionelle Lösung Wie bereits gesagt wurde, ein entsprechend leistungsfähiger Frequenzumrichter, der stellt das Netz entweder direkt wenn er sich entsprechend parametrisieren lässt, wenn nicht soll er 400V raushauen, die dann auf einen 400V/208V Trafo gehen.

2. Die ich-will-basteln-Lösung... Es gibt große Online-USV-Anlagen, die funktionieren praktisch genauso und bei vielen großen für den internationalen Markt lassen sich die sekundärseitige Netzparameter einstellen. Viele davon können ein 208V/60Hz erzeugen, entweder dank der Doppelwandler-Technik aus einem 230V/50Hz-Netz (dafür kann ein 400V/230V-Trafo erforderlich werden), oder man müsste ihre Batterie entsprechend nachbilden, so daß sie sich darüber aus dem Netz versorgen lassen. USV in dieser Größe verwenden Batteriespannungen von 250..350V, die Ströme sollten beherrschbar sein.

Problem bei beiden Ansätzen ist, wenn die Maschinen z.B. beim Bremsen Strom ins Netz zurückspeisen wollen. CNC-Maschinen machen das gerne, die alten Schrottsteuerungen mit ihren Gleichstromantrieben und Bremswiderständen sollten so langsam ausgestorben sein. Wenn man sowas hinkriegen will, braucht man entweder eine sehr teure Profi-Lösungen eines Umrichters mit Vierquadrantenbetrieb oder wirklich einen rotierenden Synchron/Synchron-Umformer.

Ben B. schrieb:

Problem bei beiden Ansätzen ist, wenn die Maschinen z.B. beim Bremsen Strom ins Netz zurückspeisen wollen. CNC-Maschinen machen das gerne, die alten Schrottsteuerungen mit ihren Gleichstromantrieben und Bremswiderständen sollten so langsam ausgestorben sein.

Das wird das eigentliche Problem werden.

Wolf17 schrieb:

Ein 500VA 24V Trafo kann etwa 21A sekundär. Die Sekundärwicklung gegenphasig mit L verschaltet bleiben von 230V noch 206V gegen N übrig. Ohne den Trafo zu überlasten, kann man die 206V mit 21A belasten, ergibt 4,3kW, bei drei Phasen etwa 13kW.

Falls die Maschinen wirklich 3phasen Motoren haben, dann sind das aber zwischen den Phasen 208V. Deine Spartrafo Lösung erzeugt aber 208V Phase gegen Sternpunkt.