Hallo,
ich möchte eine Schaltungskonzept entwickeln, bei dem ein großer Elektromagnet (ca. 110V 5A) möglichst schnell den Strom auf und abzuregeln.
Die KI hat mir eine ähnliche Grundschaltung wie im Angang rausgeworfen.
Über PWM werden beide IGBT Q1 Q2 gleich getaktet.
Stromregelung über Shunt R1.
Ein = Strom erhöht sich.
Aus = Strom wird reduziert (Rückspeisung in Zwischenkreis C1).
Regelung der Zwischenkreisspannung über Brems-Chopper Q3/R2.
Könnte das so etwa funktionieren ?
Sehe ich das richtig, dass das Stromsignal an R1 beim Umschalten von Positiv auf Negativ wechselt ?
Hallo,
sollte funktionieren. Ja, der Strom durch R1 wird beim Schliessen negativ sein und die Induktivität gegen Plus entladen. Ich würde das aber unbedingt mit LTspice untersuchen.
mfg Klaus
Leistungselektronik am Drehstromnetz ist so eine Sache für sich:
Bitte am Eingang Sicherungen.
Dein Brems-Chopper kann die Zwischenkreisspannung begrenzen/ auf einen Maximalwert regeln.
Selbstverständlich muss diese dafür gemessen werden.
Ist dein Elektromagnet für 600V und mehr genügend isoliert?
C1 erzeugt einen ordentlichen Überstrom beim einschalten. Evtl. musst du mit Vorladung arbeiten.
Deine Shuntmessung hat in beiden Versionen das Problem, dass wenn du filterst das Signal Dutycycle abhängig wird.
Stell dir vor, es fliessen konstant ein 1A, 1x bei 100% PWM und einmal bei 10%. Was passiert mit einem gefilterten Shuntsignal?
Egal ob analog oder digital geregelt, möglichst wenig filtern und mit Momentanwerten arbeiten ist meist besser. Musst bei digital natürlich entsprechend oft abtasten. Gibt auch weniger Verzögerung/Phasendrehung was der Regelstabilität zu Gute kommt.
Dein Strommesssignal ist von DC- nicht isoliert, je nachdem auf welchem Potential deine Ansteuerung sitzt musst du mit der Isolation einer möglichen Nutzerschnittstelle aufpassen.
Ansteuerung: Über PWM werden beide IGBT Q1 Q2 gleich getaktet funktioniert, ist aber sehr ineffizient.
Q1 ein, Q2 taktet ist erheblich effizienter und relativ einfach in der Ansteuerung.
Q2 ein, Q1 taktet geht auch, da funktioniert sogar Filtern ohne Einfluss des Dutycycle. Die entsprechenden Stromkreise musst du dir selbst einzeichnen.
Abwerfen: alles aus und Zwischenkreis begrenzen. Dein C1 könnte noch etwas Unterstützung durch Foliekondensatoren für hohe Frequenzen gebrauchen.
Ich schätze die Verluste auf ca. 20W. Eine Elektromagnet mit höherer Spannung und weniger Strom währe deutlich effizienter (500V/1A ca. 6W).
Isolation, Luft- und Kriechstrecken, Kühlung...
Bleibt auch nach KI noch ein bisschen was zu tun. Grundsätzlich geht das aber.
ja deine Schaltung geht grundsätzlich, hab ich so schon verwendet.
Ich würde ja auf 230V gehen, das sind ja nur 550W. Die 325V im Zwischenkreis sind aber viel einfacher zu handhaben als 630V bei Drehstrom.
Wenn du den Zwischenkreiskondensator groß genug machst, kannst du auch den Chopper weg lassen. Das kommt jetzt aber auf die Induktivität, also die Energiemenge in der Spule an.
Ansteuerung: Über PWM werden beide IGBT Q1 Q2 gleich getaktet
funktioniert, ist aber sehr ineffizient.
Q1 ein, Q2 taktet ist erheblich effizienter und relativ einfach in der
Ansteuerung.
Q2 ein, Q1 taktet geht auch, da funktioniert sogar Filtern ohne Einfluss
des Dutycycle. Die entsprechenden Stromkreise musst du dir selbst
einzeichnen.
Nein, genau das geht nicht. Wenn du nur einen IGBT schaltest, dann ist die Spannung im Freilauf nur die Diodenspannung. Damit ändert sich der Strom nur sehr langsam.
Die schnelle Stromänderung erfolgt ja dadurch, das die Spule im Freilauf gegen die Spannung des Zwischnkreises arbeiten muss.
Eine Umschaltung Schnelle/langsame Änderung ist natürlich möglich, war aber erstmal gar nicht gesucht.
Ein Vorladung des Zwischnkreises fehlt dir auch noch.
Anstelle des Widerstandes R1 nimm so etwas wie den ACS712 zur
Strommessung.
ACS712 ist nur für 5A. Könnte für 5A schon grenzwertig werden. Du weisst nicht, was bei kurzen Überschwingern passiert. Auch wenn nichts kaputt geht, könnte der in eine Sättigung laufen, und Du bekommst das nicht mehr angezeigt und Regelungsprobleme bekommen. Aber Hall-Sonden ICs gibt es auch für deutlich höhere Ströme wie z.B. die ACS72981 Serie.
Wenn mehr als 0,1V zum Messen an R1 abfallen soll, wird die
Verlustleistung vermutlich stoeren.
Das wären dann 0,5W. Bei ca. 500W Verlustleistung vermutlich zu Vernachlässigen.
Kann jeder 2W Widerstand wegstecken, solange unter "normalen" Bedingungen betrieben.
Für noch mehr Genauigkeit könnte man 5 oder 10 oder noch mehr Watt Typen nehmen und zur thermischen Stabilisierung mit einem Kühlkörper versehen, damit die Eigenerwärmung nicht zu einem Weglaufen der Messung führt.
Die KI hat mir eine ähnliche Grundschaltung wie im Angang rausgeworfen.
Da sieht man klar, dass "die KI" noch weit weg von einem sinnvollen Schaltungsentwicklungstool ist.
Über PWM werden beide IGBT Q1 Q2 gleich getaktet.
Zum wirklich schnellen Hoch- und Abregeln des Stromes brauchst du eine Vollbrücke, die die verfügbare Versorgungsspannung in beide Richtungen auf die Spule schalten kann. Das was dir die KI vor den Latz geknallt hat, ist eine beidseitige Ansteuerung in nur 1 Quadranten. Sprich: die Schaltung kann den Strom nur in 1 Richtung schnell aufbauen. In die andere Richtung wird die Energie einfach nur in den Zwischenkreis eingespeist und ggfs. "verchoppert". Da darf der Strom durch die Spule also einfach so austrudeln und wird nicht aktiv und damit schnell heruntergeregelt.
Für deine Anforderung "schnelles Regeln von Stromanstieg und Stromabfall" brauchst du eine Ansteuerung für mindestens 2 Quadranten.
Stromregelung über Shunt R1.
In der Praxis nimmt man da besser kontaktlose Stromsensoren. Denn so ein Shunt sorgt dafür, dass du die Ansteuerung der Transistoren aufwendiger gestalten musst, weil sich ja das Emitter(Source)-Potential vom GND unterscheidet.
Zum wirklich schnellen Hoch- und Abregeln des Stromes brauchst du eine
Vollbrücke, die die verfügbare Versorgungsspannung in beide Richtungen
auf die Spule schalten kann.
Das kann seine Schaltung doch. Im Vergleich zur Vollbrücke sind nur die Mosfets link unten und rechts oben durch Dioden ersetzt. Er kann damit das Vorzeichen des Spulenstroms nicht umschalten, aber Strom erhöhen mit Zwischenkreisspannung und Strom reduzieren gegen die Zwischenkreisspannung geht auch. Bei separater Ansteuerung kann man die Spule auch kurzschließen und somit den Strom konstant lassen.
Sprich: die
Schaltung kann den Strom nur in 1 Richtung schnell aufbauen. In die
andere Richtung wird die Energie einfach nur in den Zwischenkreis
eingespeist
und läuft gegen die Zwischenkreisspannung, also maximale Bremsweirkung.
Sprich: die
Schaltung kann den Strom nur in 1 Richtung schnell aufbauen. In die
andere Richtung wird die Energie einfach nur in den Zwischenkreis
eingespeist
und läuft gegen die Zwischenkreisspannung
Da läuft gar nichts "gegen die Zwischenkerisspannung", sondern es wird mit dem Spulenstrom nur der ZK zusätzlich aufgeladen.
also maximale Bremsweirkung.
Es geht hier nicht um eine "Bremswirkung", sondern um einen maximal schnellen Stromabbau. Und der wird erreicht, wenn die ZK-Spannung einen Strom entgegen der Richtung des Spulenstrom in die Spule treibt. Und dafür muss die Spannung an der Spule umgepolt werden. Und für diese Umpolung sind die fehlenden beiden Transistoren der Vollbrücke nötig.
Richtig. Und da kommt dann die Potentialtrennung am Messshunt hinein, die sollte ja die mehrere kV aushalten. Ein Hall-Sensor Stromwandler ist da nicht soooo viel besser, weil die Isolationsspannung zwischen Hochstromkreis und Messung meistens auch nur ein paar 100V beträgt.
du brauchst einen 4-Quadranten Regler, ich hatte mal vor 36 Jahren einen (5 Tesla) in der Werkstatt mit 128 Stk 2N3055 und Wasserkühlung, leider tropfte die etwas auf die Elektronik und die Reparatur wurde durch den Ausbau und Messmöglichkeiten schwierig also wirtschaftlich unmöglich.
Dürfte heute leichter nachzubauen sein mit besseren Transistoren oder auch billiger zu kaufen sein.
Und dafür muss die Spannung an der Spule umgepolt werden
Wird sie doch.
Du musst da nochmal über das nachdenken, was ich geschrieben habe. Und beachten, dass es nicht um irgendwelche "Spannungsumpolungen" geht, die die Spule initiert, sondern um den Strom, der durch die Spule fließt.
Du musst da nochmal über das nachdenken, was ich geschrieben habe. Und
beachten, dass es nicht um irgendwelche "Spannungsumpolungen" geht, die
die Spule initiert, sondern um den Strom, der durch die Spule fließt.
Ich befürchte Dirk F. hat recht.
Angenommen Q1 und Q2 sind an und der Strom ist gerade 5A. Wenn jetzt die Transistoren aus schalten, so fließt der Strom über D1 und D2. Die Spannung über der Spule ist somit Zwischenkreisspannung, nur entgegengesetzt der Stromrichtung.
Zusätzliche IGBTs parallel zu D1 und D2 bringen hier genau gar nichts, da die Spannung über den IGBTs dann -1V (Diodenflusspannung ist) und die IGBTs gar keinen Strom übernehmen können.
Den Fall Den du meinst, ist wenn man nur einen IGBT schaltet. Dann sieht die Spule entweder Zwischenkreisspannung (steigender Strom) oder als Freilauf die Diodenflusspannung.
Was nicht geht mit der Schaltung von oben, die Stromrichtung zu drehen. Braucht aber ein Elektromagnet jetzt auch nicht. Der Vorteil von der Schaltung oben ist es, das keinerlei Totzeiten beachtet werden müssen.
Und auch für 2 Quadranten braucht es eine Vollbrücke. Die Schaltung oben
kann nur 1 Quadranten bedienen.
Beim Abschalten einer Induktivität ist die Höhe der Begrenzung der Induktionsspannung maßgebend für die Geschwindigkeit der Stromänderung (Stromreduzierung).
Mit Freilaufdiode (0,7V) extrem langsam.
mit 400 V z.B. über Varistoren begrenzt schon sehr schnell.
In der o.g. Schaltung polt sich die Spule um, der Pluspol ist dann über eine Diode mit dem Plus der Zwischenkreisspannung verbunden, der Minuspol an Minus der Zwischenkreisspannung.
D.h. die Induktionsspannung steigt schnell bis auf den Level der Zwischenkreisspannung an, ohne dass Strom fließt.
Wird der Level erreicht, dann beginnt ein Strom zu fließen. Also genau auch das, was bei anderen Schaltungen (Gleichrichter mit gleichstromseitige Abschaltung) so gemacht wird.4
Damit dürften die Stromanstiegs und Stromabfallzeiten bei der o.g. Schaltung gleich sein.
Und dafür muss die Spannung an der Spule umgepolt werden
Wird sie doch.
Du musst da nochmal über das nachdenken, was ich geschrieben habe. Und
beachten, dass es nicht um irgendwelche "Spannungsumpolungen" geht, die
die Spule initiert, sondern um den Strom, der durch die Spule fließt.
H. H. schrieb:
Zwei Quadranten reichen völlig
Und auch für 2 Quadranten braucht es eine Vollbrücke. Die Schaltung oben
kann nur 1 Quadranten bedienen.
schrieb ich ja auch und H.Hinz muß mir unbedingt wieder mal widersprechen.
So ganz verstehen wir den Multi hinz wohl nicht mal gibt er hilfreiche Antworten und mal Unsinn von sich.
schrieb ich ja auch und H.Hinz muß mir unbedingt wieder mal
widersprechen.
Ja, er hat aber doch recht!
Du Joachim B. und Lothar M. fordert hier ein 4-Quadranten Steller.
H.H. und auch ich behaupten das 2 Quadranten völlig ausreichend sind.
Das Aufmagnestisieren wird mit 325V Zwischenkreis getrieben, und das Entmagnetisiern dann mit -325V , gegen die Zwischenkreisspannung.
Malt euch doch einfach die zwei Stromrichtungen ein, der Strom durch die Spule muss dabei aber immer positiv bleiben. Nur die Transistoren sind entweder an oder aus.
Du Joachim B. und Lothar M. fordert hier ein 4-Quadranten Steller.
Wenn es um den Wirkungsgrad bei heaufigen Wechseln zwischan Anziehen und Loslassen geht, dann waere das besser. Es muessen aber dann auch Kondensatoren da sein, die die Energie zwischenspeichern.
Du Joachim B. und Lothar M. fordert hier ein 4-Quadranten Steller.
Wenn es um den Wirkungsgrad bei heaufigen Wechseln zwischan Anziehen und
Loslassen geht, dann waere das besser. Es muessen aber dann auch
Kondensatoren da sein, die die Energie zwischenspeichern.
Und jetzt auch noch die Heilige Einfalt in persona.
Hallo,
ich möchte eine Schaltungskonzept entwickeln, bei dem ein großer
Elektromagnet (ca. 110V 5A) möglichst schnell den Strom auf und
abzuregeln.
Zwischenbilanz nach 3km Diskussion:
Es gibt tatsächlich 4 Quadranten (daher der Name), hier brauchen wir aber nur 2
Der Widerstand der Wicklung beträgt etwa 22 Ω.
"möglichst schnell" ist nicht definiert.
Die Spule wird künftig transiente Spannungen sehen, die deutlich über 110V liegen (wurde schon gesagt)
Die Induktivität ist (noch) nicht definiert. Daher auch keine Aussagen zum dynamischen Verhalten möglich.
Die magnetische Energie W=L*I²/2 muss vom DC Kreis bereitgestellt werden. Wie schnell, hängt von der geforderten Regelgeschwindigkeit ab.
Die Spule sieht entweder +Udc, 0.0, -Udc. ABregeln wird schneller gehen, da die Verluste (110V*5A) hier mithelfen.
Die Effizienz der Schaltung hält sich in Grenzen. Es muss eine Dauerleistung von 550W + eine dynamische Leistung bereitgestellt werden.
Wo steht "Hubmagnet"? Ich vermute eine Experiment im Bereich Fusionsreaktor.
@Dirk F : Ist der Elektromagnet schon vorhanden? Wenn JA, dann bitte ein Versuch mit DC-Spannungssprung und Messung von U, I. 10V, 20V, was immer vorhanden ist. Techniker haben gerne Zahlen. Philosophen nicht.
Schnell bedeutet, wenig Windungen, hoher Strom, niedrige Induktivitaet beim Magneten.
Beim Hub auf die letzten Millimeter, ohne Spalte zu lassen, gibt es beim Strom- und Spannungsverlauf kleine Überraschungen. Daher die Elemente nicht knapp dimensionieren.
Es gibt tatsächlich 4 Quadranten (daher der Name), hier brauchen wir
aber nur 2
Der Widerstand der Wicklung beträgt etwa 22 Ω.
"möglichst schnell" ist nicht definiert.
Die Spule wird künftig transiente Spannungen sehen, die deutlich über
110V liegen (wurde schon gesagt)
Die Induktivität ist (noch) nicht definiert. Daher auch keine Aussagen
zum dynamischen Verhalten möglich.
Mit dem ACS712 5A gibt es auch Foristen, die damit 100 bis 400A messen. Dabei wird nur ausgenutzt, dass der Chip 1,2mΩ hat. Wobei noch der Leiterbahn- und Lötkontaktwiderstand hinzu zu zählen sind. Wenn sich dabei ein Gesamtwiderstand zum Beispiel von 3mΩ ergibt, wird der ACS einfach einem Shunt von rund 0,15mΩ parallel gehängt und hat einen Messbereich bis 100A.
Es kommt darauf an. Wenn das Modul schon da ist, 5-10% Abweichung (quick and dirty) egal sind, gab es das schon. ACS war vorhanden, Stromzange halt nicht.
Auf einer Platine mit KiCAD entworfen, machen das Foristen nicht.
Mit dem ACS712 5A gibt es auch Foristen, die damit 100 bis 400A
messen. Dabei wird nur ausgenutzt, dass der Chip 1,2mΩ hat. Wobei noch
der Leiterbahn- und Lötkontaktwiderstand hinzu zu zählen sind. Wenn sich
dabei ein Gesamtwiderstand zum Beispiel von 3mΩ ergibt, wird der ACS
einfach einem Shunt von rund 0,15mΩ parallel gehängt und hat einen
Messbereich bis 100A.
Interessante Methode.
Wobei das mit dem Leiterbahn und Lötanschlusswiderstand schon eine eine Nummer ist.
Während die Breite einer Leiterbahn gut definiert werden kann, ist es bei der Dicke weniger der Fall.
Die Dicke der Kupferauflage einer Leiterplatte kann erheblich vom gewünschten Standardwert abweichen.
Noch schlimmer ist es mit dem Lötanschluss. Mit solchen ärgere ich mich Beruflich öfters herum, wenn
die durch zuviel Lötpastenauftrag aufgeschwommen sind, und zwischen Kupferpad und Bauteilanschluss
eine erhebliche Zinnstrecke entsteht.
Nun, Kupfer und Zinn sind fix, wenn produziert. Das kann herauskalibriert werden. Aber: Der Widerstand der
Lötstellen kann schnell in den Bereich des Shunts selber kommen. Zinn hat einen relativ schlechten Leitwert.
Der Temperaturgang des Kupfers und vor allem des Zinns bleiben auch noch. Das wird umständlicher mit
dem wegkalibrieren, weil man dazu auch die Temperatur wissen müsste.
Kelvin Anschlüsse wirken bei der Parallelschaltung von Shunts nicht mehr so richtig, weil die Querverbindung
zwischen den Shunts mit hineinspielt.
Was ist mit der magnetischen Wirkung des Stromes auf sich selber, der bei Gleichstrom die Stromverteilung
in den Leiterzweigen beeinflussen könnte? Herausforderung an das Layout, damit das minimiert wird. Obwohl,
so richtig kritisch wird es erst bei ferromagnetischen Leitern. Die Blaswirkung von Gleichstrom ist beim
Schweissen eine Nummer.
Das sehe ich auch so. Für eine sehr schnelle Erkennung eines erheblichen Überstromes und
eine schnelle Abschaltung könnte es trozdem genau genug sein.
Aber nicht genau genug für z.B. einen Distanzschutz.
Auf einer Platine mit KiCAD entworfen, machen das Foristen nicht.
Sicher? ;O)
Immerhin ist mir die Verwendung einer Rolle 50mm² SIF-Leitung, gekühlt mit einer Phalanx aus Lüftern,
als improvisierter Shunt nicht unbekannt. ;O)
Du Joachim B. und Lothar M. fordert hier ein 4-Quadranten Steller.
Wenn es um den Wirkungsgrad bei heaufigen Wechseln zwischan Anziehen und
Loslassen geht, dann waere das besser. Es muessen aber dann auch
Kondensatoren da sein, die die Energie zwischenspeichern.
Was den Wirkungsgrad verbessern würde wäre, bei Betrieb mit konstantem Strom nicht zwischen Gas und Bremse zu wechseln, hier also beide IGBT an und beide aus, sondern zwischen Gas und Leerlauf, also beide an und nur einer an.
Aber auch das kann man hier machen ohne eine Vollbrücke zu brauchen.
hier also beide IGBT an und beide aus, sondern zwischen Gas und
Leerlauf, also beide an und nur einer an.
Sehr guter Hinweis.
Für o.g. Schaltung würde die Funktion so sein ? :
Q1 = Ein Q2 = Ein : Schnellers Stromanstieg
Q1 = Aus Q2 = Aus : Schnelle Stromreduzierung
Q1 = Ein Q2 = Aus : Aktuellen Strom (kurze Zeit) halten über Freilauf Diode D1
Weiterhin würde ich einen HALL Stromsensor an diese Stelle setzen, um den Strom besser regeln zu können (s.Anlage).
Und auch für 2 Quadranten braucht es eine Vollbrücke.
Das war mein Fehler. Aber lernwillig und -fähig wie ich bin, habe ich das einfach mal simuliert und erkannt, dass diese Schaltung tatsächlich für 2 Quadranten taugt... ;-)
Die schnelle Stromänderung erfolgt ja dadurch, das die Spule im Freilauf
gegen die Spannung des Zwischnkreises arbeiten muss.
Richtig. Man erkennt in der Simulation, dass beim Entladen die negative Spannung über der Spule deshalb deutlich höher ist, als man durch das bloße Umschalten mit einer Vollbrücke erreichen könnte. Und somit in diesem Fall der Strom noch schneller ab- als aufgebaut wird: der Strom, der zuvor mit 25 Impulsen in die Spule geladen wurde, ist bereits nach 18 gleich langen Impulsen wieder entladen.
Richtig. Man erkennt in der Simulation, dass beim Entladen die negative
Spannung über der Spule deshalb deutlich höher ist, als man durch das
bloße Umschalten mit einer Vollbrücke erreichen könnte. Und somit in
diesem Fall der Strom noch schneller ab- als aufgebaut wird: der Strom,
der zuvor mit 25 Impulsen in die Spule geladen wurde, ist bereits nach
18 gleich langen Impulsen wieder entladen.
Naja. Ich vermute der Grund für die unterschiedliche Anzahl von Impulsen (18/25) liegt in der Erhöhung der ZK-Spannung beim Rückspeisen.
Die Parameter sind auch nicht ganz klar. Wenn der Magnet 110V bei 5A konsumiert, dann ist eine Quelle mit 100V eher unpassend.
Wie groß ist die Zeitkonstante (L/R) vom Magnet in Deiner Simulation?
Naja. Ich vermute der Grund für die unterschiedliche Anzahl von Impulsen
(18/25) liegt in der Erhöhung der ZK-Spannung beim Rückspeisen.
Richtig, die steigt mangels Stromentnahme auf 150V an.
Die Parameter sind auch nicht ganz klar. Wenn der Magnet 110V bei 5A
konsumiert, dann ist eine Quelle mit 100V eher unpassend.
Ich habe nur das Prinzip simuliert.
Wie groß ist die Zeitkonstante (L/R) vom Magnet in Deiner Simulation?
Unendlich, weil L ideal.
Aber ich habe jetzt auch mal eine Simulation mit "realistischeren" Werten und einem belasteten Zwischenkreis gemacht. Damit kommt der Magent bei 600V Uzk in 10ms auf seinen Nennstrom von etwa 5A und hat einen Serienwiderstand von 10 Ohm. Man sieht, dass bereits durch diesen Serienwiderstand bei Freilauf der Strom schneller abnimmt. Und durch den (hier dauerhaft eingeschalteten) Chopperwiderstand steigt die Uzk dann auch nicht nennenswert an.
@Dirk F : Ist der Elektromagnet schon vorhanden? Wenn JA, dann bitte ein
Versuch mit DC-Spannungssprung und Messung von U, I. 10V, 20V, was
immer vorhanden ist. Techniker haben gerne Zahlen. Philosophen nicht.
Wir hätten einen kleineren Magneten für die ersten Versuche vorhanden.
Hier die Daten für 20°C:
Nennspannung: 207 V DC
Nennstrom: 1,64A
Widerstand 126 Ohm
Leistung: 340 W
Stromanstiegsgeschwindigkeit bei 2-facher Nennspannung: ca. 1A/300ms
KI sagt: Induktivität ca. 125 H
Würde gerne anfangen die Bauteile für einen Versuch auslegen:
Hoher Widerstand und Verluste bewirken auch eine Daempfung, die hier auch erwuenscht sein duerfte, damit der spaeter noch hinzukommende Regelkreis nicht schwingt.
Nennspannung: 207 V DC
Widerstand 126 Ohm
Nennstrom: 1,64A
Wenn man mal die Temperatur aussen vor lässt...
Stromanstiegsgeschwindigkeit bei 2-facher Nennspannung: ca. 1A/300ms
KI sagt: Induktivität ca. 125 H
Gar nicht mal so schlecht. Wenn die Messungen taugen, dann ist die Induktivität leicht niedrigen. Anbei mal eine Simulation, die mit 125H einen initialen Stromanstieg von 380ms/1A hat.
Aber wie gesagt: für die gewünschten schnellen Stromänderungen ist ein niedriger Spulenwiderstand und eine niedrige Induktivität ideal.
für die gewünschten schnellen Stromänderungen ist ein niedriger
Spulenwiderstand und eine niedrige Induktivität ideal.
Das sind Werte die sich konstruktiv und produktionsbedingt so ergeben.
Bei größeren Magneten ist der Widerstand etwas geringer und die Induktivität etwas größer ......
Kann man in LTSpice auch Verlustleistungen an den Q und D Bauteilen mit dem zuletzt genannten Gleichstrommagneten berechnen lassen ?
Für die Dimensionierung des Kühlkörpers....
Dein IGBT geht im Prinzip, ist aber ein bisschen sehr gross. Irgendein 20A Typ wird grosszügig reichen. Ich würde mit integrierter Diode nehmen. z.B. STGW8M120DF3
Schaltfrequenz könnte noch ein Thema sein: Im hörbaren Bereich muss man ausprobieren ob der Magnet Lärm macht. Höher als hörbar bedeutet mehr Schaltverluste. Gerade bei 1200V IGBT evtl. ein Problem. Bei 2,5A/s Stromänderung reicht aber auch 100Hz und in die Richtung würde ich auch gehen.
beim Nachdenken kommt man dann auch drauf, dass die Dioden über den
Transistoren unnötig sind.
Diese Dioden könnten nur dann leiten, wenn ein Strom "rückwärts" (von rechts nach links) durch die Spule fließt. Und weil es nichts gibt, was so einen Strom in die Spule einprägen könnte, gibt es für diese Dioden keine Arbeit.
Diese Dioden könnten nur dann leiten, wenn ein Strom "rückwärts" (von
rechts nach links) durch die Spule fließt. Und weil es nichts gibt, was
so einen Strom in die Spule einprägen könnte, gibt es für diese Dioden
keine Arbeit.
Bei größeren Magneten ist der Widerstand etwas geringer und die
Induktivität etwas größer
ich weiß immer noch nicht welche Magnetfeldstärke der Magnet hat.
Wie schon geschrieben der in meiner Werkstatt hatte 5Tesla der Strom 100A kam aus einem Drehstromtrafo 3-phasig und hier raten wir immer noch über echte Daten vom TO rum.
Stromregelung.png
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