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Feg

09.09.2014,
00:14
 

Spule als variable Strombegrenzung (Elektronik)

Hallo Männer.


Betrachtet man eine Spule im Einschlaltmoment erzeugt diese eine Gegenspannung, sodass zum Zeitpunkt t=0 so gut wie kein Strom fließt. Mit der Zeit sinkt diese - der Strom durch die Spule steigt. Schaltet man nun die angelegte Spannung ab, kehrt sich das Vorzeichen der Spannung um, welche dann weiterhin einen Strom durch die Spule treibt, solange bis die Spannung 0V beträgt.

Zum Vorhaben:
Ich möchte Lithium-Akkus untersuchen welche später Anwendung in einem Fahrzeug finden sollen. Die Spannung der Akkus kann zwischen 50 und 400Volt variieren. Der maximal fließende Strom 212Ampere.
Bei 400Volt sind das somit 85kW die verbraten werden müssen. Am einfachsten wären natürlich Stahlgitterwiderstände. Diese sind jedoch teuer und kommen somit nicht in Betracht.
Nun dachte ich mir, dass es doch theoretisch auch mit einer einfachen Spule möglich sein müsste. In meiner Schaltung befindet sich ein IGBT zwischen Last/Spule und Masse. Wenn man die Gate-Spannung mit einer entsprechend hohen Frequenz pulsen würde (variable Frequenz, variables Tastverhältnis), müsste man eigentlich den Strom einstellen können, dadurch das der Strom durch die Spule erst langsam ansteigt. Sobald ein Strom von Beispielsweise 120A fließ sperrt man den IGBT wieder. Die Spule treibt den Strom weiter und baut die nun negative Spannung ab. Ist die Spannung 0V geht das Schauspiel von vorn los. Das das ganze im us- oder ms-Bereich stattfindet ist mir klar.
Nun kann man eigentlich den Mittelwert des Stromes berechnen,messen, wie auch immer...
Mithilfe einer periodischen Rechteckspannung, mit einstellbarer Frequenz, am Gate des IGBT könnte man meiner Meinung nach das sperren und durchschalten des Bauteils und somit den Mittelwert des Stroms variieren.
So war die Überlegung.
Nun würde ich gern von euch wissen wollen was ihr davon haltet und ob sowas möglich ist?

Viele Grüße

bigdie(R)

09.09.2014,
00:24

@ Feg

Spule als variable Strombegrenzung

» Hallo Männer.
»
»
» Betrachtet man eine Spule im Einschlaltmoment erzeugt diese eine
» Gegenspannung, sodass zum Zeitpunkt t=0 so gut wie kein Strom fließt. Mit
» der Zeit sinkt diese - der Strom durch die Spule steigt. Schaltet man nun
» die angelegte Spannung ab, kehrt sich das Vorzeichen der Spannung um,
» welche dann weiterhin einen Strom durch die Spule treibt, solange bis die
» Spannung 0V beträgt.
»
» Zum Vorhaben:
» Ich möchte Lithium-Akkus untersuchen welche später Anwendung in einem
» Fahrzeug finden sollen. Die Spannung der Akkus kann zwischen 50 und 400Volt
» variieren. Der maximal fließende Strom 212Ampere.
» Bei 400Volt sind das somit 85kW die verbraten werden müssen. Am einfachsten
» wären natürlich Stahlgitterwiderstände. Diese sind jedoch teuer und kommen
» somit nicht in Betracht.
» Nun dachte ich mir, dass es doch theoretisch auch mit einer einfachen Spule
» möglich sein müsste. In meiner Schaltung befindet sich ein IGBT zwischen
» Last/Spule und Masse. Wenn man die Gate-Spannung mit einer entsprechend
» hohen Frequenz pulsen würde (variable Frequenz, variables Tastverhältnis),
» müsste man eigentlich den Strom einstellen können, dadurch das der Strom
» durch die Spule erst langsam ansteigt. Sobald ein Strom von Beispielsweise
» 120A fließ sperrt man den IGBT wieder. Die Spule treibt den Strom weiter
» und baut die nun negative Spannung ab. Ist die Spannung 0V geht das
» Schauspiel von vorn los. Das das ganze im us- oder ms-Bereich stattfindet
» ist mir klar.
» Nun kann man eigentlich den Mittelwert des Stromes berechnen,messen, wie
» auch immer...
» Mithilfe einer periodischen Rechteckspannung, mit einstellbarer Frequenz,
» am Gate des IGBT könnte man meiner Meinung nach das sperren und
» durchschalten des Bauteils und somit den Mittelwert des Stroms variieren.
» So war die Überlegung.
» Nun würde ich gern von euch wissen wollen was ihr davon haltet und ob sowas
» möglich ist?
»
» Viele Grüße
So ähnlich funktioniert jedes Schaltnetzteil, das verbrät aber keine Leistung. Wenn du die Akkus testen willst, musst du die Leistung irgendwo in Wärme umsetzen. Den Strom regeln kannst du auf diese Art, aber zum Verbraten brauchst du trotzdem einen Heizwiderstand.

Feg

09.09.2014,
00:36

@ bigdie

Spule als variable Strombegrenzung

» So ähnlich funktioniert jedes Schaltnetzteil, das verbrät aber keine
» Leistung. Wenn du die Akkus testen willst, musst du die Leistung irgendwo
» in Wärme umsetzen. Den Strom regeln kannst du auf diese Art, aber zum
» Verbraten brauchst du trotzdem einen Heizwiderstand.

Danke für die schnelle Antwort, aber wieso brauch ich trotzdem noch einen Heizwiderstand? Das verstehe ich gerade nicht :-|
Wenn ich trotzdem noch einen Widerstand brauche kann ich die Spule auch weglassen... ^^

Offroad GTI(R)

09.09.2014,
00:38

@ Feg

Spule als variable Strombegrenzung

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/board_entry.php?id=210438&page=1&category=all&order=last_answer&descasc=desc :confused:

Feg

09.09.2014,
00:44

@ Offroad GTI

Spule als variable Strombegrenzung

» http://www.elektronik-kompendium.de/forum/board_entry.php?id=210438&page=1&category=all&order=last_answer&descasc=desc
» :confused:

Das Problem mit den Treibern hatte sich am nächsten Tag mit einem klaren Kopf gegessen. :-)
Oder auf was willst du hinaus?

Altgeselle(R)

E-Mail

09.09.2014,
09:39

@ Feg

Spule als variable Strombegrenzung

» » So ähnlich funktioniert jedes Schaltnetzteil, das verbrät aber keine
» » Leistung. Wenn du die Akkus testen willst, musst du die Leistung
» irgendwo
» » in Wärme umsetzen. Den Strom regeln kannst du auf diese Art, aber zum
» » Verbraten brauchst du trotzdem einen Heizwiderstand.
»
» Danke für die schnelle Antwort, aber wieso brauch ich trotzdem noch einen
» Heizwiderstand? Das verstehe ich gerade nicht :-|
» Wenn ich trotzdem noch einen Widerstand brauche kann ich die Spule auch
» weglassen... ^^

Hallo,
das Argument von bigdie ist richtig. Du entnimmst dem Akku
Wirkleistung, die ja irgendwo bleiben muss. Zum Beispiel:
- Motor antreiben -> Umsetzung in mechanische Arbeit
- anderen Akku laden -> chemische Energie
usw.
Da ist ein einfacher Heizwiderstand wahrscheinlich die
kostengünstigste Lösung. Wenn das schon zu teuer ist,
solltest du die Finanzierung deines Projektes noch mal
überdenken...;-)
Grüße
Altgeselle

HDT(R)

E-Mail

10.09.2014,
19:56

@ Feg

Spule als variable Strombegrenzung

» »
» http://www.elektronik-kompendium.de/forum/board_entry.php?id=210438&page=1&category=all&order=last_answer&descasc=desc
» » :confused:
»
» Das Problem mit den Treibern hatte sich am nächsten Tag mit einem klaren
» Kopf gegessen. :-)
» Oder auf was willst du hinaus?

Umwandlung in Wärme willst Du nicht, weil die Widerstände zu teuer sind. Soweit bist Du noch auf dem rechten Pfad. Aber dann gehst Du offensichtlich total in die Irre. Soll die Spule die Energie "aufnehmen" und sie ist weg oder was? Das müßte Dir doch einleuchten, daß da ein Denkfehler vorliegt. Such nach einem bezahlbaren Ersatz für die Widerstände. Wie wäre es mit alten Glühkerzen vom Diesel?

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
10.09.2014,
20:03

@ HDT

Spule als variable Strombegrenzung

» » »
» »
» http://www.elektronik-kompendium.de/forum/board_entry.php?id=210438&page=1&category=all&order=last_answer&descasc=desc
» » » :confused:
» »
» » Das Problem mit den Treibern hatte sich am nächsten Tag mit einem klaren
» » Kopf gegessen. :-)
» » Oder auf was willst du hinaus?
»
» Umwandlung in Wärme willst Du nicht, weil die Widerstände zu teuer sind.
» Soweit bist Du noch auf dem rechten Pfad. Aber dann gehst Du offensichtlich
» total in die Irre. Soll die Spule die Energie "aufnehmen" und sie ist weg
» oder was? Das müßte Dir doch einleuchten, daß da ein Denkfehler vorliegt.
» Such nach einem bezahlbaren Ersatz für die Widerstände. Wie wäre es mit
» alten Glühkerzen vom Diesel?

---
Vielleicht darf er sich von der Bahn ein paar
Bremswiderstände vom Dach der Schnellbahn ausborgen.

hier gibt's was:
http://www.frizlen.com/de/produkte/produktgruppen/

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...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"