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D.T.Schneiderlein(R)

03.11.2015,
15:14
 

gesteuerter 3-phasen Gleichrichter (Elektronik)

Hallo,

ich habe mal wieder ein Projekt, bei dem ich Hilfe benötige.

Ein permanenterregler Drehstromgenerator erzeugt eine 3-phasisge Wechselspannung. Spannung und Frequenz sind natürlich abhängig von der Drehzahl. Die Spannung kann bis zu 60V betragen, die Frequenz hab ich noch nicht nachgemessen.

Daraus möchte ich nun eine möglichst stabile Gleichspannung gewinnen an der sowohl ohmsche als auch induktive und kapazitive Lasten mit unterschiedlicher Stromverbrauch (kurzzeitig bis zu 40A) angeschlossen werden dürfen.

Mein Wissen reicht bis zum Brückengleichrichter mit nachgeschalter Stabilisierung - wegen dem hohen Strom am besten mittels DC-DC-Wandler. Das hieße dann aber Gleichrichten - Wechselrichten - Gleichrichten...nicht besonders effektiv...

Nun meine Frage: Gibt es eine Möglichkeit die Spannung mittels eines gesteuerten Gleichrichters zu stabilisieren? Gibt es noch andere Möglicheiten die ich evt. übersehen habe?

Der Generator ist in Wirklichkeit ein bürstenloser Außenläufermotor weshalb auch nur Daten für den Einsatz als Motor exisitieren (Anhang).

Vielen Dank für Eure Unterstützung.


Theo.

03.11.2015,
15:55

@ D.T.Schneiderlein

gesteuerter 3-phasen Gleichrichter

Hallo

Wie hoch soll die Gleichspannung genau sein?

Wie gut muss die Siebung sein, also welcher Wechselanteil auf dieser Gleichspannung ist erlaubt?

Welcher Strom muss mindestens dauernd geliefert werden?

Wie hoch sind die Stromspitzen, und wie lange dauern die?

Theo

bigdie(R)

03.11.2015,
17:12

@ D.T.Schneiderlein

gesteuerter 3-phasen Gleichrichter

» Hallo,
»
» ich habe mal wieder ein Projekt, bei dem ich Hilfe benötige.
»
» Ein permanenterregler Drehstromgenerator erzeugt eine 3-phasisge
» Wechselspannung. Spannung und Frequenz sind natürlich abhängig von der
» Drehzahl. Die Spannung kann bis zu 60V betragen, die Frequenz hab ich noch
» nicht nachgemessen.
»
» Daraus möchte ich nun eine möglichst stabile Gleichspannung gewinnen an der
» sowohl ohmsche als auch induktive und kapazitive Lasten mit
» unterschiedlicher Stromverbrauch (kurzzeitig bis zu 40A) angeschlossen
» werden dürfen.
»
» Mein Wissen reicht bis zum Brückengleichrichter mit nachgeschalter
» Stabilisierung - wegen dem hohen Strom am besten mittels DC-DC-Wandler. Das
» hieße dann aber Gleichrichten - Wechselrichten - Gleichrichten...nicht
» besonders effektiv...
»
» Nun meine Frage: Gibt es eine Möglichkeit die Spannung mittels eines
» gesteuerten Gleichrichters zu stabilisieren? Gibt es noch andere
» Möglicheiten die ich evt. übersehen habe?
»
» Der Generator ist in Wirklichkeit ein bürstenloser Außenläufermotor weshalb
» auch nur Daten für den Einsatz als Motor exisitieren (Anhang).
»
» Vielen Dank für Eure Unterstützung.
»
»
»
Und du bist dir sicher, das der Motor Permanent erregt ist? Wer soll den Generator denn dann antreiben?

olit(R)

E-Mail

Berlin,
03.11.2015,
17:18
(editiert von olit
am 03.11.2015 um 17:22)


@ bigdie

gesteuerter 3-phasen Gleichrichter

» » Ein permanenterregter Drehstromgenerator

» Und du bist dir sicher, das der Motor Permanent erregt ist?

Du scheinst auch erregt zu sein. :cool:

Strippenzieher(R)

E-Mail

Fläming,
03.11.2015,
18:01

@ bigdie

gesteuerter 3-phasen Gleichrichter

» Und du bist dir sicher, dass der Motor permanent erregt ist?

Also, diese Frage ist wirklich berechtigt, insbesondere wenn es ein Außenläufer ist.
Entweder Wicklung innen ruhend. Außen Rotor dauermagnetisch;
bleibt das Werkzeug am Motor kleben?
Oder innen ruhend Dauermagnet, außen rotierend die Wicklungen über Schleifringe abgegriffen.
Beides noch nie gesehen (das bedeutet garnichts), mach mal ein Bild.

Offroad GTI(R)

03.11.2015,
18:20
(editiert von Offroad GTI
am 03.11.2015 um 18:26)


@ D.T.Schneiderlein

gesteuerter 3-phasen Gleichrichter

» mittels DC-DC-Wandler.
» nicht besonders effektiv...
Ja genau :wink:

Davon abgesehen kommt mir das Datenblatt etwas spanisch vor.

Maximaler Betriebsstrom, Arbeitsstrom, Bemessungsstrom?
Ziehen (Die Maßeinheit G erschließt sich mir noch weniger)???
Energieeffizienz zwischen 6 und 8 - WTF???
Und dann auch noch ein auf vier Stellen gerundeter Widerstand - jane, is klar.

olit(R)

E-Mail

Berlin,
03.11.2015,
18:24

@ Strippenzieher

gesteuerter 3-phasen Gleichrichter

» » » Ein permanent erregter Drehstromgenerator

» » Und du bist dir sicher, dass der Motor permanent erregt ist?

» Also, diese Frage ist wirklich berechtigt, ....

Wer redet denn von einem Motor?
Vielleicht ist der Antrieb eine Wassermühle oder ein Windrad.

D.T.Schneiderlein(R)

03.11.2015,
20:49

@ olit

gesteuerter 3-phasen Gleichrichter

Vielen Dank schon mal für die schnellen Antworten.

Mit permanent erregt war gemeint, dass der Generator innen Spulen und außen Dauermagnete hat. Keine Erregerwicklungen. Sorry wenn ich mich da unklar ausgedrückt habe.

Der Generator ist ein chinesischer Modellbaumotor der Firma FSD Modell FC-6362-20T (die Internetseite ist nur gelegtnlich erreichbar). Das Datenblatt ist also erstens in China entstanden und zweitens ins Deutsche übersetzt. Darum die rätselhaften Bezeichnungen. Ich vermute, dass hinter der Bezeichnung "Ziehen" und der Maßeingheit "G" das Drehmoment in Gramm (?!) steckt. Energieeffizenz versteh' ich in diesem Fall auch nicht.

Die Gleichspannung sollte im günstigsten Fall regelbar sein oder aber 14,4V betragen. So lassen sich alle für KFZ-Betrieb geeigenten Geräte (auch Wechselrichter) anschließen und auch 12V Bleiakkus oder LiFePo4 Akkus laden.

Über die Siebung weiß ich leider sehr wenig. Gibt's dafür eine Maßeinheit? Es sollten keine Spannungen über 15V auftreten. Das ist glaube ich auch die Norm für KFZ-Board-Netz.

Der Dauerstrom sollte nicht mehr als 20A sein. Höhere Ströme werden wohl nicht länger als 1 Minute auftreten.

Theo.

04.11.2015,
11:12

@ D.T.Schneiderlein

gesteuerter 3-phasen Gleichrichter

Hallo

Dann sollte die Technik der KFZ Stromversorgung mit Lichtmaschine / Gleichrichtung / Regler und Akku hier passen. Nur dass deine "Lichtmaschine" keine eingebauten Gleichrichterdioden hat, die musst du separat dazubauen. Durch einen Akku hast du dann immer deine ca. 14V und Strom genug, vorausgesetzt die Drehzahl deines Generators ist für den Dauerstrom ausreichend.

Theo

Theo.

04.11.2015,
14:00

@ Theo.

Nachtrag

Hallo nochmal

Wenn du es einfach haben möchtest, nimmst du ein Fertigteil aus dem Motorradbereich:



Musst nur eines mit ausreichender Leistung aussuchen.

Theo

D.T.Schneiderlein(R)

04.11.2015,
15:09

@ Theo.

Nachtrag

Vielen Dank für den Hinweiß. Wie funktioniert das denn genau? Sind da nicht einfach nur Thyristoren drin, die bei zu hoher Spannung einfach kurzschließen bis die Siunuswelle wieder bei 0V ist?

olit(R)

E-Mail

Berlin,
04.11.2015,
15:13
(editiert von olit
am 04.11.2015 um 15:13)


@ D.T.Schneiderlein

Nachtrag

» Vielen Dank für den Hinweiß. Wie funktioniert das denn genau? Sind da nicht
» einfach nur Thyristoren drin, die bei zu hoher Spannung einfach
» kurzschließen bis die Siunuswelle wieder bei 0V ist?

Beim KFZ hat die Lichtmaschine eine Erregerwicklung.
Sie läuft an über die Restremanenz der Pole.

Theo.

04.11.2015,
15:56

@ olit

Nachtrag

Hallo

Stimmt in diesem Fall nicht, solche Motorrad-Lichtmaschinen sind permanent erregt, so wie sein Generator.

Es gibt dabei zwei verschiedene Regelarten, einmal die mit Spannungskurzschluss, und die mit der Abschaltung über Thyristoren. Wer nun was anbietet, weiss ich nicht, das geht wenn vorhanden vielleicht aus den Datenblättern hervor.

Theo

xy(R)

E-Mail

04.11.2015,
16:07

@ D.T.Schneiderlein

gesteuerter 3-phasen Gleichrichter

» Der Generator ist in Wirklichkeit ein bürstenloser Außenläufermotor weshalb
» auch nur Daten für den Einsatz als Motor exisitieren (Anhang).

Dann solltest du zunächst ein Kennlinienfeld messen.

D.T.Schneiderlein(R)

04.11.2015,
20:25

@ xy

gesteuerter 3-phasen Gleichrichter

Theo, könntest Du die Funktionsweise noch ein bisschen näher erläutern? Spannungskurzschluß hieße, dass die Thyristoren kurzschließen, wenn die Sinuswelle einen bestimmten Wert übersteigt und wieder abfallen wenn die Sinuswelle die Nulllinie überschreitet. Richtig? Aber was meinst Du mit Abschaltung? Wird der Generator einfach getrennt wenn er zu schnell läuft? Das wären für mich leider beides kleine zufriedenstellenden Lösungen - auch wenn's schön einfach wäre. Die Stromversorgung soll auch bei hohen Drehzahlen aufrecht erhalten, werden. Die Kurzschlusslösung wird bei hohen Drehzahlen sehr ineffizent und ich weiß auch nicht so recht ob das nicht das Generatorleben erheblich verkürzt. Einen Akku soll nur optional angeschlossen werden können. Das ganze soll auch ohne Akku funktionieren.

xy, wie würdest Du das genau anstellen. das hört sich sehr aufwendig an. Ich bräuchte wohl zumindest einen Drehzahlmesser und ein Oszi (hab nur so ein billiges Taschenoszi). Und eine Vorrichtung mit einem Motor, der mir den Generator mit der gewünschten Leistung oder Drehzahl antreibt. Stimmt?

Wie's aussieht scheint die Lösung Gleichrichten -> DC-DC Wandler doch die beste Lösung zu sein, oder? Ich habe Wandler hier die aus einer Einganzsspannung von 18-60V eine Ausgangsspannung von 13,8V machen. Der Wirkungsgrad wird dabei zwischen 80 und 90% liegen.