Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Variable Spannungsversorgung 190V - 260V 2500W


von Philip Z. (zudy)


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Hallo Community!

Ich sollte folgendes Projekt realisieren...

Eine variable Spannungsversorgung mit einer Leistung von 2500W bzw. ca. 
13A bei dementsprechend kleinener Versorgungsspannung.

Die Spannung sollte ein reiner Sinus sein, also keine 
Phasenanschnittsteuerung und sollte von ca. 190V bis 260V variiierbar 
sein.

Zur Versorgung des Systems steht mir ein Drehstromnetz zur Verfügung, wo 
jede Phase mit 16A abgesichert ist.

Das größte Problem dabei ist, dass diese Spannug noch dazu über einen 
Controller steuerbar sein sollte. (z. B. USB DAQ von NI, 
Mikrocontroller,...)

Natürlich habe ich schon im Internet nach diversen Möglichkeiten 
gesucht, allerdings ist in diesem Leistungsbereich nicht viel zu finden.

- Phasenanschnittsteuerung (nicht möglich)
- Regeltrenntrafo (nicht elektronisch steuerbar)
- Online - USV ohne Energiespeicher (für mich die einzige als sinnvoll 
erscheinende Lösung)

Ich hoffe ich habe mein Problem verständlich dargelegt und bin gespannt 
ob hier jemand eine sinnvolle Lösung parat hat.

mfg zudy

von Schuppenkarp (Gast)


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Drehtrenntrafo mit Schrittmotor und entsprechender Ansteuerung ,...

von Poggi (Gast)


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> Ich sollte folgendes Projekt realisieren...

> ob hier jemand eine sinnvolle Lösung parat hat.
Liegt die Betonung auf "Ich" ???

von Philip Z. (zudy)


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> Drehtrenntrafo mit Schrittmotor und entsprechender Ansteuerung ,...

Daran habe ich auch schon gedacht, falls es eine elektronische Lösung 
gäbe wäre diese allerdings bevorzugt.

> Liegt die Betonung auf "Ich" ???

Naja :) Im Prinzip sollte ICH das ganze realisieren, habe allerdings 
noch keine praktische Erfahrung mit solchen Aufbauten, wurde also ins 
kalte Wasser geworfen mit diesem Projekt...

mfg zudy

von Fralla (Gast)


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Würde ich mit einem Wechselrichter für Offlinebetrieb/USV realisieren. 
Da es schwierig wird, den oft µC gesteuerten Leistungsteil zu "hacken". 
Hab ähnliches realisiert, den ganzen Steuer und Regelteil eines 
Chinawechselrichters entfernt. Gatetreiber und Current/Voltagesensing 
bleibten. DannRgelung mittels dsPIC. Geispeist wurde dirket in den 
Zwischenkreis mittels B6 Gleichrichter. Wenn du brav bist nimmst eine 
PFC. Eines Tages nicht aufgepasst (beim Programmändern) und die ganze 
Inverterbrücke abgeräumt, das wars dann...

MFG Fralla

von Fralla (Gast)


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>habe allerdings noch keine praktische Erfahrung mit solchen Aufbauten, >wurde 
also ins kalte Wasser geworfen mit diesem Projekt...
Dann solltest du es lassen an einen fertigen Wechselrichter in der 
Leistungsklasse rumzubasteln. Bau mal einen kleinen mit 400W selbst, 
klassisch mit Vollbrücke aus IGBT/Fetkombi und Filter.

Ansonsten die "Oldschool" Lösung mit Drehstelltrafo und Servo... Wird 
bei der Leistung aber größer, schwerer und teuer als die elektronische 
Lösung.

Wofür wird das ganze gebraucht? Eventuell ist mit einer AC-Source mit 
Schnittstelle am einfachsten getan. (zb Chroma 6430)

von Udo S. (urschmitt)


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Hmm, nennt sich eigentlich doch Umrichter und gibts in tausenden von 
Variationen.
Was versorgt diese Spannungsversorgung denn?

von Philip Z. (zudy)


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> Was versorgt diese Spannungsversorgung denn?

Diese Spannung wird verwendet um diverse Geräte bei den vom Hersteller 
angegebenen minimalen und maximalen Werten für die Versorgungsspannung 
zu testen.

> Wofür wird das ganze gebraucht? Eventuell ist mit einer AC-Source mit
> Schnittstelle am einfachsten getan. (zb Chroma 6430)

Das Problem ist, dass diese Spannung auf vier Testbereichen mit jeweils 
3 Phasen benötigt wird. Daher ist die Lösung mit den AC-Sources einfach 
zu teuer bei diesen Leistungen. (würde 12 Geräte benötigen)

> Wird bei der Leistung aber größer, schwerer und teuer als die elektronische
> Lösung.

Das ist eben der Grund warum ich die elektronische Lösung bevorzuge.

> Dann solltest du es lassen an einen fertigen Wechselrichter in der
> Leistungsklasse rumzubasteln.

Das habe ich mir nach dem vorigen Post auch gedacht... Mit 
Leistungselektronik hatte ich eigentlich nie was zu tun, habe vor einem 
Monat in Elektronik und technischer Informatik maturiert, daher auch 
noch nicht wirklich viel mit Projekten in dieser Leistungsklasse zu tun 
gehabt.

von Falk B. (falk)


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@  Philip Z. (zudy)

>Diese Spannung wird verwendet um diverse Geräte bei den vom Hersteller
>angegebenen minimalen und maximalen Werten für die Versorgungsspannung
>zu testen.

Also was einfaches und robustes. Stelltrafo + Schrittmotor oder Servo, 
fertig.

>Das ist eben der Grund warum ich die elektronische Lösung bevorzuge.

das darfst dann aber auch bezahlen. Von nichts ist nichts.

>Leistungselektronik hatte ich eigentlich nie was zu tun, habe vor einem
>Monat in Elektronik und technischer Informatik maturiert,

Östereicher?

> daher auch
>noch nicht wirklich viel mit Projekten in dieser Leistungsklasse zu tun
>gehabt.

Weshalb jegliche FOrm von Selberbauen ausscheidet. Du musst eine nahezu 
fertige Lösung finden.

MFG
Falk

von Philip Z. (zudy)


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Wird wohl oder übel eh auf etwas fertiges hinauslaufen...

Vielen Dank für die schnellen Antworten und Tips!

mfg zudy

von Fralla (Gast)


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>Das Problem ist, dass diese Spannung auf vier Testbereichen mit jeweils
>3 Phasen benötigt wird. Daher ist die Lösung mit den AC-Sources einfach
>zu teuer bei diesen Leistungen. (würde 12 Geräte benötigen)

Es gibt auch 3-Phasige AC-Sourcen. Brauchen die Testbereiche eine 
Unabhängige Spannung? Vermutlich ja. Über welche Leistungen in Summe 
reden wir?
Wenn es wirklich zum Testen ist würde ich unbedingt eine 3-Phaseige 
AC-Sourcen empfehlen. Frei Programmierbare Spannungen (jeder Phase also 
Sternpunkt verschiebbar), entsellbares Power und Stromlimit, OCP, 
Frequenz einstellbar, Spannung rein (geringer THD), vieleseitige 
Messfunktionen (spart einen extra Power-Analyzer), hohe 
Überstromfäheigkeit (zb für Inrush Tests) und mache können auch als 
Leistungsstarke DC-Source verwendet werden.

Ja ist nicht billig, aber vergleiche was so große Trennstelltrafos 
kosten. Soll noch ordendlich Leistung gemessen werden kommen 
Power-Analyzer hinzu. Srombergenz hast dann auch nicht auser vm LS oder 
du baust was extra dazu.

>Diese Spannung wird verwendet um diverse Geräte bei den vom Hersteller
>angegebenen minimalen und maximalen Werten für die Versorgungsspannung
>zu testen.

Ok dachte ursprünglich für eigene Entwicklungen. Was für Geräte werden 
gestetet, und worauf gestestet? Was muss mitgemessen werden? Eventuel 
kann man ja Frequenzumrichter verwenden.

von Philip Z. (zudy)


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Also es ist so: Es gibt wie gesagt 4 Testbereiche. Für jedes steht ein 
Drehstromnetz zur Verfügung wo die Phasen mit 16A abgesichert sind. In 
jedem Tesbereich sind 3 Etagen, jede von ihnen verwendet 1 Phase des 
Drehstromnetzes.

Die maximale Leistung liegt bei 2.5kW pro Phase, also 7.5kW pro 
Testbereich und 30kW im Gesamten (eigentlich uninteressant).

Bei den Tests handelt es sich um Lebensdauertests von verschiedenen 
Vorschaltgeräten für Leuchtstofflampen.

Bei den Tests muss außerdem noch der Eingangsstrom jedes einzelen Geräts 
gemossen werden (ca. 45 Geräte pro Bereich). Dies ist allerdings schon 
fertig konzipiert.

von Frank X. (flt)


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Eine Frage:

Muss denn der Bereich kontinuierlich regelbar sein
oder reicht evtl. min./max. Spannung?

mfg

von Philip Z. (zudy)


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So wie ich es verstanden habe, sollte die Spannung während der Tests 
regulierbar sein.

von Fralla (Gast)


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Eine galvanische Trennung ist dann ja nicht erforderlich oder?

Für diese Art von Tests würde ich ganz einfach StellSPARtrafos nehemn 
diese sind deutlich billiger als trennende.
250V/10A gibts für 130€....

Muss jeder bereich und jede Phase unabhängig geregelt werden.
Was darf gemeinsam verstellt werden?

Dannach richtet sich ob man 1 oder 3-Phasen Stelltrafos nimmt oder vier 
größere Umschaltbare 3-Phasenttrafos, usw gibt viele möglichkeiten.

>So wie ich es verstanden habe, sollte die Spannung während der Tests
>regulierbar sein.
Dann nimm für jeden bereich drei einphasige 2500VA StellSPARtrafos (mit 
gehäuse ca 10kG) um zb 130€ das Stück aus den Thalheimer Werken. Ob die 
drei auf einer Welle und gemeinsam geregelt werden kannst da ja immer 
noch ändern.

Fakt ist, wenn du auf galvanische Trennung verzichtest kann sehr viel 
Geld gespart werden.


MFG Fralla

von Sven H. (dsb_sven)


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Gibt es nicht vielleicht auch Class-D Verstärkerschaltungen für den 
Leistungs und Spannungsbereich?

von Philip Z. (zudy)


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> Eine galvanische Trennung ist dann ja nicht erforderlich oder?

Eine galvanische Trennung ist nicht notwendig, da die Geräte ja sowieso 
mit Netzspannung betrieben würden.

> Muss jeder bereich und jede Phase unabhängig geregelt werden.
> Was darf gemeinsam verstellt werden?

Also jeder Bereich muss getrennt gesteuert werden können.  Die 3 Phasen 
pro Bereich können alle zusammen geregelt werden, das ist kein Problem.

Die Spartransformatoren müssten allerdings auch wieder mit einem 
Schrittmotor angesteuert werden, oder? Und eine Spannungsmessung käme 
auch noch hinzu, welche aber nicht das Problem darstellt.

von Philip Z. (zudy)


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Mit so einem würde der Schrittmotor doch wegfallen :)

http://www.thalheimer-trafowerke.com/home.htm
Artikel: DSS 9180/MAC

Danke für den Tipp mit der Firma! Hab schon sehr viel nach 
Transformatoren gesucht, auf die bin ich aber noch nicht gekommen.

mfg

von Henrik V. (henrik_v)


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Philip,
greif zum Telefon und ruf bei den Thalheimern an.
Vorher aber noch Aufstellbedingungen, Anschlußart (Fest, Mobil) etc klar 
machen. Das könnten schon die Spannungskonstanter schaffen.

Scheint wohl nur für den EU Raum zu sein... und 260V  kann für den 
Inselbetrieb (England) noch zu wenig sein...


Gruß Henrik

von Philip Z. (zudy)


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Hallo Henrik!

Wie meinst du dass 260V für den Inselbetrieb zu wenig sein könnten?#

mfg

von Henrik V. (henrik_v)


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Es wurde bis 270V getestet, da diese Spannungen real in Haushalten in GB 
gemessen wurden.
Dein Betrieb wird wohl im ZVEI sein, wenn Du Glück hast sollten diese 
Daten irgendwo abrufbar sein.
Größere Hersteller machen dafür Haushaltserprobungen mit Loggern, sowas 
ist teuer und daher werden diese Daten dann nicht verschenkt ;)

von (prx) A. K. (prx)


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Philip Z. schrieb:

> Diese Spannung wird verwendet um diverse Geräte bei den vom Hersteller
> angegebenen minimalen und maximalen Werten für die Versorgungsspannung
> zu testen.

Die Frequenz zu variieren ist nicht erforderlich? Das läge bei diesem 
Einsatzzweck ja nahe.

von Philip Z. (zudy)


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Achso, danke für die Information! Aber das gehört ja eigentlich nicht zu 
meinem Aufgabenbereich...

mfg

von Hans-R K. (faruk9999)


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Siehe Markt !!!
   MfG KAR

von Philip Z. (zudy)


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A. K. schrieb:
> Die Frequenz zu variieren ist nicht erforderlich? Das läge bei diesem
> Einsatzzweck ja nahe.

Nein, die Frequenz soll konstant bei ca. 50Hz liegen. Wäre zwar logisch 
die auch zu verstellen, aber naja...

mfg

von Philip Z. (zudy)


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Hans-R Karkosch schrieb:
> Siehe Markt !!!

Danke für den Tipp, aber nach dem Prototypen soll das ganze vervielfacht 
werden. Darum sollte es später auch noch erhältlich bzw. bestellbar 
sein.

mfg

von Henrik V. (henrik_v)


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Hier noch eine mögliche Quelle.
http://www.slg.de.com/index.shtml

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