Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Überschwinger bei IGBT


von Dimitri P. (dima)


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Im folgendem Artikel

http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=*breitbandige%20und%20pr%C3%A4zise%20stromwandler&source=web&cd=1&ved=0CCgQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.eue24.net%2Fpi%2Findex.php%3Fforward%3DdownloadPdf.php%26p%3DmJ3rC2nsGxWFBanjU.jGmQF3Ccl_ExFpccClnMfiMg3pRUO0SLjfEufbqvF6Gc7%40DQ2xotKaa8SpA.ypRUOwHqazHL3YeQ-JUPF7Pie7WdmrcZey%40xWxFxWwHqJ9&ei=K-fYTpXROMP34QS-_73dDQ&usg=AFQjCNFRFhE6lk3jXQ5DRQsdnlO9Dm0x_A&sig2=VkURTvNGXH8WM_zEQuYvrQ&cad=rja

hab ich was darüber gelesen, wie Leistungselektronik ein Signal 
verzerren kann.
Dort steht auch drinn, dass " Die in der Leistungselektronik 
auftretenden
Ströme sind meist weitaus weniger
verzerrt als die Spannungen. "
Im Anhang hab ich mal ein Bild von den Ausgangssignalen eines Umrichters 
angehängt. Beide Signale sollen Sinussignale sein, konnte aber leider 
nur versuchen den Scheitelverlauf zu fotografieren da man sonst die 
Überschwingung nicht deutlich gesehen hätte. Die Grüne Kurve stellt den 
Stromverlauf des Umnrichters da und die blaue steht für die Spannung.

Es ist also wie es im Artikel drinnen steht und nun wollte ich wissen 
wieso dieses Überschwingen beim Stromsignal nicht zu sehen ist.
Die Leistungselektronik im Umrichter besteht aus IGBTs und an ihr hängt 
zusätzlich eine induktive Last. Könnt ihr mir bitte beschreiben wie es 
zu dieser Überschwingung kommt und ob man sie auch berrechnen kann, also 
wie stark es überschwinkt und wie man daraus die Verluste berrechnen 
kann?

von Knut (Gast)


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Dimitri Penner schrieb:
> Im Anhang hab ich mal ein Bild von den Ausgangssignalen eines Umrichters
> angehängt.

Witzig... Wenn du nicht mal ein Foto machen kannst, hast du an einem 
Umrichter nichts verloren!





Knut

von Thosch (Gast)


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500 KiB für ein Foto, das schon als Thumbnail völlig unscharf (und 
unbrauchbar) ist - Respekt! ;-)

Thosch

von Dimitri P. (dima)


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Thosch schrieb:
> 500 KiB für ein Foto, das schon als Thumbnail völlig unscharf (und
> unbrauchbar) ist - Respekt! ;-)
>
> Thosch

Danke, aber ja es ist unscharf. Aber nichts desto trotz sollte die 
Überschwingung erkennenba sein oder nicht?

Wieso muss es eigentlich immer irgendwelche User geben die sich für 
wichtiger halten als sie sind? Ich hab hier ernstgemeinte Fragen 
gestellt und wenn ihr mich als dumm abstempeln wollt weil ich bei 
diversenen Sachen erklärungsbedarf habe die euch schlüssig sind dann nur 
zu, aber dann ignoriert doch diesen Thread doch einfach anstatt ihn voll 
zu spamen.
Jeder hat mal bei Null angefangen, also seid mal nicht so herrablassend!

von Knut (Gast)


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Dimitri Penner schrieb:
> Ich hab hier ernstgemeinte Fragen
> gestellt und wenn ihr mich als dumm abstempeln wollt weil ich bei
> diversenen Sachen erklärungsbedarf habe die euch schlüssig sind dann nur
> zu, aber dann ignoriert doch diesen Thread doch einfach anstatt ihn voll
> zu spamen.

Langsam. DU bist nicht in der Lage deinen Thread so zu gestalten das 
jemand darauf antworten kann, also musst du wohl mit der Kritik leben, 
dass dein Foto Schrott ist.

Man kann absolut nichts erkennen, außer einer Schwingung die sonst wo 
her rühren könnte, da sowohl Frequenz und Dauer nicht erkennbar sind.

Ungewöhnlich für einen Umrichter ist der "saubere" Strom. Aber das liegt 
wohl wieder am Foto! Du siehst, ohne ein vernünftiges Bild ist das alles 
schlecht. Weiter wären auch mehr Daten zu dem Umrichter und deiner 
Messeinrichtung gut.


Knut

von Mine Fields (Gast)


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Ein Umrichter gibt normalerweise gar kein Sinussignal raus, sondern 
taktet. Von daher ist es verwunderlich, dass das alles so sauber 
aussieht. Was soll das denn genau darstellen?

von Dimitri P. (dima)


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Knut schrieb:
> Dimitri Penner schrieb:
>> Ich hab hier ernstgemeinte Fragen
>> gestellt und wenn ihr mich als dumm abstempeln wollt weil ich bei
>> diversenen Sachen erklärungsbedarf habe die euch schlüssig sind dann nur
>> zu, aber dann ignoriert doch diesen Thread doch einfach anstatt ihn voll
>> zu spamen.
>
> Langsam. DU bist nicht in der Lage deinen Thread so zu gestalten das
> jemand darauf antworten kann, also musst du wohl mit der Kritik leben,
> dass dein Foto Schrott ist.
>
> Man kann absolut nichts erkennen, außer einer Schwingung die sonst wo
> her rühren könnte, da sowohl Frequenz und Dauer nicht erkennbar sind.
>
>
> Knut


Ok Kritik angenommen und ja diesen Punkt hab ich nicht bedacht. Das hast 
du natürlich recht.

Aber in dem Artikel steht es so drinn, dass es allgemein so ist, dass 
das Stromsignal weniger verzerrt ist als das Spannungssignal.
Und was ich wissen wollte ist, wieso das so ist.

von Knut (Gast)


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Mine Fields schrieb:
> Ein Umrichter gibt normalerweise gar kein Sinussignal raus, sondern
> taktet.

Und wie dieser Strom deiner Meinung aus? Man versucht doch die 
getakteten Strom mit so wenig THD wie möglich einem Sinus nachzuführen. 
Alles andere wäre Unsinn. Dafür benutzt man in der Regel Drosseln bzw. 
bei Motorumrichtern die Motorwicklung selbst.



Knut

von Knut (Gast)


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Dimitri Penner schrieb:
> Aber in dem Artikel steht es so drinn, dass es allgemein so ist, dass
> das Stromsignal weniger verzerrt ist als das Spannungssignal.

Das kommt drauf an, auch welche Größe dein Umrichter regelt. Ist er 
stromgeführt, ist ihm die Spannung herzlich egal. Das würde auch für 
eine induktive Last sprechen. Willst du auf eine Spannung regeln, 
benötigst du natürlich etwas kapazitive Last.

Was für einen Umrichter hast du denn da?


Knut

von Dimitri P. (dima)


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Ok wenn er jetzt stromgeführt wäre, was willst du mir damit sagen, dass 
ihm die Spannung recht herzlich egal ist? Und wieso muss man dann einen 
Stromgeführten Umrichter mit einer induktiven Last abschliessen?

von Fralla (Gast)


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Ohne zu wissen was das für ein Umrichter ist kann man nur Sinnlo 
spekulieren. Ist es größerer Antriebsumrichter sieht man sowieso nur die 
PWM mit entsprechenden Stufen.

MFG

von Dimitri P. (dima)


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Fralla schrieb:
> Ohne zu wissen was das für ein Umrichter ist kann man nur Sinnlo
> spekulieren.

Die Spekulationen würden mich aber auch interessieren.

von Knut (Gast)


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Bengel, dann antworte auf die Frage was für einen Umrichter du hast! So 
schwer mal den Text nicht nur zu lesen, sondern auch mal durch die 
grauen Zellen schieben???

Knut

von Mine Fields (Gast)


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Knut schrieb:
> Und wie dieser Strom deiner Meinung aus? Man versucht doch die
> getakteten Strom mit so wenig THD wie möglich einem Sinus nachzuführen.
> Alles andere wäre Unsinn. Dafür benutzt man in der Regel Drosseln bzw.
> bei Motorumrichtern die Motorwicklung selbst.

Ein so sauber sinusförmigen Strom bekommt man jedenfalls nicht raus. 
Auch wenn man einen kleinen THD anstreibt ist dem physikalische Grenzen 
gesetzt.

von Johannes E. (cpt_nemo)


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Bei einem stromgeregelten Umrichter wird der Strom auf einen bestimmten 
Sollwert geregelt. Wenn dieser Sollwert ideal sinusförmig ist und die 
Regelung gut funktioniert, dann ist auch der Strom annähernd ideal 
sinusförmig.

In der Praxis ist dem Strom dann noch ein Ripple überlagert, den kann 
man durch geeignete Filter bzw. größere Induktivitäten einigermaßen 
herausfiltern.

Die Spannung dagegen wird nicht geregelt, die stellt sich irgendwie ein, 
hängt also hauptsächlich von der angeschlossenen Last und weniger vom 
Umrichter ab.

Mine Fields schrieb:
> Ein so sauber sinusförmigen Strom bekommt man jedenfalls nicht raus.
> Auch wenn man einen kleinen THD anstreibt ist dem physikalische Grenzen
> gesetzt.

Welche Grenze meinst du denn? Es gibt da eigentlich keine bestimmte 
Grenze, man kann das mit entsprechendem Aufwand beliebig gut machen.

von Mine Fields (Gast)


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Die physikalische Grenze ist die, dass die Induktivität so unverschämt 
groß sein muss, dass man sie sich schlicht mehr leisten will. In der 
Praxis stört der Ripplestrom auch nicht.

Ich vermute deshalb, dass die Messung schon gefiltert ist. Aber das 
rückt der Threadersteller ja nicht raus.

von Johannes E. (cpt_nemo)


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Mine Fields schrieb:
> Die physikalische Grenze ist die, dass die Induktivität so unverschämt
> groß sein muss, dass man sie sich schlicht mehr leisten will.

Oder man macht die PWM-Frequenz entsprechend hoch. Oder man hat einen 
Motor, der von sich aus schon eine sehr große Induktivität hat. Oder man 
macht eine Endstufe mit Dreipunkt-Schaltung.

Es gibt durchaus Möglichkeiten, einen sehr guten Sinus zu erzeugen, bei 
dem der Ripple mit einem 8-Bit Oszi nicht mehr sichtbar ist. Die 
Grenzen, die von der Physik vorgegeben werden, sind hier nicht relevant.

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