Hallo zusammen ich habe ein 5kv Netzteil aus einer Plasmaschneidanlage das ich aufem Schrottplatz für nen paar Euronen bekommen habe Jetzt habe ich ein Projekt (ROV) wo ich über eine Distanz von ca 200m 1KW Leistung übertragen muss mit möglichst geringstem Kabelgewicht da habe ich mir gedacht das es mit dem 5kv NT evtl funktionieren könnte. gedacht war ein kombikabel mit 2 Koaxialen (HV + Video) kabeln und 2x2 Datenleitungen (rs485 up + down). Als Vorbild dienen mir Hochsee ROVs die auch auf diese weise mit Energie versorgt werden. Jetzt stellt stellen sich für mich ein paar fragen: Durchschlagfestigkeit von 0815 Koaxial Leitungen ? könnte das schon an dem Punkt scheitern ? in der Hochspannungstechnikvorlesung waren die Koaxialen Leitungen an sich die erste Wahl bei Kabelübertragung. So das 2. ist was kommen in der Regel für Spannungsformen aus solch einem NT heraus DC oder AC ? So eine Plasmaschneidanlage braucht ja ordentlich Leistung zum schneiden daher könnte ich mir vorstellen, dass punkt 3. die 200mA aus dem NT kommen könnten. Ja und zu guter Letzt wie bekommt man DCHV wieder Herunter Transformiert ? das geht wohl nur mit Zerhacken, Transformieren und Gleichrichten oder ? ACHV durch Transformieren und Gleichrichten nehme ich an... Ach 12V 80A braucht das ROV dann, Akku (lipo) Technik würde ich Ungern nehmen da die Betriebsdauer dadurch sehr begrenzt ist. Ich habe auch schon an 250V Übertragung gedacht da die Passenden Netzteile 2x500W von Reichelt allerdings einen Einschaltstrom von 36A haben, würde die Spannung um 150V einbrechen bei 1,5mm² ein passendes Kabel mit 3x1,5 ,Koax und 2x2 Adern würde bei 200m auch mal eben 3000€ kosten 15€/m DMX kabel... Ist schon schwierig die Energieübertragung und es soll auch nicht so teuer werden :D Ich hoffe ihr könnt mir bei meinem Energieproblemchen ein wenig Helfen Viele Grüße Alex
Bei deinem Geschreibsel wird man ja Augenkrank. Geht es auch ohne Plenken?
Alexander P. schrieb: > Ist schon schwierig die Energieübertragung und es soll auch nicht so > teuer werden :D ist klar... 200m kabel für offshore in 5kv...wenn du glück hast bist du bei unter 10€/meter.. also mal ernst, was steht dir als budget zur verfügung und was darf es kosten ? nomalerweise ist gerade bei hochseetauglichen ROVs der preis relativ egal. was hast du mit dem ding vor ? 12V technik ist da absolut ungeeignet, wenn du es eh fremdspeisen willst - antriebe gibt es auch in 1kv ausführung etc. das geht dann über regelbare DCDC wandler - die dinger kosten aber schon einiges.. video+daten würde ich eher über LWL machen, damit du keine störungen durch die HVDC quelle bekommst..außerdem lieben einige haiarten HV kabel..dh bissfest sollte das ganze auch sein...
Hey danke für die Antwort In erster Linie ist das ein Hobby Projekt das ich mit einfachen aber Guten Technischen Lösungen bewerkstelligen möchte, Klar HV ist Anspruchsvoll aber das macht ja auch ein wenig den reiz aus. Ich glaube weniger in heimischen Gefilden auf Haie zu treffen :D Tauchtiefen bis 150m Mehr halten die Auftriebskörper aus Microballos und 2K Harz nicht aus BLDC Antriebe (Basierend auf 12V) weil Billig! (24$ /Motor+Regler) mit 80er PC Lüfter Propellern. :D zusammen haben die ca. 150€ gekostet naja die Kosten sind schon wichtig ich versuche die kosten durch Verwendung vorhandener Materialien zu minimieren. Die Spezielle ROV Steuerung (www.rovs.de) liegt auch mal eben bei 300-500€ je nach Ausstattung der Zusatzkomponenten. Ok kommen wir auf den Kern zurück Energieübertragung, Also stellt sich die frage nach einem Kabel Glasfaser mit Coaxialem Kern ich vermute mal Schwer zu beschaffen und zu teuer. Insgesamt denke ich das, dass Kabel das teuerste am ROV wird. Ich habe gestern noch ein Kabel gefunden welches 3x1,0mm² koax und 2x2x0,25mm² hat http://www.kabeltronik.de/audiokabel-videoleitungen/kombikabel/k-van-1-2-1-kombikabel-video-audio-netz/ Wird wohl auch nicht günstig sein bei 200m, bei 270V IN und durch Spannungsfall 250V OUT, Stellt sich dann für mich die Frage wie man bei der 250V Variante die Einschaltstromspitzen von den NT kompensieren könnte. Ich hatte an Kondensatoren gedacht die, die hohen Einschaltstromspitzen Kompensieren. Unterm Strich würde ich die wohl die 250V Variante bevorzugen. Gruß Alex
Bei einem Koaxkabel kriegt außen keiner mit ob da innen Hochspannung oder was ähnliches durch geht. Nur den Strom kann man über den Spannungsabfall in Längsrichtung noch feststellen, und das wird bei mehr Spannung weniger Strom. 5 kV kommt mir eher etwas unpraktisch vor, weil da halt der Weg wieder zurück auf was nutzbares nicht so einfach ist. Realistischer würde ich da rund 400 V Gleichspannung sehen. Das ist halt etwas die Zwischenkreisspannung für eine Schaltnetzteil mit aktiver PFC. Übertrieben halt so etwas wie ein in der Mitte geteiltes PC Netzteil. 2,5 A sind auch noch nicht so viel Strom bei einem gut gekühlten Kabel.
Ja das mit den 5KV hat sich eh erledigt ich habe eben das Teil mal aus dem Keller geholt ist von Heim Elektrinics GmbH typ SMM mit 1,5W also 0,3mA also weit von den benötigten 200mA entfernt 400V DC hört sich gut an, könnte man da nicht einfach ein 1KW NT hernehmen und in der Mitte stumpf zu trennen Gleichrichter an Land und der Rest im ROV. Das hört sich nach einer Praktikablen Lösung an vorallen da durch die Gleichspannung kein Netzbrummen in das 200m Lange Kabel eingestreut wird. Das ist ne gute Idee !!! Lässt sich so ein NT einfach so auftrennen ? :D hat das schon einmal jemand gemacht ? Ich hab das mal eben in mein Spannungsfall App gehauen da hätte man 4,22% (17,7V) spannungsfall bei 420V IN hat man 402 OUT bei 1mm² und 200m Ich denke da müsste man einfach mit einer höheren Eingangsspannung in das NT hineingehen um wieder auf die 400V zu kommen. Da bräuchte man wohl auch ein 3 Phasen NT um auf die 400V zu kommen oder ? bei 230V kommt man ja auf maximal 325V Us Gruß Alex
Alexander P. schrieb: > Ich hab das mal eben in mein Spannungsfall App gehauen da hätte man > 4,22% (17,7V) spannungsfall bei 420V IN hat man 402 OUT bei 1mm² und > 200m Du brauchst wirklich ne App um den Spannungsabfall des Kabels zu berechnen? Willst aber mit 400V DC und ausreichend Strom in einem SEE (Wasser, flüssig, leitend) rumspielen? Propeller aus PC Lüfter? Das wird wahrscheinlich ähnlich effizient wie Dynamitfischen.
Ich find das Thema spannend. Was ich mir an der ganzen Sache kritisch vorstelle ist wie Du die Zuführung der Leitungen und Antriebsachsen dicht bekommst. Bei 150m hast Du ja schon einen ganz schön amtlichen Druck. Jetzt kommt da Dein Koax- oder was-was-weiß-ich Kabel aus dem Wasser rein, braucht irgend eine ordentliche Art Zugentlastung, bewegt sich hin und her und wird dann in das innere Deines Gefährts geführt. An der Stelle könnte ich mir vorstellen daß leicht Wasser eindringen kann. Genauso die Antriebsachsen Deiner Motoren, auch da kann leicht Wasser eindringen wenn die nicht für diesen Druck ausgelegt sind. Verrätst Du wie Du das geplant hast? Nicht das ich jetzt auch sofort losziehe und son Ding baue, aber mich interessiert wie man sowas macht. Gruß, Gerd
Haha woher wusste ich das wieder irgend so ein Hannes oder in diesem fall Udo ankommt und einen runter macht weil er sonst nix besseres zu tun hat in seinem Leben. Ja ich kann den Spannungsfall auch per Hand Berechnen aber schneller und damit praktischer geht es mit ElektroDroid ! Zu deiner Effizienz der 10L Wassereimer im 1. Nassversuch war mal eben in 5sek. Leer Und hier geht es nicht um Spielereien sondern Energieübertragung also bitte Udo unterlasse in diesem Fred bitte Weitere Kommentare für Kritik bin ich ja offen aber nicht wenn es so in das Lächerliche gezogen wird wie du es tust. @Gerd Es gibt spezielle Druckfeste Steck/Schraub kupplungen bei 150m Herschen 15bar das lässt sich noch mit recht einfachen mitteln Abdichten. Zu dem Motor das ist recht einfach Brushless Motoren sind recht unempfindlich gegen Wasser die Wicklung und Leitungen werden natürlich noch entsprechend versiegelt, die Achsen des Motors haben keine Kugellager sondern nur Gleitlager wie bei Bürstenmotoren. Der Druck macht ihnen auch nichts aus. @All ich habe jetzt nur noch eine frage: Wie kann ich den Einschaltstrom von 36A Kompensieren ich hatte an eine Schaltung gedacht die die beiden Netzteile nach und nach dazu schaltet wenn die Kondensatoren aufgeladen sind, ich würde gerne die grundlegende Vorgehensweise abklopfen um nicht doppelt und dreifach zeug zu kaufen was ich am ende nicht brauche. Gruß Alex
Bei solchen Fahrzeugen wird auch eine AC Speisung mit hoher Frequenz f>50kHz eingestetzt. Zb mit 400VAC, 800VAC. Diese Spannung kann einfach mit kleinen, leichten Ferrittrafos auf jedes beliebige Spannungsniveu herabgesetzt werden und Gleichgerichtet werden. Für genaue Spannungen können weitere DC/DC Wandler eigeseztz werde oder ein Nachregelung mit Synchringleicrichtern. Um so einen AC Bus zu speisen eignen sich Resonanzwandler sehr gut. Aber bei nur 1kW ist 400VDC aus einer PFC auch eine geeignete Möglichkeit. Braucht man andere kleinere SPannungen sind weitere DC/DC Wandler notwendig. Diese können mit günstigen und effizientem 600V Fets primär arbeiten. MFG Fralla
Aus reinem Interesse, wie machst du das Ding schwerer/leichter zum ab/auftauchen? Ein Kolbentank?
Alexander P. schrieb: > Und hier geht es nicht um Spielereien Doch genau darum geht es wohl. Keine Angst ich überlasse dir jetzt die Bühne, musste mir nur noch Bier und Chips holen. Ich weiß, mit der Rechtschreibung hast du es nicht so, aber ich bin da auch nicht perfekt, nur einen Fehler solltest du noch korrigieren: Bei deinem Anmeldenamen fehlt als 2. Buchstabe noch ein 'r'. Viel Spass beim Basteln.
Hey, nur zur Info: in 150m Tiefe herrschen 16bar Druck, da die Erdatmosphäre circa 1 bar hat und du diesen zu den 15bar hinzu rechnen musst. (Nicht dass ein Bauteil den Druck nicht aushält, weil der Druck zu knapp berechnet wurde.) Tom
> Ist schon schwierig die Energieübertragung und es soll > auch nicht so teuer werden :D 1kW und 200m ist Kinderkacke, gerade mal 4A. Normales 230V Erdkabel und ein FI(RCD)Fehlerstromschutzschalter. Verluste unter 10%, unter 10V. Und wenn du 5-Adriges Kabel verwendest, hast du zumindest 2 ungenutzte Adern drin. Die kannst du als Datenleitungen verwenden, wenn du die angeschlossenen Geräte behandelst als ob sie an 230V angeschlossen wären. Praktisch kässt sich auf die 2 Adern problemlos Ethernet drauf übertragen, also egnug für Video und Steuersignale. Aber selbst das kann man sich sparen, kauf 2 Ethernet auf 230V Adapter, sollten 40 EUR kosten und damit weniger als die beiden Adern (ausserdem wird das Kabel dünner). Das sind dann unter 1 EUR/m2, unter 250 EUR gesamt. Vergesst exotische Blödsinnstechnik.
Zur eigentlichen Frage: 5 kV kannst du vergessen, es sei denn dein ROV ist torpedogroß(== einige Meter). Die Isolierschicht bei solchen Spannungen, meist aus PET, ist sehr biegesteif und deshalb für kleinere leichtere ROV ungeeignet, alles andere ist unbezahlbar. Bis zu einer ROV Größe von 1x1m Kubus wird üblicherweise mit 330V DC Übertragung gearbeitet (== Gleichgerichtete 230V AC). Wenn du in der Hochspannungsvorlesung aufgepasst hattest, dann weist auch warum ausgerechnet DC, ist wie geschaffen für solche Zwecke. Außerdem wird zwecks Sicherheit immer eine Fehlerstromschaltung miteingebaut, die bei Kabellecks nicht nur das Leben von Fischen rettet, sondern vor allem dein eigenes. Außerdem, beim ROV-Bau ist meist nicht die Elektrik eine Herausforderung, sondern die Druckbeherrschung in großen Tiefen.
Ich seh das ähnlich wie du mawin allerdings komme ich auf 12,3% Spannungsfall was rund 30V sind sprich ich brauche schon 5,2A um die 1kw am ROV zu bekommen Ich wollte auch kein NT Selber bauen, ich weiß wo meine Fähigkeiten liegen und das Überschreitet meinen Horizont etwas :D RCD wollte ich eh nehmen Sicherheit muss sein da hab ich auch noch einen 30mA rumfliegen, bei PoE gibt es mehrere Probleme und zwar einerseits sind die bis 100m Leitungslänge Spezifiziert und zweitens habe ich dann das Problem mein Composite Videosignal und das RS485 Signal zu Übertragen Daher werde ich wohl nicht um ein Kombikabel herumkommen...Leider. gibt es vielleicht auch Schaltnetzteile im KW bereich mit Einschaltstrombegrenzung ? Gruß Alex
Die Einschaltstrombegrenzung sollte eines der kleinsten Probleme sein. Wenn es daran schon hakt, sollte man auf 48 V DC gehen, Sicherheit wegen und versuchen die 1 KW zu reduzieren. Im Wasser ist das Kabel gut gekühlt - da durfte es auch etwas wärmer werden.
Das Problem ist das Kabel Sollte nicht zu schwer sein also Kupfer Sparen ist angesagt daher auch meine erste Idee mit Hochspannung... ist aber leider zu kompliziert... das jetzige Kabel hat 190g/m das lässt sich gerade noch sooo mit Auftriebskörpern kompensieren Hab schon gelesen NTCs werden bei NT unter anderem verwendet teilweise auch in Kombination mit einem Relais.
Alexander P. schrieb: > Ich seh das ähnlich wie du mawin > allerdings komme ich auf 12,3% Spannungsfall was rund 30V sind Wie rechnest du das denn aus? Das geht bei diversen Partys mit 4 hintereinandergesteckten 50m-1,5Quadrat-Verlängerungsleitungen ohne direkt wahrnehmbaren Spannungsabfall problemlos. Na gut, evtl. leuchtet die Lichterkette etwas dunkler... Alexander P. schrieb: > ich habe ein 5kv Netzteil aus einer Plasmaschneidanlage das ich aufem > Schrottplatz für nen paar Euronen bekommen habe Alexander P. schrieb: > Ja das mit den 5KV hat sich eh erledigt ich habe eben das Teil mal aus > dem Keller geholt ist von Heim Elektrinics GmbH typ SMM mit 1,5W also > 0,3mA also weit von den benötigten 200mA entfernt Wenn du nicht mal einschätzen kannst, wie groß 1kW in Halbleitertechnik umgerechnet sind, dann sehe ich erhebliche Grundlagenmängel... :-o Andersrum: Ich hätte SOFORT gesehen, dass ein Zündmodul aus einem Plasmabrenner mit ein paar Kubikzentimetern diese Leistung nicht übertragbar ist. Du bräuchtest dann übrigens nochmal die selbe Elektronik, um von 5kV wieder auf angenehme Spannungen runterzukommen.... Alexander P. schrieb: > Jetzt habe ich ein Projekt (ROV) wo ich über eine Distanz von ca 200m > 1KW Leistung übertragen muss BTW: wofür brauchst du 1,5PS an deinem Roboter?
>BLDC Antriebe (Basierend auf 12V) weil Billig! (24$ /Motor+Regler) mit >80er PC Lüfter Propellern. :D zusammen haben die ca. 150€ gekostet Sollen die Lüfter irgendetwas kühlen, oder dienen sie als Antrieb? Schon mla in der Badewanne getestet?
Udo Schmitt schrieb: > Du brauchst wirklich ne App um den Spannungsabfall des Kabels zu > berechnen? Back to the roots: Wieviel war nochmal 1 + 1 ? Gruss Harald
Das wird nie was. Schon im Konzept sind viel zuviele Fehler. 1kW im Antrieb ist total uebertrieben. Wenn das Device auch nur halbwegs stroemungsfreundlich ist, dh niederer cw Wert, braucht man viel weniger. Ich wuerd mal von 300W ausgehen. Man sollte gar nicht erst probieren gegen 15 bar Wasser zu dichten mit Elektronik drin, das wird nie hinreichend dicht. Man hat besser die Elektronik unter 15 Bar. Druckausgleich ist das Zauberwort. Dann sollte man auch noch einen Moment an die Kabeleinfuehrung verschwenden. Man kann die Kabeleinfuehrung asymmetrisch haben und erhaelt geschwindigkeitsabhaengige Seitenkraefte. Man kann das Kabel hinten symmetrisch weg haben, und erhaelt Probleme mit dem feinen Manoevrieren. Ich war mal dabei wie so ein ROV Uboot gestestet wurde, aufm Meer. Die hatten auch 300m komposite Kabel da. Die Stromversorgung und das Steuersignal, sowie das Videosignal zurueck gingen ueber dasselbe Koax. Das Komposite war fuer die Festigkeit, weil das erste Koax, bei ersten Test nicht tauglich war. Bevor ich's vergess, die haben 2 Millionen verbraten und es wurd nix. Wir haben aber trotzdem viel gelernt. Ich wuerd auf die spezielle Steuerung verzichten - ist nicht so schwierig.
> Back to the roots: Wieviel war nochmal 1 + 1 ?
Google kann das...
Ich habe auch eine Elektronik für einen Rov gemacht. Ethernetkabel sowie PoE injection (48V). Motoren laufen über Bleibatterien wobei die Elektronikbatterie auch als Notbatterie verwendet wird, sollte die Hauptbatterie leer sein. Von den 12W welche runterkommen werden 7-8W von der Elektronik sowie Kamera verbraucht, mit Hauptbeleuchtung auch mehr als 25W. Im Sleep-Modus ca 0.5W. Der Rest kann zur Ladung der Sekundärbatterie verwendet werden. 4 Leitungen für PoE, 1 Leitung für Video sowie eine Leitung für RS485 oder ein zweites Video. Ethernet wäre auch möglich. Steuerung über Modulierung der Versorgungsspannung (2V) sowie Rückkanal über Video (Zeile 0-4) oder Stromschleife als Backup. Ethernet wäre als Alternative auch möglich, leider sind die günstigen USB-Framegrabber nicht so stabil und die Qualität auch nicht so super, wenn aber das Side-scan Sonar verwendet wird, wird auf Ethernet umgeschalten und die Videokamera komprimiert hochgeschickt. PoE über Datenleitung (3.6W wären möglich) ist aus sicherheitstechnischen Gründen verboten. Zum Kabel, normalerweise wird eine Kabeltrommel verwendet. Dies impliziert auch, daß das Kabel keine Wasserkühlung hat. Zweitens wird bei low-cost Systemen ein Stahlseil zum Datenkabel verwendet. Bei Systemen welche mit stärkeren Strömungen zu tun haben, geht man aber schon zum Koaxkabel mit Kevlarummantelung. Kostet auch nicht so extrem viel, ist dann aber eine andere Ansteuerung sowie Strommanagement und sehr viel aufwendiger (Versicherungstechnisch). Kabelstärke ist dann 3mm.
PoE ist aber schon was anderes als Powerline http://www.devolo.de/consumer/dlan-das-stromnetzwerk-die-heimvernetzung-via-homeplug-powerline.html?l=de
Danke Chris, interessant. PoE koennte auch 15W, Standard. Wenn man an die Spezifikationen des Kabels geht koennte man mehr runterlassen. Unser Koax war 5mm ein RG58, mit Ummantelung eher 7mm. Und wir hatten 300VDC oder so drauf. Steuer-, Sensor- und Videoinformation wurde draufmoduliert. Von Sicherheitsstandards war nie die Rede. Es wurde ein Minimum diesbezueglich getan. Allerdings war das ROV auch nicht als Zusatz zu Tauchern gedacht, nur zur Inspektion von Oelplattformen
Zur PoE injection. Da werden 48W runtergeschickt, aber nur 12W kommen an. 2x 75A Starterbatterien liefern 288W für 5 Stunden Motorpower. 2x 7.2A Dryfit Batterien liefern 28.8W für 6 Stunden für Sonar (side-scan), Beleuchtung (HQI sowie Led), Magnetometer und Metalldetektor sowie Kameras und Elektronik. 12W kommen zusätzlich von der Nabelschnur. Wenn die Motorleistung von 144W ausreicht, dann werden aus den 5 Stunden 10 Autonomie. Vom Projekt her können die Batterien verdoppelt werden, bis jetzt hat man aber davon abgesehen. Es wurde aber ein Powercap sowie eine einschaltbare Strombegrenzung zwischen Powercap und Akku eingebaut sowie diverse Profet zu den Motoren nachdem etlich Entladekurven analysiert wurden.
Wenn der ROV einen Akku hat, muss man die Leistung über das Kabel nur nach der mittleren Leistung, nicht mehr nach der Spitzenleistung auslegen.
Und dabei sollte man das Einsatzgebiet wissen. Sollen Unterwasser Schweissstellen inspitziert werden, oder wird ein Gebiet abgesucht. Allenfalls benoetigt man auch noch etwas Navigation & Stabilisation.
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