Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannung an Zwischenkreiskondensator


von n1c0 (Gast)



Lesenswert?

Hallo,

für einen Antrieb habe ich einen FU benötigt, dieser war bereits 3 Jahre 
lang nicht im Betrieb. Vorsichtshalber habe ich diesen dann formiert, 
bzw. die Kondensatoren.
Aus neugier habe ich dann mal die Gleichspannung am Kondensator 
gemessen. Einmal als 230V am Umrichter anlagen und mit 400V Drehstrom. 
Messergebnisse siehe Bilder.
Wie kommen diese Spannungen zustande? Ich habe eigentlich bei 400V ne 
Spannung von knapp 700V erwartet, aber nicht 282V.

Hat jemand nen Denkanstoß für mich?

Vielen Dank im Voraus!

Grüße

n1c0

von MN (Gast)


Lesenswert?

Vielleicht, weil die Kondensatoren in Reihe geschaltet sind???
400 V_eff * sqrt(2) = 565,7 V = 2 * 282,8 V (oh Wunder!)
230 V_eff * sqrt(2) = 323,3 V = 2 * 162.6 V (na ja...)

von n1c0 (Gast)


Lesenswert?

Wäre ne Erklärung, aber ist es das auch?
Die zwei Kondensatoren sind in Reihe, das Stimmt, aber wohin führt die 
Kupferschiene, die die beiden Kondensatoren miteinander verschaltet?

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Ihr wisst aber schon, daß die 400V sich auf 2 um 120° verschobene Phasen 
beziehen?
Da ist nix mit Wurzel 2 zum Spitzenwert gegen den gemeinsamen 
Sternpunkt, oder wird der Fu mit nur 2 Phasen betrieben.

von Steel (Gast)


Lesenswert?

Unsinn Udo, es geht hier um den DC-Zwischenkreis und die Messung direkt 
an den Elkos.

Was MN gesagt hat ist genau richtig. 400V Elkos sind Industriestandard, 
darum werden 2 in Reihe geschaltet und die Spannung (bei 400V Netz 
400V*1,41=564V) verteilt sich auf diese beiden.

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Steel schrieb:
> Was MN gesagt hat ist genau richtig. 400V Elkos sind Industriestandard,
> darum werden 2 in Reihe geschaltet und die Spannung (bei 400V Netz
> 400V*1,41=564V) verteilt sich auf diese beiden.

Hast recht, bin wohl nicht richtig wach und hatte die Spannung zum 
Sternpunkt im Kopf.
Wie sich die Spannungen aus der Gleichrichtung ergeben sieht man schön 
hier:
http://www.didactronic.de/stromric.htm

von n1c0 (Gast)


Lesenswert?

Also wäre das dann für die 400V Variante

             Ueff (steht da im Link)
                      !
Wurzel3  Wurzel2  230V = 281,6V

Bei der 230V Variante lässt mir die B6 Brückenschaltung ja nur eine 
Halbwelle durch pro Schwingung. Doch wie ich dann auf die ca 148V komme 
weiß ich auch nicht.

von Steel (Gast)


Lesenswert?

n1c0 schrieb:
> Doch wie ich dann auf die ca 148V komme
> weiß ich auch nicht.

Ich schon. Das ist ein 400V Umrichter. Um die Ströme beim Einschalten zu 
begrenzen sind da Widerstände nach dem Gleichrichter eingebaut, die mit 
einem Relais erst dann überbrückt werden, wenn die Nennspannung des 
Netzes erreicht ist. Da das mit 230V nicht passiert, sind die 
Widerstände noch aktiv. Und an denen können gerne 10-20V abfallen.

von Helmut L. (helmi1)


Lesenswert?

n1c0 schrieb:
> aber wohin führt die
> Kupferschiene, die die beiden Kondensatoren miteinander verschaltet?

Zum Symmetrienetzwerk auf der Platine. Und zu einem Kondensator von 
wenigen nF der diesen Punkt HF Technisch mit PE verbindet.

von n1c0 (Gast)


Lesenswert?

Wobei:

Spitzenwert für die halbe durchgelassene Schwingung

û= Wurzel2 x 230V x 1/pi  = 103V


Multipliziert man nun das ganze nochmal mit Wurzel2

= 146,4V

Wäre auf jeden Fall das Messergebnis. Aber ob das rechnerisch Sinn macht 
bleibt fraglich :-D

von Helmut L. (helmi1)


Lesenswert?

n1c0 schrieb:
> û= Wurzel2 x 230V x 1/pi  = 103V

Was soll das Pi in deiner Gleichung?

Spitzenwert = Effektivwert * sqrt(2)

von Steel (Gast)


Lesenswert?

@n1c0

Du bist da auf dem Holzweg, so lange multipliziert bis es passt?

Begründung für die 148V habe ich oben schon geschrieben.

von Gregor B. (Gast)


Lesenswert?

Steel schrieb:
> Ich schon. Das ist ein 400V Umrichter. Um die Ströme beim Einschalten zu
>
> begrenzen sind da Widerstände nach dem Gleichrichter eingebaut, die mit
>
> einem Relais erst dann überbrückt werden, wenn die Nennspannung des
>
> Netzes erreicht ist. Da das mit 230V nicht passiert, sind die
>
> Widerstände noch aktiv. Und an denen können gerne 10-20V abfallen.

Steel schrieb:
> Begründung für die 148V habe ich oben schon geschrieben.

Also bei den Ladewiderständen bewegen wir uns im Bereich von 5 bis 80 
Ohm, bei den großen Kondensatoren eher <= 20 Ohm.
30V Spannungsabfall über 20 Ohm wären 1,5A Strom, der aus dem 
Zwischenkreis fließen müsste. Bei einer Zwischenkreisspannung von knapp 
300V wäre das eine Leistung von 450W, die irgendwo im Gerät verheizt 
würde.

Bei 100 Ohm wäre das übrigens auch nicht besser, dann wären es 0,3A, die 
aus dem Zwischenkreis fließen würden, bei 300V Zwischenkreisspannung 
also 90W.

Selbst 90W Verlustleistung bei einem nur an Versorgungsspannung 
angeklemmten Frequenzumrichter - ohne dass ein Lüfter läuft oder 
irgendein IGBT angesteuert wird - wäre dann doch etwas sehr heftig.

Vielleicht hat der Umrichter einen gesteuerten Gleichrichter.

von n1c0 (Gast)


Lesenswert?

Es handelt sich um einen alten Lenze EVF9329-EV

Input:  3/PE AC
  400/480V
  53A
  44,00kVA
  50/60Hz
Output:  3/PE AC
  0-480V
  56A
  46,6kVA
  0-600Hz

So, welcher Theorie kann ich denn glauben? Der FU ist unbelastet und 
wurde auch nicht irgendwie angesteuert von außen.

von Claus M. (energy)


Lesenswert?

Gregor B. schrieb:
> Vielleicht hat der Umrichter einen gesteuerten Gleichrichter.

Da ist es wahrscheinlicher, dass der FU ne Innenraumheizung hat ;-)) Ich 
kenne nicht einen FU am Markt mit gesteuertem Gleichrichter... schon gar 
nicht von Lenze.

von Claus M. (energy)


Lesenswert?

btw. ist das ein Umrichter mit über 40000Watt leistung, da sind 90W 
Standby-Verluste nicht so viel ;-). Laufen die Lüfter? Da sind einige 
Oschis drin.

von Gregor B. (Gast)


Lesenswert?

Dann hat Dir eher das Messgerät einen Streich gespielt, also bei uns 
sind bei einem 45kW-Umrichter noch 10 Ohm Ladewiderstand drin.

Claus M. schrieb:
> btw. ist das ein Umrichter mit über 40000Watt leistung, da sind 90W
> Standby-Verluste nicht so viel ;-). Laufen die Lüfter? Da sind einige
> Oschis drin.


Bei uns hat das gesamte Netzteil 80W Ausgangsleistung (für alles, 
inklusive Lüfter).

von Claus M. (energy)


Lesenswert?

Bei uns sind da 100 Ohm drin und die Lüfter sind 230V Lüfter, die hängen 
nicht an einem Netzteil.

von Gregor B. (Gast)


Lesenswert?

Ach ja, du solltest über den gesamten Zwischenkreis messen, sonst ist 
die Spannung evtl. über den Kondensatoren unsymmetrisch aufgeteilt (z.B. 
wenn  zu wenig Strom durch die Symmetrierwiderstände fließt) und die 
fehlenden 30V liegen über dem zweiten Kondensator an...

von Claus M. (energy)


Lesenswert?

Ich bin mal davon ausgegangen, dass er das hat. Aber wenn ich die 
Messspitzen sehe mit denen er da rummisst wird mir ein wenig übel.

von Gregor B. (Gast)


Lesenswert?

Also, nachdem ich mir den Thread noch mal durchgelesen habe, gehe ich 
davon aus, dass die Spnnungen einfach unsymmetrisch über den 
Kondensatoren aufgeteilt sind.
Man formiert die Elkos ja, um die Leckströme zu reduzieren. Wenn diese 
jetzt deutlich größer sind als beim neuen Gerät, reichen die 
Symmetrierwiderstände zur vernünftigen Symmetrierung nicht mehr aus.

von n1c0 (Gast)


Lesenswert?

Warum wird dir übel?
Das sind normale Messspitzen, die für den Spannungsbereich zugelassen 
sind. Was soll da passieren? Ich habe direkt am Kondensator die 
Gleichspannung gemessen. Was ich messe und die maximale Höhe war mir 
bewusst.
Ich werde eventuell morgen diese Messung nochmal durchführen an beiden 
Kondensatoren bei 230V und über dem gesamten Zwischenkreis.

von Peter II (Gast)


Lesenswert?

n1c0 schrieb:
> Warum wird dir übel?
weil man sie richtig anfassen sollte und nicht nur mit den 
Fingerspitzen. Das sieht sehr nach "Angst vor Strom" aus.

von n1c0 (Gast)


Lesenswert?

Jo, waren nicht meine Finger :-)
Ich hab das Foto gemacht :-D

von n1c0 (Gast)


Lesenswert?

So neue Messung an 230V gemacht.

Beide Kondensatoren führen je 151V DC

Über dem kompletten Zwischenkreis liegen 306V DC an

û = sqrt(2) * 230V = 325,3V

so nun fehlen knapp 20V Gegenüber dem Messergebnis.Ein Lüfter ist auch 
nicht am laufen. Und warm wird natürlich auch nichts, da der FU 
unbelastet ist.

von Helmut L. (helmi1)


Lesenswert?

n1c0 schrieb:
> So neue Messung an 230V gemacht.

Echte 230V oder nur geschaetzt?

n1c0 schrieb:
> so nun fehlen knapp 20V Gegenüber dem Messergebnis

Darueber wuerde ich mir jetzt aber keine grossen Gedanken machen.

von n1c0 (Gast)


Lesenswert?

Echte 230V aus der Wand ;-)
Ich mach mir auch keine Sorgen darüber, das die fehlen und das dann was 
nicht funktioniert.
Nur würde ich es gerne erklären können wohin die sind.

von Steel (Gast)


Lesenswert?

Ich tippe trotzdem noch auf meinen Tip von oben. Kannst ja mal die 
Vorladewiderstände suchen und messen, was darüber abfällt.

von n1c0 (Gast)


Lesenswert?

Und die Vorladewiderstände werden dann weggeschalten, wenn 400V 
anliegen?
Weil da fehlt ja nichts der Spannung.
Oder wird mir über der Gleichrichterbrückenschaltung was geklaut, da ja 
nur eine Halbwelle durchkommt, aufgrund der Einphaseneinspeisung?

von Steel (Gast)


Lesenswert?

n1c0 schrieb:
> Und die Vorladewiderstände werden dann weggeschalten, wenn 400V
> anliegen?
> Weil da fehlt ja nichts der Spannung.
> Oder wird mir über der Gleichrichterbrückenschaltung was geklaut, da ja
> nur eine Halbwelle durchkommt, aufgrund der Einphaseneinspeisung?

Ja, bei 400V werden die weggeschaltet, habe ich oben erklärt.

Mit der einen Halbwelle bist du die ganze Zeit auf dem Holzweg, das ist 
falsch, es kommen beide Halbwellen durch.

von Steel (Gast)


Lesenswert?

und,  n1c0, teilst du uns noch was mit?

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.