Oberwellen bei Phasenanschnittssteuerung - wie geht es besser?

[Michael S. (michatroniker)]

Hallo beisammmen,

ich habe für ein neues Projekt vor, die Geschwindigkeit eines 
Synchrongenerators zu regeln, der mit einer variablen Leistung 
angetrieben wird. An dem Generator hängt ein normaler AC Verbraucher, 
und zusätzlich möchte ich einen großen heizwiderstand anschließen und 
dessen Leistung so regeln, dass die Frequenz bei 50Hz bleibt.
Das einfachste wäre dazu ja, den Heizwiderstand mit 
Phasenanschnittssteuerung zu steuern. Leider gibt das starke Oberwellen 
auf dem Sinus für den Verbraucher. Wenn ich mit IGBTs und PWM arbeite, 
habe ich aber ja genauso Oberwellen, außer ich baue noch einen Filter 
vor den Verbraucher (das will ich aus kostengründen vermeiden).
Eine Vollwellensteuerung wäre wahrscheinlich zu langsam und ungenau für 
die Regelung.

Welche anderen Möglichkeiten gäbe es denn noch? mir fällt nicht mehr 
viel dazu ein...

Danke für euere Tipps!

Michael

[Magic S. (magic_smoke)]

Saubere PFC-Schaltung und Regelung des Heizstabes per stufenloser PWM. 
Alternativ kannst Du es auch ohne PFC probieren, sprich den Netzsinus 
mit hoher PWM-Frequenz zerhacken und diese anschließend mit einem 
LC-Glied rausfiltern.

Alles andere mögen Generatoren im Inselnetz vermutlich nicht besonders, 
vor allem keine Lastsprünge. Von welcher Leistung reden wir?

[Michael S. (michatroniker)]

wenn ich das per PWM mache, brauche ich doch keine PFC Schaltung oder? 
Strom und Spannung sind dann doch nicht zueinander verschoben?
Ich will probehalber mit ca 1kW anfangen, später aber (deutlich) mehr.
LC-Glied wird wohl sehr teuer bei der Größenordnung, dann könnte ich ja 
außerdem gleich eine Phasenanschnittssteuerung verwenden, wenn ich 
hinterher alles wegfiltere.

Gibts keine einfacheren / günstigeren Möglichkeiten?

[Marian (phiarc)]

Michael S. schrieb:
> Gibts keine einfacheren / günstigeren Möglichkeiten?

Stromrichter von der Stange.

[Roland L. (Gast)]

mehrere Widerstände stufenweise schalten und den Rest mit einem oder 
mehreren Transistoren im Linearbetrieb verheizen (Stichwort 
elektronische Last).

[Michael S. (michatroniker)]

mit mehreren Widerständen hätte ich einiges an Verkabelungsaufwand und 
bräuchte ziemlich viele Triacs plus Treiber. Mit Transistoren im 
Linearbetrieb, das wird bei den Leistungen eine heiße Angelegenheit.

Könnte ich nicht einen großen Widerstand (also niederohmig) mit 
Vollwellensteuerung stufenweise schalten und zusätzlich einen kleineren 
(hochohmigen) per phasenanschnitt für die genauigkeit?

Oder kommt bei Vollwellensteuerung der AVR (automatic voltage regulator) 
im Generator, der die Spannung regeln soll, durcheinander, wenn ich 
beispielsweise auf jeder dritten Halbwelle eine große Last dranhänge?

[PeterL (Gast)]

wenn du die Last aufschaltest, wird die Antriebsleistung mit 
hochgeschraubt.
Ist es nicht besser, die Antriebsleistung zu reduzieren?
Der Lastwiderstand wird nur im Notfall (>51Hz) zugeschaltet.

[Michael S. (michatroniker)]

nein, das funktioniert schon wie geplant, weil meine Antriebsleistung 
konstant ist, die drehzahl und spannung aber variabel. Die spannung wird 
vom AVR (automatic voltage regulator) über den läuferstrom geregelt, ich 
muss mich nur noch um die Frequenz kümmern.

[und (Gast)]

so wird das nichts. Da fehlt zuviel an Grundlagen. Lass es sein.

[Michael S. (michatroniker)]

Warum glaubst du das? Ich hab schon einiges mit ähnlichen Steuerungen 
gearbeitet, die ich jetzt (aufgrund der entstehenden Oberwellen) 
lediglich verbessern will. Die Frage, die ich mir noch stelle, war 
diese:

Könnte ich nicht einen großen Widerstand (also niederohmig) mit
Vollwellensteuerung stufenweise schalten und zusätzlich einen kleineren
(hochohmigen) per phasenanschnitt für die genauigkeit?

Oder kommt bei Vollwellensteuerung der AVR (automatic voltage regulator)
im Generator, der die Spannung regeln soll, durcheinander, wenn ich
beispielsweise auf jeder dritten Halbwelle eine große Last dranhänge?