Hallo, ich schalte mit einem IGBT einen Motor (230V, 5A). Um den Freilaufstrom in den Griff zu bekommen, habe ich eine P600S genommen, die ich hier noch rumliegen hatte. Sobald ich den IGBT nun aber auch nur für eine ms durchschalte, ist er hinterher zerstört (wird leitend). Bei einer ohmschen Last habe ich das Problem nicht. Meine einzige Erklärung ist, dass die Diode zu langsam ist und die Spannung meinen IGBT killt, bevor der Strom durch die Diode abgeführt werden kann. Ist das möglich? Im Datenblatt habe ich keine Angaben zu irgendwelchen Einschaltzeiten gefunden.
Ben schrieb: > dass die Diode zu langsam ist und die Spannung meinen IGBT killt, bevor > der Strom durch die Diode abgeführt werden kann. Normalerweise schalten Standart-Dioden vergleichbar schnell ein wie schnelle Dioden. Die Langsamkeit bezieht sich auf das Freiwerden von Ladungsträgern. Kritisch ist also eine Sperrbelastung nach vorherigem Leiten. Also das Wiedereinschalten des IGBT. Womöglich ist die Diode noch leitend und der IGBT schaltet auf einen Quasi-Kurzschluss. Bei ohmscher Last passiert das nicht, weil die Diode da keinen Freilaufstrom übernehmen musste.
Ben schrieb: > ich schalte mit einem IGBT einen Motor (230V, 5A). Was fuer ein Motor? Du weisst das im Anlauf der Motorstrom sehr viel hoeher sein kann als im Betrieb (5A).
Ben schrieb: > Um den Freilaufstrom > in den Griff zu bekommen, habe ich eine P600S genommen, Wie hast du die denn verschaltet? Mach mal ein Foto und einen Schaltplan.
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Der IGBT ist aktuell ein IRG4BC20SD (600V, 10A). Den Schaltplan habe ich angehängt. Die Spannungsquelle V2 ist eigentlich ein µC der bei 3,3V läuft. L1 und R1 stellen den Motor da. Der Motor ist ein Einphasen-Reihenschlussmotor. Die Gate Spannung sieht gut aus - keine Peaks oder Spannungseinbrüche. Am Kollektor dagegen steigt die Spannung beim Abschalten deutlich über 600V. Dass der IGBT einschaltet, bevor der Diodenstrom 0A erreicht, ist ausgeschlossen. Die Elektronik ist zum prüfen so programmiert, dass ein Konopfdruck einen Puls von einer Millisekunde auslöst. Danach bleibt das Gate low. Helmut Lenzen schrieb: > Du weisst das im Anlauf der Motorstrom sehr viel hoeher sein kann als im > Betrieb (5A). Da hast du natürlich recht. Muss die Diode dann diesen erhöhten Strom vertragen? Ich dachte bei kurzzeitigen Belastungen kann ich vielleicht auch mal über den Nennstrom hinaus gehen? Das scheint jedenfalls nicht das aktuelle Problem zu sein, da die Diode das Spiel überlebt. Johannes E. schrieb: > Wie hast du die denn verschaltet? Mach mal ein Foto und einen > Schaltplan. Das Foto von der Lochrasterplatine erspare ich euch erstmal. Ich habe sie aber mit viel Sorgfalt sehr sauber aufgebaut.
Ben schrieb: > Muss die Diode dann diesen erhöhten Strom > vertragen? Nein die must nur den Strom aushalten der im eingeschwungenen Zustand fliest. Dein Motor ist ja keine reine Induktivitaet wie eine richtige Spule auch wenn da Wicklungen drin sind. Im Ersatzschaltbild eines Motors ist noch eine Spannungsquelle eingezeichnet die man EMK nennt. Im Einschaltmoment hat die die Spannung 0V. Dann wird der Strom in erster Linie nur durch die ohmischen Verluste (wenige Ohm) begrenzt. Das fuehrt zu einem grossen Strom und damit zu einem grossen Drehmoment. Jetzt laeuft der Motor los, dadurch entsteht eine innere Spannung (EMK) die ist der Betriebsspannung entgegengesetzt. Dadurch wird die wirksame Spannung am ohmischen Anteil kleiner, der Strom geht zurueck. Der Strom der jetzt noch fliest dient dann zur Abgabe der Motorleistung und zur deckung der Verluste. Die Diode dient nur zum Abbau des Magnetfeldes bein abschalten des Motors.
@ Ben (Gast) >Einphasen-Reihenschlussmotor. Die Gate Spannung sieht gut aus - keine >Peaks oder Spannungseinbrüche. Am Kollektor dagegen steigt die Spannung >beim Abschalten deutlich über 600V. Das killt dir den IGBT, der mag keine Überspannungen. >> Du weisst das im Anlauf der Motorstrom sehr viel hoeher sein kann als im >> Betrieb (5A). >Da hast du natürlich recht. Muss die Diode dann diesen erhöhten Strom >vertragen? Nö, aber ggf. dein IGBT (Ok, streng genommen auch die Diode) >Das Foto von der Lochrasterplatine erspare ich euch erstmal. Ich habe >sie aber mit viel Sorgfalt sehr sauber aufgebaut. FALSCH! Denn gerade bei sowas ist das Layout und die Leitungsführung ENTSCHEIDEND!
Sind die 230V Wechsel oder Gleichspannung? Im Schaltbild steht da "Netz". Falls Wechselspannung: Was macht der IGBT wenn er Eingeschaltet in der neg. Halbwelle? Strom über IGBT nach Diode nach Netz. Alex
Ben schrieb: > ich schalte mit einem IGBT einen Motor (230V, 5A). Um den Freilaufstrom > in den Griff zu bekommen, habe ich eine P600S genommen, > Sobald ich den IGBT nun aber auch nur für eine ms > durchschalte, ist er hinterher zerstört Nun, eine schnelle Diode kostet ja nun wirklich nicht viel. Ich würde die einfach einbauen und hätte damit eine "Baustelle" weniger, wo ich nach der Ursache für das Ableben des IGBT suchen müsste. Gruss Harald
Ben schrieb: > Die Elektronik ist zum prüfen so programmiert, dass ein > Konopfdruck einen Puls von einer Millisekunde auslöst. Danach bleibt das > Gate low. Heißt das Du gibst immer nur für eine Millisekunde Saft und danach ist der IGBT augenblicklich Schrott?
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@Helmut: Danke für die anschauliche Erklärung. Das mit der Spannungsquelle im Ersatzschaltbild kannte ich noch nicht, ist aber einleuchtend. Falk Brunner schrieb: > beim Abschalten deutlich über 600V. > Das killt dir den IGBT, der mag keine Überspannungen. Die Frage ist aber, wieso die hohe Spannung trotz Diode auftritt. Ich habe mir nun doch mal die Mühe gemacht, die Bilder zu machen und Strompfade einzuzeichenen. Ich finde aber, dass das soweit ganz vernünftig aussieht (?). Harald Wilhelms schrieb: > eine schnelle Diode kostet ja nun wirklich nicht viel Dann besorge ich mir jetzt einfach erstmal die schnellste Diode, die ich in der Spezifikation finde und bestelle sie. Leider finde ich bei den "normalen" Dioden, die ich hier habe keine Angaben zur Geschwindigkeit in den Datenblättern. Ich gehe einfach mal davon aus, dass sie dann recht langsam sein dürften.
Carsten R. schrieb: > Heißt das Du gibst immer nur für eine Millisekunde Saft und danach ist > der IGBT augenblicklich Schrott? Richtig. Einschaltet tut er, ausschalten nicht mehr richtig. Ich messe beim Ausschalten aber wie gesagt eine Spannungsspitze am Kollektor. Ausschlaggebend ist also scheinbar nicht die Einschaltdauer, sondern das Ausschalten.
Ben schrieb: > Ich habe mir nun doch mal die Mühe gemacht, die Bilder zu machen und > Strompfade einzuzeichenen. Ich finde aber, dass das soweit ganz > vernünftig aussieht (?). Finde ich leider nicht. Deine Emitterleitung ist viel zu lang. Die wirkt als induktivitaet und zerschiesst dir dein Gate. Wichtig ist z.B das man zwischen Gate und Source (Emitter) beim IGBT eine Z-Diode einbaut und zwar so dicht es geht an den Transistor. Die sorgt dafuer das es keine Spannungsspitzen am Gate > 20V gibt (Z-Diode so 15 .. 20V)
Und womit versorgst Du dieses Board? Auch die Zuleitung hat gewisse Eigenschaften, die nicht einer idealen Spannungsquelle entsprechen. Der IGBT unterbricht nicht nur den Lastkreis der dann über die Diode Umgeleitet wird. Auch die Versorgung erleidet eine radikale Stromänderung. Und die wird wo abgefangen? Weit, weit weg jenseits des Boards, denn zwischen Gleichrichter und IGBT liegt kein Kondensator. Ich unterstelle mal daß die Freilaufdiode ihren Dienst verrichtet. Dann schließt sie Dir den Lastkreis im Freilauf kurz und verhindert so dort die Spannngsspitze. Dort ist also alles gut. Aber dadurch wird Dir der Collector auf Versorgungsspannungsniveau gesetzt. Dadurch sieht die C-E-strecke am IGBT den vollen Spike in der Versorgung, der mangels Schutzmaßnahen in der Versorgugsseite beträchtlich sein wird. Messe mal in der Versorgung wenn du noch einen IGBT grillen willst oder kümmere Dich gleich um die Versorgung.
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@ Ben (Gast) >Die Frage ist aber, wieso die hohe Spannung trotz Diode auftritt. Die Frage ist auch, Ob sie WIRKLICH auftritt oder es nur ein Messfehler ist. >Ich habe mir nun doch mal die Mühe gemacht, die Bilder zu machen und >Strompfade einzuzeichenen. Ich finde aber, dass das soweit ganz >vernünftig aussieht (?). Naja. Was direkt auffällt, ist die fehlende sternförmige Verdrahtung von Gateansteuerung und Leistungsteil. Der Einschaltstromstoß des Motors hämmert voll über die Masseleitung zum Gate. Das riecht nach Ärger! Ich hoffe auch, dass du deine Schaltung NICHT direkt am Netz betriebst und einen Trenntrafo benutzt! Denn du hast hier keinerlei galvanische Trennung! Zur Fehlersuche sollte man wie immer systematisch vorgehen. Ersetzt mal deinen Motor durch eine schwache Last, Sagen wir einen Lastwiderstand mit 1kOhm oder so. Dann kannst du sehen, was hier passiert. Wenn das klappt, nimm einen kleineren, leistungsstärkeren Widerstand. Danach eine große Glühlampe (Einschaltstromstoß!). Dann kann man langsam an den Motor denken. Bei Netzspannung auf Lochraster sollte man etwas vorsichtiger sein. U.a. sollte man die Pins des IGBTs versetzt einlöten, damit mindestens 1 Reihe Lochraster Abstand ist. Die Kupferringe dort sollte man entfernen, ein spitzes Messer reicht. >> eine schnelle Diode kostet ja nun wirklich nicht viel >Dann besorge ich mir jetzt einfach erstmal die schnellste Diode, die ich >in der Spezifikation finde und bestelle sie. Bringt wenig. Denn Bei einem EINZELPULS ist auch eine langsame 50 Hz Diode schnell genug, denn sie muss nur einmalig einschalten (Beim Abschalten des IGBT). Das können selbst langsame Dioden ziemlich schnell (<<1µs). Der wesenliche Unterschied zu schnellen Dioden ist das ABSCHALTEN unter Strom, das ist aber erst bei PWM erforderlich. >"normalen" Dioden, die ich hier habe keine Angaben zur Geschwindigkeit >in den Datenblättern. Ich gehe einfach mal davon aus, dass sie dann >recht langsam sein dürften. Ja. Typische Sperrerholzeiten (reverse recovery time) liegen bei 1-10µs. Ich glaube nicht, dass die Schaltzeit der Diode im Moment das Problem ist.
Ben schrieb: > Bei einer > ohmschen Last habe ich das Problem nicht. Ach ja, der Schein trügt. Ich bezweifle, daß du zum Vergleich eine ohmsche Last gewählt hast die ähnlich des Einschaltimpulses des Motors dimensioniert wäre. Ich unterstelle mal das die ohmsche Vergleichslast nicht mehrere KW hat. Auch wenn das lastseitig keine induktiven Probleme beschert und die Diode dort nicht zum Zuge kommt, so würde Dir im aktuellen Aufbau die Induktivität in der Versorgung den IGBT höchstwahrscheinlih ebenfalls zerstören, denn dort ist alles ungeschützt und ungedämpft.
Für die "Netz"-Spannung fehlt noch ein Kondensator. Die Freilaufdiode wirkt zwar für die Motorinduktivität, allerdings hat dein Stromnetz auch eine Induktivität. Wenn der IGBT schnell abschaltet, steigt vermutlich die Netzspannung udn deshalb stirbt der IGBT.
... Also von einigen Layoutoptimierungen abgesehen scheint ja nun die Versorgung das Problem zu sein. Aber was kann ich dagegen tun? Ein 220n Kondensator vor und nach dem Gleichrichter hatte keine Auswirkung. Muss ich ein größeres C nehmen? Könnte eine Suppressordiode helfen?
Ben schrieb: > Ein 220n > Kondensator vor und nach dem Gleichrichter hatte keine Auswirkung. Du brauchst einen großen Kondensator hinter dem Gleichrichter bzw. besser noch direkt zwischen der Kathode der Freilaufdiode und dem Emitter des IGBTs. Nimm am besten einen Elko. Als Kapazität würde ich 1 .. 10 µF vorschlagen, vielleicht brauchst du aber auch mehr, je nach nach Induktivität der Zuleitung. Du musst dabei beachten, dass der Elko einen relativ hohen Ladestrom erzeugt, wenn die Schaltung direkt ans Stromnetz angeschlossen wird. Dieser Strom sollte mit einer geeigneten Ladeschaltung (Ladewiderstand + Relais oder PTC-Ladewiderstand) begrenzt werden, ansonsten besteht die Gefahr, dass der Elko beschädigt wird.
Noch eine Frage: Was soll das ganze eigentlich? Wenn es nur darum geht, einen Motor ein- und auszuschalten, könntest du doch auch einen Triac bzw. Solid-State Relais vor den Gleichrichter setzen. Oder möchtest du den Motor vielleicht mit PWM ansteuern? In diesem Fall brauchst du auf jeden Fall einen Zwischenkreiskondensator, der auch eine ausreichend hohe Ripple-Strom-Festigkeit haben muss!
Helmut Lenzen schrieb: > Deine Emitterleitung ist viel zu lang. Die wirkt als induktivitaet und > zerschiesst dir dein Gate. Sooo lang ist diese Leitung ja auch wieder nicht (ich nehme an, du sprichst von der Leitung zwischen Emitter und dem Knotenpunkt, wo die Gleichrichtermasse mit der µC-Masse aufeinandertreffen). Die Induktivität dieser Leitung erhöht auch nicht die Gate-Emitter-Spannung, sondern führt lediglich dazu, dass der IGBT langsamer abschaltet. Da der Motor nicht periodisch geschaltet wird, sind die Schaltzeiten hier eher von sekundärer Bedeutung. Ich sehe wie Johannes E. das Hauptproblem in der Induktivität der Zuleitungen vor dem Gleichrichter. Das sollte durch einen ausreichend dimensionierten Kondensator nach dem Gleichrichter gelöst werden können. Dessen Mindestkapazität hängt vor allem von der Induktivität der Zuleitungen und dem Motorstrom am Ende des Einschaltzeitraums ab. Ich würde mal mit mindestens 10µF beginnen, um nicht noch mehr IGBTs zu töten. Wenn du feststellst, dass damit die Spannungsspitzen wirksam eliminiert werden, kannst du die Kapazität immer noch reduzieren.
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Eigentlich bräuchte man keinen Kondensator wenn einem der Ripple egal wäre und die Last ausreichend träge. Aber die Welt besteht nicht aus idealen Bauteilen. Also braucht man doch einen Kondensator der die Energie der Zuleitungsintuktivität bem abschalten unter allen Bedingungen aufnehmen kann ohne dabei die 600 Volt zu überschreiten. Die Induktivität der Zuleitung ist aber nicht bekannt, da wir noch immer nicht wissen was Deine Schaltung versorgt. Netz oder Tenntrafo.. Es gilt für die Energie die in einer Induktivität gespeichert ist: W = 1/2 L I² Der Strom ist also wichtiger, da er quadratisch eingeht. Ich vermute dein Einphasen-Reihenschlussmotor mit 5A war ein Motor für 230 Volt AC. Nach der Gleichrichtung ist die Spannung höher (Spitzenspannung). Das ergibt einen noch höheren Einschaltstrom. Wenn Du gerade dann noch abschaltest... 100 nF reichen da keinesfals. Aber, wenn es ein 230 V AC Motor wäre, dann wird er nun mit DC versorgt. Das geht zwar aber er benötigt dann bauartbedingt eine kleinere Spannung. Also achte darauf daß du ihn nicht überlastest. Mache den Elko nicht zu groß. Besser wäre in dem Fall eine niedrigre Spannung. Bei diesen Fragezeichen ist es schwer eine Kapazität zu nennen. Ich wäre für: "So groß wie nötig, so klein wie möglich" und nicht für "Viel hilft viel" Ohne Zahlen kann man nur auf Erfahrugswerte setzen. Es ist auf jeden Fall nicht nötig den Ripple so stark wie bei einem Trafonetzteil zu begrenzen. Solche kapazitäten wären weder bezahlbar noch sinnvoll. Tut mir leid daß ich dir auf die Schnelle keine Kapazität ausrechnen kann, muß gleich los. Wenn du den Vorschlag von Johannes testen willst solltest Du nicht dann abschalten wenn der Strom am höchsten ist. Also: Wenn der Motor anläuft warte mit dem Abschalten bis er auf Touren ist.
Vielen Dank für die Hilfe! Ich weiß nicht, was ich ohne euch machen würde! Ich werde gleich noch etwas mit verschiedenen Kapazitäten herumspielen. Heute Morgen habe ich auch einfach mal eine fette 400V Suppressordiode hinter den Gleichrichter geschaltet. Das hat dann auch für einige Schaltzyklen funktioniert, bis es ihr zu viel wurde und sie durchgebrannt ist. Meine Stromquelle ist ein einstellbarer Trenntrafo. Und der Motor wird üblicherweise von einer Phasenanschnittselektronik betrieben, also bei AC. Ohne den Kondensator müsste ich ja nach der Gleichrichtung die gleiche mittlere Spannung auf den Motor geben. Mit Kondensator steigt dann die mittlere Spannung, richtig? Wie Kritisch ist das Thema mit dem Einschaltstrom im Elko? Relais mit R verstehe ich, aber wie funktioniert das mit dem PTC? Johannes E. schrieb: > Was soll das ganze eigentlich? Ich möchte den Motor sozusagen mit PWM ansteuern. Ursprünglich war der Plan aber, dass ich die 0-Durchgänge erkenne und davon abhängig meine Taktzeitpunkte wähle. Wichtig ist auf jeden Fall, dass ich den Motor im bestromten Zustand abschalten kann, also auch im Peak der Halbwelle. Was ich nun auch mal probieren muss, ist ob das Problem nur im Anlauf besteht. Es wäre nämlich möglich im Anlauf nur in den 0-Durchgängen abzuschalten. Das Abschalten im bestromten Zustand ist erst später wichtig.
Ben schrieb: > ... aber wie funktioniert das mit dem PTC? Eigentlich wollte ich vorhin NTC schreiben. Die sind im kalten zustand hochohmig und begrenzen den Strom. Im Betrieb werden sie warm und niederohmig. Google mal nach "PTC/NTC inrush current limiter", da sollten genügen Informationen auftauchen.
Ersteinmal gute Neuigkeiten! Mit 2,2µF lässt sich der Motor pulsen ohne, dass etwas abraucht! Die Gleichgerichtete Spannung erreicht dabei allerdings immer noch 600V, was mir noch etwas grenzwertig erscheint. Aber das Problem schein so in den Griff zu bekommen zu sein. Dafür habt ihr ja schon darauf hingewiesen, dass ich mir dafür gleich das nächste Problem einfange. Den Strom mit einem NTC begrenzen klingt schön einfach, aber was, wenn er noch vom letzten Betrieb warm ist und ich erneut einschalte? Die Relais-Variante gefällt mir nur bedingt. Wird das Relais dann abhängig von der Kondensatorspannung geschaltet, oder zeitverzögert, also per Hardware oder schaltet man es üblicherweise mit dem Controller?
Ben schrieb: > Den Strom mit einem NTC begrenzen klingt > schön einfach, aber was, wenn er noch vom letzten Betrieb warm ist und > ich erneut einschalte? Ja, das ist ein Problem. Deswegen gehen manche Netzteile auch kaputt, wenn man sie sehr schnell mehrmals hintereinander ein- und ausschaltet. > Die Relais-Variante gefällt mir nur bedingt. Wird das Relais dann > abhängig von der Kondensatorspannung geschaltet, oder zeitverzögert, > also per Hardware oder schaltet man es üblicherweise mit dem Controller? Es ist alles erlaubt, was funktioniert. ;-) Wenn du sowieso einen Controller mit Zwischenkreis-Spannungsmessung hast, dann würde ich den auch verwenden, um das Relais zu schalten. Ansonsten kann man auch mit einem Komparator die Zwischenkreisspannung auswerten und damit das Relais schalten, evtl. noch mit zusätzlicher Zeitverzögerung. Ideal ist, wenn man auch noch die Netzspannung erkennt und das Relais sofort abschaltet, wenn das Gerät vom Netz getrennt wird. Dann kann auch nichts passieren, wenn man es schnell ein- und ausschaltet.
Universalmotoren laufen zwar mit DC und AC, aber meist reicht bei DC eine geringere Spannung als bei AC Betrieb. Es kann also gut sein, dass ein Motor für 230 V AC keine gleichgerichtete Netzspannung verträgt. In einer Regelschleife kann das noch funktionieren, wenn die zuverlässig zu hohe Leerlaufdrehzahlen verhindert.
Ben schrieb: > Und der Motor wird > üblicherweise von einer Phasenanschnittselektronik betrieben, also bei > AC. Ben schrieb: > Ich möchte den Motor sozusagen mit PWM ansteuern. Ursprünglich war der > Plan aber, dass ich die 0-Durchgänge erkenne und davon abhängig meine > Taktzeitpunkte wähle. Wichtig ist auf jeden Fall, dass ich den Motor im > bestromten Zustand abschalten kann, also auch im Peak der Halbwelle. Und warum machst du das nicht so wie in Millionen Maschinen und steuerst den Motor mit Phasenanschnitt an?
Ben schrieb: > Ohne den Kondensator müsste ich ja nach der Gleichrichtung die gleiche > mittlere Spannung auf den Motor geben. Mit Kondensator steigt dann die > mittlere Spannung, richtig? Nein und ja. Zum "Nein" haben ich und danach Ulrich auch noch was geschrieben. bei Gleichspannung benötigt der Motor bauartbedigt weniger Spannung für die gleiche Leistung, was umgekehrt bedeutet daß er bei gleicher Effektivspannung bei DC mehr Leistung hat und womöglich überlastet wird. Das "Ja" von Frage 2 macht es nich besser. Schau mal bei Wiki nach http://de.wikipedia.org/wiki/Reihenschlussmotor#Reihenschlussmaschine Kurzfassung was dahinter steckt: Anker und Stator sind in Reihe geschaltet. Daher der Name ;-) Der Anker wird bei der Rotation ständig umgepolt. Wenn zusätzlich die Wechselspannung das Vorzeichen ändert, werden durch die Reihenschaltung beide Elemente umgepolt, so daß die Kraft weiter in die gliche Richtung wirkt. So weit so gut. Allerdingst hat der Stator auch eine Induktivität. Diese bremst den Stromfluß, bzw reduziert durch die Reiheschaltung die Spannung am Rotor/Anker. Bei Gleichstrom entfällt die Ummagnetisierung. Die Induktivität der Stators drosselt nun nicht mehr den Strom. Daher liegt am Anker nicht mehr die reduzierte Spannung sondern die volle Spannung an. Wie groß dieser Unterschied aber genau in Zahlen ist, ist aber modelspezifisch. Trotzdem kan man im allgemeinen von einem Unterschied in nennenswerter Höhe sprechen.
Udo Schmitt schrieb: > Und warum machst du das nicht so wie in Millionen Maschinen und steuerst > den Motor mit Phasenanschnitt an? Weil ich gewisse Effekte ausnutzen möchte, die entstehen, wenn ich den Motor mit mehr als 50Hz betreibe (Kohleabrieb etc.). Später wird der Motor drehzahlgeregelt laufen. Um die Unterschiede bei Gleich- bzw. Wechselspannung muss ich mir also weniger Gedanken machen. Aktuell habe ich wie schon berichtet einen 2,2µF Elko hinter dem Gleichrichter. Auf diese Weise bleibt die Spannung im Rahmen und ich kann den Motor betreiben. Aber es gibt ein Problem! Der Elko wird viel zu schnell viel zu heiß. Was mache ich nun? Größerer Elko? Anderer Elko? Etwas ganz anderes?
Ben schrieb: > Der Elko wird viel zu schnell viel zu heiß. Wie steuerst du den Motor jetzt genau an? Schaltest du einmal pro Sinus-Halbwelle (Phasenabschnitt) oder mehrmals (PWM). Du musst herausfinden, wie groß der effektive Ripple-Strom ist und dann einen Elko oder Folienkondensator wählen, der das auch aushält. Wenn du keine große Kapazität haben möchtest, wäre ein Folienkondensator besser geeignet, weil die auch bei kleiner Kapazität ziemlich hohe Ripple-Ströme aushalten. Bei Elkos kommst du da ziemlich schnell in den Bereich von mehreren 100 µF, wenn der Effektivwert des Ripple-Stroms im Bereich oberhalb 1 A liegt.
Und die Spannung beachten. Nicht die vom Netz und auch nicht die Netzspitzenspannung. Du sprichst selbst von 600 Volt. Da braucht man noch etwas Reserve. Das bekomt man mit einem einfachen Elko kaum hin. Serienschaltung, oder anderer Kondensatortyp. Der Strom ist auch zu beachten. Das Wurde zwar schon gesagt, aber da wäre noch eine weitere Aternative zu nennen. In diesem Fale könnte man den Kondensator mit einem Widerstand zu einem Snubber machen und so den Strom beim Kondensator reduzieren. Eine Spannungshaltung ist hier ja nicht das Ziel. Es geht ja nur um die Begrenzung.
Carsten R. schrieb: > Was ist das für ein Elko? Aktuell irgendeiner aus der Schublade. 2,2µ 450V mehr weiß ich leider nicht. Johannes E. schrieb: > Wie steuerst du den Motor jetzt genau an? Schaltest du einmal pro > Sinus-Halbwelle (Phasenabschnitt) oder mehrmals (PWM). Wie es am Ende sein wird, gilt es noch herauszufinden. Zum Testen takte ich aktuell pro Halbwelle einmal für eine Millisekunde. Später möchte mehrmals schalten. Über 1kHz wird es aber sicher nicht werden. Johannes E. schrieb: > Du musst herausfinden, wie groß der effektive Ripple-Strom ist und dann > einen Elko oder Folienkondensator wählen, der das auch aushält. Also mit Strommesszange mal messen? Johannes E. schrieb: > Wenn du keine große Kapazität haben möchtest, wäre ein Folienkondensator > besser geeignet, weil die auch bei kleiner Kapazität ziemlich hohe > Ripple-Ströme aushalten. Bei Elkos kommst du da ziemlich schnell in den > Bereich von mehreren 100 µF, wenn der Effektivwert des Ripple-Stroms im > Bereich oberhalb 1 A liegt. Eine gute Info. Dann sehe ich mich jetzt erstmal bei den Folienkondensatoren um. Ein großer Elko ist besonders aus Platzgründen nicht so ideal. Carsten R. schrieb: > Du sprichst selbst von 600 Volt. Auch ein guter Hinweis. Die aktuellen 450V sind wohl zu knapp... Carsten R. schrieb: > In diesem Fale könnte man > den Kondensator mit einem Widerstand zu einem Snubber machen Ich will doch möglichst schnell den Strom abführen. Würden sich mit Widerstand die Spannungspeaks nicht wieder erhöhen?
Ben schrieb: >> Du musst herausfinden, wie groß der effektive Ripple-Strom ist und dann >> einen Elko oder Folienkondensator wählen, der das auch aushält. > Also mit Strommesszange mal messen? Ja, das sollte am besten eine Strommess-Zange sein die man ans Oszi anschließen kann; alternativ Rogowski-Spule oder anderer Stromwandler. Wenn du einen einzelnen solchen Strompuls gemessen hast, kannst du den Effektivwert des Stroms für unterschiedliche Schaltfrequenzen abschätzen.
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Ben schrieb: > Carsten R. schrieb: >> In diesem Fale könnte man >> den Kondensator mit einem Widerstand zu einem Snubber machen > Ich will doch möglichst schnell den Strom abführen. Würden sich mit > Widerstand die Spannungspeaks nicht wieder erhöhen? Nicht unbedingt. Der Widerstad sorgt zwar zu beginn, direkt nach dem Abschalten des IGBT, für einen Spannungsanstieg. Dadurch sinkt der Strom aber viel schneller, so daß bei richtiger Dimensionierung der Peak sogar kleiner ist, sogar mit kleinerem Kondensator. Snubber: Snubber ist nur eine Funktion, keine konkrete Bauart. hier skizziere ich kurz nur den RC-Snubber aus Widerstand und Kondensator. Das setzt allerdings eine richtige Dimensionierung vorraus. Entweder rechnen oder experimentieren. Bislang haben wir aber auch nur geraten und gebastelt ohne konkrete Werte zu haben. Snubber sind ein eigenes Thema, ebenso ihre Dimensionierung. Im Moment haben wir 3 Varianten. Ein kleiner Kondensator geht beim Abschalten mit der Spannung rauf und gibt diese Spitze auch an den Motor und den IGBT kurzzeitig ab. Der Energiegehalt ist aber vergleichsweise gering. Danach folgt er der Netzspannung bis sehr weit nach unten. Ein großer Kondensator glättet besser, aber die effektive Spannung erhöht sich dadurch. Um den Motor nicht zu überlasten muß der Dutycyle stärker begrenzt werden. Ein Snubber speichert einen Teil der Energie und verheizt den Rest im Widerstand. Der Widerstand muß also belastbar sein. Er verheizt Energie beim Laden und beim Entladen. Dadurch entspricht der Energiegehalt der Gleichgerichteten Spannung dem der Wechselspannnung am Ehesten (geringe Speicherwirkung des Snubber). Es bleibt aber der Effekt der Gleichrichtung, der diesen Motor wegen der fehlenden Ummagnetisierung, wie früher schon bschrieben, überlasten könnte.
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