Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Einspeisung für ganz Arme - geht oder ist Bullshit?


von Solareinspeisung nach Gorilla-Ark (Gast)


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Hallo erstmal,

gleich voran: Mir - Nichtelektriker - gehts nur ums Verständnis, ich 
will so ein Gerät auch gar nicht bauen, ich will nur die Technik 
verstehen. Dass man, wenn man sowas bauen wollen würde auch 
Schutzeinrichtungen (Sicherung, RCD, Netzausfallerkennung, etc.) 
brauchen würde ist auch klar. Es geht nur ums Prinzip. Also bitte keine 
Hinweise wie "das ist verboten" oder "Hände weg von der Niederspannung" 
etc. Dass man, wenn man sowas bauen wollen würde auch 
Schutzeinrichtungen (Sicherung, RCD, etc.)

Also folgender hypothetischer Fall: Energie aus kleiner 
Balkon-Solaranlage mit 250W wird mit Eintaktflusswandler auf 325 VDC 
umgesetzt. Hinter diesem "Zwischenkreis" sitzt eine kleine Schaltung, 
die nur die positive Halbwelle sieht und dabei guckt, ob die 
Potentialdifferenz zwischen L und N irgendwo in der Nähe von +15 bis + 
20V ist. Wenn dem so ist, dann macht ein elektrisches Schaltelement auf 
und verbindet den Zwischenkreis mit dem Netz.
Bei Zwischenkreisspannung kleiner 200V macht die Schaltung wieder zu.

Frage: Geht das Prinzipiell?

Danke!

von Oliver R. (orb)


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Was ist eine 'Gorilla-Ark' ?

von bastler (Gast)


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ok?!

von Växelström (Gast)


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Solareinspeisung nach Gorilla-Ark schrieb:
> Frage: Geht das Prinzipiell?

Ja, genau 1x unter maximaler Schall- und Rauchentwicklung.

Den ZK-Kondensator schlagartig mit dem (Wechselspannungs-)Netz zu 
verbinden haut so nicht hin. Außer, das Netz ist weich genug, was 
Normalerweise in Städten in Mitteleuropa(siehe Balkon) nicht der Fall 
ist.

Mit einer Spule dazwischen gehts aber, z.B.
http://www.vincotech.com/en/support/technical-papers/solar-inverter/design-concept-for-a-transformerless-solar-inverter.html

von MaWin (Gast)


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Solareinspeisung nach Gorilla-Ark schrieb:
> Frage: Geht das Prinzipiell

Nein.

Zwischen 325V und 10-20V ist ein Spannungsunterschied von über 300V. Das 
knallt ein Mal und das war's.

Man braucht als Vermittler mindestens eine Drosselspule, mit der steigt 
dann der Strom langsam an so dass man bei Erreichen eines Maximalstroms 
abschalten kann. Damit bist du beim  step down Schaltregler angekommen.

Dann noch beide Polaritäten, damit du keinen Gleichstrom ins Netz 
einspeist.

von Solareinspeisung (Gast)


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Växelström schrieb:
> Den ZK-Kondensator schlagartig mit dem (Wechselspannungs-)Netz zu
> verbinden haut so nicht hin. Außer, das Netz ist weich genug, was
> Normalerweise in Städten in Mitteleuropa nicht der Fall ist.

Netz soll als extrem starr angesehen werden. Ich dachte eben warten auf 
so +10V vom Sinus, dann Kondi aufmachen und durch die Differenz in der 
Spannung versucht der ZK dann eben den Sinus anzuheben bzw. ganz stark 
der Netzphase vorauszueilen, bzw. das Netz versucht, die 
Kondensatorspannung "runterzuziehen" auf ihr Niveau.

> Mit einer Spule dazwischen gehts aber

Wie gesagt, ich will sowas ja nicht bauen, mir gehts nur ums Verstehen. 
Mit der Drossel versucht man ja den sonst auftretenden extrem steilen 
Stromanstieg zuvermindern, oder? Aber das macht man ja nur weil man den 
Kondensator schonen will, oder habe ich da wieder einen Denkfehler.

Angenommen man hätte einen idealen Kondensator der eben kurzschlussfest 
ist auch nicht warm wird wenn man ihn immer schnell entladen will - 
würde mein Modell zzumindest theoretisch dann ohne Spule funktionieren?

MaWin schrieb:
> Man braucht als Vermittler mindestens eine Drosselspule, mit der steigt
> dann der Strom langsam an so dass man bei Erreichen eines Maximalstroms
> abschalten kann. Damit bist du beim  step down Schaltregler angekommen.

Andere Idee: Würde es denn ohne Drosselspule funktionieren wenn man es 
"hintenrum" macht, also NICHT wie oben geschrieben auf +15V warten und 
dann den Kondensator zu entladen versuchen SONDERN darauf abwarten, bis 
Sinuswelle das Maximum erreicht hat und dann "aufmachen" und den 
Zwischenkreis versuchen in's Netz entladen. Dann hätte man ja das 
Problem mit der Spannungsdifferenz nicht mehr, oder wieder Denkfehler?

> Dann noch beide Polaritäten, damit du keinen Gleichstrom ins Netz
> einspeist.

Sicher, real würde man als Elektriker dann aber gleich von der 
Einweggleichrichtung weggehen, oder?

Danke euch Beiden ejdenfalls!

von MaWin (Gast)


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Solareinspeisung schrieb:
> Angenommen man hätte einen idealen Kondensator der eben kurzschlussfest
> ist auch nicht warm wird wenn man ihn immer schnell entladen will -
> würde mein Modell zzumindest theoretisch dann ohne Spule funktionieren?

Nein, natürlich nicht, idealer Kondenstaor ohne einen Widerstand 
irgendwo im Entladestromverlauf bildet einen Schwingkreis, der nimmt die 
Kondensatorladung auf und bringt sie postewendend zurück und stopft sie 
wieder in den Kondenstaor hinein, dann geht das Spiel mit 
Resonanzfreqzenz von Neuem los.

> Andere Idee: Würde es denn ohne Drosselspule funktionieren wenn man es
> "hintenrum" macht, also NICHT wie oben geschrieben auf +15V warten und
> dann den Kondensator zu entladen versuchen SONDERN darauf abwarten, bis
> Sinuswelle das Maximum erreicht hat und dann "aufmachen" und den
> Zwischenkreis versuchen in's Netz entladen. Dann hätte man ja das
> Problem mit der Spannungsdifferenz nicht mehr, oder wieder Denkfehler?

Natürlich wieder ein Denkfehler, die Spannung STEIGT ja in dem Moment wo 
sie die Höhe der aktuellen Kondensatorspannung erreicht, also würde der 
Kondensator erst mal mit Netzstrom bis 325V aufgeladen werden, da kannst 
du die Solarzelle sparen.

Lern halt mal, wie Spulen funktionieren, bevor du sie ums Verrecken 
umgehen willst.

von Markus (Gast)


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Hallo Leute,
ich habe dummerweise in einen alten Thread gepostet!

-----

ich habe eine ganz andere Idee was man mit so einem Solargerät machen
könnte:

Netz - USV - Endgeräte
Solar --^^

Solange die Solarzellen soviel Leistung bringen das die Endgeräte
laufen, solange wird vor der "USV" die Netzspannung abschalten. Bricht
die Solarspannung zusammen wegen Wolken, Nacht oder Sonennfinsterniss (
:-D ) so wird der Wandler auf das Netz geschaltet bzw das Netz
"durchgeschaltet" und der Wandlerkreis getrennt.

Zu viel "erzeugte" Energie wird dann nicht ins Netz eingespeist, wodurch
das EVU auch nichts mehr zu melden hätte (maximal den Betrieb eines
nicht konformen Verbrauchers, falls Bastelgerät) aber bei Tageszeit
läuft die Sprechanlage, Router, Telefon, NAS (ggf PC) mit Sonnenstrom.

Wäre doch sicher für kleine Firmen interessant die wegen Bauforschriften
Solar aufs Dach machen müssen...

von Solareinspeisung (Gast)


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MaWin schrieb:
> Solareinspeisung schrieb:
>> Angenommen man hätte einen idealen Kondensator der eben kurzschlussfest
>> ist auch nicht warm wird wenn man ihn immer schnell entladen will -
>> würde mein Modell zzumindest theoretisch dann ohne Spule funktionieren?
> Nein, natürlich nicht, idealer Kondenstaor ohne einen Widerstand
> irgendwo im Entladestromverlauf bildet einen Schwingkreis, der nimmt die
> Kondensatorladung auf und bringt sie postewendend zurück und stopft sie
> wieder in den Kondenstaor hinein, dann geht das Spiel mit
> Resonanzfreqzenz von Neuem los.

Womit soll er denn einen Schwingkreis bilden, mit sich selbst? Oder 
meinst du mit dem Netz - kann ich mir aber auch nicht vorstellen.

>> Andere Idee: Würde es denn ohne Drosselspule funktionieren wenn man es
>> "hintenrum" macht, also NICHT wie oben geschrieben auf +15V warten und
>> dann den Kondensator zu entladen versuchen SONDERN darauf abwarten, bis
>> Sinuswelle das Maximum erreicht hat und dann "aufmachen" und den
>> Zwischenkreis versuchen in's Netz entladen. Dann hätte man ja das
>> Problem mit der Spannungsdifferenz nicht mehr, oder wieder Denkfehler?
> Natürlich wieder ein Denkfehler, die Spannung STEIGT ja in dem Moment wo
> sie die Höhe der aktuellen Kondensatorspannung erreicht, also würde der
> Kondensator erst mal mit Netzstrom bis 325V aufgeladen werden, da kannst
> du die Solarzelle sparen.

Wo soll denn da eine Spannung steigen, im Gegenteil, sie sinkt doch 
dann.
Ich habe meinen Zwischenkreiskondensator auf 325V, die Schaltung 
beobachtet die Sinuswelle, am Maximum der Sinus-Halbwelle (oder von mir 
aus auch erst kurz danach bei sagen wir 320V) macht die Schaltung auf 
und der Kondensator versucht sich in's Netz zu entladen. Eben 
"Hintenrum", zwischen Pi/2 und Pi (im gegensatz zum vorigen Beispiel mit 
der großen Spannungsdifferenz wo er versuchte sich zwischen 0 und Pi/2 
zu entladen).

> Lern halt mal, wie Spulen funktionieren, bevor du sie ums Verrecken
> umgehen willst.

Spulen kenne ich schon so halbwegs, das sind die Teile, wo keine 
Stromänderung haben wollen, weil sie das Magnetfeld innen drin konstant 
halten wollen und daher auf Stromänderung gespannt reagieren. 
"Induktivitäten lassen den Strom verspäten" und so ist mir bekannt, mir 
gehts ja nur um  das Verständnis, um zu verstehen, was passieren würde.

Danke jedenfalls!

von Stephan H. (stephan2807)


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Spannungsquelle/Kondensator an Spannungsquelle (auch 
Wechselspannungsquelle wie das Stromnetz) funktioniert nicht.

Pack ne Spule dazwischen und es KANN funktionieren. Für ansteigende 
Netzspannung wäre es einfacher (Einspeisung ab +10V).

Der Netzbetreiber wird es aber sicher nicht haben wollen, und was der 
Stromzähler draus macht ist auch noch so ne Sache. Ist aber ja nur 
theoretisch.

von Netzspezialist (Gast)


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Das ist schon deswegen suboptimal, weil durch das Ankoppeln des 
vollgeladenen Cs im Scheitelpunkt ein cosinusförmiger Strom entsteht 
(eingeprägt wird).
Damit kein reiner Blindstrom (cos phi = 0) entsteht, musst Du am 
Wendepunkt (Nullpunkt) der Spannung den Kondensator abkoppeln, das 
geschieht im Strommaximum (schaltungstechnisch unerwünscht, denke an ZCS 
(zero current switching)).

Das Ziel ist, einen (zur Netzspannung proportionalen) sinusförmigen 
Strom zu erreichen. Moderne Umrichter machen das ganz ohne klassischen 
Zwischenkreis. Sie arbeiten als sinusgeführte _Strom_quellen.

Jeder nichtsinusförmige / nichtphasenrichtige Strom hat eine 
Verzerrungsblindleistung und damit unerwünschte Verluste zur Folge.

Dein Vorhaben wird theoretisch funktionieren, doch gibt es weitaus 
bessere Lösungen. Du musst ja auch den leeren Kondensator wieder in 5 ms 
aufladen, das bedeutet schwierige Impedanzanpassung.

von MaWin (Gast)


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Solareinspeisung schrieb:

> Womit soll er denn einen Schwingkreis bilden, mit sich selbst? Oder
> meinst du mit dem Netz - kann ich mir aber auch nicht vorstellen.

Natürlich mit dem Netz. Wenn es (idealerweise) keinen Widerstand gibt, 
bleibt nur die Induktivität der Kabel.

> Wo soll denn da eine Spannung steigen, im Gegenteil, sie sinkt doch
> dann.

Quatsch.

Dein KOndenstaor ist auf 200V aufgeladen, die Netzhalbwelle kommst und 
steigt von 10 auf 50 auf 300V, dann schaltest du wegen 
Spannungsgleichheit den Kondenstaor zu, und er liefert seine Ladung 
nicht INS Netz, sondern wird vom Netz geladen dessen Spannung weiter 
steigt von 200 auf 300 auf 325V.

Und bevor du auf die Idee kommst, dann eben zuzuschalten, wenn die 
Halbwelle nach den 325V wieder auf 200V gefallen ist: Das geht natürlich 
auch nicht, denn in dem Moment der fallenden Spannung müsstest du Strom 
aus dem Netz abziehen, damit du es vorantreibst. Das ist also auch 
Quatsch:

> Ich habe meinen Zwischenkreiskondensator auf 325V, die Schaltung
> beobachtet die Sinuswelle, am Maximum der Sinus-Halbwelle (oder von mir
> aus auch erst kurz danach bei sagen wir 320V) macht die Schaltung auf
> und der Kondensator versucht sich in's Netz zu entladen. Eben
> "Hintenrum", zwischen Pi/2 und Pi (im gegensatz zum vorigen Beispiel mit
> der großen Spannungsdifferenz wo er versuchte sich zwischen 0 und Pi/2
> zu entladen).

von Magic S. (magic_smoke)


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Also es ist durchaus möglich, irgendwelchen Müll einzuspeisen. Solange 
die "eigene" Spannung höher als die des Netzes ist, fließt Strom in das 
Netz. Wenn Du so willst kannst Du mit einer synchronen Vollbrücke einen 
kurzen Moment um den Nulldurchgang direkt ohne Wandlung aus einer 
Autobatterie einspeisen. Allerdings möchte niemand sowas im Netz sehen, 
da der Netzsinus dadurch noch mehr versaut wird, als er ohnehin schon 
ist. Ohne Sinusmodulation bzw. Vollwellen-Einspeisung funktioniert die 
Einspeisung also nur theoretisch und ohne praktischen Wert.

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