230V Überspannungsbegrenzung Längsregler

[Paul H. (powl)]

Hi,

mangels Alternative betreiben wir des Öfteren zunehmend empfindliche und 
teure Elektronik an einem kleinen Notstromerzeuger der 
800W-Baumarkt-Billig-Klasse. Da man von nicht wenigen Fällen hört, in 
denen elektronische Geräte an solchen Generatoren über den Jordan 
gegangen sind (meist wohl durch Überspannung) und wir möglichst die 
gesamte Leistung des Generators ausschöpfen wollen ohne dauerhaft eine 
hohe Grundlast nebenbei zu betreiben will ich versuchen, gefährliche 
Spannungsspitzen zu begrenzen.

Ich habe dazu vorhin mal in LTspice eine Schaltung zusammengeklatscht 
die wie ein Längsregler arbeitet und Überspannungen von mehreren 10V, 
die z.B. beim Lastabwurf entstehen können, ausregelt.

Könnte das so funktionieren? Welche Fallstricken habe ich übersehen, 
welche Probleme sind ansonsten noch zu erwarten?

Ein Problem wird schon mal die Abwärme sein. Bei einem Lastwechsel gibt 
es Überschwinger in der Motordrehzahl. Angenommen während dieser 
Überschwinger gibt es eine Überspannung von 30V für maximal insgesamt 3 
Sekunden. Es fließen dabei sagen wir 4A. Dann werden 3 Sekunden lang in 
beiden Transistoren eine Leistung von je 60W frei. Das wird die Dinger 
ganz schön erhitzen, d.h. ich brauche einen Kühlkörper, der die Wärme 
bis zum nächsten Überschwinger (der durchaus erst wieder etliche 10s 
später zu erwarten ist) wieder abführt.

lg

[MaWin (Gast)]

Paul H. schrieb:
> Könnte das so funktionieren?

Im Prinzip ja (es geht auch einfacher), aber Überspannung ist nicht der 
einzige Ausfallgrund: Hoher Oberwellenanteil killt Kondensatornetzeile, 
Geräte mit PFC spielen ggf verrückt wenn der Sinus weit weg vom idealen 
Sinus ist.
Warum nicht eine ordetnliches Honda Aggregat mit elektronischem 
Wechselrichter ? Es gibt inzwischen sogar billigere.

[Udo S. (urschmitt)]

Paul H. schrieb:
> mangels Alternative

Eine Alternative könnte sowas sein: 
http://de.honda.de/industrie/geraete_stromerzeuger_handys_modellauswahl.php?mv=360
Oder preiswerter (Chinesische Nachbauten) von Kipor: 
http://www.ebay.de/itm/Kipor-IG-2000-Stromgenerator-Stromerzeuger-Stromagregat-Inverter-4-Takt-Aggregat-/111629981991?_trksid=p2054897.l4275

[Paul H. (powl)]

MaWin schrieb:
> Paul H. schrieb:
>> Könnte das so funktionieren?
>
> Im Prinzip ja (es geht auch einfacher), aber Überspannung ist nicht der
> einzige Ausfallgrund: Hoher Oberwellenanteil killt Kondensatornetzeile,
> Geräte mit PFC spielen ggf verrückt wenn der Sinus weit weg vom idealen
> Sinus ist.
> Warum nicht eine ordetnliches Honda Aggregat mit elektronischem
> Wechselrichter ? Es gibt inzwischen sogar billigere.

Inverter-Aggregat ist auf jeden Fall in Planung, ist zum gegenwärtigen 
Zeitpunkt leider noch nicht drin. Bisher ging auch immer alles gut aber 
für den Fall des Falles hätten wir gerne noch eine zusätzliche 
"Versicherung".

[Oleg A. (oga)]

Paul H. schrieb:
> Könnte das so funktionieren? Welche Fallstricken habe ich übersehen,
> welche Probleme sind ansonsten noch zu erwarten?

Könnte. :)

Nicht klar ist wie wirklichkeitsnahe die LTSpice Transistormodelle PNP 
und NPN im Inversbetrieb sind.

[Paul H. (powl)]

Ich habe mal den NPN Transistor durch einen 2N3055 ersetzt. Da sieht man 
bei 100Ohm Basiswiderstand schon deutlich, dass der nicht voll 
durchgesteuert wird, was so zu erheblicher dauerhafter Verlustleistung 
führen würde.

[Udo S. (urschmitt)]

Blöde Frage:
Was passiert wenn in der negativen Halbwelle jetzt der andere (pnp) 
Transistor eine zu hohe Sinuswelle um sagen wir mal 20V begrenzt.
Dann liegen an der BE Strecke des 2N3055 jetzt -20V an, in Reihe mit dem 
100 Ohm Widerstand.

[oszi40 (Gast)]

2N3055 ist bei 230V ungeeignet (Spannung).

Schalte BEVOR Du Deine empfindlichen Geräte ansteckst, ein paar 
nützliche, größere, ohmsche Dauerverbraucher an das Aggregat wie: 
Baustrahler, 250W Heizwendel oder sonstwas. Damit ist hoffentlich genug 
dauerhafte Grundlast da, um die Spitzen abzufangen. 
Überspannungsschutzstecker sind auch ganz hilfreich, da man sie im 
Störfall schneller gegen gesunde austauschen kann als ein wertvolles 
Gerät.

[voltwide (Gast)]

Das Spice BJT-Modell ignoriert den BE-Durchbruch in Sperrrichtung, von 
daher kann die gezeigte Schaltung nicht funktionieren.

[Paul H. (powl)]

Udo Schmitt schrieb:
> Blöde Frage:
> Was passiert wenn in der negativen Halbwelle jetzt der andere (pnp)
> Transistor eine zu hohe Sinuswelle um sagen wir mal 20V begrenzt.
> Dann liegen an der BE Strecke des 2N3055 jetzt -20V an, in Reihe mit dem
> 100 Ohm Widerstand.

Stimmt, da müssen noch Dioden vor die Emitter, damit die Transistoren 
nicht gegrillt werden. Der 2N3055 lässt nur 7V Emitter-Base-Voltage zu.

[Soso (Gast)]

Paul H. schrieb:
> ...betreiben wir des Öfteren...

oder mal ne Party?

Beitrag "Einfache Stromerzeuger zerstören Schaltnetzteile?"

Einen Geno mit Inverter kaufen und gut ist es.

[Harald W. (wilhelms)]

Paul H. schrieb:

> mangels Alternative betreiben wir des Öfteren zunehmend empfindliche und
> teure Elektronik an einem kleinen Notstromerzeuger der
> 800W-Baumarkt-Billig-Klasse.

Dieser Satz ist ein Oxymoron. Teure Elektronik an billigem Aggregat.

> Welche Fallstricken habe ich übersehen,

Das es sich bei Dir vermutlich um Wechselspannung handelt.