B2 Stromrichter - Simulierungsproblem

[Tobi P. (rax90)]

Hallo Leute,

ich versuche gerade einen B2-Stromrichter zu simulieren. Mein Problem 
ist, dass ich immer wieder Fehler bei LTSpice bekomme.
Kann mir jemand sagen woran das liegen könnte?
"Singular matrix check node XXX Iteration No.2"
Wenn ich die Bauteilwerte verändere bekomme ich andere Fehler! Hab auch 
schon sehr viele Werte ausprobiert - bring leider nichts.
Hab schon diverse Sachen im Internet dazu gefunden ( Kondensator gegen 
Maße mit wenigen pF etc.) hat leider alles nicht geholfen :-/

Das ist jetzt mein zweiter Versuch beim 1. hab ich einen schönen 
sinusförmigen Strom erzeugen können. Aber die Spannung war entsprechend 
abgehackt du die PWM - trotz Glättungselko. Jetzt würde ich gerne einen 
sinusförmigen Strom und Spannung erzeugen.

Vielen Dank im voraus !


Viele Grüße
Tobias

[Stefan W. (bier16v)]

Hallo Tobias,

die Fehlermeldung bedeutet, dass SPICE deine Schaltung nicht auflösen 
kann. D.h. das Gleichungssystem das dein Netzwerk beschreibt ist 
singulär. Probleme macht der Knoten XXX.

Du kannst dir die Netlist anzeigen lassen und die jeweiligen Knoten 
ausfindig machen.

In wie weit darf man deine Last variieren? 1 Ohm am 300 Volt ist schon 
etwas viel...

Tobias P. schrieb:
> Aber die Spannung war entsprechend abgehackt du die PWM - trotz Glättungselko. 
Jetzt würde ich gerne einen sinusförmigen Strom und Spannung erzeugen.

Und wie genau hast du das vor? Wo ist der Glättungselko?

[Helmut S. (helmuts)]

Ich denke der Bringer bezüglich Konvergenzproblemen war die 
Parallelkapazität in L2.
Beachte auch meine Änderungen an den Parametern der Quellen und 
Schmitttrigger.

[Tobi P. (rax90)]

Moin,

vielen Dank erstmal für Eure Hilfe.

Die Simulation läuft auch deutlich stabiler.

@Stefan:
Ich wollte aus "http://www.lehrbuch-photovoltaik.de/infos.html"; den 
selbstgeführten Wechselrichter simulieren ( siehe Schaltung: 
lehrbuch.jpg)

Ich schalte jetzt pro Zweig nur noch einen Schalter mit PWM Signal, der 
Zweite bleibt über die Periode geschlossen, Die Induktivitäten halten so 
den Strom über die Freialufdioden aufrecht. Der Strom sieht ganz gut 
aus. Aber die Spannung ist immer noch schrecklich. (siehe Bild im 
Anhang)
Die Spannung bricht immer auf den Wert 0V zusammen, müsste der 
Kondensator nicht dafür sorgen, dass die Spannung zumindest ein wenig 
aufrecht gehalten wird?

Zu dem Bild: Lehrbuch.jpg:
"In der ersten Halbperiode der Netzwechselspannung schalten jeweils nur 
die Transistoren  und ’ durch, in der zweiten dann die Transistoren  
und ‘. Das nachfolgende Tiefpassfilter sorgt dafür, dass nur der 
gleitende Mittelwert dieser Spannung am Ausgang ankommt; dies ist das 
gewünschte 50Hz Signal. Dieses hat fast eine ideale Sinusform, 
allerdings werden durch die schmalen Impulse hochfrequente Signalanteile 
erzeugt, die ggf. andere an das Netz angeschlossene Geräte (z.B. Radios) 
stören könnten. Daher wird vor der Einspeisung ins Netzein EMV-Filter 
nachgeschaltet. 
DieTransistoreninBild7.12enthaltenalleeinesogenannteBodydiode.Diesesorgt 
dafür,dass 
nachdemAbschalteneinesTransistorsderStromdurchdieLängst-Induktivitätnich 
tplötzlich  Null wird (induzierte Spannungsspitze!). Stattdessen 
übernimmt z.B. die Diode von Transistor  den Strom nach Abschalten von 
Transistor  und sorgt so für einen kontinuierlichen Stromfluss. 
Seiteinigen JahrenistimZusammenhangmittrafolosenWechselrichtern 
dasProblemderpotentialbedingten Degradation (Potential Induced 
Degradation –PID)von 
Dünnschichtmodulenbekanntgeworden.HintergrundistdieTatsache,dassderSolar 
generator  durchdasFehlen einer galvanischen Trennung ein hohes 
Potential vonz.B.−500Vgegen Erdeaufweisen kann. Bei manchen 
Dünnschichtmodulen führt dieszu einer Diffusion vonpositiv geladenen 
Natriumionen aus dem Deckglas in die TCO-Schicht. Wenn gleichzeitig 
Wasserdampf in die Zelle eindringt, kommt es zu einer elektrochemischen 
Reaktion, durch die die TCO-Schicht 
korrodiert.DieFolgeisteinedauerhafteSchädigungdesModulsmitdeutlichenLeis 
tungseinbußen.  DasProblemtrittnurimFallvonSuperstrat-Zellen 
auf(z.B.CdTeunda-Si,sieheKapitel5),bei denen die TCO-Schicht unmittelbar 
auf das Deckglas aufgebracht wird [Las08]. Inzwischen gibt es auch bei 
trafolosen Wechselrichtern Schaltungskonzepte, die eine einseitige 
Erdung des Solargenerators erlauben [Sah10]. In diesem Fall werden die 
Natriumionen von der Zelle wegbewegt, so dass die Elektrokorrosion nicht 
auftritt. Bei Einsatz von Dünnschichtmodulen sollte der Planer einer 
Anlage immer zunächst prüfen, ob der gewählte Wechselrichter vom 
Modulhersteller für den jeweiligen Modultypfreigegeben wurde. Auch 
c-Si-Module können von einem Degradationseffekt aufgrund von hohen 
anliegenden Spannungen gegenüber dem Erdpotential betroffen sein. Hier 
kommt es in feuchter Umgebung aufgrund des hohen anliegenden Potentials 
ggf. zu Leckströmen von den Zellen zum Rahmen. Die Folge sind vermehrte 
Rekombinationen der durch Licht erzeugten 
Ladungsträger.DiePIDistnichtzwangsläufigmiteinerSchädigungdesModulsverbun 
denwieimFallder  Dünnschichtmodule, sorgt aber bei manchen Modultypen 
für eine Leistungsreduzierung von z.B. 20 Prozent (siehe Kapitel 9). Im 
Folgenden sehen wir uns genauer die Alternativen zum trafolosen 
Wechselrichter an unddiskutieren dieVor-und Nachteile."

Hat einer eine Idee, was ich gegen die zerhackte Spannung tun kann??

Viele Grüße
Tobias

[Helmut S. (helmuts)]

Du könntest ja noch ein Common Mode Filter einbauen. Das sind gekoppelte 
Spulen. Solche Filter inclusive Kondensatoren kann man auch komplett 
kaufen.

[Tobi P. (rax90)]

Super, vielen Dank an euch erstmal!!!!
Tolles Forum!

BTT:
Kann es sein, dass die Schaltung sich ein wenig wie ein Boost Converter 
verhält? Oder wie lassen sich die Potentialsprünge erklären?
Hab ihr eine Idee wie man das Potential der negativen Halbwelle wieder 
"herabsetzen" kann?

Viele Grüße Tobias

[do it your self or die tryin (Gast)]

> Hab ihr eine Idee wie man das Potential der negativen Halbwelle wieder
> "herabsetzen" kann?

zwischen welchen punkten greifts du denn die spannung ab? ich schätze 
mal gegen masse?

[Helmut S. (helmuts)]

Die letzeten Bilder von Tobias sind auf Masse bezogen.

[Tobi P. (rax90)]

Das war mein Fehler, deswegen die komischen Verläufe.
Auf die Last bezogen sieht alles super aus - schön sinusförmig.
Nochmal vielen Dank an alle !!!

VG
Tobias