Ich habe gesehen das es mittlerweile recht billige Class-D Audio Verstärker Boards mit ordentlich Leistung gibt. Dabei ging mir durch den Kopf ob es nicht reichen würde einen Trafo an den Ausgang zu hängen um einen Wechselrichter für 220V zu bekommen? Oder müßte man den Ausgang nachregeln? Oder gibt es noch weitere Probleme, z.B. mit einem Power Faktor < 1?
Könnte mir schon vorstellen, dass das geht. Jedoch ist zu beachten, dass die Primärwicklung des Trafos wahrscheinlich einen ohmschen Widerstand von kleiner 4 Ohm hat. Die meisten Audioendstufen sind eben auf 4 bzw. 8 Ohm ausgelegt. Hier spreche ich auch von eventuell vorhandenen Strombegrenzungsschaltungen. Hinzukommt dann noch die doch recht große Induktivität der Primärwicklung. Wegen Phasenverschiebung oder plötzlichem Lastabwurf kann es an den Endstufentransistoren zu großen Spannungspitzen oder zu ungünstigen Kombinationen von Spannung und Strom (und damit hohen Verlusten) kommen. Stichwort SOA.
Markus B. schrieb: > Könnte mir schon vorstellen, dass das geht. Jedoch ist zu beachten, > dass die Primärwicklung des Trafos wahrscheinlich einen ohmschen > Widerstand von kleiner 4 Ohm hat. Die meisten Audioendstufen sind eben > auf 4 bzw. 8 Ohm ausgelegt. Hier spreche ich auch von eventuell > vorhandenen Strombegrenzungsschaltungen. Hinzukommt dann noch die doch > recht große Induktivität der Primärwicklung. Wegen Phasenverschiebung > oder plötzlichem Lastabwurf kann es an den Endstufentransistoren zu > großen Spannungspitzen oder zu ungünstigen Kombinationen von Spannung > und Strom (und damit hohen Verlusten) kommen. Stichwort SOA. Du kennst das Schaltungskonzept, daß sich hinter dem Begriff "Class D" verbirgt aber schon, oder? MiWi
Class D ist ja nichts anderes als PWM, die auch in modernen Wechselrichtern angewendet wird. Vermutlich wird man beim Antreiben eines Trafos sich sogar fast alle Siebmittel im Ausgang der Endstufe sparen können, wenn die Anschlüsse kurz gehalten werden. Man speist also am Eingang den 50Hz Sinus ein, den man am anderen Ende des Trafos haben möchte. Der Trafo sollte bei 50Hz die Impedanz haben, die die Endstufe treiben kann.
Das ist zwar theoretisch möglich (das Prinzip ist sehr ähnlich), praktisch macht das aber keinen Sinn. Warum: Ein Klasse-D-Amp schaltet üblicherweise mit sehr viel höherer Frequenzen als ein WR. Damit hat man höhere Schaltverluste. Schließlich muss ein Klasse-D-Amp einen 5kHz Sinus ohne hörbare Oberwellen erzeugen, der AC-Motor dagegen braucht weder 5kHz Sinus noch stören ihn die Oberwellen. Dazu kann man den mit Frequenzen im hörbaren Bereich quälen (oder muss es sogar). Schalten kostet Energie. Man Verschenkt Leistung im Verstärker. Dazu kommt: Der Motor hat noch das große Problem, dass er für so hohe PWM-Frequenzen wenig gut geeignet ist und daher zusätzlich mit höheren Verlusten zu rechnen ist (oder man filtert). Da ist ein geblätterter Eisenkern drin. Dann hat ein FU nicht ohne Grund eine Menge Parameter. Jene, die man braucht, wird man in Software irgendwie nachbilden müssen. Z.B. die f/U - Kurve dürfte zwingend sein, wenn dir dein Verstärker lieb ist. Ein Frequenzumrichter ist mit höherer Leistung, besseren Eigenschaften, angepasster Software und besserem Wirkungsgrad in kleinerem Gehäuse zu einem kleineren Preis zu bekommen. Oft hat der dazu noch sinnvolle, Industrieübliche Schnittstellen drin, wie für Geber oder 4-20mA oder 0-10V. Auch die müstest du nachbilden. Einschränkung: Ich spreche hier von 230VAC Wechselrichtern für AC-Motore. Bei kleinen DC-Motoren kann das manchmal tatsächlich sinnvoll sein. Tatsächlich hat mir ein Halbleiterhersteller für einen 24V-DC-Motortreiber einen Klasse-D-Amp angeboten. Der war sogar halbwegs passabel geeignet, hatte aber keine Stromregelung. Das alles erinnert mich stark an einen Beitrag, wo jemand eine SPS durch einen µC ersetzen wollte :-)
Wechseln und Drehen schrieb: > Oder gibt es noch weitere Probleme, z.B. mit einem Power Faktor Eigentlich nicht, Blindstrom sollte ein Class-D können. Aber Rückspeisung könnte die Betriebsspannung unzulässig anheben ohne Bremschopper.
Müsste gehen, allerdings stellt bei dieser Variante der 50Hz-Trafo den Kostenfaktor dar. Je nach dem, was man unter "ordentlich Leistung" versteht, wird sowas groß und im Vergleich zur Endstufe teuer. Zum Thema nachregeln: Ja, müsstest Du eigentlich, wenn Du eine konstante Ausgangsspannung haben willst. Dein Trafo (und evtl. Filter am Ausgang der Endstufe) haben neben dem ohmschen Widerstand einen (höchstwahrscheinlich) induktiven Blindwiderstand, der auch abhängig vom Strom zu einem Spannungsabfall über Trafo/Filter führt. Diesen müsstest Du ausregeln. In der Praxis könnte es auch sein, dass man bei Deinem Trafo für die benötigte Leistung der Spannungsabfall klein genug bleibt, dass die Ausgangsspannung in den für die Anwendung vertretbaren Grenzen bleibt.
Thomas F. schrieb: > Je nach dem, was man unter "ordentlich Leistung" > versteht, wird sowas groß und im Vergleich zur Endstufe teuer. Lohnen tut sich sowas, wenn man einen dicken Trafo schon hat. Es ist ja nichts neues, einen WR mit Trafo aufzubauen, mein alter Trace Engineering macht mit so einem Trumm etwa 1500 Watt. Der Trafo ist allerdings auch eine beeindruckende Sammlung Eisenblech und Kupfer mit alleine etwa 10-12kg Gewicht. Allerdings ist der Aufwand einer echten Class-D für WR Zwecke im Allgemeinen viel zu hoch, denn WR Endstufen können deutlich einfacher aufgebaut werden als welche für Audio.
Ein Trafo hat eine Ausgangsleistung bei einer bestimmten Eingangsfrequenz. Wenn man die Eingangsfrequenz erhöht, sinkt die Leistung, da primärseitig der induktive Widerstand mit der Frequenz steigt. Da bei einem Wechselstrommotor die Leistung bei steigender Frequenz(Umdrehung) sinkt, muss die Spannung erhöht werden für einen erhöhten Spulenstrom im Motor. Also ist bei der geplanten Kombination Class-D Verstärker, Trafo und Wechselstrommotor kein Blumentopf zu gewinnen. Gruß, dasrotemopped.
dasrotemopped schrieb: > Ein Trafo hat eine Ausgangsleistung bei einer bestimmten > Eingangsfrequenz. Wenn man die Eingangsfrequenz erhöht, sinkt die > Leistung, da primärseitig der induktive Widerstand mit der Frequenz > steigt. Da bei einem Wechselstrommotor die Leistung bei steigender > Frequenz(Umdrehung) sinkt, muss die Spannung erhöht werden für einen > erhöhten Spulenstrom im Motor. Es ging mir nicht um einen Frequenzumrichter.
Matthias S. schrieb: > Allerdings ist der Aufwand einer echten Class-D für WR Zwecke im > Allgemeinen viel zu hoch, denn WR Endstufen können deutlich einfacher > aufgebaut werden als welche für Audio. Die Endstufen gibt es fertig und günstig zu kaufen: http://store3.sure-electronics.com/audio/audio-amplifier-board
Wechseln und Drehen schrieb: > Matthias S. schrieb: >> Allerdings ist der Aufwand einer echten Class-D für WR Zwecke im >> Allgemeinen viel zu hoch, denn WR Endstufen können deutlich einfacher >> aufgebaut werden als welche für Audio. > > Die Endstufen gibt es fertig und günstig zu kaufen: > http://store3.sure-electronics.com/audio/audio-amplifier-board Das kannst du ja mal mit der 500W Endstufe in meinem 3-Phasenumrichter vergleichen: https://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR Selbst wenn man die Endstufe 3 mal aufbauen muss, wenn man alle Phasen braucht, ist das immer noch billiger als jede gekaufte Endstufe mit ähnlicher Leistung.
Ein Klasse-D-Endverstärker ist zwar nicht ungeeignet für einen WR, und man kann sowas mit 50Hz-Trafo realisieren - aber dabei gibt´s halt schon ein paar Hürden (von denen viele schon genannt wurden). Aber wenn Du gar nicht (wie ich bisher annahm) einen schon vorhandenen Audio-Amp mangels besserer Verwendung dahingehend umrüsten, sondern allein zu diesem Zweck tatsächlich einen oder mehrere Amps *neu kaufen* willst... Hm. Wegen des günstigen Preises? Dann wär´s m. E. klüger, mal auf diese Seite zu gucken... (etwas scrollen, bitte) http://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_trksid=p2050601.m570.l1313.TR0.TRC0.H0.Xir2110.TRS0&_nkw=ir2110&_sacat=0 ...und die Endstufe alleine sollte wirklich jeder selbst zusammenlöten können, der mit sowas rumspielen will.
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