Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 20kW PFC 3 Ph 400V


von PFC (pfc)


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Hallo
Ich suche einen 3 Phasen PFC (oder eine 3Ph Speisung) als praktisch 
fertiges Produkt/Modul für bis ca. 20kW dauer.

Giebts hier kosteneffiziente Lösungen? Z.b. einen VFC der direkt DC 
augeben kann, oder gar mit seinen AC Ausgängen, buck-boost machen kann 
und so als DC Speisung fungiert?

von Alfred B. (alfred_b979)


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PFC schrieb:
> 3 Phasen PFC (oder eine 3Ph Speisung) als praktisch
> fertiges Produkt/Modul für bis ca. 20kW dauer

Eine "Fertig-PFC"? So etwas gibt's von div. Herstellern (Delta etc.).
Nur wohl nicht in Einzelstücken / für Endverbraucher, und in dieser
Leistungsklasse auch eher nicht als eine Art Glücksfund gebraucht.


PFC schrieb:
> Gibt es hier kosteneffiziente Lösungen?

Definiere "kosteneffizient".

> Z.b. einen VFC

Wie bitte?

"Variable Frequency Converter", evtl. im Sinne von Resonanzwandler?
Oder VFD also "Variable Frequency Drive" gleich Frequenzumrichter?

> und so als DC Speisung fungiert?

Aus AC könnte ja mittels Gleichrichtung DC werden - zumindest jedoch
viel einfacher als umgekehrt (6 Dioden würden schon reichen). Daher

> der direkt DC ausgeben kann,

--> erledigt?


> oder gar mit seinen AC Ausgängen, buck-boost machen kann

Uff. Wäre wenigstens klar, was Du (mit VFC, oder überhaupt insgesamt) 
meintest, könnte man eine zutreffende Antwort geben.

So aber kann man höchsten RATEN (und ja, ich fange mal mit etwas an,
das Du definitiv nicht geschrieben hattest ("PFC Buck-Boost")):

Eine simple PFC (für sich allein) "kann" extrem selten Buck-Boost -
also zumindest bei so hoher Leistung wäre zweistufig immer besser.

Zwar gibt es auch Buck-Boost-PFC für ziemlich wenig Leistung (= rund
Faktor 1000 kleiner als 20kW, einphasig). Und natürlich isolierte
Buck-Boost (Flyback aka Sperrwandler) in rauhen Mengen.

Dann natürlich noch "Buck PFC" (passiv korrigiert, da der Wandler nur
Buck "kann" bleibt ein Problembereich - nämlich wenn V_in <= V_out)
im ähnlichen Leistungsbereich. Jedoch auch mit Voll-/H-brücke für sehr
viel höhere Leistung; allerdings ebfs. begrenztem Leistungsfaktor.

> oder gar mit seinen AC Ausgängen, buck-boost machen kann

...kann aber auch kein VFD direkt.

WAS möglich wäre (und gibt es auch prinzipiell) wäre VFD mit integr.
PFC Funktion - das ist dann aber auch ein zweistufiges Konzept (PFC =
Stufe 1, 3 Phasen 3fach Halbbrücke = Stufe 2).

Mir unbekannt: Gibt es das für U_ein 3phasig und so hohe Leistung,
wiederum gemeint: Im Consumerbereich, für privat kaufbar? Müßte man
(Du) mal suchen, also nach "Frequenzumrichter mit PFC" oder eben
"Variable Frequency Drive mit PFC", bis zu welcher Leistung auf dem
Markt. (Falls es denn das ist, worauf Du abzieltest.)


Hättest Du wenigstens dazugeschrieben, was Du mit Deinem gesuchten
("möglichst Fertig-") Gerät überhaupt speisen willst, oder zumindest
dessen elektrische Kenndaten (Bereich U_ein sowie I_ein), hätte genau
das diverse Unklarheiten beseitigt.

Jemand, der mit so hoher Leistung hantieren will, sollte sich bewußt
sein, welche Parameter die Spezifikation mindestens enthalten sollte.

Also los, möglichst viele Infos nachliefern! ;-)

: Bearbeitet durch User
von PFC (pfc)


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Alfred B. schrieb:
> Eine "Fertig-PFC"?

Ja 3 Phasig

Alfred B. schrieb:
> Definiere "kosteneffizient".

unter 0.1 usd/watt am besten 0.05

Alfred B. schrieb:
> Wie bitte?
>
> "Variable Frequency Converter", evtl. im Sinne von Resonanzwandler?
> Oder VFD also "Variable Frequency Drive" gleich Frequenzumrichter?

Drive

Nun diese haben, hervorragende usd/watt werte. Und beinhalten nebst dem 
begehrten 3Phasen PFC auch noch 3 Phaselegs. Zumindest in der Theorie in 
der praxis sind diese oft aus offensichtlichen Gründen halt nicht nach 
belieben Nutzbar...

Alfred B. schrieb:
> --> erledigt?

Nein ein PFC sollte schon sein. Auf eine fixe spannung zb. im Bereich 
700-750V. Oder noch besser wenn die Spannung beliebig gewählt werden 
kann (wie eine dC Spannun Buck/Boost). Anyway ein "Labornetzteil" für 
20kW wird wohl kaum unter 0.1 usd/watt geben.

Alfred B. schrieb:
> Uff. Wäre wenigstens klar, was Du (mit VFC, oder überhaupt insgesamt)
> meintest, könnte man eine zutreffende Antwort geben.

Ja einen relativ Firmwareoffenen VFD wo direkt eines der Phaselegs als 
Buck/Boost verwendet werden könnte und Spule+Diode extern. Am besten 
noch mit trennbarem DCL dann können gleich 2 der Phaselegs für den 
Buck/Boost verwedet werden und der 3 als DC Ausgangsschalter (schön wärs 
:P)

Alfred B. schrieb:
> ...kann aber auch kein VFD direkt.

ja leider....

Naja die VFD idee kommt lediglich vom guten USD/Watt bie VFDs. 
Eigentlich kanns irgend etwas sein, wass den PFC macht bei dieser spez. 
zu bestmöglichen USD/Watt.

von PFC (pfc)


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Alfred B. schrieb:
> Mir unbekannt: Gibt es das für U_ein 3phasig und so hohe Leistung,
> wiederum gemeint: Im Consumerbereich, für privat kaufbar? Müßte man
> (Du) mal suchen, also nach "Frequenzumrichter mit PFC" oder eben
> "Variable Frequency Drive mit PFC", bis zu welcher Leistung auf dem
> Markt. (Falls es denn das ist, worauf Du abzieltest.)
>
> Hättest Du wenigstens dazugeschrieben, was Du mit Deinem gesuchten
> ("möglichst Fertig-") Gerät überhaupt speisen willst, oder zumindest
> dessen elektrische Kenndaten (Bereich U_ein sowie I_ein), hätte genau
> das diverse Unklarheiten beseitigt.
>
> Jemand, der mit so hoher Leistung hantieren will, sollte sich bewußt
> sein, welche Parameter die Spezifikation mindestens enthalten sollte.
>
> Also los, möglichst viele Infos nachliefern! ;-)

Alles klar:

Eingang: 400V AC 3Phasig 50Hz
Ausgang Mindestanforderung: fixe spannung: Bereich 700-750V
Optionale Anforderung: Wählbare Ausgangsspannung, optional 2: sogar mit 
Buck Möglichkeit

Leistung: ca 20kW CW
Strom: Ergiebt sich durch Leistung und Spannung
PF: >0.99
Wirkungsgrad: nicht spezifiziert, solange in vernünftiger Grösse und er 
sich luftkühlen kann ists ok.
Optimierungsziel: USD/Watt

von A-Freak (Gast)


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Wie wärs mit einem klassichem Trafo mit mehreren Sekundärwicklungen, 
geschaltet als 12- oder 24-Puls Gleichrichter

von PFC (pfc)


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A-Freak schrieb:
> Wie wärs mit einem klassichem Trafo mit mehreren
> Sekundärwicklungen,
> geschaltet als 12- oder 24-Puls Gleichrichter

Hmm wenn ich mich korrekt erinnere sind 12puls 1Trafo, 18puls 2 und 24 
puls gar 3?
Wäre eine Industireübliche Lösung, aber ganz ohne Kosten sind diese 
schweren dinger leider auch nicht, dazu kommt Einschaltstrombedämpfung 
etc. damit die Sicherung nicht gleich fliegt. Also meine Hoffnung: mit 
aktiv PFC gehts kosteneffizienter und besser.

von A-Freak (Gast)


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Ich kenne das nur als Lösung mit einem einzelnem Trafo damit sich die 
Oberwellen direkt zwischen den (entsprechen vielen) 
Sekundä-teil-Wicklungen ausgleichen

von Falk B. (falk)


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PFC schrieb:
> Alfred B. schrieb:
>> Eine "Fertig-PFC"?
>
> Ja 3 Phasig
>
> Alfred B. schrieb:
>> Definiere "kosteneffizient".
>
> unter 0.1 usd/watt am besten 0.05

Macht bei 20kW 1000-2000 Euro. Dream on!

>> "Variable Frequency Converter", evtl. im Sinne von Resonanzwandler?
>> Oder VFD also "Variable Frequency Drive" gleich Frequenzumrichter?
>
> Drive
>
> Nun diese haben, hervorragende usd/watt werte. Und beinhalten nebst dem
> begehrten 3Phasen PFC auch noch 3 Phaselegs.

Nö. Die meisten Frequenzumrichter haben einen schnöden B6 Gleichrichter!

> Nein ein PFC sollte schon sein. Auf eine fixe spannung zb. im Bereich
> 700-750V. Oder noch besser wenn die Spannung beliebig gewählt werden
> kann (wie eine dC Spannun Buck/Boost). Anyway ein "Labornetzteil" für
> 20kW wird wohl kaum unter 0.1 usd/watt geben.

Nö, die kosten um die 15k Euro / 30kW, macht eher 0,5 Euro/W

von Falk B. (falk)


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PFC schrieb:
> Eingang: 400V AC 3Phasig 50Hz
> Ausgang Mindestanforderung: fixe spannung: Bereich 700-750V
> Optionale Anforderung: Wählbare Ausgangsspannung, optional 2: sogar mit
> Buck Möglichkeit

Sowas hab ich vor wenigen Monaten gesucht, wenn gleich eher in Richtung 
60kW (Mittelwert) bzw. 90kW max. Die Angebote, welche immer 2-5 
Einzelmodule parallel geschaltet haben, kosteten 37k-100k, je nach 
Anbieter. Das waren alles 15-30kW Labornetzteile mit allem möglichen 
"Schnulli" und Super Duper Eigenschaften, wenig Ripple etc. Braucht man 
zur Speisung eines Frequenzumrichters keine Sekunde. Ich hab aber nix 
anderes, sprich einfacher und billigeres gefunden.
Und so SUPER leicht war der Kram auch nicht, im Schnitt um die 150kg! 
Ein vergleichbarer Dreiphasentrafo wieg um die 300kg und kostet um die 
5-7k. Der ist es jetzt auch geworden.

von Jan (Gast)


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