Folgendes Problem: Ich habe eine Kondensatorbank (kCap für einen kWeld Punktschweißgerät) die eine Kapazität von 206F hat. Betrieben wird das Teil mit 8.1V. Ich möchte gerne, wenn ich das Gerät ausschalte auch die Kondensatorbank entladen. Nehme ich jetzt z.B. einen Lastwiderstand mit 1 Ohm mit ausreichender Leistung und entlade das Ding, bin ich rechnerisch nach ca. 15 Minuten bei 0V. Bei 8.1V habe ich ca. 65W Verlustleistung. Die muss ich irgendwie (aktiv) wegkühlen. Da die Leistung mit sinkender Spannung weniger wird und gleichzeitig ab einer gewissen Spannung auch ein Lüfter nicht mehr läuft (außer ich klemme noch einen Boostconverter dazwischen), weiß ich gerade nicht, wie ich die Kühlung der Widerstands vernünftig auslegen soll. Hat da jemand eine gute Idee, die evtl. sogar noch möglichst Platzsparend ist? Sowas wie z.B. 200ml Öl erhitzen wäre für mich auch denkbar, hat aber den Nachteil, wenn man das Gerät öfters am Tag benutzt, irgendwann das Öl nicht mehr viel Kühlen kann, weil es zu heiß geworden ist. Auf der Rückseite des Gehäuses hätte ich ein Volumen mit 100x70x10mm zur Verfügung um z.B. einen Kühlkörper anzubringen.
Mike M. schrieb: > Leistung mit sinkender Spannung weniger Konstantstromquelle mit PTC in der Strommessung. Regelt sich selbst zurück bei Übertemperatur und entlädt immer mit voller Leistung.
Ich war als Kind stolz, als ich mal einen 5500-µF-Kondensator gefunden habe. Heute rechnet man tatsächlich in Farad... :-O Die effektiveste Kühlung ist wohl die Siedekühlung. Wenn du einen Widerstand hast, der 100 °C aushält und wasserfest ist, kannst du ihn ins Wasser legen. Wenn der wirklich das Wasser auf 100 ° erhitzt, führt der Dampf sehr viel Energie ab.
Das ist ja schon Einiges. Was spricht denn gegen so einen 200W Aluwiderstand, montiert auf einem Kühlkörper und man geht auf die Wärmekapazität des KK? Die Leistung nimmt ja sehr schnell ab
Schalte einfach eine KFZ H1 Glühbirne drauf, da sieht man wenigstens ob sie dann wirklich leer ist.
Mal nachgerechnet wie viel Energie in der Kondensatorbank steckt? Volle Entladung: E=1/2*C*U^2 E=1/2*206F*(8,1V)^2=6758J= ~6800Ws = ~1,9Wh Das ist ungefähr so viel wie in einer NiMH Mignon Zelle. Würdet ihr dafür ein 200W Widerstand nehmen oder Angst haben irgendwas zu verdampfen?
Max M. schrieb: > Mike M. schrieb: >> Leistung mit sinkender Spannung weniger > Konstantstromquelle mit PTC in der Strommessung. > Regelt sich selbst zurück bei Übertemperatur und entlädt immer mit > voller Leistung. Stimmt, eine "aktive" Lösung gibt es ja auch noch. Das wäre denke ich eine gute Idee, zumal die Entladung dann auch weitaus schneller geht. Danke dafür! Ingo Less schrieb: > Das ist ja schon Einiges. Was spricht denn gegen so einen 200W > Aluwiderstand, montiert auf einem Kühlkörper und man geht auf die > Wärmekapazität des KK? Die Leistung nimmt ja sehr schnell ab Wäre eine Idee, ich kann nur nicht abschätzen/berechnen (aktuell noch zu doof dazu ;) ) wie groß der Kühlkörper sein muss und wie sich das verhält, da die Leistung ja da erst mal nicht konstant ist (außer man nimmt die Lösung von oben) Christian M. schrieb: > Schalte einfach eine KFZ H1 Glühbirne drauf, da sieht man wenigstens ob > sie dann wirklich leer ist. Ja, nur möchte ich die Hitze und das Blendlicht davon nicht haben. Habe mit einer 35W 12V Lampe mal entladen, und das dauert schon recht lange plus eben die Warme Lampe, die ich wo unterbringen muss.
Mike M. schrieb: > Bei 8.1V habe ich ca. 65W Verlustleistung. Die muss ich irgendwie > (aktiv) wegkühlen. Da die Leistung mit sinkender Spannung weniger wird > und gleichzeitig ab einer gewissen Spannung auch ein Lüfter nicht mehr > läuft (außer ich klemme noch einen Boostconverter dazwischen), weiß ich > gerade nicht, wie ich die Kühlung der Widerstands vernünftig auslegen > soll. Die 65W hast du nur anfangs. Die Spannung geht kontinuierlich zurück und damit auch die Verlustleistung - sogar im Quadrat. Bei 5V sind es dann nur noch 25W. Anfangs läuft auch der Lüfter noch mit der maximalen Drehzahl und so wie er langsamer wird, wird auch die abzuführende Verlustleistung kleiner. Ich würde den Widerstand (evtl. mehrere kleinere parallel) auf einen Kühlkörper montieren und den mit den Lamellen in ein Wasserbad legen. Das muss gar nicht viel Wasser sein und sollte es zu heiß werden wegen häufigen Zyklen, dann hole einfach frisches. Die mittlere Verlustleistung ist für die 15 Minuten nur knapp 6.8W, in der ersten Minute sind es allerdings rund 50W. 15 Minuten musst du eh nicht warten, nach 10 Minuten ist die Restspannung schon kleiner als 0.5V und dein Widerstand hat im Mittel 11W verheizt.
Warum kann man nicht einfach eine Auto-Glühlampe nehmen? Deren Abstrahlung geht sogar mit der Vierten Potenz der Temperatur einher, so dass sie sich um so besser kühlt, je heißer sie ist. Durch die Kaltleitereigenschaft hat man sogar sowas wie eine Konstantstromquelle. Eine optische Funktionskontrolle gibt's gratis dazu.
Das Gehäuse gibt es nicht her eine Glühlampe sicher zu montieren. Und offene Flüssigkeiten gehen auch nicht.
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Mike M. schrieb: > Bei 8.1V habe ich ca. 65W Verlustleistung Aber nicht lange. Simuliere dir doch den Verlustleistungsverlauf z.B. in LTspice. Notfalls auch Excel. Ach ja, du kannst dem Widerstand auch einen Lüfter parallelschalten. Lüftet genau so lange wie Verlustleistung auch hoch ist ;) mfg mf
Mike M. schrieb: > Punktschweißgerät Da das ganze Gerät ja nun für Kurzschlüsse gedacht ist, wo ist das Problem? Kontakte zusammenhalten, und fertig. Oliver
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Mit R=1 simuliert, bis t=1200s war aufladen, ab da entladen
Achim M. schrieb: > Aber nicht lange. Simuliere dir doch den Verlustleistungsverlauf z.B. in > LTspice. Notfalls auch Excel. Das weiß ich schon. Darum steht da ja auch bei 8,1V und danach kommt der Text mit der sinkenden Spannung. Die Frage von mir geht ja gerade da hin, weil die Leistung abfällt, wie ich den Kühlkörper auslegen soll, da ich den ja nicht für die volle Leistung auslegen muss. Oliver S. schrieb: > Da das ganze Gerät ja nun für Kurzschlüsse gedacht ist, wo ist das > Problem? Kontakte zusammenhalten, und fertig. Das Ding kann 5kW, das würde ich gerne nicht einfach kurzschließen.
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Mike M. schrieb: > Die Frage von mir geht ja gerade da hin, weil die Leistung abfällt, wie > ich den Kühlkörper auslegen soll, da ich den ja nicht für die volle > Leistung auslegen muss. Antwort: 100x70x10mm Begründung: Mehr Platz hast Du eh nicht, somit bestmöglich genutzt. Und es ist dann damit ca. ein 4K/W Kühlkörper -- somit bleibt es erträglich in der Oberflächentemperatur.
Widerstand ständig an ist doof, dann verheizt man ständig die 65W und braucht eine entsprechende Kühlung. Ist aber auch kein Hexenwerk einfach ein Relais als Öffner einzubauen, wenn das Netzteil an ist einfach den Entladewiderstand abschalten. Alternativ geht natürlich auch ein Mosfet, muss man nur aufpassen dass der sauber durchschaltet und nicht im Linearbetrieb arbeitet. Dann hat man nur noch die Entladeenergie: Plausibilitätsprüfer schrieb: > E=1/2*206F*(8,1V)^2=6758J= ~6800Ws = ~1,9Wh Aluminium hat eine Wärmekapazität von 0.9 J/(g*K), bei einem 200g Kühlkörper hätte man also rechnerisch eine Erwärmung um 38 Grad (6800 / 200 / 0.9) bis der Kondensator komplett entladen ist, real noch etwas weniger weil der Kühlkörper auch Wärme an die Umgebung abgibt. Also einfach einen handelsüblichen 100W Widerstand mit Metallgehäuse auf einen Kühlkörper ab ca. 200g schrauben, wird dann eben bei der Entladung etwas warm aber man muss nicht dauerhaft 65W wegkühlen.
Vorschlag: Ein billiges LM2596-Modul im invertierenden BuckBoost-Modus betreiben, davon den Lüfter speisen. Wie das geht: * Kondensator+ an LM2596-IN+ * Kondensator- an LM2596-OUT+ (sic!) * Lüfter+ an LM2596-OUT+ * Lüfter- an LM2596-OUT- * 1N400x-Diode A an LM2596-OUT- / K an LM2596-OUT+ Vorher natürlich an einem Labornetzteil die Spannung für den Lüfter am LM2596-OUT einstellen. mfg mf
Mike M. schrieb: > Ich möchte gerne, wenn ich das Gerät ausschalte auch die > Kondensatorbank entladen. hat aber den Nachteil, wenn man > das Gerät öfters am Tag benutzt, Weshalb willst Du das Teil jedesmal entladen, wenn es doch öfter gebraucht wird? Es muss zudem auch jedesmal wieder geladen werden. Wenn entladen, weshalb dann in 15 Minuten. Langsamer bedeutet weniger Wärme die abgeführt werden muss.
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Jörg R. schrieb: > Weshalb willst Du das Teil jedesmal entladen, wenn es doch öfter > gebraucht wird? Jörg R. schrieb: > Wenn entladen, weshalb dann in 15 Minuten? auf die Antworten bin ich gespannt, denn es passt nicht zum Topic/Titel "vernünftig"
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Jörg R. schrieb: > Weshalb willst Du das Teil jedesmal entladen, wenn es doch öfter > gebraucht wird? Es muss zudem auch jedesmal wieder geladen werden. Weil das Teil keinen Ausschalter vorgesehen hat und ich in der Leitung keinen Schalter einbauen möchte (da sind Ströme von 2400A im Schnitt unterwegs und im Gehäuse kein Platz mehr für einen passenden Schalter an den auch noch die dicken Zuleitungen hin gelegt werden müssen) Und durch das 100W Netzteil ist das Teil auch ausreichend schnell wieder betriebsbereit. Das Gerät wird nur für private Zwecke benutzt. Und ich möchte nicht, dass das Ding vor sich hin läuft, da 1) ab dem Unterschreiten einer gewissen Spannung das Schaltnetzteil in der Steuerung fürchterlich anfängt zu Pfeifen. 2) Es einen Automatik Modus besitzt, dass den Kurzschluss der Elektroden erkennt und dann eine Schweißoperation ausführt. Könnte passieren, wenn die Elektroden auf Metall abgelegt werden. Jörg R. schrieb: > Wenn entladen, weshalb dann in 15 Minuten. Langsamer bedeutet weniger > Wärme die abgeführt werden muss. Die 15 Minuten sind keine Vorgabe, einfach nur eine Rechnung. Ich werde es nun so umsetzen, dass ich einfach einen Aluminiumblock durch eine Konstantstromsteuerung aufheize. Das ist für meinen Anwendungsfall gut genug. Mit dem PTC wäre für mich das Thema Temperatur dann auch erledigt.
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Mike M. schrieb: > Folgendes Problem: Ich habe eine Kondensatorbank (kCap für einen kWeld > Punktschweißgerät) die eine Kapazität von 206F hat. Betrieben wird das > Teil mit 8.1V. > > Ich möchte gerne, wenn ich das Gerät ausschalte auch die Kondensatorbank > entladen. Wozu? Die Ladung tut dem Kondensator nicht weh. > Sowas wie z.B. 200ml Öl erhitzen wäre für mich auch denkbar, hat aber > den Nachteil, wenn man das Gerät öfters am Tag benutzt, irgendwann das Umso weniger muss man das Ding entladen. Wenn man es aus "Sicherheitsgründen" bei LÄNGEREM Nichtgebrauch entladem will, nimmt man einen deutlich hochohmigeren Widerstand. Da darf dann die Entladung auch mal 10min oder deutlich länger dauern. Hat den Vorteil, daß der Widerstand deutlich weniger Verlustleistung erzeugt und diese langsam abgeben kann, ohne daß man große Kühlung braucht. Ich sag mal ein 10W Widerstand, der mit 5W belastet wird. 12 Ohm/10W, Fertig.
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