Hallo, ein Normengremium hat die tolle Idee eine Überlastprüfung an Varistoren mit einem konstanten Wechselstrom (50Hz) durchzuführen. Der Strom wird in 2mA-Schritten jeweils bis zur thermischen Beharrung erhöht (2mA, 4mA, 6mA, ...) und ist auf 10% konstant zu halten. Die Spannung darf dabei nicht höher als 2 x Netzspannung = 460V werden. Problem (so wie ich es falsch gemacht habe): Ich habe 460V AC genommen und den Strom in 2mA-Schritten mit einem Serienwiderstand erhöht. Der Effektivwert der Spannung am Varistor war, mehr oder weniger unabhängig vom Strom, etwa 380V. Dann ist der Varistor bei 8mA kollabiert. Die Varistorspannung fiel auf etwa 160V, der Strom stieg dadurch auf gut 30mA an, weil die Spannung am Vorwiderstand ja höher wurde. Dadurch setzte der Varistor mehr Leistung um und wurde heißer. Wie ich es richtig gemacht hätte: Hätte ich den Strom wie gefordert auf 8mA +-10% konstant gehalten, dann wäre die Leistung durch den Spannungseinbruch am Varistor kleiner geworden, der Varistor wäre kühler geworden. Frage: Kann man eine AC-Konstantstromquelle mit Strömen bis etwa 50mA und bis zu 500V kaufen? Wichtig ist eben der konstante Wechselstrom. Gruß akapuma
Thomas C. schrieb: > Kann man eine AC-Konstantstromquelle mit Strömen bis etwa 50mA und bis > zu 500V kaufen? Wichtig ist eben der konstante Wechselstrom. Wenn's nicht allzu viel kosten darf: Man(n) nimmt eine DC-Konstantstromsenke und schaltet dieser ein Brückengleichrichter vor. Speisung dann wie gewohnt Deine einsnellbare Wechselspannungsquelle. Wenn viel Budget: Agilent und Chroma AC Sources können AFAIR auf konstanten/begrenzten Strom.
Ist das jetzt so etwas wie "versteckte Kamera"? Konstantstrom und Wechselstrom schließen sich gegenseitig aus. Ein Gleichstrom kann in konstanter Größe fließen. Ein Wechselstrom ändert sich ständig (daher der Name), er kann höchstens einen Maximalwert haben. Gruß. Tom
Hallo, zur DC-Konstantstromsenke: Dann ist der Strom aber nicht mehr sinusförmig. Wobei die Idee nicht uninteressant ist! AC-Quellen (wir haben Chroma da und eine von GWInstek) können leider keinen Konstantstrom. Das einstellbare "Ilimit" ist ein Wert der beim Überschreiten zu einer Abschaltung führt, quasi eine Sicherung. Die einzige AC-Quelle dieser Art die ich kenne die Konstantstrom kann ist diese: https://www.et-system.de/en/programmable-ac-sources/ac-laboratory-power-supplies-current-regulated Die wäre aber viel zu groß, ich brauche was im 1- und 2-stelligen mA-Bereich. Gruß akapuma
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Tom A. schrieb: > Konstantstrom und Wechselstrom schließen sich gegenseitig aus Das ist jetzt Erbsenzählerei. Dann nenn es "konstanten mittleren eff. Strom". Was klar ist, das gibt es nicht mit beliebig schneller Regelgeschwindigkeit. Minimum wäre eine halbe Periodendauer an Totzeit, wenn man symmetrische Belastung voraussetzen kann. Aber das braucht der TO ja auch nicht.
Thomas C. schrieb: > ein Normengremium hat die tolle Idee eine Überlastprüfung an Varistoren > mit einem konstanten Wechselstrom (50Hz) durchzuführen. Klingt nach Schnapsidee.
@Tom A.: Nein, keine versteckte Kamera. Nicht der Augenblickswert wird konstant gehalten, sondern der Effektivwert. Ich mache zum Beispiel Erwärmungsprüfungen an Schaltern, Steckdosen und Klemmen. Diese werden mit einem Konstant-Wechselstrom geprüft. Das geht relativ einfach, denn eine reale Stromquelle und eine reale Spannungsquelle sind ja das Gleiche - siehe Anhang. Nur mit einem Varistor klappt das nicht, weil der sich ja plötzlich und stark verändert. Das ist der Normentext: The test samples shall be connected to an AC voltage power source. The voltage shall be high enough to allow a current to flow through the Varistor. The test voltage in this test shall be limited to a maximum of 2 times the rated supply voltage of the electronic control device. For this test, the current through the varistor is set to a value which is maintained constant during the test with a tolerance of ±10 %. The test is started at a value of 2 mA r.m.s, or at UC, if the leakage current at UC does already exceed 2 mA r.m.s. This value of current is then increased in steps of either 2 mA or 5 % of the previously adjusted test current, whichever is greater. Gruß akapuma
Thomas C. schrieb: > Das ist der Normentext: > > The test samples shall be connected to an AC voltage power source. > The voltage shall be high enough to allow a current to flow through the > Varistor. The test voltage in this test shall be limited to a maximum of > 2 times the rated supply voltage of the electronic control device. For > this test, the current through the varistor is set to a value which is > maintained constant during the test with a tolerance of ±10 %. The test > is started at a value of 2 mA r.m.s, or at UC, if the leakage current at Damit sagt der Normentext eindeutig, das Du KEINE AC Constant current source verwenden sollst. eine einfache Spannungsquelle mit Serienwiderstand ist das, was die Norm wünscht. Da muss man nix dolles reinkonstruieren.
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Andrew T. schrieb: >> this test, the current through the varistor is set to a value which is >> maintained constant during the test > Damit sagt der Normentext eindeutig, das Du > KEINE AC Constant current source > verwenden sollst. Hmmm.
Thomas C. schrieb: > zur DC-Konstantstromsenke: Dann ist der Strom aber nicht mehr > sinusförmig. Wobei die Idee nicht uninteressant ist! Und sagt die Norm, das er sinusförmig bleiben MUSS? Wenn ja, wo sagt sie es? Für den Fall das Du es dennoch unbedingt sinusförmig haben möchtest: https://electronics.stackexchange.com/questions/218976/ac-constant-current-source-design Fig. 2 mit dem Hochsetztrafo und der Regelschleife über den OPV.
Hallo Thomas C. Ich glaube langsam zu verstehen. Du suchst keine Konstantstromquelle, sondern eine Wechselspannungsquelle die dafür sorgt dass der Strom nicht zu hoch wird. Da würde ich mal über einen Audio-Leistungsverstärker mit AGC (Automatic Gain Control - automatische Verstärkungsregelung) nachdenken. Dadurch wird die Amplitude der Wechselspannung nicht einfach abgeschnitten sondern reduziert. Die Regelung leitet man vom Strom ab, damit dieser nicht zu groß werden kann. Tom
For this test, the current through the varistor is set to a value which is maintained constant during the test with a tolerance of ±10 %. Wenn die Varistorspannung sinkt geht der Strom hoch. Und das darf er nicht. Also muß das augeregelt werden. Entweder Widerstand hoch oder Versorgung (die lag bei ca. 450V) runter.
1 | Zeit Strom mA Spannung am Varistor |
2 | 13:57 8,89 357,21 |
3 | 13:58 9,29 352,82 |
4 | 13:59 9,99 345,24 |
5 | 14:00 8,02 338,42 |
6 | 14:01 7,91 344,42 |
7 | 14:02 8,28 343,77 |
8 | 14:03 8,54 341,23 |
9 | 14:04 8,91 337,53 |
10 | 14:05 9,50 331,93 |
11 | 14:06 10,63 320,93 |
12 | 14:07 13,96 288,83 |
13 | 14:08 25,92 179,00 |
14 | 14:09 30,26 139,81 |
15 | 14:10 31,24 130,56 |
16 | 14:11 31,75 125,800 |
Die AGC kannst Du auch durch ein Poti oder einen Wahlschalter ersetzen womit Du den Strom von Hand einstellen kannst.
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Thomas C. schrieb: > For this test, the current through the varistor is set to a value which > is maintained constant during the test with a tolerance of ±10 %. Beide Vorschläge die ich Dir gemacht habe leisten dies mit der (recht groben) Toleranz die gegeben ist.
Ja, genau, Tom. Der Strom wird auch nicht sinusförmig sein da der Varistor nicht linear ist. " Du suchst ... eine Wechselspannungsquelle die dafür sorgt dass der Strom nicht zu hoch wird." trifft es fast. Nicht nur nicht zu hoch, sondern auch nicht zu klein. Auf +-10 geregelt eben. @marsufant: danke für den Link :-)
Da deine Wechselspannungsquelle sicher extern programmierbar ist (und rucklesbar), musste sie nur durch ein Regelprogramm gesteuert werden, das den Strom ausliest und die Spannung steuert. Da das sowieso erst nach einer Netzperiode ermittelbar ist, darf die Regelung noch langsamer sein und ist immer noch schnell genug. Wenn das Netzteil zu Protokollzwecken an einem PC hängt, kann der die Regelung übernehmen. Du musst gar nichts kaufen.
Wie ich es vom Fahrrad her gehört habe, ist der Dynamo eine Konstantstromquelle, von ungefähr max 0,5A. Der magnetische Fluß läßt keine höhrere Leistung zu.
@laberkopp: Unsere Wechselspannungsquellen sind Leistungsquellen. Eine Chroma 61505 liefert maximal 20A. Die Strommessung hat eine Genauigkeit von 0,4% + 0,3%F.S., das 0,3% von 20A sind 60mA. Die Auflösung beträgt 10mA. Der Strom müsste also mit einem anderen Meßgerät für die Regelung erfasst werden, ich muß immerhin auf 2mA genau regeln. Ich gebe zu - das wäre die optimale Lösung.
Thomas C. schrieb: > Dann ist der Strom aber nicht mehr > sinusförmig. Einen Konstantstrom bei Alternating Current zu fordern ist doch auch Quatsch. Wie so oft in Normen ist der Text unscharf bis falsch formuliert. Bei wörtlicher Auslegung würde ich es genauso mache wie Andrew T. vorgeschlagen hat: Mit einer DC Strombegrenzung am Brückengleichrichter Natürlich kannst Du jetzt raten und Von einem RMS Konstantstrom ausgehen, aber das steht da nicht. Begutachten oder Beschlechtachten ist die Frage. Und da würde ich mir die Latte nur so hoch auflegen wie der Norm zweifelsfrei zu entnehmen ist. Also 'Konstantstrom' als 'Strombegrenzung' interpretieren. Nichts anderes macht da m.E. Sinn an der Stelle.
rms Konstantstrom ist es auf jeden Fall, denn 2mA +-10% ohne weitere Angabe ist ein geforderter Effektivwert. Effektivwert muß ja kein Sinus sein. Also fasse ich mal zusammen: Möglichkeit 1 ist eine DC-Strombegrenzung am Brückengleichrichter. Relativ einfach im Aufbau, wie genau weiß ich nicht, Möglichkeit 2 ist ein Strommeßgerät und eine programmierbare AC-Spannungsquelle (beides vorhanden) mit dem PC zu verbinden und eine einfache Regelung aufzubauen, zum Beispiel: - Wenn der Strom größer ist als Nennwert +10% dann xx V weniger - Wenn der Strom kleiner ist als Nennwert -10% dann xx V mehr Möglichkeit 3 ist die Norm (noch ein Entwurf) zu ändern. In der IEC 62368-1 gibt es einen ähnlichen Varistor-Überlasttest. Man nehme eine 460V-Spannungsquelle und schalte dem Varistor 3680 Ohm in Reihe. Der Widerstand wird dann stufenweise (nach thermischer Beharrung) halbiert. Wobei ein S10K275 die 3680 Ohm schon nicht überleben dürfte.
Thomas C. schrieb: > Möglichkeit 3 ist die Norm (noch ein Entwurf) zu ändern. Ja bitte. M.E. wird da momentan irgendein Luftschloss getestet. Was hat das mit den realen Betriebsbedingungen zu tun und was sagen mir die Ergebnisse erhellendes?
Michael schrieb: > Was hat das mit den realen Betriebsbedingungen zu tun Na ja, was passiert mit einem MOV, wenn er in Betrieb ist ? Normales 275V~ Modell an 230V~. Nichts, leitet nicht mal 1mA, leitet im Endeffekt nicht und daher wird er auch nicht altern. Was passiert wenn er leitet, z.B. weil eine Spannungsspitze von 470V kommt ? Es fliesst etwas Strom durch ihn hindurch, einige ZnO Krümel schlagen durch, einige verschmelzen. Endeffekt: Er leitet demnächst schon bei etwas niedrigerer Spannung. Bei der nächsten Spannungsspitze geht das weiter so, bis er auch bei normalen 230V~ leitet, über 1mA, heiss wird und zum Problem wird. Wie willst du das testen ? Mit Spannungsspitzen, die ihn zum leiten bringen, daher doppelte Spannung. Aber nicht mit Energie die ihn gleich zum platzen bringen, daher strombegrenzt. Und man beobachtet, wie die Spannung ab der er leitet mit der Zeit absinkt. Die einzige Frage ist, ob 2mA reichen, damit Krümel nach Durchschlagen ihrer Oxidschicht zusammenschmelzen. Offenbar nicht immer, also erhöht man den Strom. Bei 2.3W wird schon was schmelzen. Die sind sehr praxisgerecht, nur du verstehst es nicht.
Da hat doch garantiert wieder ein Messgerätehersteller sich etwas neues patentieren lassen und betreib im Hintergrund massiv Lobbyarbeit. Warum fällt mir hierbei nur der AFDD... Gibt es (wirklich sinnvolle) Gründe warum man VDRs normativ erfassen und messen sollte?
Armin X. schrieb: > Gibt es (wirklich sinnvolle) Gründe warum man VDRs normativ erfassen und > messen sollte? So kann man als nächstes eine Richtlinie herausbringen, die den Verbau entsprechend genormter VDRs verlangt. Der VDE ist ein Haufen Industrievertreter, die genau mit sowas ihr Geld verdienen.
Rüdiger B. schrieb: > Regeltrafo und Motorantrieb mit passender steuerung. Auch das war schon in Diskussion :-) Zu den Varistoren: Varistoren altern, wie von laberkopp exakt beschrieben. Die genannten Tests sollen herausfinden, was denn passiert, wenn so etwas passiert. Geht irgendetwas kaputt und trennt den Stromkreis? Oder zündet der Varistor das Gehäuse und dann das ganze Haus an? Die Ausrede, Gehäuse aus V0-Material würden nicht brennen, zählt nicht. V0 heißt selbstverlöschend wenn man die Zündquelle wegnimmt, und nicht, daß es nicht weiterbrennt wenn die Zündquelle Varistor heiß bleibt. Ein Varistor ist ein sicherheitsrelevantes Bauteil. Solche Bauteile müssen die entsprechenden IEC-Normen einhalten. Der Nachweis kann mit einem Zertifikat erbracht werden. Und das ist auch gut so. Varistoren, aber auch Y-Kondensatoren und Platinenklemmen kommen mittlerweile von unzähligen chinesischen Herstellern, und da fühle ich mich, um ehrlich zu sein, wohler, wenn ein VDE-Zeichen drauf ist, was aber nicht unüblich ist. Das Problem ist, daß die Normanforderungen bei der Geräteprüfung (also das Gerät in dem der Varistor verbaut ist) nur mit einem Varistor mit eingebauter Temperatursicherung eingehalten werden, z.B. Littelfuse iTMOV. Und die Dinger sind so groß daß sie in keine Dimmerpille passen die hinter einem Lichtschalter montiert werden soll.
Frag mal da nach: https://www.etl-prueftechnik.de/produktfinder.html Wir haben einen AC ISO Tester, der ist im Prinzip eine Stelltrenntrafo mit integrierter Antriebs und Regelschaltung.
Normalerweise regeln solche Geräte aber die Spannung. Genau genommen ist der Antrieb da um Spannungsrampen zu fahren. Wird ein eingestellter Stromgrenzwert überschritten, dann schalten sie ab.
ist es falsch auch einem in Reihe geschaltetem Kondensator(x2) Konstantstrom Fähigkeit zuzuschreiben ? Wie in einem Kondensatornetzteil, der Kondensator begrenzt durch seine Kapazität den Strom.
Carypt C. schrieb: > ist es falsch auch einem in Reihe geschaltetem Kondensator(x2) > Konstantstrom Fähigkeit zuzuschreiben Ja, er wirkt nur wie ein Widerstand, begrenzt also auf Blindwiderstand/Restspannung Bei Kondensatornetzteilen ist halt die Restspannung 230V-5V.
Normalerweise sind Ueberspannungsableiter bei 1mA spezifiziert. Dieser Strom draf natuerrlich nicht dauernd abgeleitet werden, denn dann erstens degradet er und zweitens ueberhitzt er. Sinnvollerweise misst man die Kurve waehrend eines kurzen Pulses, dann ueberhitzt das Bauteil nicht. zB waehrend 1ms eine Rampe auf die etwa Nennspannung hochfahren und den Strom zuruecksampeln. Ein Arduino kann das, zusammen mit einer gesteuerten Spannungsquelle.
Danke, ja, über einem Kondensator fällt Spannung ab, ebenso über einer Drosselspule. Dann müßte man viel mehr Spannung einspeisen, die abfällt, um die paar mA bei 460V~ zu erhalten, Verluste, teuer, Blitze, nee. Was geht denn mit einem Mini-Schweißtrafo, also ein Streufeld-Transformator mit verstellbarem Eisenkern- oder Ferrit-joch. So etwas gibt es ja auch als stimmbare Schwingkreis-induktivitäten (im Radio). ich kenn mich ja nicht aus, deshalb frage ich : wenn ich das magnetische Joch bewege, ändert sich ja der Schweißstrom, aber ändert sich auch die Schweißspannung ?
@bananen_bieger: Die Kenndaten eines Varistors stehen im Datenblatt - da besteht kein Bedarf diese zu messen. Hier geht es um die gezielte Zerstörung eines Varistors, um zu sehen, welchen Schaden er im verbauten Zustand in einem Gerät verursacht. @carypt: Die Verluste sind vernachlässigbar, 460V x 10mA sind keine 5W. Vernachlässigbar. Es geht um eine einmalige Geräteprüfung. Kondensator oder Drossel gingen auch als Vorwiderstand - haben aber alle eins gemeinsam: Bricht die Varistorspannung zusammen steigt der Strom, und der soll ja +-10% konstant gehalten werden. Viel mehr Spannung einspeisen als benötigt wird - ja genau, das ist die Methode wie man AC-Strom konstant hält! Siehe Anhang meines Posts 26.08.2024 14:07. Diese Methode, einen AC-Strom konstant zu halten, ist das übliche Verfahren um Schalter und Steckdosen zu prüfen. Nur mit einem Varistor klappt das nicht, weil die maximale Spannung normativ auf 460V begrenzt ist. Mit 4600V sähe das anders aus: Varistor OK, hat bei 6mA ca. 380V. Spannung am Vorwiderstand ist 4600V - 380V = 4220V Vorwiderstand = 703,3kOhm Varistor geht kaputt, hat nur noch 160V. Spannung am Vorwiderstand ist jetzt 4440V Strom steigt auf 6,31mA, das sind 6mA +5% => 10% Genauigkeit wurden eingehalten. Beim Schweißen hat man Ströme um 100A, ich brauche um 10mA. Da liegt der Faktor 10000 zwischen! Ein Streufeldtrafo entspricht nichts anderem als einem "normalen" Trafo und einer Drossel in Reihe. Diese dient zur Strombegrenzung. Ich brauche aber eine Regelung auf +-10%.
"entspricht Trafo und Drossel in Reihe", das ist ja die Frage, ob die Spannung an dem Drossel-wechselstrom-widerstand abfällt. Es scheint mir eine fehlerhafte Vereinfachung zu sein, denn die Spannung wird zwar in der Wicklunganzahl erzeugt, die Stromstärke aber im steuerbaren magnetischen Fluß, es wird ja etwas generiert, wo soll da die Drossel sein ? Warum soll man die 50mA nicht in einem entsprechenden stimmbaren Trafo erzeugen können. Eben, ich weiß zu wenig, deshalb frage ich.
Hier hat jemand einen Schweißtrafo bemessen, es geht ja nur um das Prinzip des variablen magnetischen Flusses, für 50mA kann das viel kleiner gebaut werden. http://www.3d-meier.de/tut15/Seite703.html
In welchem der verlinkten Diagramme siehst Du auch nur annähernd einen Konstantstrom? Konstantstrom bedeutet: 0V am Ausgang: 10mA 100V am Ausgang: 10mA 200V am Ausgang: 10mA 300V am Ausgang: 10mA 400V am Ausgang: 10mA 450V am Ausgang: 10mA
Du siehst doch aber, daß die Spannung in der Sekundärwicklung nicht viel schwankt, die Stromstärke aber deutlich weitreichender einzustellen ist.
Thomas C. schrieb: > Kann man eine AC-Konstantstromquelle mit Strömen bis etwa 50mA und bis > zu 500V kaufen? Wichtig ist eben der konstante Wechselstrom. Ich kenne keine Kauf-Quelle für das was du brauchst, doch die technische Realisierung ist ja nicht so schwer und vor allem kein Neuland. Das Konzept Konstantstromregelung wurde - bei anderen Frequenzen - für die ehemaligen Backlights von Bildschirmen verwendet als noch CCFL im Einsatz waren. iaW: Signalquelle, AGC, Verstärker und Shunt sinnvoll zusammengestöpselt und gut ist es. Da die Frequenz konstant ist und die Einspeiseleistung selbst bei 1kV/50mA Ausgang ziemlich vernachlässigbar ist sind normale Netztrafos vollkommen ausreichend, mit einer ClassD-Enstufe brauchst nicht einmal eine Kühlung... Da der Strom durch den VDR nicht linear ist - RMS analog oder digital ausrechnen und dann mit der Auswertung in den AGC... macht die Sache nur komplexer aber nicht komplizierter. Als Anregung siehe zB. AN55 von Linear Technology (https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/an55fa.pdf). Wenn also die Normenmenschen das vorschreiben... wer hindert Dich daran das zu entwickeln und die Entwicklung zu verrechnen?
Der Effektivwert eines 10mA-Wechselstromes ist ja aber kein konstanter. im Scheitel müßte er ja bei 14,1421mA liegen. ich denke, es wäre nicht so schwierig zwei Luftspulen mit einer verstellbaren Eisenschraube zu verlinken. Aber ich will jetzt mal aufhören zu nerven, ich finde es interessant, es geht aber ja ums Machen und nicht ums Spielen.
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Thomas C. schrieb: > Hier geht es um die gezielte Zerstörung eines > Varistors, um zu sehen, welchen Schaden er im verbauten Zustand in einem > Gerät verursacht. Kann beträchtlich sei, je nachdem wo es niederschlägt.
@mikuwi: Interessanter Ansatz! @carypt: Der Scheitelwert dürfte über 14.141mA liegen, mal grob simuliert 17,4mA. Luftspule und Streufeldtrafo sind 2 unterschiedliche Dinge. Bei einer Luftspule geht das Feld ausschließlich durch Luft, ganz oder durch einen Eisenkern mit Luftpalt. Bei einem Streufeldtrafo hat man einen durch Eisen geschlossenen Kreis mit einem Luft-Bypass, der oft verstellbar ist. Wie sollen diese Dinge den Strom konstant halten? @wolf17: Aufgeplatzt geht ja noch. Schlimmer ist wenn der Strom begrenzt wird und der Varistor minuten- oder stundenlang höllenheiß wird und Kunststoff in der Nähe ist.
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Die Sekundärspule ist eine Stromquelle (Spannungsquelle? so trennscharf bin da nicht), Spannung und Strom wird in ihr erregt, generiert, und nicht gedrosselt. Die Stromstärke wird durch die Stärke des magnetischen Feldes/Flusses gesteuert, die Spannung scheint davon größtenteils unbeeindruckt. Mehr Strom als vom magnetischen Feld (Kern) transportiert wird, kann auch nicht aus der Sekundärspule entnommen werden. (Ebenso legt der Magnetkernkraft des Dynamos die Stromstärke fest, nebst den Polschuhen). Also, der verstellbare Spulenkern wirkt nur auf die Stromstärke. So verstehe ich das.
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Carypt C. schrieb: > Hier hat jemand einen Schweißtrafo bemessen, es geht ja nur um das > Prinzip des variablen magnetischen Flusses, für 50mA kann das viel > kleiner gebaut werden. http://www.3d-meier.de/tut15/Seite703.html Vor einigen Jahren waren für Reklamezwecke noch Kaltkathodenröhren in Reihenschaltung üblich. Die dafür genutzten Trafos waren ähnlich aufgebaut (Stromeinstellung über magnetischen Kurzschluss), der Strom lag in der Größenordnung. Vielleicht ist so Etwas noch aufzutreiben. Hier müsste allerdings die Leerlaufspannung auf den geforderten Wert von 500V begrenzt werden. Könnte man auch mit geeigneten Gasentladungslampen machen.
So eine AC-Konstantstromquelle läßt sich realisieren, indem man einen Class-AB Audioverstärker als Stromquelle konfiguriert, und den Ausgang in die Lautsprecherwicklung eines Röhren-Ausgangsstrafos speist. Die Anodenwicklungen liefern einen entsprechend transformierten Strom. Dieser wäre dann sinusförmig und (nahezu) unabhänging von der resultierenden Spannung.
Solche Trafos entsprechen einem "normalen" Trafo + einer Drossel in Reihe. Eine Drossel begrenzt den Strom, regelt ihn aber nicht. Mit dem verstellbaren Joch kann man die Streuinduktivität und damit den Kurzschlußstrom einstellen. Da wird nichts geregelt. @carypt: Du schreibt "Die Sekundärspule ist eine Stromquelle (Spannungsquelle? so trennscharf bin da nicht),". Du solltest hier aber trennscharf sein. X-Achse = Strom Y-Achse = Spannung Stromquelle = senkrechte Linie Spannungsquelle = waagerechte Linie
Wodurch entsteht die Drosselwirkung, wo, wie, wird gedrosselt, was drosselt da ? Eine normale Drossel muß erst den Strom in ein Magnetfeld umwandeln, das benötigt Zeit, deshalb drosselt es.
Thomas C. schrieb: > he test > is started at a value of 2 mA r.m.s, or at UC, if the leakage current at > UC does already exceed 2 mA r.m.s. Da steht ausdrücklich, dass es um den Effektivwert des Stromes geht. Wegen der Oberwellen des durch den VDR-fliessenden Wechselstromes entfallen damit Begrenzer, wie z.B. Drosseln, deren Impedanz frequenzabhängig ist. Früher hätte man als Kontantstromquellen Eisen-Wasserstoff-Widerstände genommen, aber die sind wohl Geschichte. So bleibt wohl nichts übrig, als den Effektivwert des Stromes mit einer geeigneten Schaltung (Quadrierer + Integrator) zu messen und z.B. mit einer PhasenABschnittschaltung auf den Sollwert zu bringen.
Hp M. schrieb: > Thomas C. schrieb: >> he test >> is started at a value of 2 mA r.m.s, or at UC, if the leakage current at >> UC does already exceed 2 mA r.m.s. > > Da steht ausdrücklich, dass es um den Effektivwert des Stromes geht. RMS: Was ja auch sinnvoll erklärbar ist, da die Wärmeentwicklung im VDR letztlich für dessen Belastung bzw. überlastung veranrwortlich ist.
Konstantstrom, pff. Die Prüfung besagt doch, daß man den Varistor mit max 2-facher Betriebsspannung angreifen darf. Man fängt also mit Betriebsspannung an und steigert diese bis der Varistor mit 2mA leitet, wartet auf die thermische Beharrung, und steigert dann wieder die Spannung bis 4mA strömen. Man muß die Stromstärke im Blick behalten und dahingehend die Spannungsquelle herunterregeln. Geht der Varistor durch, Spannung runter. das haben Michael B, Toma, Mark S, Mobile, Rüdiger und Thomas C selbst ja auch schon richtig gesagt, mir war das nicht so klar. Man muß also am bereits vorhandenen Gerät Chroma 61505 nicht die Stromstärke regeln, sondern die Spannung.
Man muß den Strom regeln (Regelgröße), nicht die Spannung (Stellgröße). Dafür schaltet man eine Spannungsquelle (z.B. Chroma) und eine Impedanz mit dem Varistor in Reihe. Der Strom, der sich ergibt, ist Strom = (Quellenspannung - Varistorspannung) / Impedanz Wenn der Strom nicht stimmt dann ändert man die Spannung. Das ist die Stellgröße. Diese Idee ist von laberkopp: 26.08.2024 14:58 und dürfte letztendlich die optimale Lösung darstellen. @nachtmix: Hey, noch einer der Eisenwasserstoff-Widerstände kennt :-) Diese waren aber meist fix für 50mA für "U-Röhren" im Allstromempfänger ausgelegt.
Tl;dr. Thomas C. schrieb: > Problem (so wie ich es falsch gemacht habe): > > Ich habe 460V AC genommen und den Strom in 2mA-Schritten > mit einem Serienwiderstand erhöht. Kannst Du genau so machen -- ABER mit dem einen Unterschied, dass Du 2'530V AC und entsprechend vergrößerte Widerstände verwendest. Den Kurzschlussstrom stellst Du mit den Widerständen so ein, dass 1.1*I_soll fließen. Bei 230V Spannungsabfall am Varistor fließt dann etwa I_soll, bei 460V am Varistor fließt 0.9*I_soll -- und mehr als 460V sind sowieso nicht zulässig... HTH
Hallo hippelhaxe, ja, so geht es. Ich hatte es im Post 28.08.2024 20:23 mit 4600V berechnet. Die 460V haben übrigens einen Grund. Das ist 2x Netzspannung = 2 x 230V. Ein 385V-Varistor geht mit 460V gerade so nicht kaputt. Das ist der Grund, warum man in einigen Netzteilen 385V-Varistoren verwendet. Nachteil: Der Surge-Pegel liegt deutlich über 1000V.
Also läuft es letztlich auf eine AC Spannungsquelle, die strombegrenzt ist, hinaus. Hast Du den Vorschlag mit dem Verstärker und nach geschaltetem Trafo Mal testweise aufgebaut? Es scheint mit der erfolgversprechende W eg zu sein
Der in dem Link? Ja, habe ich, das war auch eine meiner ersten Ideen. Der Verstärker versucht einen sinusförmigen Strom zu erzeugen. Das wäre zwar nicht verboten, es müsste aber eine fast rechteckförmige Spannung erzeugt werden. Rechteck mit kleinem Sinusbuckel.
Angehängte Dateien:
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AC-KSQ.jpg
160 KB
So was ähnliches habe ich mal zusammengelötet, um Z-Dioden zu klassifizieren. R1 und R2 kann man schaltbar machen, um den Strom einzustellen. Am Punkt TVS habe ich bei mir einen 10 zu 1 Teiler eingebaut und direkt das Scope angeschlossen. Hat zum Einsortieren gereicht. Die Halbleiterauswahl ist natürlich anzupassen, LTSpice hat da einige Unzulänglichkeiten. Arno
Thomas C. schrieb: > Der in dem Link? Ja, habe ich, das war auch eine meiner ersten Ideen. > Der Verstärker versucht einen sinusförmigen Strom zu erzeugen. Das wäre > zwar nicht verboten, es müsste aber eine fast rechteckförmige Spannung > erzeugt werden. Rechteck mit kleinem Sinusbuckel. Mit Rechteck wird das ganze noch einfacher, brauchst nicht einmal einen RMS-Konverter... und mit einer H-Brücke aus 2 Stk 2ED2108S06F (hab jetzt nicht genau geschaut was der richtig ist, entwickeln darfst das eh selber) läuft das ganze auf einen kleinen, geregelten DCDC-Wandler mit geringer Zwischenkreiskapazität und einem 50Hz-Generator hinaus.. Klingt nach einem netten analog-Projekt für ein langes WE im Herbst.
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Wie ihr das nennt, kann mir ja egal ein, aber gemeint ist doch eine Spannungsquelle deren Spannung verstellt wird, um einen Strom konstant zu halten.
Thomas C. schrieb: > Der in dem Link? Ja, habe ich, das war auch eine meiner ersten > Ideen. Der Verstärker versucht einen sinusförmigen Strom zu erzeugen. > Das wäre zwar nicht verboten, es müsste aber eine fast rechteckförmige > Spannung erzeugt werden. Rechteck mit kleinem Sinusbuckel. Recteck war doch schon das was ich dir oben mit der dc konststromsenke, die den sinus über einen Brücken Gleichrichter zugeführt bekommt, empfohlen habe. Genau das wolltest du aber nicht. Weil du auf sinus bestanden hast. Was den nun?
Carypt C. schrieb: > Wie ihr das nennt, kann mir ja egal ein, aber gemeint ist doch > eine Spannungsquelle deren Spannung verstellt wird, um einen Strom > konstant zu halten. Du hast sowas von gar keine Ahnung. Und lernst auch nix dazu.
Hallo marsufant, ich habe mal etwas rumgespielt - siehe Anhang. Eine Sinus-Konstantstromquelle erzeugt am Varistor untypisch hohe Spannungen und damit auch eine höhere Wirkleistung. Eine DC-Stromquelle hat das Problem, daß die Stromflussdauer bei fallender Varistorspannung länger wird, dadurch steigt der Effektivwert, im Rechenbeispiel im Anhang um 26% und damit zu viel. Ist aber wesentlich besser als ohne Regelung und eine geeignete Notlösung. Selbst eine Effektivwertregelung bringt nichts. Beispiel S10K275, Anlage hinten 460V Quellenspannung, 8805 Ohm - Widerstand, 10mA Effektiv erzeugen 3,13W 400V Quellenspannung, 3902 Ohm - Widerstand, 10mA Effektiv erzeugen 2,84W Insgesamt kann man diese Normanforderung nur als schwachsinnig bezeichnen!
Thomas C. schrieb: > Insgesamt kann man diese Normanforderung nur als schwachsinnig > bezeichnen! Die Erkenntnis hat jetzt aber ganz schön lange gedauert... Es geht ja schon damit los, daß 50mA Dauerstrom rein gar nichts mit den 500A zu tun haben, die der Varistor alle Jubeljahre mal als Einzelpuls abbekommt. Falls du den schnellen Stromregler dennoch am Ende nutzen willst: mit zwei Verarmungs-Mosfets geht das mit gerade mal 7 Bauteilen. Das 7. Bauteil ist ein Doppel-Poti, der Rest erklärt sich eigentlich von selbst...zwei Fets, zwei Dioden, zwei Widerstände zur Festlegung des Maximalwerts. Das Poti natürlich aus Kunststoff, oder am Gehäuse geerdet. Viel Erfolg!
Uwe S. schrieb: > Es geht ja schon damit los, daß 50mA Dauerstrom rein gar nichts mit den > 500A zu tun haben, die der Varistor alle Jubeljahre mal als Einzelpuls > abbekommt Doch, ein Dauerstrom hat schon etwas mit der gestellten Aufgabe zu tun. Ein S10K275 hat zum Beispiel eine Dauerleistung von 0,4W. Es geht darum, den Varistor weitaus stärker kontinuierlich zu belasten, z.B. mit 2W, 3W, 4W, 5W, 8W, 10W, .... Der Varistor wird dabei mehrere 100°c heiß. Die Leistung soll begrenzt werden, damit er lange höllenheiß wird, und nicht etwa schnell platzt. Was wird passieren? Vielleicht brennt das Gehäuse des Handy-Ladegeräts, welches ungünstigerweise in der Steckdose hinter dem brennbaren Vorhang steckt. Und das gilt es zu verhindern. Im Entwurf der IEC 60669-2-1 steht nun als Verfahren drin, man soll den Strom in 2mA-Schritten erhöhen. Das ist Schwachsinn. In der IEC 62368-1 wird es anders gemacht. Es werden bei 460V 3680 Ohm in Reihe geschaltet, dieser Wert wird nach thermischer Beharrung immer weiter halbiert. Das ist ein durchführbares Verfahren, wie es auch die australische AS 60669.2.1 fordert.
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Thomas C. schrieb: > In der IEC 62368-1 wird es anders gemacht. Es werden bei 460V 3680 Ohm > in Reihe geschaltet, Genau! 3680 Ohm, auf 3,1415ppm kalibriert durch die PTB!!! Klingt nach 9876 Mark und 50 Pfennige! https://www.youtube.com/watch?v=e-UpKmIEJe0#t=2m ;-)
Der Widerstand in Ohm soll das 16-fache der Netznennspannung in Volt betragen. Natürlich mit einem ILAC (z.B. DAkkS) - kalibrierten Multimeter nachgemessen :-)
Falk B. schrieb: > Genau! 3680 Ohm, auf 3,1415ppm kalibriert durch die PTB!!! Erinnert mich an Heinz Richter "Radiobasteln für Jungen". Da wurde ein Röhrenradio vorgestellt mit U-Röhren und einem Heizwiderstand von 1540 Ohm, den es angeblich in jedem besseren Radiogeschäft zu kaufen gab.
ich habe mir dein Varistor.pdf angeschaut, bin aber mit ltspice nicht so vertraut, kann es nicht sicher beurteilen. ich verstehe das Dilemma, daß wenn der Varistor durchgeht sich einige Sachen ändern. Mit Vorwiderstand ändern sich zusätzlich zur Wechselstromstärke die Spannungsteilung und Heizleistung. Durch angepasste Wechselspannung für Konstantwechselstrom wird sich die Heizleistung auch veringern. Durch Konstantwechselstrom und Konstantwechselspannung läßt sich nicht beurteilen wie die realistische Entwicklung mit teilgeschädigtem Varistor aussieht. Man kann allerhöchstens 2, 4, 6,...mA Einzelfallstudien machen. Was wäre denn die Realsituation ? Es liegt eine (Wechsel-)Spannungsversorgung vor, die mit starken Störungen versehen sein kann. Der Varistor soll eine Schaltung vor den Schwankungen schützen, er schließt Überspannungen kurz (eigentlich ohne Vorwiderstand (evtl Vorsicherung)). Es kann sein die Wechselstromquelle ist leistungsbeschränkt und wird ausfallen beim Varistorkurzschluss. Man muß annehmen eine Störung ändert die Stromversorgung dauerhaft in schädlicher Weise. Entscheidend für den Varistor ist aber nicht mehr Strom sondern die Überspannung (hier dauerhaft).
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Ein Varistor kann keine Spannungsschwankungen aufnehmen. Beispiel S10K275: Mit seinen mickrigen 0,4W Dauerleistung wäre er dafür viel zu schwach. Er ist dafür da, Blitzimpulse aufzunehmen. Da schafft er 2500A und kann eine Energie von 43J aufnehmen. Zum Vergleich: die maximale Energie eines Luftgewehrs ist auf 7,5J begrenzt. Man unterstellt Varistoren, das die gesinterten Partikel im Laufe der Jahre verschweißen. Dadurch sinkt die Varistorspannung, sie wird kleiner als die Netzspannung. Und dann wird er heiß. Das kann man gut mit einem kleinen Strom simulieren. Eine Strombegrenzung mit Widerstand ist sinnvoll, eine Stromregelung Quatsch. Es geht, wie gesagt, um eine Norm. Norm bedeutet, daß alle Prüflabore auf der ganzen Welt exakt gleich prüfen und gleiche Ergebnisse erzielen wenn sie nach Norm prüfen. Und das wäre bei der Stromregelung nicht der Fall.
H. H. schrieb: > Thomas C. schrieb: >> ein Normengremium hat die tolle Idee eine Überlastprüfung an Varistoren >> mit einem konstanten Wechselstrom (50Hz) durchzuführen. > > Klingt nach Schnapsidee. In dem Normengremium sitzt bestimmt auch der eine oder andere Vertreter von Messtechnik-Firmen die dann später sündhaft teure Messtechnik zur Durchführung dieser Tests anbieten. Je komplizierter und weltfremder die Anforderungen aus der Norm sind desto mehr kann man für die Geräte verlangen. Mit dieser Anforderung könnte man z.B. ein programmierbares 4-Quadranten-Labornetzgerät mit Arbiträrgenerator und entsprechendem Regelalgorithmus für AC-"Konstantstrom" verkaufen.
Jakob L. schrieb: > In dem Normengremium sitzt bestimmt auch der eine oder andere Vertreter > von Messtechnik-Firmen die dann später sündhaft teure Messtechnik zur > Durchführung dieser Tests anbieten. So ist es. R&S sitzen da z.B. drin!
In diesem Normengremium sitzen weder Meßtechnik-Firmen noch R&S drin. Das ist eher in den EMV-Gremien so. Es geht hier um elektronische Installationsschalter, hier sitzen die Hersteller solcher Schalter drin. Es handelt sich hierbei um sogenannte "Elefantenfriedhöfe". Die Mitglieder sind hochverdiente Abteilungsleiter aus Forschung und Entwicklung Generation Ü50+++, die seit 30 Jahren weder einen Lötkolben in der Hand gehabt haben noch selber etwas aufgebaut haben. Gefährliches Halbwissen wird dort konsequent verteidigt. Hier hat ein Hersteller Varistoren mit eingebauter Temperatursicherung eingebaut und damit einen Wettbewerbsnachteil. Die Dinger sind teuer und viel zu groß. Jetzt möchte dieser Hersteller daß alle Hersteller, die solche Varistoren nicht verwenden, diese obskure Prüfung durchführen. Und plötzlich wäre er der einzige, der normgerechte Dimmer baut. Wie gesagt, seine Varistoren wären von der Prüfung ausgenommen. In particular, the test 102.7.1.1 does not apply when the Varistor and a thermal protection are integrated into the same component.
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@Thomas: hast dual die Nummer der iec norm auf die sich dein Eingangspost bezieht? Ich habe mir Mal 2023 Version der 63368-1 runtergeladen, Leider dort noch keine Querverweise auf die Norm auf die du dich beziehst. Oder ist das erst in 2024 Version gekennzeichnet?
Andrew T. schrieb: > @Thomas: hast dual die Nummer der iec norm auf die sich dein > Eingangspost bezieht? Der Eingangspost bezieht sich auf 23B/1513/CD:2024-06 - IEC 60669-2-1/AMD1 ED5 - IEC 60669-2-1 ED 6 - Switches for household and similar fixed electrical installations - Part 2-1: Particular requirements - Electronic control devices CD bedeutet Comitee Draft, also ein Entwurf. Die Alternative mit Widerständen ist die EN 62368-1.
Damit Thomas. Ich habe leider nur einen Teil der Dokumente im Zugriff, und das von dir genannte leider nicht. Ich werde noch s bisserl weiter recherchieren, wie man dein Thema sinnvoll lösen kann. Da es dann vermutlich besser sein könnte, das über den Mail weg zu tun, ggfs. über PN anschreiben.
Angehängte Dateien:
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Zusammenfassung.png
25 KB
Hallo, ich habe das ganze mal zusammengefasst: 1: AC-Stromregelung, sinusformig 2: DC-Stromregelung im Brückengleichrichter 3: AC-RMS-Stromregelung, fester Widerstand, variable Spannung 4: Maximale Spannung (460V), ungeregelt 5: AC-RMS-Stromregelung, variabler Widerstand, feste Spannung S10K275: Varistor S10K275 ist in Ordnung S10K130: S10K275 ist halb kaputt und verhält sich wie ein S10K130 0V: S10K275 ist komplett durchgeschlagen Ziel: Strom auf +-10% konstant halten 4 (ungeregelt) hält den Strom nicht konstant 2 (DC-Stromregelung) hält die Stromhöhe konstant, allerdings nicht die Breite, dadurch steigt der RMS-Strom im Fehlerfall zu stark an. 1, 3, 5 (AC-RMS-Regelung): alle 3 Varianten halten den Strom auf 10mA konstant, führen aber zu einer unterschiedlichen Erwärmung des Varistors. Damit kann die alleinige Angabe des Stroms kein standardisiertes Verfahren sein. Einen Meßaufbau für eine nicht richtig spezifizierte Aufgabe zu finden macht keinen Sinn. Ich weiß jetzt auch, wo diese Methode herkommt: DIN EN 61643-11 / VDE 0675-6-11 Überspannungsschutzgeräte für Niederspannung – Teil 11: Überspannungsschutzgeräte für den Einsatz in Niederspannungsanlagen – Anforderungen und Prüfungen Absatz 8.3.5.2 Prüfung der thermischen Stabilität a) Prüfverfahren für SPDs, die nur spannungsbegrenzende Bauteile besitzen Ich denke, die Sache ist erstmal erledigt. - diesen Passus komplett ändern - Strombegrenzung mit Widerständen wie in EN 62368-1 G.8.2.2 beschrieben - Notfalls beim VDE fragen wie man dort nach DIN EN 61643-11 / VDE 0675-6-11 prüft
Thomas C. schrieb: > Ich denke, die Sache ist erstmal erledigt. > > - diesen Passus komplett ändern > - Strombegrenzung mit Widerständen wie in EN 62368-1 G.8.2.2 beschrieben > - Notfalls beim VDE fragen wie man dort nach DIN EN 61643-11 / VDE > 0675-6-11 prüft Danke Thomas für die Simu und deine Zusammenfassung. Die Versin mit dne Widerständen erscheint mir auch die praktikable. passende lassen sich ja aus E96 und Parallel- bzw. Serienschaltung auf die korrekte Grösse bringen. OK, dann warte ich mal ob Dir eine gute Antwort von den Mitarbeitern des VDE zukommt -- das kann ggfs. etwas länger dauern .-)
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