Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

 
Gleichstrom
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 02.10.2013 - 09:07 Uhr  ·  #121
Hallo Dani,

solche Widerstände meinte ich. Vielleicht etwas überdimensioniert. Du kannst ja mal nachrechnen P=I quadrat x R. Ich bin sehr überrascht das es sowenige Widerstandswerte gibt?! So kannst du nur einen 50mOhm realisieren. Wenn es genau werden soll, müsstest du zu dem einen 0,1 Ohm noch einen 10mOhm in Serie schalten. Geringe Belastbarkeit reicht. Dann käme man auf 52,3mOhm +/- 1% Toleranz, also ca +/- 0,5mOhm.
Schaltkasten oder Leiterplatte: Änderungen sind später viel einfacher in einem Schaltkasten als auf einer LP.
Gruß, Heinz
Windfried
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 02.10.2013 - 12:20 Uhr  ·  #122
In der Regel erfolgt bei LCD-Anzeigen die Messung des Stromes über eine Anzeige der Spannung, die über dem Messwid. ab fällt.
Auch kann man (hoffentlich) mit hochohmigem Eingang rechnen.

Dann würde ich das so lösen:



Brauchst dann nur ein vertrauenswürdiges Referenz-Strommessgerät zum Kalibrieren. Dabei muss nicht der höchste Strom (10A?) fließen. 2,34 A z.B. tun es auch.
Das Poti sollte eines mit Feintrieb sein. Z.B. Spindeltrimmer, von der Geometrie passend zum 0,1 Ohm-Widerstand ausgesucht. Es gehen aber auch andere Bauformen.

10 W Verlustleistung bei 10A machen den Kohl nicht fett. Auch muss man darauf Rücksicht nehmen, was der Markt anbietet. Da ist www.Conrad.de dem Reichelt überlegen, schon in der Vorauswahl. Service hat aber seinen Preis.
0,1 Ohm 12W ist das einzige, was ich gefunden habe. Da mit 5% toleriert, müsste eh kalibriert werden.

Wie ich gerade sehe, hat Reichelt auch einen 0,1 Ohm, nur eben mit 25W anstatt 12W. Dann nur zu! Reserven sind immer gut.
Sogar Toleranz 1%!
Vielleicht kannst Du auch auf 0,1 Ohm umprogrammieren lassen.

Grüße, W.
danile
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 02.10.2013 - 19:10 Uhr  ·  #123
Auf conrad.de gibt es nur passende Widerstände beim Mess-Zubehör. Ein 0,05Ohm/10W Präzisionswiderstand mit 0,5% Toleranz kostet mehr als 8€. Zusätzlich dazu dann noch ein Kühlkörper. Ist dies denn wirklich notwendig oder kann ich auch zwei parallele Widerstände von reichelt.de verwenden? Ich denke, ich kannes umprogrammieren lassen. Ich selber hab ja die Hardware zum den neuen Maschinencode auf den µC zu laden und der Programmierer hat eine ISP-Schnittstelle für eine Umprogrammierung dazugelötet.

Gemessen wird der Spannungsabfall über dem Messwiderstand und daraus dann der Strom berechnet.
Windfried
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 02.10.2013 - 21:51 Uhr  ·  #124
Wundere mich schon lange, dass so ein krummer Wid.-Wert berechnet wurde. Könnte damit zusammen hängen, dass Dein Programmierer auf den doch etwas welligen Spannungsverlauf der Gleichrichtspannung reagiert hat. Problematik bei WIKI ausführlich behandelt. http://de.wikipedia.org/wiki/G…hrichtwert. Konsequenzen für Messtechnik am Ende.
Allerdings "spricht" der WE bezüglich Kurvenform vom Eingangs-Gleichstrom ein gehöriges "Wort" mit.

Wäre zu prüfen, ob 50 mOhm genügen bzw. darauf umprogrammierbar ist.

Natürlich kann man 2 Reichelt-Wid. 0,1 Ohm/25W parallel schalten.
Wenn Platzmangel, würde ich den 2. ganz brutal über den 1. Löten und nur den untersten an der LP fest schrauben.
Als Verbindungsdraht, auch zur LP dann Cu-Draht 1,5², wie er in Mantelleitungen zur Hausinstallation verwendet wird.
Heiß, aber schnell löten, damit verbundene Lötstellen nicht wieder erweichen!

Gruß, W.
andreas6
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 02.10.2013 - 22:46 Uhr  ·  #125
Hallo,

der genaue Widerstandswert für einen Shunt ist eigentlich egal. Ich habe hier auch ungefähr je 50 mOhm im Wandler-Ein- und Ausgang drin, welche beide separat die Ströme erfassen. Das sind je so um die 10 cm Konstantandraht mit vielleicht 2 mm Durchmesser, direkt eingelötet. Direkt klemmt man dort sinnvollerweise kein Controller an. Vielmehr kommt je ein guter Op (z.B. OPAxx) dort zwischen, hier hat er eine einstellbare Verstärkung von etwa 8. Und eine einstellbare Offesetkompensation und am besten noch eine geringfügig negative Spannung (kann man leicht erzeugen) auf der Minusspeisung. Noch einige nF Integrationskondensator oben drüber, ist das schon ein gutes Strommessgerät, welches den Controller nicht zum Schwitzen bringt. Auflösung 20 mA, geht linear bis 20 A hoch. Mir reicht das allemal, zur Energieerfassung geht es immer. Bestimmte Dinge lassen sich analog unglaublich einfach lösen, so hat der Programmierer deutlich weniger Kopfschmerzen. Ein Abgleich solcher Konstrukte ist ohnehin erforderlich, das ist mit einem guten Vergleichsmessgerät, einem dicken Netzteil und zwei Spindelreglern pro Shunt schnell erledigt.

MfG. Andreas
danile
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 03.10.2013 - 09:57 Uhr  ·  #126
Hallo,

vielen Dank für eure Rückmeldung. Mit Operationsverstärkern kenne ich mich leider nicht aus. Ich werde jetzt mal den Programmierer fragen, ob auch ein 50mOhm Widerstand gehen würde. Wird der Widerstand größer, fällt natürlich mehr Spannung ab und somit auch mehr Leistung, die dann widerum gut gekühlt werden muss.

Kalibibrieren könnt ich die Messung selber nicht, aber ich kann die Differenz von Multimeter und Messgerät messen/berechnen und den Programmierer dann bitten, den Programmcode zu ändern. Ich denke, er hat den Widerstand als Parameter programmiert und muss nur schnell diesen Parameter ändern und compilen.
Einen solch hohen Strom könnte ich mit diesem Netzteil erzeugen. Ich kaufe diese eventuell für meine Wickelmaschine, wenn das Netzteil eines alten PCs nicht mehr funktioniert. Diese bekommt einen Brushless Motor und ein Getriebe, sodass ich bei 5V eine maximale Drehzahl von 2U/s erreiche. Das Netzteil des alten PCs kann bei +5V 30A abgeben, also mehr als genug.
Windfried
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 03.10.2013 - 20:20 Uhr  ·  #127
Auch noch OPV-Technik, da bekommt Danile Schmerzen zwischen den Augen. :-)
Ginge für den Zweck aber viel einfacher. Digitales Einbaumodul. Auch preislich sehr interessant.
Auch mit Beleuchtung oder roten LED-Anzeigen erhältlich.

Da gehts mit Shunt 0,01 Ohm bis 20A. Wenn man nicht mehr als knapp18A (auf Dauer) braucht, sogar ohne Kühlkörper (bis 3W). Also praktisch auch für 20A. Max.-Strohm fließt ja nicht ständig.
Elegant auch die 4 Anschlüsse: Die äußeren, großen, darüber fließt der Messstrom. Die inneren werden zum Abgreifen der Flusspannung verwedet. >>Eliminierung von Zuleitungs-Widerständen.

Für Spannungsmessung gibts Präzisions-Spannungsteiler.

Warum der Programmierer 50 mOhm braucht? - Frag ihn mal!

Kalibrierung:
Ich sage es noch einmal. Es ist nicht nötig, den max. Strom dar zu stellen. Wenn man für 10A auf z.B. 1,24 A abgleicht, so dass die Anzeige gleich ist, ist der Rest ein linearer Zusammenhang.
Präzisionswiderstände sind aber besser. Erübrigen das Kalibrieren. Dabei wird das Ergebnis nämlich max. so gut wie die Genauigkeit vom Vergleichsinstrument.

Gruß, W.
danile
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 03.10.2013 - 23:21 Uhr  ·  #128
Ich habe das Messgerät schon und es funktioniert mit dem richtigen Widerstand auch. Der Programmierer hat geschrieben, es sei kein Problem, den Widerstandswert umzuprogrammieren. Ich muss aber noch einen Schalter für die Hintergrundbeleuchtung des LED-Displays einbauen- sonst gehen die Akkus sehr schnell leer.
danile
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Kurzschlussschalter 3-phasig

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Gepostet: 04.10.2013 - 10:58 Uhr  ·  #129
Hallo,

bezüglich des Kurzschlussschalters haben wir gesagt, dass man vor dem Gleichrichter in den Kurzschluss schalten können sollte. Mir ist dann folgendes eingefallen:


Funktioniert das so?
kredo01
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 04.10.2013 - 13:48 Uhr  ·  #130
ich würd anstelle deiner Schaltung mit dioden einfach einen 3poligen schalter reinhängen und auf der anderen seite des Schalters mit drähten die 3 Phasen verbinden...
ich denke das ist das einfachste, robusteste und billigste....
andreas6
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 04.10.2013 - 14:33 Uhr  ·  #131
Hallo,

ein zweipoliger Schalter reicht völlig aus, um drei Phasen kurzzuschließen.

MfG. Andreas
danile
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 04.10.2013 - 15:41 Uhr  ·  #132
Hallo,

diese sind aber sehr teuer. Sie müssen ja einen Strom von 30A rum kurzzeitig zumindest schalten können. Ich dachte deshalb an die Thyristor-Lösung, da ich ja ohnehin Akkus verwende.
andreas6
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 04.10.2013 - 16:16 Uhr  ·  #133
Hallo,

ein Kurzschlussschalter ist für Wartungsarbeiten oder andere Stillsetzungen immer sinnvoll - das bemerkt man spätestens in der Praxis. Und teuer würde ich einen solchen Hauptschalter auch nicht nennen. Normalerweise reicht aber schon ein ordentlicher Netzschalter, den zahlt man aus der Jackentasche.

MfG. Andreas
danile
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 04.10.2013 - 18:51 Uhr  ·  #134
Hallo,

vielen Dank, Andreas, für die Links. Ich habe da nur andere Schalter angeschaut. Der Wippschalter ist aber zu schwach. Wenn ich bei 50V Leerlaufspannung in den Kurzschluss gehe, fließen kurzzeitig 37A. Auch wenn dies nur kurzzeitig ist, sind das 17A mehr als der Wippschalter packt. Ich werde deshalb den Hauptschalter kaufen. Ist einfacherer, sicherer und auch günstiger als die Thyristoren. Wo wir schonmal bei den Thyristoren sind- Windfried hat gesagt, dass der Thyristor, den ich schon habe, eine SMD Bauweise ist. Er ist in der Tat auch klein. Ich habe deshalb nochmal geschaut und bin auf diesen gestoßen:
Thyristor 50A, 800V, 80mA, TOP-3. Dieser hat allerdings einen höheren Zündstrom. Da würde jetzt die Leerlaufspannung eben so lange ansteigen, bis der Zündstrom erreicht ist.

Ist dieser Thyristor notwendig oder tut's auch der andere?
andreas6
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 04.10.2013 - 21:54 Uhr  ·  #135
Hallo,

bei Reichelt gibt es fast immer Datenblätter zu den Bauteilen, die sollte man ruhig mal lesen. Schon der Wippenschalter verträgt dreistellige Ampere als Einschaltstrom. So oft haut man ja da nicht unter Volllast drauf, er wird wohl das Windrad locker überleben.

Smd-Bauteile sind mitunter effizienter als klassische Bauformen, schon allein aufgrund der sehr kurzen Wege vom Silizium zu den Anschlüssen und Kühlflächen. Für Grobmotoriker oder des Smd-Lötens Unkundige sind sie allerdings kaum zu handhaben. Bei mir setzt ob des Alters der manuelle Zitterradius und das Auge Grenzen. Bei Leistungsbauformen geht es noch, aber bei Kleinleistungschips gebe ich auf.

Die Notwendigkeit diesen oder jenen Typs mag ich nicht einschätzen. Ich weiß nicht, in wie weit Deine bisherigen Werte Praxisbezug haben oder nur theoretisch errechnet worden sind. Mit belegbaren, gemessenen Werten kann man gut operieren, aber rein im Trockentraining ist da die mögliche Streuung viel zu hoch. Wenn Du reale Werte aus der Praxis hat, kann man darüber reden.

MfG. Andreas
danile
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 05.10.2013 - 12:14 Uhr  ·  #136
Mmh.. praktische Erfahrungen habe ich nicht wirklich. Mal sehen.

Ist die Schaltung dann so richtig?

danile
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 06.10.2013 - 13:08 Uhr  ·  #137
RLED= (103V/1,9V) * 8,82Ohm =480Ohm
ILED= 1,9V/480Ohm = 4mA => Low Current LED benötigt

Ich hatte vergessen, den Wert abzuändern.

UR2=120Ohm * 0,03A = 3,6V=> Uz+UR2=UZündung max=102,6V
UZündung min=Uz + 120Ohm * 0,005A= 99,6V

So siehts dann aus:



Passt das dann so?
Windfried
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 06.10.2013 - 17:21 Uhr  ·  #138
Schön, dass wir uns gedanklich von der leidigen Th-Schaltung zum Kurzschluss entfernt haben.

Der 63A-Hauptschalter vom Andreas6 ist für Hutschienen-Montage. Wenn sowas durch die Frontplatte soll, muss ne kurze Hutschiene im entsprechenden Abstand hinter dieser montiert werden. Vermutlich gibt es dafür auch Frontmontage-Kasetten, sonst bleibt es eine Bastellösung. Der Netzschalter ist da schon besser.
Wenn längere Zeit Kurzschluss sein muss, weil die Platine z.B. "beim Service" ist, kann man die Schaltstellung durch Klebeband fixieren, evtl. noch mit Beschriftung "Nicht Schalten!"
Wird der Kurzschluss nämlich entfernt, geht Dein Windrad dann durch.

Viele Komponenten sind für Hutschienen-Montage. Für die Windkraft allerdings eher nur Si-Automaten (LS-Schalter) von Belang oder dieser Zähler aus dem Shop. Hoffe aber, dass Dein WR das schon kann. Sonst kann man einen extenen mechan. Zwischen-Zähler nachsetzen. Ist auch billiger (wenn nicht extra geeicht) Kann aber auch zählen.
Bei so einem intelligenten Zähler müsstest Du vom WR noch einmal in den Schaltkasten, bevor der Anschluss dann ans Netz geht.

Noch einmal Schaltkasten oder Gerät:

Wenn Du außer den gelöteten "Lüsterklemmen" auf der LP keine zwischengeschalteten Klemmanschlüsse nach draußen hast, sollten oder müssen alle diese Leitungen flexiebel sein (Litzendraht).
Ansich kein Problem. Sind nur teuerer als Leitungen mit massiven Drähten.
Auch die Kontaktierung vom Gleichrichter - sinnvoller Weise zuerst zum Kurzschluss-Schalter geführt - darf nicht aus Massivdraht bestehen.
Die sind nämlich nicht dafür gemacht, nach der Erstinstallation noch mehrmals bewegt zu werden (Bruchgefahr). Aus dem gleichen Grunde eignen sie sich nicht zur Kontaktierung von Elementen an der Front-Tür.
Im Übrigen üben sie zu viel Kräfte auf eine LP aus.

2 flexibele Leitungen dürfen in 1 Flachsteckhülse verpresst werden, wenn groß genug und mit richtiger Zange. Man kann aber im Zweifel zusätzlich verlöten.
Verpressen von Massivdraht in Flachsteckhülsen sollte oder muss unterbleiben, da Kontaktierung nicht sicher.

Man kann den Kompromiss in der Weise finden, dass man alles, was nur an der LP kontaktiert werden muss, zudem noch aus dünnen Leitungen bestehen kann, direkt an der LP klemmt.
Zusätzlich kann man noch eine - dann kurze - Lüsterklemme/(Hutschiene mit Reihenklemmen) setzen, für den Rest.


Zum Th für die Üb-Si. vom Typ BT 145/800 sind Irritationen entstanden, die daran liegen, dass Reichelt eben nicht nur preiswert, sondern manchmal auch billig ist.
Zu sehen ist eine Bauform To 220, also für hergebrachte Montage und Kühlkörper-Eignung. Das Datenblatt bezieht sich aber auf Bauform SOT 404 . Das ist eindeutig SMD-Technik.
Bitte um Mitteilung, ob Du eine Bauform mit Montageflansch und Verschraubungs-Loch hast. Dann kann man dafür einen kleinen Kühlkörper aus suchen.

Grüße, W.
danile
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 06.10.2013 - 18:55 Uhr  ·  #139
Hallo,

Ich werde den Wippschalter verwenden, weil er besser einzubauen ist.
Der Wechselrichter hat einen Zähler für AC und das Messgerät einen für DC. Allerdings brauche ich noch zwei externe AC Zähler, da dies ja Vorschrift ist.

Das Gehäuse wird außen erstmal drei Kabelverschraubungen bekommen, da Lüsterklemmen an LPs dies nicht aushalten würden. Die Kabelverschraubungen kosten ja ohnehin nicht viel. Es müssen auf alle Fälle drei Schalter (Lastwiderstand, LED Display Hintergrundbeleuchtung, Kurzschlussschalter) und eventuell noch ein vierter Schalter für die Trennung vom Wechselrichter, aber da muss ich mal gucken, ob ich einen Schalter verwende oder einfach nur ein Kabel aus dem Wechselrichter ziehe. Zudem muss die gesamte Platine des Messgeräts an der Tür montiert sein, da das Display fest mit der LP verbunden ist. Um die LP, die nicht an der Tür ist, zu entlasten, werde ich entweder an die Gehäuserückwand Kabelzugentlastungsschellen befestigen, wo keine LP ist oder etwas ähnliches.

#Thyristor:
Mein Thyristor hat ein Verschraubungsloch mit Montageflansch. Die Rückseite ist zudem mit einem weißen, glänzendem Zeug beschichtet.




Ich habe eingeplant, den Thyristor mit diesem Kühlkörper zu kühlen.
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Re: Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

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Gepostet: 07.10.2013 - 11:17 Uhr  ·  #140
Zitat geschrieben von andreas6

Hallo,

ein zweipoliger Schalter reicht völlig aus, um drei Phasen kurzzuschließen.

MfG. Andreas


Hey!
Klaro! Hatte zu schnell geschossen... Habs auch mit einem 2Poligen Schalter gelöst... ;)

Genauergesagt hab ich bei mir folgende Erweiterung geplant:

1x ein manueller Wippschalter um das Ding per Hand abzustellen.
1x ein 24Volt Relais welches von der Steuerung (in abhängikeit der Windgeschwindigkeit und Rotordrehzahl) den Geni im Notfall kurzschließt. >> Hoffentlich rauchts mir dabei nicht komplett ab.... :'(
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