Überspannungsschutz/Last bei Netzausfall

Hallo,

nun ist mein Windrad fast fertig. Ich beschäftige mich zurzeit mit der Elektronik. Eingebaut wird eine Sicherung, die bei 10A durchbrennt. Mal angenommen, der Wechselrichter schält ab, aus welchen Gründen auch immer, die Sicherung brennt durch oder das Netz fällt aus. In diesen Fällen wäre das Windrad dann sich selbst überlassen, was aber auf keinen Fall passieren darf. Deshalb habe ich mir Gedanken über eine Schaltung gemacht, die eine Last hinzuschalten soll und das Windrad runterbremsen soll. Folgende Schaltung ist mir dabei eingefallen:



Verwendet werden 2x ZD56 und BT 145 800R. Die Schaltung soll bei einer Spannung von ca. 112V durchschalten. Bei dieser Spannung in etwa kommt es dann zum Zener-Effekt. Der Thyristor zündet und die Last von 9Ohm verbrät die Leistung. Zu erwarten ist dabei ein maximaler Strom von ca. 15A.
Der Widerstand R2 sollte eigentlich so berechnet werden: 120V/(2*0,03A), da es ja zwei Dioden sind, aber das ist ja der maximale Strom, weswegen ich mit 0,03A gerechnet habe.

Ich würde nun gerne wissen, was es daran zu verbessern gibt- Mehr Widerstände? Andere Widerstände? Anderen Thyristor verwenden,...?- Und wenn möglich mit Rechnung, damit ich es besser nachvollziehen kann und eigenständig sein kann.

Noch was: Ich suche einen Schalter für 120V/15A DC. Alle, die ich bisher gefunden habe, waren AC.

Ja klar, stimmt Ansonsten stimmen die Widerstände, die Schaltung, der Thyristor und auch die Dioden sind richtig gewählt?

Die Daten des Thyristors:
Average gate power over any 20 ms period - 0.5 W
IGT Gate trigger current VD = 12 V; IT = 0.1 A - 5- 35 mA
IL Latching current VD = 12 V; IGT = 0.1 A - 25- 80 mA

Ehrlich gesagt weiß ich nicht so richtig, wie die Widerstände berechnet werden müssen. Soll die Last eigentlich in die Anode oder Kathode?

Widerstand der Z-Diode:
Izmax=1,3W/56V=23,2mA => Izmin=2,32mA
R2=(112V-56V)/7mA= 8kOhm. Ich habe mit 7mA gerechnet, damit Izmin nicht unterschritten wird
Ich weiß ehrlich gesagt nicht, welche Spannung ich einsetzen muss, weil die WKA dreht hoch und ab 112V sinkt die Spannung ja wieder, weil bei diesem Punkt die Schaltung durchschält.
Wie man den Vorwiderstand fürs Gate berechnet, weiß ich eigentlich auch nicht.

Vielen Dank!


Warum 0,1mA? Nicht 0,1A (Datenblatt)?


Mit 2,32mA rechnest du mit dem minimalen Strom. Sollte man diesen Wert nicht lieber auf ca. 4mA hochsetzen, damit der Thyristor auch gewiss zündet?

Noch eine Frage: Am rechten Teil der Schaltung (Thyristor und Lastwiderstand) liegt ja die ganze Spannung (124V) an, richtig?

Kann man Schalter, die auch 250V/20(4)A AC ausgelegt sind auch für 130V/14A DC verwenden oder wie finde ich geeignete Schalter?

Welche Berechnungen?



Stimmt das dann so?
Folgende Bauteile: Thyristor, 2x Z-Diode, 3kOhm, 120 Ohm

Schalter verwendbar?

Wie siehts mit dem Schalter aus- ist der verwendbar?

Ich habe die Schaltung nochmal umgeändert auf eine niedrigere Einschaltspannung. Ich habe daher nur eine Z-Diode mit 1,3W und 100V genommen.Folgende Berechnungen:

Izmax=Ptot/Uz=1,3W/100V=0,013A
IZmin=0,1*Izmax=0,0013A
R1=12V/0,003A=4kΩ
R2=(4000Ω*0,003A)/0,1A=120Ω
P(R1)=12V*0,003A=0,036W
P(R2)=12V*0,1A=1,2W
Pz=100V*0,003A=0,3W

Für R2 habe ich einen 2W Widerstand verwendet.
Ich verwende den gleichen Thyristor aber wieder.

Sie sollen Lasten hinzuschalten und, wenn das Windrad durch die Lasten schon fast steht, den Genrator kurzsschließen.

Nein, diese werde ich nach dem Schalter vor dem Wechselrichter anbringen, damit ich das Windrad noch manuell bremsen kann, wenn etwas sein sollte.

Sprich- wie würdest du die Widerstände auslegen?

Also mit Imax rechnen. Ist jetzt ein bisschen blöd, weil ich die Widerstände schon bestellt habe

Aber vielleicht habe ich noch passende Widerstände zu Hause. Morgen soll die Anlage mal auf Leistung getestet werden und die Sturmsicherung auch. Diese Schaltung werde ich, wenn ich sie noch fertig bekomme, auch testen.