Gleichrichter mit Spannungsverdopplung

immer gut, wenn man Optionen hat
 
o_lampe
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Gleichrichter mit Spannungsverdopplung

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Gepostet: 29.09.2022 - 08:26 Uhr  ·  #1
Hallo,
viele Threads hier beschäftigen sich mit der oft schwierigen Anpassung der einzelnen Komponenten zueinander.
Da wäre ein Gleichrichter mit kaskadierbarem Spannungsverdoppler doch nett? Vielleicht wird das Konzept ja auch schon verwendet hier?
Neu ist die Schaltung nicht und schon bestens beschrieben bei Wikipedia.
Ein Vorteil der dort noch nicht erwähnt wird ist der Punkt, dass die Schaltung keinen Strom zieht, wenn der Rotor still steht.
Bei DC-DC Boostern bin ich mir da nicht so sicher?

Ich werde das jedenfalls heute mal testen mit meinem 8W Schrittmotor-Geni.
FamZim
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Re: Gleichrichter mit Spannungsverdopplung

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Gepostet: 29.09.2022 - 10:05 Uhr  ·  #2
Hallo

Wenn die beiden Wicklungen keinen Kontakt untereinander haben können die einzeln gleichgerichtet werden.
Da sie aber versetzt die Spannung generieren muß jeweils zwischengelagert werden in einem grösseren Elko.
Die können dann in reie geschaltet werden.
Für die Spannungsverdoppelung braucht man 2 Gleichrichterbrücken, und 2 "Bipolare" Kondensatoren.
Die Kondensatoren kommen , wie auch eine der Brücken an die Spannungs Quelle, die Enden der Kondis an die zweite Brücke.
Die Ausgänge der beiden Brücken dann in reie schalten.
Für ausreichet hohe Strombelastung Kondensatoren grösser als 1,000 µF wählen es könne auch jeweils 2 Elkos mit + susammen, und dann die - Anschlüsse als Anschlüsse genommen werden.
Der Vorteil dabei ist das es von dehnen sehr kapazitäten gibt.

Gruß Aloys.
o_lampe
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Re: Gleichrichter mit Spannungsverdopplung

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Gepostet: 29.09.2022 - 12:27 Uhr  ·  #3
Laut Wiki gehen auch unipolare Elkos. Bei der Delon-Schaltung gut zu erkennen, dass die Kondensatoren jeweils nur eine positive Halbwelle sehen. Da brauchts dann auch nur 2 Ds und 2Cs für eine Vollbrücke.

Würde ich die beiden Spulen des Steppers dann noch separat gleichrichten und die Ausgänge in Reihe schalten, hätte ich die 4-fache Spannung (abzüglich 4x Diodenspannung)
Che
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Re: Gleichrichter mit Spannungsverdopplung

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Gepostet: 29.09.2022 - 13:13 Uhr  ·  #4
Ist eben nur so, dass mit einer Halbwelle eines Vollsinus nur jeweils ein C aufgeladen wird, danach der andere,
Bei Belastung aber dennoch beide Cs zugleich entladen werden.
Kann heißen, dass es eine recht "weiche" Spannungquelle wird, was nicht nur Nachteile haben muss.

Müsstest das aber mal durchrechnen, was für Cs gebraucht werden, wenn wirklich bei 600W oder auch nur 300W die Spannung verdoppelt werden soll von 12V aus!

Auch erscheint mir die Schaltung nicht gut Drehstrom-konform zu sein. Auf dieser Basis aber arbeiten die meisten ernst zu nehmenden Generatoren.
FamZim
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Re: Gleichrichter mit Spannungsverdopplung

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Gepostet: 29.09.2022 - 15:48 Uhr  ·  #5
Hallo

Eigener Versuch aus Interesse
2 Elkos bipolar geschaltet, je 5 000 µ F an 5 V Wechselspannung 50 Hz, ließen genau 5 A Wechselstrom fließen.
Wichtig ist Kapazität und Frequenz !

Gruß Aloys.
Che
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Re: Gleichrichter mit Spannungsverdopplung

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Gepostet: 29.09.2022 - 16:15 Uhr  ·  #6
Und wieviel Spannung war da noch am Ausgang? Oder war das ein Kurzschlussstrom.
o_lampe
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Re: Gleichrichter mit Spannungsverdopplung

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Gepostet: 30.09.2022 - 19:08 Uhr  ·  #7
Ich habe mit zwei verschiedenen Steppern einige Tests durchgeführt.
Grundsätzlich scheint es so zu sein, dass jede Phase einzeln gleichgerichtet und "hochgewuppt" werden muss.
Alle Experimente, die Spulen in Reihe oder Parallel an nur eine Delon-Schaltung anzuschliessen, brachen bei Leistungsabnahme zusammen.
Bei niedrigen Spannungen kommt noch dazu, dass die doppelte Diodenspannung den Wirkungsgrad stark verschlechtert. Das ist zwar bei allen Genis so, hier fällt es nur unangenehm auf, wenn man mehrere Stufen kaskadiert.

Ich habe auch gemerkt, dass die Leistung sich irgendwann nicht mehr steigern ließ. Ob das an den vielen Polen des Steppers liegt oder am Innenwiderstand der Elkos kann ich nicht sagen. Die Dioden sollten mit hoher Frequenz eigentlich klar kommen.

Einen kleinen BLDC will ich noch testen mit Drehzahlkoeffizient 80kV, der braucht aber noch höhere Drehzahlen.
Falls jemand noch einen Pancake Motor aus einem Camera-Gimbal hat mit niedrigerer kV, den würde ich auch gern testen
Che
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Re: Gleichrichter mit Spannungsverdopplung

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Gepostet: 30.09.2022 - 21:30 Uhr  ·  #8
Was ist ein BLDC? Vielleicht lenkst Du Dein geistiges Auge langsam auf Drehstromgeneratoren. Die Stepper sind sicher nicht das Mittel der Wahl. Auch hatte ich ausgerechnet, dass Du bis ca. 50W umsetzen musst.
FamZim
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Re: Gleichrichter mit Spannungsverdopplung

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Gepostet: 01.10.2022 - 09:09 Uhr  ·  #9
Hallo

Ein BLCD Motor ist ein B-ürsten L-oser Gleichstrommotor, eben ohne Kolektor.
Er wird elekstronisch komutiert, ist eine Drehstrommaschine mit Magneten.
Die Stepper laufen auch mit nur 2 Phasen wenn Magnete im Spiel sind, laufen aber etwas ruckartiger.

Mein Versuch war mit Kurzschlußstrom, der steigt mit der Kapazität, darum hatte Ich ja schon die 5 000 der genommen, grösere liegen hier nicht rum, alles mit null Euro Einsatz.

Gruß Aloys.
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Re: Gleichrichter mit Spannungsverdopplung

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Gepostet: 01.10.2022 - 09:25 Uhr  ·  #10
Aloys hat's ja schon beschrieben,
Ich habe mal ein paar grössere Statoren umgewickelt auf 15kV (15 UPM/Volt) für meine E-Autos als Ersatzantrieb für Servolenkung oder Klimakompressor. Für Generatorbetrieb müssten wohl noch ein paar Windungen mehr drauf.
 

 
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Re: Gleichrichter mit Spannungsverdopplung

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Gepostet: 01.10.2022 - 09:42 Uhr  ·  #11
Gut dass Du es dazu geschrieben hast! Denn 15kV sind bei mir (und anderen?) ansonsten 15 Kilo-Volt.

@Alois: Kurzschlussstrom, dachte ich mir. "Weiche" Spannungsquelle hatte ich vorhergesagt.
o_lampe
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Re: Gleichrichter mit Spannungsverdopplung

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Gepostet: 01.10.2022 - 09:48 Uhr  ·  #12
kV ist bei Motorberechnungen die Drehzahlkonstante und kT entsprechend die Drehmomentkonstante.
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Re: Gleichrichter mit Spannungsverdopplung

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Gepostet: 01.10.2022 - 11:30 Uhr  ·  #13
V wohl eher wie Spannung (-skonstante) aber o.K. Muss in einem solchen Forum eben erklärt werden.
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