Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Wie kann ich ein PWM bei Drehstrom realisieren?
Steffen-Fricke
28.10.2005, 02:09
Ich möchte mit dem µC ein Drehstrom-Motor (Gebläse max. 1kW) regeln.
Kan ich einfach über drei MOSFET's die Phasen an und aus schalten? Natürlich müsste mach die MOS's über Optokoppler ansteuern.
Gruß
Steffen
mosfets schalten Gleichspannung.
schau dir mal an wie ein frequenzumrichter funktioniert....
:)
Schau mal bei Analog Devices die haben Datenblätter zu diesem Thema.
Du mußt die 3 Phasen gleichrichten und dann wieder zu einem Wechselstrom umsetzen und dabei den Strom beachten.
Ist nicht ganz so einfach, es gibt fertige IC's die so was unterstützen -> AD
Gruß
DiWe
Hi,
ich habe das schon öfters in der Industrie gesehen. Gleichrichter, fetter Elko und dann 6 Halbleiter hinten dran, vermutlich MOSFETs. Daneben saß ein popliger PIC. Dieser hatte sogar den Gleichrichter bestehend aus tyristoren gesteuert.
Sah simpel aus, aber die EMV Entstörmaßnamen nahmen 3x so viel Raum ein wie der eigentliche Wechselrichter.
Gruß
Elmar
OK-Tronik
28.10.2005, 15:37
So was nennt sich Frequenzumrichter (Zwischenkreisfrequenzumrichter) und bekommt man fix und fertig zu kaufen. Die Dinger sind heute auch nicht mehr so teuer, erst recht nicht für 1kW. Mitsubishi bietet so etwas z.B. an. Aber auch ABB, SIEMENS, AEG, VECTRON oder VOID und viele mehr.
Übrigens diese Dinger haben sogar zu teil integrierte Regler, optimiert für Pumpen, Lüfter oder Transportbänder.
Steffen-Fricke
31.10.2005, 16:00
Ließe sich nicht auch ein PWM mit hilfe eines Triac realisieren? Wie gesagt, die Anforderungen sind nicht besonders hoch, soll nur ein Gebläse in meinetwegen 10 Geschwindigkeitstufen geregelt werden, soll halt nix kosten. Was ist bei der Entstörung eines Triacs zu beachten?
Gruß Steffen
Was ist bei der Entstörung eines Triacs zu beachten?
Gruß Steffendass die verbleibende Störemmission unter der vorgeschriebenen Grenzkurve bleibt -> geeichtes Messprotokoll.
Ein Gebläsemotor ist doch sehr träge. Wie wäre es den mit einer Vollwellensteuerung?. Da hättest du weniger EMV-Emmission als bei einem Phasenanschnitt.
Michael
Steffen-Fricke
31.10.2005, 19:03
Wie funzt soetwas?
Mittels Nulldurchgangsdetektor, die Triacs werden nur im Nulldurchgang gezündet und jede nte Welle komplett ausgelassen, aber natürlich must du immer für alle 3 Phasen also 120 Grad versetzt die komplette Welle durchlaufen lassen sonst könnte es zu Abremsungen durch Drehfeldrichtungswechsel kommen solange der Schlupf während des Anlaufes noch recht groß ist.
Wirehead
01.11.2005, 04:40
Hallo,
wenn der motor 6 Ausführungen hat und im stern geschaltet ist, einfach sternbrücken durch nen drehstrom-brückengleichrichter ersetzen, hinter den gleichrichter einen mosfet und da PWM draufbrügeln. Die Störabstrahlung wird sich wohl auch in grenzen halten, der größte teil wird wohl von der wicklung gefressen werden. Naja EMV mäßig wohl auch nicht so toll aber es wird wohl eh kein CE zeichen drauf kommen oder? Getestet hab ich es nocht nicht, müsste aber gehen...
Früher hatte man auch keine frequenzumrichter um lüfter zu regeln, da nahm man einfach widerstände bzw. Stelltrafos her und hat über den schlupf geregelt, das ist heute in bestimmten fällen noch stand der Technik.
Ein Umricher bringt bei nem schnöden lüfter auch keinen vorteil.
Gruß
Torsten
die Frage war:
Wie kann ich ein PWM bei Drehstrom realisieren?
<HR style="COLOR: #d1d1e1" SIZE=1><!-- / icon and title --><!-- message -->Ich möchte mit dem µC ein Drehstrom-Motor (Gebläse max. 1kW) regeln.
Das ist eine gute Frage.
Da frage ich : hast Du schon einmal zB einen 24V Gleichstrommotor mit PWM
angesteuert? hast Du auch wirklich geregelt?....(natuerlich mit Erfassung der Drehzahl ueber Encoder)?
Hast Du schon einen DC-Motor zB 180V mit Leistungsmosfet zB IRFP460
zum Laufen gebracht?
Ich denke,wenn Du das geschafft hast,dann bist Du bereit den heutigen Wunsch zu ueberdenken.
Elmar sprach von einem popeligen PIC und viel krimskrams darumherum...
Bis es mal laeuft knallt es bestimmt XX mal und die Zuverlaessigkeit ist
fraglich.
Da lobe ich mir die Widerstaende die genannt wurden.....ein Frequenzumrichter ist wahrscheinlich eine der schwierigsten Uebungen im MikroControlleranwendungsgebiet.
Hier sagt man: wer zu viel will bekommt am ende garnichts.
:)
Steffen-Fricke
01.11.2005, 10:02
Hallo,
Drehzahlregelung bei 12V Gleichstrommotor hab ich schoin gemacht, war zwar kein PID Regler sondern nur ein P-Regler, aber für die Anwendung war es absolut ausreichend.
In diesem fall brauche ich natürlich keine Regeleung, sorry da hab ich mich falsch ausgedrückt, es muß auch nicht umbedingt PWM sein.
Ich möchte einfach nur ein Gebläse mit dem µC Steuern! Mir würde es schon reichen wenn das gebläse in 10 Stufen (10% Schritte) gesteuert werden könnte.
Das mit der Vollwellensteuerung hört sich doch schon mal ganz gut an ;)
Wie wuerdest Du das machen? Einfach jeweils im Nulldurchgang anfangen zu zuenden,eine gewisse Anzahl Halbwellen durchlassen und warten bis zur erneuten Zuendung.?
Das scheint echt einfacher zu sein....
:)
PS mit welchem MC spielst Du?
Mittels Nulldurchgangsdetektor, die Triacs werden nur im Nulldurchgang gezündet und jede nte Welle komplett ausgelassen, aber natürlich must du immer für alle 3 Phasen also 120 Grad versetzt die komplette Welle durchlaufen lassen sonst könnte es zu Abremsungen durch Drehfeldrichtungswechsel kommen solange der Schlupf während des Anlaufes noch recht groß ist.zur Vollwellenelektronik reicht doch statt Thyristor eine Triacsteuerung. Was du da beschreibst, erinnert mich eher an Pulsgruppensteuerung (z.B. bei Loetstationen). Finde ich aber auch interessant, jedenfalls im Zusammenhang mit echten Drehstrommotoren-haste einen weiterfuehrenden Link dazu?
edit-> P.S.: wahrscheinlich haste daran gedacht?
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-103473.html#103557
habe ich gerade nicht , aber die sache ist doch klar.
für Steuerungen
werden n Wellen im Winkel von 120° vesetzt durrchgelassen und m nicht dazu braucht man 3 nulldurchgangsdetektoren und zwei zähler welche sich gegensitig bei overflow starten gleichzeitig mit dem on zähler wird die zündung der triacs bei nulldurchgang erlaubt der nulldurchgangsdetektor an L1 triggert die Zähler
für Regelungen
immer wenn die Rotationsgeschwindigkeit unter einen Minwert sinkt werden die Zündungen während des Nulldurchgangs erlaubt bei Überschreiten von Umax wird das zünden unterdrückt. So gibt es eine saubere Zweipunktregelung,
die Trägheit des Lüfterrades reicht aus die Hysterese nicht zu breit werden zu lassen.
hallo,
die technische Realisierung waer mir ja schon klar. Ich dachte eher an ein paar Diagramme, die die typischen Zusammenhaenge zwischen Drehzahl, Drehmoment, Schlupf, Kippmoment, Motorwindungstemperatur etc. bei der Ansteuerung aufreissen :D
aber vielleicht ist das ein Thema zum Basteln im langen Winter...
sorry,
aber das ist sehr speziell und von tausenderlei parametern einer konkreten Anlage abhängig.
und so pauschal nicht zu haben
..... lange Winterabende machen schlau
ich danke dir, Winne, jedenfalls hast du mich auf e. Idee gebracht, fuer einfache Faelle eventuell einen FU zu ersetzen...
Die Sache mit einer Vollwellensteuerung ist glaube ich doch nicht das Gelbe vom Ei.
Nimmt man Wellen weg,dann veringert sich die Leistung ...die Frequenz bleibt aber gleich ! Und die Drehzahl ist ja an die Frequenz gebunden.
Eine Vollwellensteuerung wie oben vorgeschlagen ist fuer Heizungsreglung optimal einsetzbar.
Was meinst Du Rudo?
:)
...die Frequenz bleibt aber gleich ! Und die Drehzahl ist ja an die Frequenz gebunden.
:)
Hallo edgar,
hier idealisierst du stark. Wir reden von Asynchronmaschinen. Deren Wirkungsgrad steigt sogar mit dem Schlupf, jedoch nur bis zum Knickpunkt, welcher jedoch von wieder der zugeführten Leistung abhängt. Alles in Allem wirklich sehr spezifisch und an die jeweilige Anlage gebunden. Somit hatte Rudo mit seiner Fragestellung garnicht so unrecht. Und das wäre Stoff für mindestens eine Diplomarbeit zumal wenn man noch mehrpolige Maschinen betrachtet.
Klar bei einer Heizung spielt das keine Rolle. Aber Heizen mit Strom ?, ist mindestens teurer als jeder andere Energieträger.
selbst wenn man die Frequenz etwas veraendern kann, dann weiss man noch nicht, welche Geraeuschkulisse sich einstellt (weswegen man vielleicht die Drehzahl erniedrigen wollte;) ) und wielange die Lager halten.
Heizen mit Strom tue ich seit einiger Zeit in meinem Wintergarten (9x4m) mit einer Waermewelle 750W. Die Tuer zum Wohnzimmer ist immer offen. Ich bin sehr zufrieden, haette keine Lust mehr, dort extra Heizkoerper zu installieren.
Hi Winne,
das Heizen beziehe ich nicht auf Wohnraeume sondern auf Maschinen wie zB einen Extruder fuer Herstellung von speziellen Kunststoffen ....Industrieprozesse.
Auf der anderen Seite haben Ventilatoren eine enorme Stromaufnahme .
Eine verringerte Leistungszufuhr laesst die Drehzahl eher zusammenbrechen...
Dann kommt noch hinzu wie der Motor beschaltet ist: Stern oder Dreieck.
Ein FU ist auf jeden Fall die bessere Loesung fuer Drehzahsteuerung.
:)
Hi Winne,
Ein FU ist auf jeden Fall die bessere Loesung fuer Drehzahsteuerung.
:)
Keine Frage, aber auch nicht gerade billig. Aber du hast Recht Fu`s verbreiten sich wie der Wind. Ich erinnere mich noch, wie der erste Halbleiter-FU in unserem Kraftwerk für Versuchszwecke und wenige kW gerade zu nen Schrank und ne Wissenschaft dazu war. Heute gibt es sie in jeder Größe und mit unzähligen Parametern zur Anpassung in zahlreichen Anwendungen ich bin begeistert von ihnen. Sie machen den Asynchroner zur Universalmaschine schlechthin.
Also zum Wintergarten-Heizen tut es ein hundsgemeiner Dimmer aus dem Baumarkt. 3 Stück davon nebeneinander in eine 3er Unterputzdose, je einer pro Heizwicklung und Phase.
Zum Frequenzumrichten gibt es einen Chip, der das alles managed (HEF4xxx); nur würde ich mir dann doch lieber einen fertigen Frequenzumrichter kaufen.
(mit 3 Jahre Garantie... etc. pp..) Google mal: "Fa. Lust, Waldgirmes (bei Wetzlar)"
Zum Frequenzumrichten gibt es einen Chip, der das alles managed (HEF4xxx); ???, sowas ist bei mir als CMOS4000er Serie von Valvo abgespeichert, aber ein FU-Controller???
Hat jemand einen Tip, wo man nachbaubare FU-Schaltungen findet? Im einem Elektor2000-Heft hab ich mal gelesen ...
edit:P.S.: hab da mal was mit schoenen Bildern rausgesucht:
http://www.freescale.com/files/microcontrollers/doc/app_note/AN1590.pdf
Wenn Deine Motorsteuerung nix kosten soll, dann nimm Deinen µC und 10 Relais und 10 vers. große Widerstände (müssen natürlich dimmensioniert werden).
Schließe den Motor L1,L2,L3 an U1,V1,W1 an. Nimm die Widerstände und die Relais und bau dir eine Widerstandsdekade auf. Die schließt Du dann an U2,V2,W2 an. Je nachdem wie schnell Dein Motor laufen soll, schaltest Du dann dementsprechend die Widerstände zu/ab. Sollte im 1kW Bereich keine Probleme geben.
Gruß
Pepe
So ist so das Prinzipschaltbild aus!
Gruß
Pepe
...ist heute eigentlich der 1° April ?....
OK-Tronik
10.11.2005, 11:26
@pepe
Dein Prinzipschaltbild ist aber für einen Schleifring Asynchron Motor (SL-ASM) und nur diesen kann man mit Stellwiderständen die durch Kurzschlussbrücken verändert werden in der Drehzahl einstellen. Steffen hat aber denke ich mal einen reinen Asynchron Motor, also mit Käfigläufer (Kurzschlusskäfigläufer) und den kann man nur mit einer Änderung der Eingangsfrequenz in der Drehzahl verändern. Es sei denn man hat einen Speziellen ASM – Dalander (Drehzahlverhältnis immer 1:2 umschaltbar) oder einen Polumschaltbaren Motor.
Die Drehzahl eines ASM berechnet sich aus Polpaarzahl und Netzfrequenz.
Hallo,
OK-Tronic hat Recht!
Die Drehzahl eines Asynchron Kurschlußläufers läßt sich nur über die Frequenz regeln.
Wird eine Drehzahlregelung gewünscht, so benutzt man einen Schleifringläufer Motor. (Synchron oder Asynchron).
Gruß Manni
Hi,
Wenn man die Widerstände rund um den Motor befestigt, so friert der wenigstens nicht ein. Aber ansonnsten hat dieses verfahren keinen einzigen Vorteil, selbst wenn der passende Motortyp verwendet wird.
Ich weiss jetzzt nicht mehr welche Seilbahn das war, aber die hat eine dicke Asynchronmaschine, die einen Gleichtstromgenerator antreibt. Die Drehzahl des Seilantriebsmotor wurde da über die Erregerspannung des Generators gesteuert. Damals in den 60ern gab es nichts besseres.
Gruß
Elmar
...hat denn jemand noch weitergehende Info zum "cycle stealing" - komplette Halbwellen wegschalten-???
Rudo,
meinst Du einfach Vollwellen auslassen zB 1-on 2off...was gibt das dann fuer eine Frequenz?
Stotter50herz?
:)
cycle stealing...fahrraeder stehlen ?
Rudo,
meinst Du einfach Vollwellen auslassen zB 1-on 2off...was gibt das dann fuer eine Frequenz?
Stotter50herz?
:)
cycle stealing...fahrraeder stehlen ?ja, ich denke an Sanft-Anlauf bzw. Abbremsen ohne Frequenzumrichter aber mit Microcontroller an e. Asynchron Drehstrommaschine (1kW). Einfach ein paar Halbwellen klauen (natuerlich so, dass kein Gleichanteil entsteht). Die Frequenz soll nur kleiner werden.
OK-Tronik
12.11.2005, 14:23
@Rudo
dadurch wird die Frequenz "nicht einfach so kleiner" sondern der Schlupf des Motors größer und dadurch auch gleichzeitig seine Verlustleistung. Dies hat zu folge das er auch unter ungünstigen Umständen seinen Temperaturbereich überschreitet. Für Temporären Betrieb (Sanftanlauf oder abbremsen) kein Problem, im Dauerbetrieb (Lüfter) aber nicht so dolle.
Hinnzu kommt noch wenn nach deiner "Theorie" die Frequenz bei weglassen von Halbwellen kleiner wird, wird der Widerstand XL der Wicklung ebenfalls kleiner. Das wiederum bedeutet der Strom wird größer. Es macht nur sinn über die reine Frequenz zu gehen. Ich verstehe auch nicht das Problem, weil so teuer sind Frequenzumrichter nun auch wieder nicht. Eine Möglichkeit wäre eventuell noch ein Stelltrafo. Wobei das einstellen der Drehzahl dann auch über das vergräßern des Schlupfes geht und keine Konstante Drehzah darstellt.
klar, fuer Einzelstuecke hab ich mich schon bei Auktionen mit FUs versorgt :)
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