Pulsierende Spannung messen!

Hallo zusammen

Da die Spannung am Stellereingang eine Gleichspannung ist, aber durch die endnahme für Motorströme pulsiert, kann das den Steller stören oder gar ruinieren!
Es sind darum schon Kondensatoren eingesetzt die das im allgemeinen verhindern.
Durch längere oder zu dünne Kabel und hohe Ströme verschärft sich die Sache aber zunehmend.

Ich denke man solte mal messen wie groß die Spannungsschwankungen den sind.
Mit einem Spannungsmesser für Wechselspannung alleine geht es wohl nicht.
Wenn aber ein Kondensator in die Leitung geschleift wird der die Gleichspannung auskoppelt sollte es mit jedem ~ Spannungsmesser gehen.
Dann braucht man nur noch wissen wie viel der Steller tolleriert ( 2 % ? 5 % ) und kann nachrüsten oder nicht.
An einem Antrieb der OK ist kann ja mal zuerst ermittelt werden .

Werd ich bei gelegenheit selber auch mal messen .

Gruß Aloys.

Hallo Aloys.

da es sich nicht um Sinusspannungen handelt braucht man ein Dreheiseninstrument oder eins mit RMS. Die einfachen zeigen nicht den richtigen Wert an.

Gruß
Werner

@ Alois

um vernünftige Messungen machen zu können wirst du wohl ein Speicheroszi oder einen Oszivorsatz für einen PC benötigen.


Gruß

Thomas

Hi

Ich versuche immer mit Logik an eine Sache heran zu gehen !
Ein Dreheisen scheidet daher schon aus da es mit steigenden Frequenzen nichts anfangen kann.
Meines, ja ich habe eins, gibt max 150 Hz an, für Spannungsmessung.
Das Dreheisen wimmelt sich die Ummagnetisierung bei steigender Frequenz mit Ummagnetisierverlusten ab !
Die durchgeschalteten Frequenzen liegen aber schon bei 2 000 Hz.
Das ich nur Effektiefspannungen messen kann, ist mir auch klar.
Und mit Oszi die genauen Spannungsspitzen sehen kann auch.
Da aber überhaubt keine Werte bekannt sind, kann man wenigstens vergleichen zwischen Lehrlauf, Halbgas und Vollast.
Auch (zu) lange Kabel könnten erkannt werden.
Mehr will ich ja gar nicht, nicht die 3te Stelle hinter dem Komma , die vorne sind wichtig.

Gruß Aloys.

Hallo Aloys,

bei uns war es Vorschrift auch bei einer höheren Frequenz ein Dreheisenmessgerät zu verwenden. Da ich keins dabei hatte habe ich ein normales genommen. Das hat dann einen fast 6 Stelligen DM Betrag gekostet.

Gruß
Werner

Hi

Tja da kann ich nichts zu sagen ABER :
Eines UNSERER Kraftwerke ist bei der Einweihungsfeier, nach dem Hochfahren und Synkronisieren vom Ehrengast per Knopfdruck ans Netz gegangen !!! ( So ging die Mähr ! ).
Der Erfolg alle Turbienenschaufeln abgerissen
Am Verbindungsflansch (Turbinen-Generator) alle 24 Steckbolzen 40 mm Ø abgeschert, Generator schwerst geschädigt, und vom Fundament losgerissen.
Und schon war Überstunden angesagt.
Ursache falsche Drehrichtung ????? ja hallo ???
Sicher alles geprüft und das ganze Zeugs .
Das CE Zeichen kann ich schon nicht mehr sehen aber das gehört nicht hier hin !

Gruß Aloys.

Hilf dir selbst dann hilft dir ----------

Wundert mich aber Aloys...

Im PSW Goldisthal...wo ich vor meiner Bundeswehrzeit bei Voith-Siemens geschafft hab, wurde eine Prozzedur eingearbeitet...wo alle Maschinen(2 Synchro, 2 Asynchron) innerhalb von 7 sec von Generator in Motorbetrieb gehen mussten. Sprich...trennen vom Netzt...NutzZulauf synchron mit Spesezulauf öffnen und Netzspannung einspeisen. DAS musste die Maschine abkönnen...dabei wurde auch die Verbiegung des Rotos mit Piezoelementen gemessen. Alles im Grünen.

Die Erschütterungen wurden 7 Kilometer weiter aufgezeichnet und ausgewertet.

Hi

Von Generator auf Motor Betrieb ist ja nicht das Problem .
Bei meinem Beispiel mußten 500 t (kompletter Turbogenerator) mit 3 000 U/min synkron in Gegenrichtung laufen , da stimmten die Stromschienen wohl nicht !
Das war ein VOLLKURZSCHLUß aber mit doppelter Spannung
Lange ists her .
Aber kann man nun den Oberwellenanteil über Kondensator messen ?
Man kann ja auch eine Gleichspannung und eine Wechselspannung in reie schalten !

Gruß Aloys.

welches Problem ?

welches Problem ?

Hi Aloys,

wenn Du den Regler in den vorgegebenen Spezifikationen betreibst, sollten die
Eingangskondensatoren ausreichend dimensioniert sein, damit ausreichend Glättung
und niedriger Ri (Der Akku alleine schafft die kurzen Impulse nicht zu liefern) vorhanden ist.
Für solche Messungen ist ein geeignetes Oszilloskop oder ein True RMS Meter angesagt.
Ein Dreheisen-Meßwerk misst den Effektivwert der gleichgerichten Spannung. Würde auch gehen,
aber welche Aussagen kann man dazu machen ? Messen ist das eine, die sinnvolle Interpretation
das andere (wichtigere) dazu.

Gruß
Klaus

PS: Wer mal ein Schaltfeld mit einem Sammelschienen-Kurzschluß aus einer 35kV/500V Direkteinspeisung
gesehen hat, weiss, was Enegietechnik ist. Als z.B. der Bergebrecher mit 2 mal 600kVA DAsyMot anlief,
rückte der Zeiger des Amperemeters nach etwa 5s von 2kA Marke des Meßgerätes ab und pendelte sich
irgendwo bei unter 1kA ein. Als dann ein Spezi genau in der Anlaufphase den Ausschalter drückte,
spuckte das Schütz in der Größe eines kleinen Kühlschrankes aus der Funkenlöschkammer einen Funken,
daß ich mir danebenstend fast in die Hose gemacht hätte.

Hallo Aloys,

die zu langen Leitungen sind doch in erster Line dadurch schädlich für Modellbauregler, daß sie zu hohen Ripple-Ströme in den Eingangs-Kondensatoren der Regler führen (der Akku ist "elektrisch fern" und kann die ELKOs nicht mitpuffern). Der Regler stirbt dann an überhitzenden/verpuffenden Eingangs-ELKOs aber nicht an Überspannung.

Um die maximale Länge der Akkuzuleitung abzuschätzen, muß der Ripple-Strom im den Zuleitungen gemessen werden (besser natürlich der Ripple-Strom in den ELKOs - der ist aber schwer zugänglich) und zusätzlich der Anstieg der ELKO-Temperatur gemessen werden.

Ein möglicher Versuchsaufbau ist hier beschrieben:
www.sinusleistungssteller.de/P01.pdf
... ist mit Bordmitteln nicht mehr zu machen, wie Du siehst.

Indirekt hast Du aber auch recht: lange Akkuleitungen können tatsächlich auch zum Überspannungstot des Reglers führen, wenn die in der Massenträgkheit des Motors gespeicherte Energie in kurzer Zeit generatorisch abgebaut werden muß (z.B. beim Bremsen aber auch im Fehlerfall, wenn der Regler das "Feld verliert" und außer Tritt kommt). Kurze Energiespitzen können bei langer Akkuleitung dann nicht mehr genügend schnell vom Akku "geschluckt" werden; die ELKOs sind für die Pufferung solcher Energien (viel) zu klein bzgl. ihrer Kapazität - ist auch der Grund, warum Modellbauregler nicht direkt an einem Konstanter betrieben werden sollen - Konstanter können idR keinen Strom aufnehmen. Das ist aber nicht der normale Betriebszustand, den Du untersuchen willst.

Gruß,
Rolf
www.SinusLeistungsSteller.de

Hä ?

Hä ?

Hallo Rolf,

Deine Ausführungen sind technisch nicht zu erklären. Sicher beeinflußt der
Widerstand der Zuleitung die Parameter, aber der einzige echte Grund, die Leitungen
so kurz wie möglich zu machen, ist die EMV-Seite. Wenn Du lange Zuleitungen hast,
wirken diese wie Sendeantennen, wenn pulsierende Ströme dort fließen, besonders betroffen ist hier der Reglerausgang.
Das pulsieren hält sich aber in Grenzen. Die Elkos glätten. Wenn signifikante Ripple-Ströme
auftreten, sind entweder die Elkos defekt oder nicht richtig dimensioniert.

Überspannung durch lange Leitungen ? Bei 500km Freileitung vielleicht,
aber nicht bei 30cm 4qmm in Deinem Flugmodell. Die induzierte Spannung berechnet sich
nach L mal di nach dt. Also die Änderung des Stromes nach der Zeit mal Induktivität.
Was eher möglich wäre: ein Schwingkreis, der entstehen könnte, dabei entstehen
je nach Güte hohe Spannungen. Ist hier aber nicht der Fall.

Hallo "N1700NCR",

etwas nicht zu verstehen ist noch lange kein Grund es als falsch hinzustellen ...

...rechnen wir mal Dein Beispiel durch:

30cm Zuleitung sind über den Daumen eine Induktivität von 200nH. Nehmen wir einen durch Reglerabsteller erzeugen Rückstrom an, der mit 100A/µs (das ist durchaus real!) ansteigt, dann ergibt sich nach der von Dir (richtig) angegebenen Formel ein dU = L*dI/dt = 20V, die sich auf die am Reglereingang anliegende Akkuspannung addieren. Der Regler sieht jetzt also kurzfristig eine um 20V erhöhte Spannung am Eingang - für die MOSFETs könnte es das schon gewesen sein ...

Jetzt sag bloß nicht, die 30cm wären eine unüblich lange Zuleitung!

Edit: ... mit der EMV geb ich Dir Recht - die kann als weiterer Nachteil langer Leitungen noch dazukommen, wenn der Regler ein EMV-Problem hat.

Gruß,
Rolf
www.SinusLeistungsSteller.de

Hallo Rolf,

die angegebenen 100A/us halte ich für viel zu hoch. Selbst beim Anstecken eines 10S Akkus werden die
nicht erreicht. Aber darüber kann man streiten. Will ich nicht.
(Wir haben Stoßwellen auf Kabeln bei simulierten Blitzeinschlägen untersucht. Es gab bis zu 100kv/us,
aber die Ströme... neee...)

Die Eingangselkos müssen sehr geringe "Innenwiderstände" haben, deshalb werden auch mehrere parallel
geschaltet, man könnte ja einen 220y Tantal-elko nehmen, schön klein.... aber der bringt niemals
die Ströme, das wäre fast so schlecht, wie kein Elko. Wenn hier mehrere gute Elkos mit entsprechender Kap.
paralell geschaltet sind, ist das Thema aus der Welt.
EMV-technisch ist die Motorseite viel kritischer, als die Akku-Seite.

Viele Grüße
Klaus

Hallo Klaus ,

nee, streiten will ich auch nicht.

Du bist also der Meinung, daß ein di/dt von 100A/µs außerhalb der Realität liegt? Wo meinst Du denn, würde ein mittelgroßer Modellbauregler der 100A-Klasse wohl bei 16kHz Schaltfrequenz mit der Verlusleistung liegen, der mit "nur" 100A/µs arbeiten würde? ... also alleine schon im Normalbetrieb? ... und ich sprach oben vom Fehlerfall (aus dem Feld laufen, also Fehlkommutierung), da geht es um ganz andere Größenordnungen...

Wenn man einen Strom von 1A in 10ns schaltet dann ist das auch schon ein di/dt=100A/µs. Solche Schaltzeiten sind in kleinen Schaltnetzteilen, die schon jenseits der 1MHz arbeiten schon ehr langsam.

btw: das mit den Stoßwellen hört sich interessant an!

Edit:
... bzgl. Anstecken bei 10S:
www.rc-network.de/magazin/artikel_08/art_08-035/art_035-01.html
Mit kürzeren Akkuleitung als im Artikel von Gerd verwendet würde man die 100A/µs wohl erreichen können.

Gruß,
Rolf
www.SinusLeistungsSteller.de

Moin

Überlegungen zu den Strömen der Kondensatoren :
Die Spannung an Akku und Kondensator ist gleich.
Dann schalten die MOS Fets ein und ziehen ~ 100A , aber woher ? doch ertsmal VOLL aus dem Kondensator, bis die Spannung sinkt, und über die Zuleitung aus dem Akku nachgeschoben wird.
In den Schaltpausen wird dann wieder aufgefüllt und ein hoher Ladestrom ist die Folge.
Das dürfte dann den Strom insgesammt bei 50 % einpendeln.
Also 50 A Dauerstrom im Elko ? !
Die Frequenz spielt doch kaum eine Rolle für den Elko, eher unterschiedliche Lade - Endlade - Zeiten ?
Das fürt zu höheren (Richtung 100 A) Endladungen, und niedrigeren Ladeströmen?
Wenn die Elkos an den Zuleitungen verteilt sind, bringen sie nicht so viel Glättung als alle direkt am Steller.
Sind alle am Steller teilt sich der Strom auf alle auf.
Der Akku wird erst an den Strömen beteiligt wenn die Spannung an den Elkos gesunken ist.
Je kürzer und dickel die Leitungen sind um so schneller und stärker wird er mit einbezogen.
Durch das zeitliche Verhältnis zwischen Laden und endladen verschiebt sich die zu messende effektieve Oberwelle die ich eigendlich messen will, um die Kondensatorgrösse anzupassen .
Das liesse auch auf die Ströme im Kondensator schliessen ?
Ich denke da sind keine groben Fehrer drinn ?
Mal sehen , ich hoffe da auf eine Preiswerte Messmöglichkeit !

Gruß Aloys.

O schitt

Die Frequenz ist doch sehr wichtig da sie die tiefe der Endladespannung beeinflußt.
Also hohe Frequenz gleich geringere Spannungseinbrüche!
Alles doch nicht so einfach

Gruß Aloys.

RoGerZ schrieb:

Edit:
... bzgl. Anstecken bei 10S:
www.rc-network.de/magazin/artikel_08/art_08-035/art_035-01.html
Mit kürzeren Akkuleitung als im Artikel von Gerd verwendet würde man die 100A/µs wohl erreichen können.

Gruß,
Rolf
www.SinusLeistungsSteller.de

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... stimmt Rolf - und bedenkt bitte auch:
Bei den heutigen LiPos haben sich gegenüber den Damaligen die DC-Ri Innenwiderstände halbiert!
Was jetzt für Stromhöhen (+ deren Anstiegsgeschhwindigkeiten) rüber kommen lässt sich erahnen!