Saturable Core Reactor - sättigbare Drossel für HV Trafo

[McGaiver]

Es geht ja primär um das Regeln großer HV Transformatoren
Da macht die Sache schon echt ein Problem

Nehmen wir mal an wir haben zum arcen 10 Sekunden 100A 400V 3ph zur Verfügung (ca. 70kW bei cosphi=1)
Hast du jetzt aber durch solch einen Transduktor einen verschlechterten cosphi, dann lässt sich immer weniger Wirkleistung erzielen. Aber es fließen immer 100A
Transduktor + Trafo verschlechtert die Sache noch weiter

cosphi 0.5 = 35kW wirk Ausgang
cosphi 0.25 = 17,5kW wirk Ausgang


mfg
Chris

[Alexander470815]

Das ist ja alles richtig aber die Alternative dazu ist eben ungleich aufwändiger.
Dann kann man das mit den 50Hz Trafos auch gleich lassen und einen HF Trafo mit entsprechender Ansteuerung nehmen.

[McGaiver]

Man müsste sich halt einen Zwischenkreisumrichter bauen
Da fließt der blinde Anteil nur zwischen Last und Zwischenkreis.
Demzufolge könnte man da fast die vollen 70kW bei 100A herausholen.
Wenn man jetzt eine potente igbt Brücke + Gateansteuerung hat, sollte sich das mit einem Arduino + bisschen ttl Logik "relativ" einfach lösen lassen

Die Geschichte mit Ferrit Trafo erscheint einfach, ist bei den Leistungen aber alles andere als einfach.
Da muss LLC her und die Sache muss primär Stromgeregelt sein.
Optimalerweise muss der Kram auch im ZVS/ZCS rennen, sonst verreckt die Brücke wegen der Schaltverluste.
Der Kram muss ja schon um 50kHz laufen, um bisschen was aus dem Ferrit zu bekommen.

Stumpf NE555 + igbt Brücke wird ab ca. 10kW nichts mehr.

mfg
Chris

[Alexander470815]

Genau das meine ich mit ungleich aufwändiger.
Viel mehr Teile, Halbleiter die keine Fehler verzeihen usw.
Sowas zuverlässig zum laufen zu bekommen bei den Leistungen und Strömen ist weitaus schwieriger als ein paar Trafos zu verschalten.
Klar ist das die technisch überlegene Lösung, deswegen sind Transduktoren auch fast vollständig verdrängt worden.

Das Prinzip besticht eben durch Einfachheit und Robustheit.

[Bastl_r]

Das Prinzip besticht eben durch Einfachheit und Robustheit.

Weswegen es der Bastler mit einfachen Mitteln auf dem Basteltisch realisieren kann.

Da muss LLC her und die Sache muss primär Stromgeregelt sein.

Ich hätte ja noch ein 24V80A Ladegerät im Teileregal liegen. Das müsste so eine Schaltung beinhalten. Bei dem war der einzige Fehler, dass die Steuerplatine verdreckt gewesen ist.
Das würde ja auch ungefähr 2,5kW liefern, aber bis ich dem einen passenden Ausgangsübertrager angepasst hätte... das krieg ich nicht hin.

bastl_r

[axonf]

Hallo und einen schönen guten Abend, hallo grüß dich Bastl, bei all den Fachleuten kann ich so nicht mithalten, ich werde mir aber die Blindleistungskompensation ganz oben an die Agenda setzen. Für meinen Leistungsbedarf, 1 bis 5 KVA , würde sich so ein Kunstukt wie ein Transduktor anbieten, sozusagen als Alternative zu ner ungeregelten Drosselspule. So ne Strombegrezung per Poti wäre ja auch ne schöne Stromabsenkung für einen Homemade WIG Welder, damit könnte man einen solchen Aufbau auch gut testen und optimieren, ohne das etwas in Rauch aufgeht. Mein Fachgebiet ist ja auch eher das Kesselflicken an Hochvakuumanlagen und an Wasserstoff - Glühanlagen und so einige Basics in der Elektronik muss ich mir eben noch aneignen. Viele Grüße von axonf.

[Bastl_r]

Hallo zusammen

Zweiter Versuch
Hatte eben am Handy schon dreiviertel des Beitrags unten verfasst und zum "mal eben was nachschauen" nach unten gewischt
--> Seite Aktualisieren, Beitrag beim Teufel...

Ich habe nun meinen Gedanken von gestern Früh umgesetzt.
Dazu die Sekundärwicklungen in Serie geschaltet und um steuern zu können die primären Wicklungen natürlich auch.
Hier fiel mir beim Kontrollieren und Messen auf, dass wohl die Leerlaufströme der Trafos unterschiedlich sind.
Bei angelegtenca 60V waren beim Einen Trafo ca 145 und beim Anderen 153V zu messen. In Summe also 8V Differenzspannung welche aber bei geringster Belastung und auch beim Anschließen des Labornetzteiles sofort zusammenbricht.
Bin dann bis ca 235V an den Sekundärwicklungen gegangen und habe dabei etwa 2A Leerlaufstrom gehabt. Eigentlich erträglich.
Allerdings wollte ich 250V erreichen um nach der Gleichrichtung 2 x 350V zur Verfügung zu haben.
Ich erreiche aber so mit nur 1A Steuerstrom immerhin ca 4A auf der Netzseite. Bei noch nicht mal 9A sind es schon 20A!
Ich werde das so aber nicht umsetzen weil ich Bedenken wegen der entstehenden Differenzspannung habe und weil ich nach der anschließenden Gleichrichtung auf 350V kommen will. Macht am Ende immerhin eine Differenz von über 1kJ aus.

Edit:
Ws mir gerade beim Lesen eines anderen Threads einfällt:
Mit den beiden Mots hätte eigentlich viel mehr an "Verstärkung" drin sein müssen.
Ich Esel hatte die magnetischen Shunts drin gelassen!



So, aber jetzt noch etwas on Topic.
Hab ja mit meinen Experimenten schon wieder einen Thread von dir gekapert.

Nur wie man die Steuerspule auf dem Mittelschenkel dimensionierten muss, tappe ich noch im dunkeln, es kann auch sein das man die mittlere Steuerspule nochmals komplett neu wickeln muss.

Hi
Ich denke, nach den Erfahrungen meiner Basteleien würde ich mal sagen, Du brauchst viele Windungen. Die genaue Anzahl ist, anders als in Hitlers V2 völlig unkritisch.(da wurden wie ich zwischenzeitlich gelesen habe zur Lageregelung ebenfalls Magnetische Verstärker verwendet).
Man sieht das Verhältnis auch schön an Alexanders Transduktor bei dem die Steuerwicklung auf dem mittleren Schenkel doppelt so dick ist wie die gesteuerten Wicklungen auf den äußeren Schenkeln.
Zu viele Windungen dürfen es natürlich auch nicht werden sonst wird der Widerstand zu groß und Du musst mit 50 - 60VDC arbeiten.
Also möglichst viele Windungen mit an den vorhandenen Platz angepasster Drahtstärke.

Gruß PS

[axonf]

Hallo und einen schönen Dreikönigstag, bringe gerade die Tochter zum Stern - Singen, ich finde es sehr schön das wir hier im deutschsprachigen Raum einen sehr informativen Thread zum Thema Transduktor haben, herzliche Dank noch an alle Beteiligten. Ich denke , dieses Thema ist noch lange nicht erledigt, den Versuchsaufbau mit dem MOT Kern werde ich mal so bauen, und versuchen damit ein Baumarkt Bratbalken zu betreiben. Viele Grüße von axonf.

[Alexander470815]

Ein Kondensator sollte die Spannung die aus der Steuerwicklung herauskommt begrenzen können, das ist ja eine Wechselspannung.

[axonf]

Hallo und einen schönen Tag, hallo Alexander 470815 ich denke mal die Steuerspannung sollte DC sein, mit der Primärspule des MOT s würde ich mit einem verstellbaren Widerstand bei einer Spannung bis 12 Volt so einen Steuerstrom bis ca 6 A haben, auf den entsprechenden Wicklungssinn muss man natürlich auch achten. Übrigens ich habe ja nie behauptet, das ich von etwas Ahnung habe, ich habe auch schon mal vor Jahren eine Schwingpacketsteuerung mit einem 90 A SSR für ohmsche Last, Heizung gebaut, hat einwandfrei funktioniert, auch wenn ich Schaltungstechnisch nichts drauf habe. Auch für ne induktiv Last, Trafolast gibt s einfache Phasen An- und Abschnittssteuerungen die mit zwei Thyristormodulen antiparallel verschaltet und zwei Diacs Plus Kleinkram sehr gut funktionieren. Ich finde denn Aufbau einer solchen Steuerbaren Dossel sehr interessant, besonders weil es auch nen Handwerklichen Aspekt hat. Bei alten WIG und MIG Geräten findet man immer Drosseln im AC und DC Bereich, das hat Sie wohl auch sehr robust und langlebig gemacht, im Gegensatz zu heutigen IGBT Invertern. Die Schweißer alter Schule, haben ja lieber so ein altes Gerät, und man sagt, es gibt Maschinen die haben einen unverkennbaren unvergleichlichen Tropfenübergang im Lichtbogen, den man mit einem heutigen Schweißgerät mit Programmsteuerung nicht hinbekommt, das ist wohl der sehr guten Drossel geschuldet. Viele Grüße von axonf.

[Bastl_r]

Ich denke , dieses Thema ist noch lange nicht erledigt, den Versuchsaufbau mit dem MOT Kern werde ich mal so bauen, und versuchen damit ein Baumarkt Bratbalken zu betreiben.

Bedenke dabei aber bitte unbedingt, dass Du an den HV-Wicklungen eine lebensgefährlich hohe Spannung anliegen hast! In Summe liegen dann zwar an den beiden "Steueranschlüssen etwa Null Volt dazwischen, aber zwischen Kern und HV-Anschluss sinds trotzdem an die 2000V!

Übrigens ich habe ja nie behauptet, das ich von etwas Ahnung habe,

Für Einen der immer wieder vorgibt keine Ahnung zu haben machst Du aber manchem der sich als Elektrischer sieht ganz schön was vor!

bastl_r

[axonf]

Hallo grüß dich Bastl, vielen Dank noch für den Balsam auf der Seele, ich kann aber gut mit Kritik umgehen, ist ja auch etwas, woran man wachsen kann. Die steuerbare Drossel würde ich für meinen Zweck als Ballast für einen HV Trafo nehmen, da habe ich ja noch den Trafo von Matse und einen eingelegten HV Trafo von ner Sputteranlage. Viele Grüße von axonf.

[Bastl_r]

Die Schweißer alter Schule, haben ja lieber so ein altes Gerät, und man sagt, es gibt Maschinen die haben einen unverkennbaren unvergleichlichen Tropfenübergang im Lichtbogen, den man mit einem heutigen Schweißgerät mit Programmsteuerung nicht hinbekommt, das ist wohl der sehr guten Drossel geschuldet.

Da hast Du bei 380V und einphasiger Versorgung aber auch für 200A Schweißstrom schon fast einen 32A Anschluss benötigt. Bei MIG/MAG reichen heute mit Inverter und sinusförmiger Stromaufnahme(PFC) 230V und 16A.

ich denke mal die Steuerspannung sollte DC sein, mit der Primärspule des MOT s würde ich mit einem verstellbaren Widerstand bei einer Spannung bis 12 Volt so einen Steuerstrom bis ca 6 A haben, auf den entsprechenden Wicklungssinn muss man natürlich auch achten.

Bin da vorhin schon darüber gestolpert: "Steuerstrom mit 6A" meinst Du damit den gesteuerten Primärstrom des HV-Trafos oder den Steuerstrom mit dem Du den Transduktor steuern willst.
Beim MOT, bitte mit entfernten magnetischen Shunts(die Eisenstücke zwischen den Wicklungen) sollte an den HV-Wicklungen nur 100 - 200mA anzulegen sein um ein ordentliches Steuerergebnis zu bekommen. Allerdings brauchts hier eine etwas höhere Steuerspannung von bestimmt 40V.
Aber wie schon erwähnt: Beachte die superhohe Spannung zwischen Kern und HV-Anschluss des MOTs! Die verzeiht keine Fehler. Bitte vor Änderungen immer ausschalten, den Stecker abziehen und neben den Trafo legen.

Nachtrag: Zum Testen ob Du die Mots korrekt verschaltet hast kannst Du mit 12AC an den Primärwicklungen schon testen. Dann sollten sich an den HV-Wicklungen auch noch Spannungen einstellen die Du mit dem normalen Multimeter noch messen kannst.

bastl_r

[Bastl_r]

Moin

Ich mache am Besten einen neuen Beitrag...

Ich habe noch einmal mit den MOTs gespielt und zuvor die magnetischen Shunts aus dem Kern geklopft.
Konfiguration1 : Beide Primärwicklungen parallel, HV-Wicklungen zum Steuern in Serie.
Hier waren wohl beide MOT schon kurz vor der Sättigung und haben bei 230VAC , (ohne sonstigen zwischengeschaltete Lastwiderstand, bereits jeweils knapp 3,5A gezogen. Zusammen also knapp 7A im Leerlauf. Entsprechend gering war dann noch die Stromzunahme bei anlegen eines Steuerstromes an den HV-Wicklungen.
Besser sah es da allerdings aus als ich mit der Spannung auf ungefähr 115V herunterging. Da waren es nur noch ca 0,5A.
Bei 50mA an den Steuerwicklungen sind es dann schon über 1,3A und bei 200mA über 6A gewesen. Bei 230mA und 63VDC, mehr macht mein Netzgerät nicht, habe ich dann auf der 230V-Seite knapp7A gemessen.
Das bewog mich dann Konfiguration 2 zu probieren.

Konfiguration 2 : Beide Primärwicklungen in Serie und beide HV-Wicklungen in Serie.
Der Leerlaufstrom lag da bei ca 250mA und lies sich schön bis ca 2,5A einstellen wobei ich dann wieder 230MA und 63V auf der Steuerseite angelegt hatte.
Mit zwei Netzgeräten und 120V sowie 450mA kam ich dann auf etwa 5A.

Grüße aus der Nacht
bastl_r

[axonf]

Hallo und einen schönen Samstagnachmittag, hallo Bastl habe jetzt doch noch nen 1KW Drehstromtrafo gefunden, dieser ist in Schaltgruppe YyO verschaltet. Habe dem Sternpunkt aufgetrennt, so könnte ich auf den Mittelschenkel die DC Steuerspule legen, und auf die beiden äußeren die Lastwicklung, da komme ich so um die 30 mH pro Schenkel. Nur ob der Wert mit diesem Messgerät wirklich real ist, kann man ja nur über die Messung des induktiven Widerstands ermitteln. Wenn ich die Zeit habe,
werde ich mal nen Aufbau mit nem alten 1000 Watt Heizgerät, Halogenstrahler ausprobieren. Viele Grüße von axonf.