Ladeelektronik f kl. Windkraft Anlage

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[andreas]

Hallo Peter,

die Schaltung bekommt langsam Sinn. Aber ganz fraglos ist sie noch nicht... Wozu ist der 1000er Elko da? Ich denke doch wohl, um die Speisung zu puffern, speziell die Generator-Spannung zu sieben. Dann gehört er aber minusseitig auf Masse und nicht an die Feldwicklung. Und idealerweise oben herum auch hinter D1, also an den Akku-Plus. Dort könnte er auch den Erregerstrom puffern.

Momentan hat er nämlich folgenden Effekt: Im Ruhezustand liegt er plusseitig am Generator, welcher noch keine Spannung liefert. Seine Minusseite wird aber regelmäßig durch T1 auf den Akku-Plus angehoben. Bei einem Generator ohne internen Gleichrichter wird dies dazu führen, das der Elko mit verkehrter Polarität geladen wird! Das dürfte er dann bei wenigen Impulsen vielleicht eine Stunde durchhalten, aber länger kaum. Verpolte Elkos dieser Größenordnung sterben laut mit Knall und Rauch.

Auch nicht ganz einsichtig ist die extrem lange Taktierung des Feldes im Ruhezustand - 0,5 Sekunden sind eine wohl viel zu lange Zeit. Nimm eine Zehntel- oder Hundertstelsekunde, der Ruheverbrauch der Schaltung wird dann ein erträgliches Maß erreichen.

Ansonsten halte ich die Art der Feldversorgung im Betrieb für nicht sonderlich geglückt. Wenn die Erregung niederfrequent getaktet wird (den Ansatz bildet ja schon der Anlauftakt) und nur noch die Pausenlänge zwischen den Takten varriiert wird, so könnte der Feldleistungsverbrauch drastisch sinken, was der Ausgangsleistung sehr positiv entgegen käme.

MfG. Andreas

[sombrero]

Hallo Andreas,
Zu Deinen beiden Fragen kann ich Dir diese Antwort geben.
1.Was hat der Elko 1000uF für eine Bedeutung?
2. Warum eine solange Taktzeit (0.5sec) für Ansteuerung der Feldwicklung? Ist leider nur Stromverbrauch aber....

Der Elko soll nicht der Pufferung der Generatorspannung dienen. Das tut er nebenbei doch ein bischen über 1Ohm + 3.3Ohm Feldwiderstand.
Ist aber nicht seine Hauptaufgabe. Sollte er das, müßte man ihn tatsächlich mit seinem Minus auf gnd 0Volt legen.
Ist ja klar. Und auch ohne 1Ohm + 3.3Ohm.
Der Elko soll im Moment des Spannungsanstiegs an Klemme(1) von 0V auf 13V, einen Stromstoß auf Klemme(5) und Feldwicklung geben. Dazu kommt in diesem Moment
noch Strom vom Akku über T1. Diese beiden sollten ausreichen die Ladung in Gang zu bringen. Ich weiß nicht wie der zeitliche Unterschied zwischen beiden Vorgängen ist. Spielt
vielleicht nicht eine so große Rolle.
Und im Falle der Sperrung von T1 übernimmt der Elko die Selbstinduktionsspannung der Feldwicklung. Der Weg ist dann Feldwicklung-- Klemme(2,4)--Brückengleichrichter vom Generator--
Klemme(1)--Elko 1000uF--1Ohm--Klemme(5)--Feldwicklung.
Der 1Ohm Widerstand sieht auch ein bischen unsinnig aus. Aber wenn man sich mal folgende Situation vorstellt, Elko ist auf 13V geladen und T1 wird gerade leitend dann fließt ein sehr
hoher Strom vom Plus Elko-- D1--T1--zum Minus Elko. D1 und T1 sind dann nicht nur leitend sondern auch leidend. Daher 1Ohm. der begrenzt Strom auf 13A.
Nun zu der langen Taktzeit 0.5sec. Ich hätte die Zeit auch gerne kürzer, den Strom damit kleiner gehabt, aber es geht nicht. Man bekommt in kürzerer Zeit nicht genügend Strom in die
Rotorwicklung. Ich habe früher mal ausgemessen und ausgerechnet, daß ihre Induktivität etwa 0.68Henry beträgt. Bei der Menge Kupfer und Eisen kann ich mir das sogar vorstellen. Auch wenn
da ein Luftspalt ist.
Bei dem Drahtwiderstand 3.3Ohm ergibt sich da folgende Zeitkontante (Tau).

Tau = L / R = 0.68H / 3.3Ohm = 0.206sec. In dieser Zeit erreicht die Feldwicklung 63% vom Maximalstrom ca 3.5A. Das sind ca 2.2A. Hier ist die Wicklung 0.5sec unter Strom so wird der Strom
etwas größer, vielleicht 3A.

Gruß Peter Sombrero