Variabelt Frekvensdrev

Af Poul-Henning Kamp,  torsdag 25. nov 2010 kl. 10:04

OK, jeg ved at nogen af landets og muligvis verdens skarpeste hjerner indenfor variable frekvensdrev til motorer læser Ing.dk, så her er lige en specialopgave til dem.

Som tidligere nævnt er vi ved at starte en GIER ude i datamuseum.dk og pt. har vi en af Flyvesikringstjenestens aflagt 16A tre-faset variotrafoer foran.

Vi er nået til hvor vi ikke mere er bange for at sætte maskinen på med fuld spænding, men vi ville helst føde den med 220V/50Hz der er nogenlunde konstant.

Strømforsyningen har en stor 3-faset EI kerne trafo på ca. 1kW, derudover er der et par 3-fasede blæsere og en 3-faset tromlemotor.

Ialt max 1850W hvis man ellers kan stole på dokumentationen.

Spørgsmålet er: Kan man bruge en VFD controller som spændings/frekvens stabilisator til at drive en transformator ?

Så vidt jeg ved, vil en VFD normalt rampe både frekvens og spænding op samtidig, indtil motoren er på det ønskede omdrejningstal.

Kan man programmere en VFD til at starte og blive på 50Hz men rampe spændingen op til 220V over f.eks 5-10 sekunder ?

Vil der være nogen problemer I at gøre det ?

Nogle anbefalede modeller/fabrikater til opgaven ?

Dokumentationen for GIERs strømforsyning er i Teknisk beskrivelse af GIER bind 3. Feinschmeckere vil forstå at værdsætte fejldetektionskredsløbene på lavspændingssiden.


phk



25. nov 2010 kl 10:34

avatar

Lars Buhrkall

Det dur da vist ikke . . . .

Hvad sidder der efter transformatoren i strømforsyningen? En ensretterbro med dioder? I så fald dur ideen ikke, i hvert fald ikke sammen med en VFD som er baseret på pulsbreddemodulering af en konstant DC-mellemkredsspænding, og det har alle nyere modeller vist. Den kombination vil give jer 'topensretning' af VFD'ens udgangsspænding, d.v.s. dens mellemkredsspænding, så spændingen efter ensretning i GIER'ens strømforsyning bliver noget højere end ved forsyning fra 220 V, uanset hvor langt ned i regulerer for VFD'en.

MVH Lars


25. nov 2010 kl 10:42

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Det dur da vist ikke . . . .

[...]en VFD som er baseret på pulsbreddemodulering af en konstant DC-mellemkredsspænding, og det har alle nyere modeller vist.

Er der ikke noget antialias filter bagved, eller lader man bare motorens viklinger om det ?

Poul-Henning


25. nov 2010 kl 10:52

avatar

Lars Buhrkall

Re: Det dur da vist ikke . . . .

Visse VFD-modeller kan have et lille dV/dt-begrænsende filter, men det redder dig ikke her. Jeg tror ikke der findes andet end specialmodeller som har et filter som gør spændingen pænt sinusformet. Så ja, det lader man motorviklingerne om.

MVH Lars


25. nov 2010 kl 10:52

Bent Andersen

Re: Det dur da vist ikke . . . .

Er der ikke noget antialias filter bagved, eller lader man bare motorens viklinger om det ?

VFD'en er normalt uden filter, motoren klarer udglatningen.

Bent.


25. nov 2010 kl 11:00

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Det dur da vist ikke . . . .


VFD'en er normalt uden filter, motoren klarer udglatningen.

Ok, det myrder effektivt den ide...

Vi kører videre med vores "FrankenVario" (jeg tager et billede af den til jer iaften :-)

Poul-Henning


25. nov 2010 kl 11:04

avatar

Martin Zacho

Hvad er der galt med en UPS ?

Hej Phk,

Hvorfor ikke blot benytte en UPS - den er lavet til at lave en nogenlunde pæn spænding i en eller tre faser.

Men vil da tro at GIER er forholdsvis ukritisk, eller hva' ?

Martin.


25. nov 2010 kl 11:25

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Hvad er der galt med en UPS ?


Hvorfor ikke blot benytte en UPS - den er lavet til at lave en nogenlunde pæn spænding i en eller tre faser.

Mnjae, det kunne bruges, men det er hverken ideelt, billigt eller kompakt.

Vi skal bruge 3 faser og med mit kendskab til markedet er vi dermed oppe i hele rackskabe og 100+kkr.

Desuden er det jo overkill: Batterierne er helt overflødige og vil bare blive mishandlet af at vi kun tænder et par timer en gang om ugen.


Men vil da tro at GIER er forholdsvis ukritisk, eller hva' ?

Ja og Nej.

Ukritisk på den vis at den ikke går i stykker, men kritisk på den måde at der sidder en stribe pots hvor man skal finjustere spændingerne.

Poul-Henning


25. nov 2010 kl 11:30

Lars Gravengaard

Re: Det dur da vist ikke . . . .

VFD'en er normalt uden filter, motoren klarer udglatningen.

Rigtigt men der kan dog købes et såkaldt sinus filter

http://www.drives.co.uk/images....jpg

Men en helt pæn sinus kommer der normalt ikke


25. nov 2010 kl 11:31

Bent Andersen

Omkobling

En anden ide:
Så vidt jeg forstår din PDF, så er det transformatoren på side 24 det drejer sig om.
Og at du ønsker at køre med nedsat spænding for at kunne justere strømforsyningen.
Hvad med at omkoble primæren fra trekant til stjerne?

MvH,

Bent.


25. nov 2010 kl 11:32

Bent Andersen

Omkobling

Dobbeltpost, debatten har et eller andet problem.


25. nov 2010 kl 11:42

Bertho Stultiens

Re: Hvad er der galt med en UPS ?

En ny APC 10kVA UPS er omkring 54kkr. se: http://www.apc.com/products/re...4000

Måske er der nogen der vil af med en brugt en?


25. nov 2010 kl 11:52

Bent Andersen

Re: Hvad er der galt med en UPS ?

Hvad skal en UPS løse? Jeg forstår ikke forslaget.

Bent.


25. nov 2010 kl 12:35

Lasse Larsen

VFD/Solar Inverter -> Danfoss

Hvis du kan finde en venlig sjæl hos Danfoss Power Electronics, ville man måske kunne løsning. Jeg forestiller mig en kombination af en VLT'er og filteret fra en solar inverter. Det burde lade sig gøre uden de store ændringer

/Lasse


25. nov 2010 kl 13:17

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: VFD/Solar Inverter -> Danfoss

Hvis du kan finde en venlig sjæl hos Danfoss Power Electronics, ville man måske kunne løsning. Jeg forestiller mig en kombination af en VLT'er og filteret fra en solar inverter. Det burde lade sig gøre uden de store ændringer

Mnjae, men så bliver det så indviklet igen, det var mest interessant hvis vi bare kunne skrue en lille VFD fast i et ubrugt hjørne af maskinen.

Vi kører videre med frankenvarioen indtil videre...

Poul-Henning


25. nov 2010 kl 13:28

Søren Lund

Ensretter -> inverter

Hej PHK,

Nu hvor dit solcelleanlæg er gået i vinterhi, kunne du jo låne din inverter ud til museet midlertidigt.

Ved forsyne denne med netstrøm, via en passende strømforsyning, der leverer samme spænding som solcellernes, skulle der jo gerne komme en fin "syntetisk" 220V 50Hz vekselstrøm ud, ikke sandt?

mvh, Søren


25. nov 2010 kl 15:11

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Ensretter -> inverter


Nu hvor dit solcelleanlæg er gået i vinterhi,[...]

Ja MON ellers ikke...


Ved forsyne denne med netstrøm, via en passende strømforsyning, der leverer samme spænding som solcellernes, skulle der jo gerne komme en fin "syntetisk" 220V 50Hz vekselstrøm ud, ikke sandt ?

Jo, forudsat jeg lavede det hvide snit på den DSP der checker at elnettet er der og har det godt inden den producerer noget som helst.

Nej, det er ikke en mulighed Søren...

Poul-Henning


25. nov 2010 kl 15:33

avatar

Thomas Scherrer

hvad vil du ?

hvad er foremålet ? hvad vil du opnå ?
da GIER blev opfundet var der vel endnu mindre tollarance på forsyningen
end vi har i dag ?
den er vel også designet til bare at blive tændt, uden alle mulige rampe op og reguleringer ?
hvis dit totale effekt forbrug er på bare 1800W så kan selv de små UPS'er
levere en fin sinus spænding, der er ganske godt reguleret og beskyttet,
men i 230V input mode, køre input jo direkte igennem dem,
derfor er det jo lidt bøvlet at bruge en UPS.

Den billigste og letteste metode til at lave 230V AC reguleret
er nok bare at tage en 24V DC til 230V AC sinus inverter, og smide en 24V DC supply foran, eller hvis det skal være rigtigt billigt, et 24V batteri og oplader, det er sikkert lagervare i den lokale butik for små penge,
hvorfor skal alting over-engineeres :-)


25. nov 2010 kl 15:57

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: hvad vil du ?

hvad er foremålet ? hvad vil du opnå ?

Det primære mål er en stabil spænding på 220V.


da GIER blev opfundet[...]

Muligvis.

Men ligesom de service teknikere der sprang op og ned ad trapper da de servicerede GIER nu tager trapperne lidt mere gelinde, vil det sikkert være klogt at behandle GIER #135 lidt blidt på dens ældre dage.

Dengang de kørte drift har der utvivlsomt også været ganske mange af de installerede GIER der har siddet bag en ferro-resonant eller roterende spændingsstabilisering.

Om elnettet var mere eller mindre stabilt dengang skal jeg ikke gøre mig klog på.


hvis dit totale effekt forbrug er på bare 1800W så kan selv de små UPS'er

Jep, men vi skal bruge 3 faser.

Hvis ikke for det, ville en billig UPS være lige til (at brække storetåen på) højre fod.

Poul-Henning


25. nov 2010 kl 15:58

Bent Andersen

Re: hvad vil du ?

Thomas, læs nu PHKs oprindelige indlæg.
Han ønsker at kunne variere/sænke en nominel 400 V 3-faset forsyning ved konstant 50 Hz.
Det har ikke en dyt at gøre med en UPS, som er bergnet til at levere konstant spænding og frekvens.
Og det har heller ikke en dyt at gøre med 1-faset 230 V sinus.

Bent.


25. nov 2010 kl 17:00

Lars Gravengaard

Strømforsyning Side 11 (Side 24)

Nu er PDF ikke så nem/tydeligt.... Bruges de 3 faser andre steder ?

Hvis ikke så er 3 faser ikke nødvendigt.


25. nov 2010 kl 17:02

Niels Erik Bak

Softstarter

Hvad med at bruge en softstarter ?
Den kan fås for 2000 - 5000 kr
Den har fast 50 Hz


25. nov 2010 kl 17:10

Bent Andersen

Re: Strømforsyning Side 11 (Side 24)

Hvis ikke så er 3 faser ikke nødvendigt.

Ved du hvordan en trefasetransfomator ser ud?

Bent.


25. nov 2010 kl 17:14

Lars Gravengaard

Re: Strømforsyning Side 11 (Side 24)

Hvis ikke så er 3 faser ikke nødvendigt.

Ved du hvordan en trefasetransfomator ser ud?

Bent.

Ja men ved du hvordan en trefaset ensretter ser ud?


25. nov 2010 kl 18:36

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Strømforsyning Side 11 (Side 24)


Hvis ikke så er 3 faser ikke nødvendigt.

De tre faser går igen på sekundærsiden, for de bruges til at forhøje frekvensen på og reducere amplituden af ripplespændingen.

Poul-Henning


25. nov 2010 kl 18:37

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Softstarter

Hvad med at bruge en softstarter ?
Den kan fås for 2000 - 5000 kr
Den har fast 50 Hz

Er det ikke bare en VFD der ramper langsomt op til fuld effekt ?

Poul-Henning


25. nov 2010 kl 18:49

Niels Erik Bak

Re: Softstarter

Prøv at se på linket
http://www05.abb.com/global/sc....pdf

Og er det ikke motorstarten du vil gøre mere blød, så må du kunne monterer softstarteren foran motoren.


25. nov 2010 kl 20:25

avatar

Martin Zacho

Re: Softstarter

De harmoniske frekvenser man får ved at bruge en tyristor regulering (fasesnit), er ikke særlig venlige ved en transformator, da de giver mere tab i den.

Så hvis man skal være flink ved en transformator skal man benytte den frekvens den er designet til og så rampe spændingen stille og roligt over et par hundrede milisekunder.

Martin.


25. nov 2010 kl 22:04

avatar

Lars Grønnegaard

Termovariable modstande

Jeg har glemt hvad de hedder, men der er en type modstande der har faldende modstand med voksende temperatur. Man kan sætte sådan en i serie med hver fase. Så vil modstandens termiske træghed få spændingen til at starte lavt og vokse langsomt til fuld spænding efter nogle sekunder. Modstanden ændrer ikke faseforholdene. :-)


26. nov 2010 kl 00:30

Chris Bagge

Re: Termovariable modstande

Ja, det er en NTC (negative temperature coefficient) modstand. Den reaktionstid svarer til den termiske tidskonstant i modstanden. Jeg tror det er svært at finde NTC modstande der kan håndtere så store effekter, som der her er brug for. Undervej i forløbet skal de mindst kunne håndtere halvdelen af effekten, d.v.s. 1 kW, og formodentligt mere!


26. nov 2010 kl 08:28

Lars Gravengaard

Re: Strømforsyning Side 11 (Side 24)


Hvis ikke så er 3 faser ikke nødvendigt.

De tre faser går igen på sekundærsiden, for de bruges til at forhøje frekvensen på og reducere amplituden af ripplespændingen.

Poul-Henning

Poul-Henning jeg ved ikke hvorfor du spørger efter hjælp(godt nok på VLT men alligevel) når du svare som herover.

Men hvis du stadig vil have hjælp så er det man kan se på side 11 en

trafo / ensretter / kondensator / regulatorer

Altså AC til DC.

Det der er lavet er en god gammeldags Serie regulator.

En Serie regulator er fuldstændig ligeglad med ripple frekvensen !! Men det er rigtigt at amplituden har en indflydelse.

Mit forslag er følgende

1. De 2 varmelegemer skal have direkte tilslutning som idag (600+50watt) og Kølemaskinen ( ? watt).
2. 3-fasede blæsere og en 3-faset tromlemotor på en VLT
3. "Ny" DC strømforsyning.

3 Kan gøres på forskellig måder
A: Ny 1 faset trafo /ensretter / en noget større kondensator
B: Købe en færdig justerbar strømforsyning (og fjerne trafo /ensretter)

Lars


26. nov 2010 kl 13:55

Bent Andersen

Re: Strømforsyning Side 11 (Side 24)

@Lars:
PHK og andre er ved at få en GIER op at køre igen.
Selvfølgelig kan man bygge en ny strømforsyning, men så er hele pointen væk.
F.eks. hedder linket "datamuseum.dk"
Man kan også udstyre en Ford T med alufælge, men det er ligeså meningsløst.

Bent.


26. nov 2010 kl 14:06

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Strømforsyning Side 11 (Side 24)


B: Købe en færdig justerbar strømforsyning (og fjerne trafo /ensretter)

Hvis vi ikke havde kunnet få strømforsyningen til at virke, ville vi overveje det, ligesom vi har forskellige ideer som fall-back for tromle og skrivemaskine.

Men det er et museums-projekt, så det skal gøre med så få moderniseringer som muligt.

Poul-Henning


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Debatterede
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.