Billige USV's (Einsatz bei Netzstromausfall) liefern wie scheint nur einen ganz schlechten Sinus, welcher schon einer Rechteckspannung aehnlich ist. (Ab 200 EUR Kostenaufwand wird dann "True Sinus" oftmals gewaehrleistet ... )
Nun, inwiefern nehmen Gleichstromgeraete (Haushaltsgeraete (VAC oder VDC), Elektronik (VDC)) von diesem Rechteckverlauf schaden?
Bei 50 Hz ... koennen die Bauteile wirklich "Schaden" nehmen oder fruehzeitig abgenutzt werden?
Meiner Vorstellung nach ist der Impuls einfach nicht sauber und die Frequenz nicht hoch genug. Deshalb kann es sein, dass Bauteile schneller (relativ) "abrauchen" aufgrund der VAC?
Und wie sind die Auswirkungen bei einem Gleichrichter ... oder auch Trafo (VAC zu VDC)? (Oh, das koennte man bestimmt toll simulieren mit MikroSim Schematics ... hmm mal machen, versuchen, tun, pfuschen, beten)
Nein, die Haben Oberwellen ohne Ende. Heißt da sind erhebliche Anteile höherer Frequenzen drin. Also 150Hz, 250Hz etc.
Schaltungen, die etwa einen Kondensator benutzen, um einen kleinen Anlaufstrom o.ä. aus der Netzspannung herauszudestilieren dürften i.A. sterben; solche mit Drossel (Leuchtstoffröhren) bekommen weniger Saft.
Klassische SMPS mit primärseitigem Vollweggleichrichter dürften sich wenig beeindrucken lassen. Allerdings bin ich mir nicht sicher, was bei neueren Geräten mit Active oder Passive PFC passiert.
Trafos werden unsäglich laut. Nehmen aber i.A. nicht gleich schaden.
Das mit den Oberwellen ist nicht sooo wichtig, die _Flanken_ sollst beachten.
Es gibt Geräte, die den EFFEKTIVWERT der Spannung verbrauchen, das sind die Heizgeräte, Glühlampen...
Es gibt Geräte, die auf die Spitzenspannung scharf sind, die einen Gleichrichter drin haben und danach einen dicken Elko, der das Loch dazwischen überbrückt.
Wenn du eine Effektivspannung von 230V als Rechteckspannung lieferst, dann hast du auch nur 230V Spitzenspannung. Das ist für den Gleichrichter und den Elko nicht gerade üppig viel. Macht aber nix, weil eh kaum ein Loch da ist, das der Elko überbrücken muß. Leider sind die Schaltungen dahinter aber eigentlich eher auf ca. 280V ausgelegt und deswegen reicht das mit den 230V nicht. Rechteck 230V ist nix gut für elektronische Geräte, alldieweil die zu wenig Spannung kriegen. Die merken das und manche regeln da innen drin hoch und holen sich das in Form von Ampere und werden heiß.
Wenn aber das Rechteck 280 V hoch wäre, dann würde das den Heizgeräten und Glühbirnen zu viel.
Billige Generatoren liefern meistens ein Trapez, das ist ähnlich einem Sinus und es reicht auch. Der Nachteil ist, daß die Frequenz von der Motordrehzahl abhängig ist. Bei wenig Last muß der Motor trotzdem mit hoher Drehzahl und hohem Verbrauch laufen.
Die Japaner machen es anders: sie erzeugen Gleichstrom und daraus mit Elektronik eine fast ganz saubere Sinuswelle. Da ist es egal, wie schnell der Motor läuft. Bei Last gibt die Elektronik Gas.
Die Sinuswelle hat einen feinen Ripple mit ca. 2kHz bis
8 kHz wie bei einem Frequenzumformer von ca. 5V Das merkt kaum ein Gerät. Kannst du mit einem LC-Filter extern für ein besonders empfindliches Gerät auch noch dämpfen. Nachteil: Manche Stoßlasten hauen den Generator in die Pfanne, da mußt du einen Leuchtstoffröhren-C (2,2 uF /600V oder sogar mehr) parallel hängen.
Am Wed, 14 Jul 2004 20:47:11 +0200 hat Franz Glaser (KN) geschrieben:
Da gibt es ja noch den "modifizierten Sinus", manchmal auch als Trapez bezeichnet. Ich würde es eigentlich eher "modfiziertes Rechteck" nennen. U_spitze ca. 260..280V, durch eine pause zw. pos. und neg. Puls wird ein Effektivwert von ca. 230V erzeugt. Bei meinem 150W Wandler steht noch dabei, daß man LS-Röhren nur mit EVG, nicht mit KVG betreiben darf, Schaltnetzteile sollten OK sein. Ein Tridonic EVG (2*36W) brummt aber unangenehm laut, bei Netzbetrieb ist das nicht hörbar, nur beim Einschalten gibt es so ein Geräusch zw. "Klack" und "Plopp", offenbar ist da auch eine 50Hz Drossel mit verbaut.
Das mit der Drehzahl ist üblich, aber wieso erzeugt eine rotierende Maschine ein Trapez? Ich dachte, das ist physikalisch ein Sinus?
Stoßlast an einem Billiggenerator war auch mal böse. 700W-Gerät, Last eine kleine Stereoanlage und dann ein Stroboskop dazu, beides ist kaputt gegangen. Der Generator (oder besser seine Regelung) hat offenbar die Halbwellenladepulse des Elkos nicht verkraftet. Ok, ich gebe ja zu, 80µF über 24Ohm und eine Diode ist schwierig.
Nein! Das kommt ganz auf die Form der Ankerpole an. Da kannst von Rechteck bis Sinus alles basteln was dir gefällt. Naja, Rechteck mit sehr scharfen Flanken geht wohl nicht aber ziemlich scharf geht schon. Auch eine leichte Schraubenform des Ankers oder der Feldwicklung verbeult die Kurvenform.
Am Thu, 15 Jul 2004 14:50:11 +0200 hat Franz Glaser (KN) geschrieben:
OK, verstehe ich. Ist das Trapez vom Generator dann Konstruktionsbedingt (um ihn billiger machen zu können) oder aufgrund von Fertigungstoleranzen (um ihn billiger machen zu können :-) )? Oder hängt das mit dem Prinzip "bürstenloser Synchrongenerator" zusammen? Bedeutet das eigentlich etwas anderes als die Kombination von Erregermaschine + Hilfserregermaschine
Ich laß mal den meinigen und den deinigen quacks stehen ...
Die Form des Ankers macht Luftspalt - Schwankung. Wenn der Anker "flach" am T-Eisen der Ständerwicklung vorbeisaust, dann erzeugt er dort ein Trapez. Wenn das Anker - T oben etwas abgerundet ist, dann steigt das Magnetfeld "langsam" an und fällt "langsam" wieder ab, wenn er vorbei ist. Der Luftspalt schwächt das Manngnetfeld ja ganz enorm (das war jetzt preissisch).
Von einem Pol des Ankers zum anderen "zieht" sich das Magnetfeld "durch null". Je näher die zwei (mechanisch) beisammen sind, desto steiler ist die Flanke des Trapezes.
Große Generatoren haben mit der schlampigen "Sinusform" im Netz ein ganz schönes Einspeiseproblem. Was du in der Schule über das "PSI" gelernt hast, das ist zwar für die Theorie und für die Prüfungen ausreichend und für die Leute, die sich mit unnützem Orchideenzeug spielen. Rechteck- und Trapez - Generatoren auf das Netz synchronisieren bzw. einspeisen, das gibt verrückte "Blindströme" als Ausgleichsströme.
Wobei Du netterweise die Hysterese und die Sättigung in den Ecken der Polschuhe (oder wie das immer heisst) noch nicht berücksichtigt hast. Die machen die Kurvenform faktisch unberechenbar.
Also eigentlich ging es um USV Wechselrichter... Und schon sind wir bei rotierenden Umformern und dergleichen. Ja, Dynamotor ist schon erfunden ;-). BTW, bürstenlos ist eventuell ein Euphemismus für permanent erregt. Mitrotierende Gleichrichter sind eher in der Multi-MW Klasse zu finden.
Am Thu, 15 Jul 2004 22:21:49 +0200 hat Rolf Bombach geschrieben:
Umformer - najaso gesehen, von kohlenwasserstoffen auf elektrische Energie.
Hab ich glaub ich schon mal gehört, ist aber glaub ich ein "klassischer" rotierender Umformer, also elektr. zu elektr.
Wie würde ein perm. erregter Generator für 230V/700W denn geregelt? Ich glaube kaum, daß für diese Leistung der Erregungs-Gleichrichter mehr als
4..6*1N4001 sein müßte. Die Regelung der perm. erregten Motorradlichtmaschine funktioniert nur wenn da ein Pb-Akku dran ist.
Vielelicht hänge ich ja mal das Oszi an die Kiste - müßte vorher aber wissen, ob ich das Oszi dann auch von dem Generator her versorgen kann. Ich will den 2takter ja nicht im Wohnzimmer starten :-) mMn sollte es gehen, da die Schutzleiterkontakte der Steckdose offensichtlich nur mit dem Gehäuse des Aggregates verbunden sind - in der Anleitung wird empfohlen, da eine Erdung dranzuhängen. Ich werde vorher messen, ob da eine Verbindung zw. Ausgang und PE besteht (sozusagen klassisch genullt, oder offen).
alldieweil der _induktive_ Innenwiderstand der Wicklung bei hoher Frequenz mehr Spannung zu Vernichten bereit ist als bei niedriger Drehzahl.
Sogar die alten Fahhraddynamos haben nach dem Prinzip recht gut funktioniert aber irgendwann sind die Konstrukteure immer schlauer und die Buchhalter immer gieriger geworden und die Windungszahlen immer kleiner. Das ist dann eine gutes Geschäft für Osram geworden.
Am Sat, 17 Jul 2004 00:45:06 +0200 hat Franz Glaser (KN) geschrieben:
Stimmt natürlich, es gibt die einfachen, ganz ohne Regler, die werden zum Abschalten kurzgeschlossen, oder Verbraucher einer Serienschaltung überbrückt - Offensichtlich eine Stromquelle und keine Spannungsquelle. Ich dachte an die Variante mit Regler und Batterie, wo ein Kurzschlußthyristor gezündet werden, wenn die Spannung zu hoch wird. Und mit so einer mußte ich mal mit plötzlich verstorbener Batterie (hochohmig) nach Hause fahren. Aufgrund der Spannungsspitzen hat die Elektronik den Zündzeitpunkt gewürfelt und der Motro sich angehört, als ob er das Getriebe zerstampfen würde. Mit dem Licht als Grundlast ist der Motor wenigstens überhaupt gelaufen.
Das Aggregat hab ich gestern mal getestet, funktioniert, aber das Voltmeter zeigt 260V, mit 100W Birne 245V an. Mal sehen, wie die Kurvenform wirklich aussieht und ob ich mir das TRMS Voltmeter mal ausborge.
Jupp, die elektrolytische Z-Diode a la Honda. Bei genügender Spannung kocht die Batterie so vor sich hin und begrenzt die Spannung auf 8V oder so, zweckdienlich aufgerundet. Bei abgeschaltetem Licht wird der überzählige Strom in einem Widerstand, quer in der Lenkergabel eingebaut, verheizt.
Begrenzung durch Sättigung? Weia..., Verhalten entspricht meinen Befürchtungen.
Am Mon, 19 Jul 2004 19:35:27 +0200 hat Rolf Bombach geschrieben:
Bei der oben beschriebenen Elektrik handelt es sich um eine alte Vespa, ohne Batterie oder Regler. Bei abgeschalteten Verbrauchern war alles kurzgeschlossen. Der neue Motor sollte gleich sein, die unterschiedlichen Ausgangskabel sprachen eine andere Sprache und die aufblitzenden Lampen bestätigten den Verdacht: 12V Gen., Regler nötig.
Das mit der Batterie (und den Spannungsspitzen) war eine Kawaski, die hatte einen Regler (mit 8V wäre der Anlasser auch nicht glücklich), aber die Batterie hat die Aufgabe Glättungselko zu spielen - wenigstens zwei verwandte (elektrolytische) Bauteile :-)
Ich vermute sehr, daß sowohl bei Vespa in Italien als auch bei Kawasaki in Nippon keine Elektrofreaks die Schaltungen dimensio- niert haben, sondern exzellente Mechaniker mit elektrischem Hausverstand (sozusagen). Solche Leute finde ich auch unter den Autoelektrikern. Die erstaunen mich, wie die mit dem Läpptopp an den Autos herumwerken und früher die EKG-Kurven der Zündung analysierten, daß es nur so eine Freude war.
Immerhin - es fahren Millionen Autos und Zweiräder auf der Straße herum, und sie fahren! Erst seit die Elektroniker dran rummurxen, stehen immer mehr davon am Straßenrand.
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