Frequenzumrichter

[Lasco1995]

Hey Leute,

dies ist mein erster Beitrag hier im Forum. Daher bitte ich um Entschuldigung für Fehler.

Ich habe mit Simplorer einen Frequenzumrichter gebaut und simuliert und möchte das gerne nun in LTSpice simulieren.
Daher die Frage ob das schonmal jemand gebaut und simuliert hat und mir dabei helfen könnte bzw. etwas zur Verfügung stellen könnte.

Im Anhang befindet sich meine Simplorer Schaltung.

Vielen Dank.

 

[spicer]

Hi willkommen an Board
Mein Vorschlag:
Versuche dochmal Deine Schaltung in LTspice zu zeichnen.
So wie ich das sehe, sollten die Komponenten alle in LTspice vorhanden sein.
Wenn Du dann vor unlösbaren Problemen stehst, bitte einfach hier nachfragen.

 

[Lasco1995]

Guten Tag alle zusammen,

so die ersten Schritte sind getan. Wie gesagt bin absoluter Neuling in LtSpice.
Wie könnte ich nun eine schöne Ansteuerung meiner Mosfets realisieren ?
Ich würde das gerne mit einer PWM machen, die ich mir quasi unten schon erzeugt habe.
Wie gesagt die Frage wäre nun, wie ich die Mosfets ansteuer ?

Liebe Grüße

Link zur Schaltung: http://www.bilder-upload.eu/show.php?file=0ef5aa-1526221238.png

 

[spicer]

Es wäre sehr hilfreich, wenn Du auch den LTspice Schaltplan (asc) anhängen würdest.
So kann die Schaltung jeder bei sich simulieren.


Bei der Spannungsversorgung solltest Du die 120° Verschiebung der Phasen noch angeben.
Siehe: https://ltspiceusers.ch/index.php?threads/3-phasen-drehstrom-spannungsquelle.46/
Sehe ich das richtig, dass Du einen 1 Phasigen, permanent erregten Wechselstrommotor ansteuern willst (Synchronmotor)?
Für was für einem Gerät ist der?
In Deiner Schaltung sind bipolar Transistoren verbaut. Nicht MOS-FETs.


Links:
https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Vierquadrantensteller.svg
http://homofaciens.de/technics-base-circuits-h-bridge_ge.htm
http://www.roboternetz.de/community/threads/15276-Ansteuerung-von-MOSFETs-für-Motortreiber

 

[Lasco1995]

Guten Tag alle zusammen,

bin nun ein wenig weiter gekommen aber leider tritt aktuell immer ein Fehler auf, sodass ich nicht simulieren kann. Der Fehler und meine Schaltung befinden sich im Anhang.

Grüße

 

[spicer]

Das ist, weil Du offene Eingänge an den nmos M2 und M3 hast.
Mit meiner Schaltung läuft jetzt wenigstens mal die Simulation durch.
Die Massen an M2/M3 musst natürlich dann noch ersetzen.

 

[spicer]

Habe da mal etwas rumgespielt. Habe testeshalber die PWM Ansteuerung durch PWM1 und PWM2 ersetzt.

 

[Lasco1995]

Vielen Dank.

Da ich mit der H-Brücke einen 4-Quadrantenbetrieb realisieren möchte hapert es wie gesagt immernoch an der Ansteuerung der Mosfets.
Desweiteren müsste ich auch noch einen Treiber mit einem turn on delay einbauen, sodass kein Kurzschluss entsteht.

Mein Wunschdenken für die Simulation: Auswahl von einem der vier Quadranten über einen Art Wahlschalter, sodass dann ein beliebiger Quadrant simuliert werden kann.

Würde mich über eure Hilfe bzgl. der Ansteuerung freuen.
Im Anhang befindet sich meine Schaltung.

Bis dahin noch einen schönen Tag.

 

[spicer]

Mit wieviel Power willst Du arbeiten? Wenn wir das wissen, können wir richtige MOS-FETs einsetzen und nicht die idealen Grundbausteine.

 

[spicer]

Siehe ab Abb 14 (Abb 17 ist sehr interessant) von hier: http://homofaciens.de/technics-base-circuits-h-bridge_ge.htm
Ab Abb 19 ist dann das beschrieben, was Du suchst. Oder?

 

[Lasco1995]

Also die Zwischenkreisspannung liegt bei ca. 565 V. Würde jetzt von einem Strom von 4 bis 5 A ausgehen, sodass wir als Last einen Motor von ca. 3 kW einsetzen können.
Ich würde eher sagen, dass mit der Schaltung ab Abbildung 17 kein vier Quadrantenbetrieb realisiert werden kann.
Die entsprechende Ansteuerungslogik ist leider immernoch ziemlich unverständlich für mich. Da hängt es leider.
Ist es überhaupt möglich zwischen den vier Quadranten zu switchen ?

 

[spicer]

Wie findest das?
Max. Spannungen/Ströme sind noch nicht berücksichtigt!


Edit:
Momentan fliessen noch 1.2kA ...LOL
Das liegt an den schlecht gewählten MOS-FETs. Mit idealen Teilen passt es.

Das sieht etwas besser aus. Hatte M1 und M2 verkehrt drinn

 

[Lasco1995]

Servus,

wow echt vielen Dank erstmal für die Hilfe. Bin echt positiv überrascht über die Antworten hier im Forum. Echt super.

Deine Schlatung verstehe ich allerdings nicht ganz. Vielleicht könntest du mir ein paar Erklärungen liefern.
Gleichrichtung ist ja erstmal Peng. Die Hast du ja idealerweise mit der Gleichspannungsquelle realisiert.
1. Frage: Wozu sind nun die Mosfets M5, M6 und M7 ? Also was machen die jeweils genau ?
2. Frage: Warum unterschiedliche Mosfets ?

Liebe Grüße

 

[spicer]

Im Prinzip hab ich nichts anderes gemacht als in Abb. 22 bei http://homofaciens.de/technics-base-circuits-h-bridge_ge.htmDa ist ja alles erklärt.
Empfehle Dir echt, Dir diese Seite mal anzuschauen

 

[Lasco1995]

Servus,

so mit meiner aktuellen Schaltung bin ich erstmal zu Frieden.
Nächster Schritt wäre die Pulsquellen durch "reale PWM´s" zu ersetzen. Mal gucken was ich da morgen so aufgebaut bekomme.
Der schwierigste und letzte Teil wird das zurückspeisen. Dafür muss ich einen gesteuerten Gleichrichter aufbauen. Da fürchte ich mich gerade am meisten vor . Als Last müsste ich ja quasi eine Spannungsquelle nehmen die dann als "Generator" fungiert.Vielleicht gibt es dort ja eurer Seits schon Ideen.
Bis dahin schönen Abend.

 

[spicer]

Vergiss die Dioden über den MOS-FETs nicht. Bei Induktiven Lasten wirst sonst nicht lange Freude an der Schaltung haben
Zurückspeisen?
Willst nur bremsen oder wirklich ein Generatorbetrieb machen?

 

[Lasco1995]

Da hast du natürlich Recht. Sind schon drin
Ja ich würde gerne ins Netz zurückspeisen können. Sprich alle vier Quadranten abdecken und nicht die Energie verbraten sondern wie gesagt zurückspeisen.

 

[spicer]

Puh, da bin ich auch überfragt.
Das wäre dann sowas wie ein Grid Tie Inverter.
Wenn die Generatorspannung gleichrichten würdest und auf einen solchen Inverter pushen?
Der Brückengleichrichter wäre dann zwischen den MOS-FETs und dem Generator abgegriffen. Nachfolgend die Gleichspannung auf dem Weg zum Inverter mit einem weiteren MOS-FET ein/aus schalten.


Achja, sagst Du mir mal, was Du vor hast, bzw von/für was sind diese Motoren?

 

[spicer]

Wie könnte ich nun eine schöne Ansteuerung meiner Mosfets realisieren ?
Ich würde das gerne mit einer PWM machen, die ich mir quasi unten schon erzeugt habe.

Da wirst wohl nicht ohne Mikrocontroller auskommen.
Nicht um sonst sind die heutigen FUs alle mit MCs.
Ein grosses Stück programmieren wirst Dir auch noch antun müssen.
Hätte hier einen neuen aber defekten FU (1.5kW) rumliegen.
Das Mainboard ist hinüber, weil das Remotepanel einen Erdschluss durch eine Schraube erlitt.
Die Power-Elektronik ist noch 1A.
Wenn Interesse hast, sende ich Dir den mal zu.

 

[Lasco1995]

Servus,

lag erstmal flach. Daher kurz alles auf Eis gestellt.
Jetzt gehts weiter.
PWM habe ich mit einem NE555 realisiert. Klappt auch soweit.

Du hast aber schon recht....Rückspeisung ist sau schwierig.
Daher möchte ich lediglich einen Bremsschopper im Zwischenkreis haben, der dann im Generatorbetrieb die Leistung dort verbrät.

Also ich möchte wie gesagt noch vier Quadrantenbetrieb realisieren aber dann ,,nur" mit einem Bremsschopper.

Meine ersten Ansätze zum Bremsschopper im Anhang. Vielleicht hat ja jemand eine Idee zur Realisierung und wie man den Generatorbetrieb realisiert.

Vielen Dank und Liebe Grüße