Tom: HARDWARE: Wechselrichter / Inverter

Hello,

es gibt inwischen zu Hunderten Wechselrichter (24= nach 230V ~) zu kaufen von x bis 5000W Dauerleistung.
Die Kosten dafür haben auch eine Riesenspanne (30 - 2.000 Euro).

Manche produzieren angeblich Sinus (ist ja fein), andere "modifizierten Sinus" und noch andere machen darüber gar keine Angaben. "Eisenlos" sind sie wohl inzwischen alle. Wie sie funktionieren ist mir daher schleierhaft.

Ich habe jetgzt bestimmt dreißig Hersteller/Lieferanten durch, aber bei keinem fand ich Angaben darüber, ob die Teile auch mit Induktiven oder Kapazitiven Lasten umgehen können.

Wie müssen diverse Kühlgeräte und ein bnis zwei Leuchtstofflampen über die Nacht bringen. Tagsüber laufen große Dieselgeneratoren (27, 50, 60 oder 100KVA). Nur für den Nachtstrombedarf (ca. 2kW) soll eine Batterie-/Wandleranlage die Energie liefern. Öffentliches Netz ist an dem Ort nicht zu bekommen, es sei denn, man legt ein Viertelmillion auf den Tisch.

Wir haben heute einen Wandler geschreddert, nachdem wir ihn ins Konzept eingebunden haben. Leider können wir (noch) nicht nachvollziehen, woran er gestorben ist. Er hat es kurz getan, dann kurz gestunken und dann war er leider indisponiert. Echter Kurzschluss ist auszuschließen. Keine der Sicherungen ist gekommen. Angeblich ist das Teil auch "kurzschlussfest" gewesen. Nun leuchten aber nach Anschluss der Batterie (600AH, 24V) nur noch die LEDs schwach vor sich hin, egal ob der Wandler eingeschaltet ist oder nicht.

Der Wandler hatte vorher im Testbetrieb (mit kleiner ohmscher Last, ca. 60W) schwebendes Potential. Das Gehäuse liegt auf den Erdkontakten der Steckdosen. Wir haben per Umschaltschütz einen Pol auf Null-Potential der Generatoranlage geschaltet und den anderen auf L1. Es ist also entweder einer der Generatoren der Anlage, oder der Wandler angeschlossen. Das Gehäuse des W. ist auf der Ortserde gelandet, genauso wie der Schaltschrank der Anlage.

Kennt sich jemand genauer mit dem Innenleben derartiger Geräte aus? Leider ist kein Schaltplan vorhanden. Morgen bei Tageslicht werde ich erstmal reinschauen ins Gerät, ob ich erkennen kann, welches Bauteil da den Deckel aufgeklappt hat.

Ich habe im Netz auch schon nach Schaltplänen gesucht, aber da kommen hunderte und ich weiß nicht, welcher auch nur im entferntesten passen könnte.

Wo könnte ich denn noch danach suchen?

Leider weiß ich nicht, was die Jungs am anderen Leitungsende im Umschaltmoment wirklich angeschlossen hatten. Angeblich war wieder nur die 60W-Lampe und zusätzlich eine Kühltruhe angeschlossen. Ca. 10-30 Sekunden muss es wohl funktioniert haben, dann fing das Teil an zu stinken.

Liebe Grüße aus dem schönen Oberharz

Tom vom Berg

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  1. Hello lieber Tom,

    im konkreten Fall kann ich Dir nur den Tipp geben: Weitersuchen, die Spezialisten gibt es.

    Aber ich finde das Thema dennoch interessant, weil ich in den 80ern Schaltnetzteile entwickelt habe.

    Manche produzieren angeblich Sinus (ist ja fein), andere "modifizierten Sinus" und noch andere machen darüber gar keine Angaben. "Eisenlos" sind sie wohl inzwischen alle. Wie sie funktionieren ist mir daher schleierhaft.

    Spannungen werden kapazitiv aufgestockt. Der einfachste Wechselrichter ist ein Spannungsverdoppler, er legt die Quellspannung wechselweise an zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren, im Ergebnis dessen wird die Spannung verdoppelt und so kann sie mit weiterer Reihenschaltung auch ver-x-facht werden.

    Ich habe jetgzt bestimmt dreißig Hersteller/Lieferanten durch, aber bei keinem fand ich Angaben darüber, ob die Teile auch mit Induktiven oder Kapazitiven Lasten umgehen können.

    Die Art der Last ist entscheidend für die Leistungsoptimierung hinsichtlich Wirkungsgrad eines Wandlers. So gibt es neben induktiven/kapazitiven Lasten bei rein Ohmschen Lasten auch Verbraucher mit einer negativen Kennlinie wozu bspw. Leuchtstoffröhren und Lichtbogenlampen gehören. Negativer Widerstand heißt: Spannung fällt, Strom steigt.

    Wie müssen diverse Kühlgeräte und ein bnis zwei Leuchtstofflampen über die Nacht bringen.

    Gewöhnliche Leuchtstofflampen haben eine Drossel als Vorschaltgerät. Damit verhält sich der Verbraucher Ohm'sch gesehen positiv aber nur unter der Voraussetzung, dass die Frequenz stimmt und sinusförmig ist. Bei nicht-sinus-Quellen kann an der Drossel die Spannung kurzeitig sehr hohe Werte annehmen, was eine Zerstörung auch des Wandlers zur Folge haben kann.

    Tagsüber laufen große Dieselgeneratoren (27, 50, 60 oder 100KVA).

    Garantiert Sinus, 3000 U/min sind genau 50Hz und für eine Dieselmaschine der optimale Drehzahlbereich :)

    Maschinenbasierte Wandler gibt es auch: Niederspannungs-Gleichstrom-Motor => Drehstromgenerator. Die sind, was wechselnde Lasten und Blindströme betrifft, robuster gegenüber elektronischen Wechselrichtern.

    Kühlaggregate: Anstelle eines Wandlers mit erheblichen Energieverlust, ists besser den Motor für den Kompressor auszutauschen. Nur mal so als Idee für den Bastler und so wie ich die Sachsen kenne, hat das garantiert schonmal jemand gemacht :)

    Schönen Sonntag!

    1. Moin,

      "Eisenlos" sind sie wohl inzwischen alle.

      ist das so? Mir ist die Bauart, bei der ein Sinus mit kleiner Spannung erzeugt (z.B. 24V) und dann mit einem Trafo hochtransformiert wird, durchaus vertraut. Allerdings eher im Bereich von wenigen hundert Watt.

      Wie sie funktionieren ist mir daher schleierhaft.
      Spannungen werden kapazitiv aufgestockt. Der einfachste Wechselrichter ist ein Spannungsverdoppler, er legt die Quellspannung wechselweise an zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren, im Ergebnis dessen wird die Spannung verdoppelt und so kann sie mit weiterer Reihenschaltung auch ver-x-facht werden.

      Oder einfacher formuliert: Kondensatoren werden parallel geladen und in Reihe entladen. Im Fachjargon wird diese Schaltung auch gern als "Kondensformator" bezeichnet. So erhält man eine hohe Gleichspannung.

      Um die annähernd sinusförmige Ausgangs-Wechselspannung zu erhalten, schaltet man diese Gleichspannung über eine FET-Vollbrücke an den Ausgang, wobei die FET-Brücke mit PWM angesteuert wird. Dann noch eine Drossel in Reihe zum Ausgang, und die Ausgangsspannung wird als Regelgröße wieder auf die PWM-Steuerung zurückgeführt. Das Prinzip ist dem eines Schaltnetzteils oder eines Class-D-Audioverstärkers sehr ähnlich.

      Ich habe jetgzt bestimmt dreißig Hersteller/Lieferanten durch, aber bei keinem fand ich Angaben darüber, ob die Teile auch mit Induktiven oder Kapazitiven Lasten umgehen können.

      Ist denn das relevant? Geräte, die zum Anschluss ans 230V-Netz gedacht sind, müssen sowieso kompensiert sein, so dass sich ein cos(φ) von näherungsweise 1 ergibt, also annähernd ohmsches Verhalten. Sonst würden ja relativ große Blindströme entstehen, und das mag das EVU gar nicht.

      Die Art der Last ist entscheidend für die Leistungsoptimierung hinsichtlich Wirkungsgrad eines Wandlers. So gibt es neben induktiven/kapazitiven Lasten bei rein Ohmschen Lasten auch Verbraucher mit einer negativen Kennlinie wozu bspw. Leuchtstoffröhren und Lichtbogenlampen gehören. Negativer Widerstand heißt: Spannung fällt, Strom steigt.

      Ist bei Schaltnetzteilen auch so.

      Kühlaggregate: Anstelle eines Wandlers mit erheblichen Energieverlust, ists besser den Motor für den Kompressor auszutauschen. Nur mal so als Idee für den Bastler und so wie ich die Sachsen kenne, hat das garantiert schonmal jemand gemacht :)

      Clevere Idee. Allerdings gibt es auch Kühlschränke für 12V- oder 24V-Betrieb schon fertig zu kaufen. Wohnmobil- oder Bootsausrüster verbauen die Dinger in großen Stückzahlen.

      Ciao,
       Martin

      PS: Tom, hast du dich beim Themengebiet SOFTWARE aus Versehen verklickt?

      --
      Datenbanken speichern keine User.
      Das liegt daran, daß Datenbanken mit der Lebensmittelversorgung für gespeicherte biologische Lebensformen derzeit noch Probleme haben.
        (Christoph Schnauß)
      Selfcode: fo:) ch:{ rl:| br:< n4:( ie:| mo:| va:) de:] zu:) fl:{ ss:) ls:µ js:(
      1. Hello,

        PS: Tom, hast du dich beim Themengebiet SOFTWARE aus Versehen verklickt?

        Ja, es war ja schon dunkel :-P
        Es sollte "Sonstiges" sein.

        Kurzzeitig hatte ich mir eingebildet, es gäbe inzwischen auch "Hardware".

        Liebe Grüße aus dem schönen Oberharz

        Tom vom Berg

        --
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        1. Hi,

          PS: Tom, hast du dich beim Themengebiet SOFTWARE aus Versehen verklickt?
          Ja, es war ja schon dunkel :-P
          Es sollte "Sonstiges" sein.

          dachte ich mir doch. ;-)

          Kurzzeitig hatte ich mir eingebildet, es gäbe inzwischen auch "Hardware".

          Nicht "inzwischen".
          Das gab es vor vielen Jahren mal, wurde aber leider irgendwann abgeschafft.

          Schade eigentlich.

          Ciao,
           Martin

          --
          Lache, und die Welt wird mit dir lachen.
          Schnarche, und du schläfst allein.
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      2. hi,

        Kühlaggregate: Anstelle eines Wandlers mit erheblichen Energieverlust, ists besser den Motor für den Kompressor auszutauschen. Nur mal so als Idee für den Bastler und so wie ich die Sachsen kenne, hat das garantiert schonmal jemand gemacht :)

        Clevere Idee.

        Diese clevere Idee ermöglicht heutzutage, dass zwischen einer Schweinehälfte und der Salamipizza über zwanzigtausend Kilometer liegen können, ohne dass die Kühlkette unterbrochen wird.

        Also ich fands cleverer, das Schwein im Winter direkt vor Ort zu schlachten und den Kessel für die Wurschtsuppe mit Holz zu heizen ;)

        Horst Heizer

        1. Hello,

          Kühlaggregate: Anstelle eines Wandlers mit erheblichen Energieverlust, ists besser den Motor für den Kompressor auszutauschen. Nur mal so als Idee für den Bastler und so wie ich die Sachsen kenne, hat das garantiert schonmal jemand gemacht :)

          Clevere Idee.

          Diese clevere Idee ermöglicht heutzutage, dass zwischen einer Schweinehälfte und der Salamipizza über zwanzigtausend Kilometer liegen können, ohne dass die Kühlkette unterbrochen wird.

          Also ich fands cleverer, das Schwein im Winter direkt vor Ort zu schlachten und den Kessel für die Wurschtsuppe mit Holz zu heizen ;)

          Ist irgendwie nicht so clever, mit 24 Volt durch die Landschaft zu verdrahten, wenn man das Gleiche auch mit 230V tun kann.

          Aber es gibt bereits Kühlgeräte, die dank elektronischem Vorschaltgerät mit Sanftanlauf mit Allstrom 190V bis 240V betrieben werden können. Nur die sind am Ort nicht vorhanden und werden auch kaum angeschafft werden. Das Investitionsvolumen dafür würde 4.000 Euro bei weitem übersteigen. Die Bierkühlung müsste z.B. komplett gewechselt werden.

          Liebe Grüße aus dem schönen Oberharz

          Tom vom Berg

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  2. Moin Moin!

    Manche produzieren angeblich Sinus (ist ja fein), andere "modifizierten Sinus" und noch andere machen darüber gar keine Angaben.

    Echter Sinus ist selten und teuer, und vor allem brauchen nur sehr wenige Geräte wirklich echten Sinus. Alles, was Netz gleichrichtet, frißt auch Rechteck, Sägezahn, Trapez und was Du Dir sonst noch so an Wellenformen ausdenken kannst. Alles, was nur heizt (inklusive Glühlampen), frißt auch noch Gleichstrom.

    "Sinusähnlich" bzw. "Modifizierter Sinus" ist mehr oder weniger ein Trapez-Signal, "sinussig" genug für die meisten Anwendungsfälle, aber deutlich einfacher und damit billger zu erzeugen.

    Und wenn der Hersteller zum Ausgangssignal lieber nichts sagen will, dann kommt meistens durch einfache Filter leicht verschliffenes Rechteck aus dem Wechselrichter. Das ist noch einfacher und noch billiger zu erzeugen. Nur mögen manche Lasten nicht mit Rechteck-Signalen gefüttert werden.

    (Am Rande: Auf der Arbeit liegen gerade zwei USV-Module für eine große, teure Storage-Einheit rum. Rein gehen 230V AC, raus kommen laut Typenschild entweder die 230V AC aus dem Netz oder 200 V DC aus dem integrierten Akku-Pack. Dahinter hängt ein ziemlich normales Schaltnetzteil, das im Notbetrieb auch DC verdaut. So spart man sich den Wechselrichter komplett.)

    "Eisenlos" sind sie wohl inzwischen alle.

    Und ganz ohne Eisen geht es nicht. Gemeint ist, dass man nicht einfach einen fetten Trafo mit "selbstgemachtem" 24 V AC 50 Hz auf der Niedervolt-Seite befüllt, um auf der Hochvolt-Seite dann 230 V AC 50 Hz zu bekommen. Das verkneift man sich ganz einfach deswegen, weil die Trafos für ernsthafte Leistungen sehr schnell sehr groß und sehr schwer werden.

    Die letzte USV, die mir weggebrannt ist, hatte noch einen echten Ausgangstrafo, ausgelegt für 2 kW. Und da wundert man sich beim Transport, dass die sch*** USV auch ohne die Bleiakkus noch steht wie angeschraubt. ;-)

    Wie sie funktionieren ist mir daher schleierhaft.

    Schaltnetzteil, nur mit anderen Spannungsverhältnissen als gewohnt. Man pumpt mit etlichen kHz Schalttakt elektrische Leistung von der 24 V-Seite in einen (mechanisch kleinen) Trafo, der liefert aufgrund der Induktion und des Verhältnisses der Windungszahlen auf der anderen Seite die gewünschten 230 V AC, allerdings mit einer Frequenz im kHz-Bereich statt der üblichen 50 Hz. Gleichgerichtet bekommt man ca. 330 V.

    Schaltet man die gezielt auf die zwei Ausgangskontakte (H-Brücke), kommt eine mehr oder weniger rechteckige Spannung aus dem Wandler. Gegen die ganz harten Kanten setzt man in aller Regel noch einen Filter vor die Steckdose, damit der Wandler nicht flächendeckend alle Radio- und Fernsehsender überstrahlt.

    Für ein sinusähnliches Signal ("modifizierter Sinus") schaltet man nicht stumpf, sondern man regelt. Vermutlich wird man stumpf die 330 V der Ausgangsseite linear von 0 bis auf 330 V hochfahren, eine Weile halten und dann wieder auf 0 runterfahren. Das geht über die im Schaltregler ohnehin vorhandene Regelschaltung, der man einfach einen variablen Sollwert unterschiebt. Für die erste Halbwelle schaltet man die H-Bücke auf "+ an A, - an B", für die zweite Halbwelle entsprechend auf "- an A, + an B". Auch hier wird noch ein Filter vor der Steckdose sitzen, der die Störungen des Schaltwandlers und die Umschaltspitzen schluckt.

    Für richtigen Sinus wird der Sollwert ein Sinus-Signal sein, und es muß recht aufwendig gefiltert werden. Oder man baut die Ausgangsstufe wie einen Klasse-D-Verstärker auf.

    Ich habe jetgzt bestimmt dreißig Hersteller/Lieferanten durch, aber bei keinem fand ich Angaben darüber, ob die Teile auch mit Induktiven oder Kapazitiven Lasten umgehen können.

    Ohm'sche Lasten sind halt einfacher. ;-)

    Wie müssen diverse Kühlgeräte und ein bnis zwei Leuchtstofflampen über die Nacht bringen.
    Tagsüber laufen große Dieselgeneratoren (27, 50, 60 oder 100KVA). Nur für den Nachtstrombedarf (ca. 2kW) soll eine Batterie-/Wandleranlage die Energie liefern.

    Wir haben heute einen Wandler geschreddert, nachdem wir ihn ins Konzept eingebunden haben. Leider können wir (noch) nicht nachvollziehen, woran er gestorben ist. Er hat es kurz getan, dann kurz gestunken und dann war er leider indisponiert. Echter Kurzschluss ist auszuschließen. Keine der Sicherungen ist gekommen. Angeblich ist das Teil auch "kurzschlussfest" gewesen. Nun leuchten aber nach Anschluss der Batterie (600AH, 24V) nur noch die LEDs schwach vor sich hin, egal ob der Wandler eingeschaltet ist oder nicht.

    Wie wäre es, die Leuchtstofflampen mit einem HF-Vorschaltgerät direkt aus 24 V DC zu versorgen? Damit ist der Wandler aus der Nummer raus und muß nur noch die Kühltechnik versorgen. Am Tag würde ein 24V-Netzteil aus dem Dieselgenerator den Strom liefern, nachts übernehmen die Batterien. Ich gehe mal schwer davon aus, dass der Diesel tagsüber auch die Batterien auflädt, d.h. das Netzteil könnte sogar schon vorhanden sein.

    Kühltechnik dürfte auf elektrisch betriebene Kompressoren hinauslaufen, richtig? Die Alternativen wären Peltier-Elemente, dann hättest Du aber irgendwo einen ernsthaften Gleichrichter stehen oder irgendwas Gasbetriebenes. Dann bräuchtest Du aber keinen Wechselrichter für die Kühltechnik.

    Tja, bad news: Die Kühl-Kompressor-Motoren sind induktive Lasten, und wie man in vielen Haushalten jeden Tag sehen kann, benehmen sie sich am Netz wie die Axt im Walde. In manchen Haushalten stört der Kühlschrank bzw. die Kühltruhe alle drei Phasen. Um die Phasenverschiebung des Motors zu kompensieren, sitzt in dessen Nähe noch ein Kondensator. Je nach dem, ob der Kondensator mit geschaltet wird oder nicht, hast Du bei stehendem Motor vielleicht eine rein kapazitive Last. Im Schaltmoment hast Du in jedem Fall eine sehr fiese Last, die Weicheier-Halbleitern schon mal den Magic Smoke entlocken kann. ;-) Insbesondere, wenn der Motor nicht mit Sinus, sondern mit anderen Signalformen betrieben wird.

    Mußt Du nachts wirklich aktiv kühlen oder kannst Du Dich mit einer guten Isolation und einer tagsüber etwas niedriger eingestellten Solltemperator herauswieseln?

    Öffentliches Netz ist an dem Ort nicht zu bekommen, es sei denn, man legt ein Viertelmillion auf den Tisch.

    250.000 € / 2.000 €/Wandler = Break-Even bei 125 Versuchen. Minus den einen, den Du schon entraucht hast. ;-)

    Und öffentliches Netz spart Dir noch die Generatoren und das Antransportieren von Tonnenweise Diesel. Das könnte sich rechnen, selbst wenn Du weniger als 100 Wandler entrauchst.

    Der Wandler hatte vorher im Testbetrieb (mit kleiner ohmscher Last, ca. 60W) schwebendes Potential.

    60 W ohmsche Last sind kaum ein brauchbares Modell für 60 W Leuchtstofflampen und ein hart geschaltetes Kühlgerät.

    Das Gehäuse liegt auf den Erdkontakten der Steckdosen.

    Alles andere wäre auch lebensgefährlich.

    Wir haben per Umschaltschütz einen Pol auf Null-Potential der Generatoranlage geschaltet und den anderen auf L1.

    Das könnte man auch so lesen, dass Du Generator und Wandler unsynchronisiert parallelgeschaltet hast. Dann würde mich eher wundern, dass der Wandler noch in einem Stück da steht. ;-)

    Es ist also entweder einer der Generatoren der Anlage, oder der Wandler angeschlossen.

    Gut, dass Du das klargestellt hast. ;-)

    Schaltest Du unter Last hart um? Ohne Generator und Wandler zu synchronisieren? Da bekommst Du nette Lastspitzen, wenn der Generator L1 gerade zufällig +300 V relativ zu N liefert und der Wandler im selben Moment -300 V relativ zu N.

    Ich würde im Zweifel erst die aktive Quelle von der Last trennen, eine oder zwei Sekunden Stromausfall hinnehmen, und dann erst die andere Quelle an die Last schalten.

    Das Gehäuse des W. ist auf der Ortserde gelandet, genauso wie der Schaltschrank der Anlage.

    Brav.

    Kennt sich jemand genauer mit dem Innenleben derartiger Geräte aus? Leider ist kein Schaltplan vorhanden. Morgen bei Tageslicht werde ich erstmal reinschauen ins Gerät, ob ich erkennen kann, welches Bauteil da den Deckel aufgeklappt hat.

    Ich würde da an Deiner Stelle die Finger von lassen. Zum einen weil Du vermutlich noch Garantieansprüche hast, zum anderen, weil Du Dir vermutlich noch keinen Bestatter aussuchen lassen willst. Und aus Erfahrungen mit einer brennenden USV: Such Dir wenigstens ein gut gelüftetes, trockenes Plätzchen mit ein paar geeigneten Feuerlöschern in der Nähe. Und setz Dich auf Deine linke Hand, damit der Strom nicht direkt übers Herz fließt.

    Leider weiß ich nicht, was die Jungs am anderen Leitungsende im Umschaltmoment wirklich angeschlossen hatten. Angeblich war wieder nur die 60W-Lampe und zusätzlich eine Kühltruhe angeschlossen. Ca. 10-30 Sekunden muss es wohl funktioniert haben, dann fing das Teil an zu stinken.

    Ob nach den paar Sekunden die Kühltruhe beschlossen hat, dass ihr Inneres zu warm ist? Dann hätte der Wandler den Kompressor nicht überlebt. Der Verdacht liegt nahe, siehe oben.

    Kühltruhen halten in unseren Breiten auch mal einen Tag ohne Strom durch, zumindest wenn "nur" Lebensmittel darin gelagert werden und man nicht alle fünf Minuten den Deckel öffnet. Bei Medizinprodukten mag das anders aussehen, siehe Beipackzettel bzw. Lagerungsvorschriften des Herstellers.

    Meine Empfehlungen:

    * Prüfe, ob Du auf Batteriestrom aktiv kühlen mußt, oder ob eine gute Isolierung und ggf. über Tag ein etwas niedrigerer Sollwert für die Temperatur reicht.
    * Prüfe, ob Du das Licht direkt aus den Batterien betrieben kannst, mit einem Netzteil für den Betrieb aus dem Diesel.
    * Wenn Du aktiv kühlen mußt, suche nach einem Wechselrichter, der explizit große Motoren betreiben kann.

    Alexander

    --
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    1. Hello Alex,

      "Eisenlos" sind sie wohl inzwischen alle.

      Inzwischen weiß ich, wie das Teil von innen aussieht. Es sind acht Stufen  mit kleinen Eisentransformatoren. Bilder vom Innenleben folgen von zuhause.

      Ich hätte mir sonst auch nicht vorstellen können, wie die die galvanische Trennung realisieren.

      Wir müssen diverse Kühlgeräte und ein bis zwei Leuchtstofflampen über die Nacht bringen.
      Auflage vom Ordnungsamt.

      Tja, bad news: Die Kühl-Kompressor-Motoren sind induktive Lasten, und wie man in vielen Haushalten jeden Tag sehen kann, benehmen sie sich am Netz wie die Axt im Walde. In manchen Haushalten stört der Kühlschrank bzw. die Kühltruhe alle drei Phasen. Um die Phasenverschiebung des Motors zu kompensieren, sitzt in dessen Nähe noch ein Kondensator. Je nach dem, ob der Kondensator mit geschaltet wird oder nicht, hast Du bei stehendem Motor vielleicht eine rein kapazitive Last. Im Schaltmoment hast Du in jedem Fall eine sehr fiese Last, die Weicheier-Halbleitern schon mal den Magic Smoke entlocken kann. ;-) Insbesondere, wenn der Motor nicht mit Sinus, sondern mit anderen Signalformen betrieben wird.

      250.000 € / 2.000 €/Wandler = Break-Even bei 125 Versuchen. Minus den einen, den Du schon entraucht hast. ;-)

      Ein Sinus-Wandler für 3500/7000 Watt kostet noch ca. 300 Euro. 2% Klirrfaktor bei mittlerer Last.

      Und öffentliches Netz spart Dir noch die Generatoren und das Antransportieren von Tonnenweise Diesel. Das könnte sich rechnen, selbst wenn Du weniger als 100 Wandler entrauchst.

      Bei mittlerer Auslastung kostet die kWh per  Generator noch 8 Cent. Per Netzanschluss wären es 26,5.

      Das Gehäuse liegt auf den Erdkontakten der Steckdosen.

      Wir haben per Umschaltschütz einen Pol auf Null-Potential der Generatoranlage geschaltet und den anderen auf L1.

      jeder Generator hat ein Schütz und der Wandler auch. Die sind gegeneinander blockiert (mutual exclusion). Wenn der Wandlerschütz abfällt, liegt die Kühlgeräteleitung auf dem Generator-Sammelpunkt.

      Schaltest Du unter Last hart um? Ohne Generator und Wandler zu synchronisieren? Da bekommst Du nette Lastspitzen, wenn der Generator L1 gerade zufällig +300 V relativ zu N liefert und der Wandler im selben Moment -300 V relativ zu N.

      Das könnte die Lösung des Rätsels sein. Die Schütze sind zu schnell. Da hat der Wandler eventuell Restspannung aus den Geräten bekommen, so wie Du das sagst.

      Der Wandler hat alleine fliegendes Potential. Bleibt für mich nur die Frage, ob man einen Pol auf N legen darf, oder ob das schädlich für das Gerät ist.

      > Das Gehäuse des W. ist auf der Ortserde gelandet, genauso wie der Schaltschrank der Anlage.

      Brav.

      Verwandelte Grüße

      Tom vom Berg

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      1. Moin Moin!

        Das Gehäuse liegt auf den Erdkontakten der Steckdosen.

        Wir haben per Umschaltschütz einen Pol auf Null-Potential der Generatoranlage geschaltet und den anderen auf L1.

        jeder Generator hat ein Schütz und der Wandler auch. Die sind gegeneinander blockiert (mutual exclusion). Wenn der Wandlerschütz abfällt, liegt die Kühlgeräteleitung auf dem Generator-Sammelpunkt.

        Schaltest Du unter Last hart um? Ohne Generator und Wandler zu synchronisieren? Da bekommst Du nette Lastspitzen, wenn der Generator L1 gerade zufällig +300 V relativ zu N liefert und der Wandler im selben Moment -300 V relativ zu N.

        Das könnte die Lösung des Rätsels sein. Die Schütze sind zu schnell. Da hat der Wandler eventuell Restspannung aus den Geräten bekommen, so wie Du das sagst.

        Das hätte den Wandler aber vermutlich in deutlich weniger als 10 Sekunden gekillt und nicht erst nach 30 Sekunden. Oder der Wandler hätte das knurrend zur Kenntnis genommen und sich trotzum Chef der Leitung gemacht, je nach dem, wie sehr sich die Last gegen die neuen Verhältnisse wehren kann und wie sehr sich die Halbleiter gegen die widerspenstige Last durchsetzen können.

        Der Wandler hat alleine fliegendes Potential. Bleibt für mich nur die Frage, ob man einen Pol auf N legen darf, oder ob das schädlich für das Gerät ist.

        Wenn der Wandler Ein- und Ausgang galvanisch trennt, und das solle er bei 230 V Ausgangsspannung, dann hängen beide Ausgangskontakte in der Luft, wie hinter einem Trenntrafo. Vermutlich gibt es im Wandler ein paar X- bzw. Y-Kondensatoren, die die Ausgangskontakte HF-mäßig untereinander und gegen Erde (Schutzleiter, Gehäuse) kurzschließen, um Funkstörungen zu vermeiden, das sollte aber ab Werk die einzige Verbundung vom Ausgang zur Erde sein.

        PE ist ja wohl hoffentlich überall gut verbunden und dauerhaft geerdet. Wenn in der Installation N an einem Punkt sauber geerdet ist und nicht irgendwo zwischen den Generatoren fröhlich herumschwebt, sehe ich nicht, was dagegen spricht, einen der beiden Ausgangskontakte des Wandlers auch mit N zu verbinden. Ganz im Gegenteil, für FI-Schalter halte ich eine dauerhafte Verbindung von einem der Wandler-Ausgangskontakte mit N für zwingend notwendig. Frag da bitte aber nochmal einen Elektro-Meister, der muß das wissen und kann Dir definitiv eine fachlich korrekte Antwort geben. Ich hab zwar über die Jahre einiges an Fachwissen aufgeschnappt, aber keine formelle Ausbildung in diesem Fachbereich. IANACE (I am not a certified electrician)!

        Hast Du übrigens mal spaßeshalber gemessen, ob Batterie-Minus (oder Plus) galvanisch mit dem Gehäuse des Wandlers bzw. PE verbunden ist? Nicht, dass irgendein anderes Gerät, insbesondere der Lader, ein anderes Batteriepotenzial auch nochmal erdet. Akkus im Bereich 600 Ah haben wenig Mitleid mit dünnen Leitungen in Kurzschlüssen und schieben Energie nach, bis der Kurzschluß weg ist.

        Sowas könnte Dir übrigens auch den Wandler weggeheizt haben, der hätte dann nicht auf der Ausgangsseite einen Schaden, sondern auf der Eingangsseite oder eben auf der Verbindung von Minus oder Plus mit PE.

        Alexander

        --
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        1. Hello Alex,

          Hast Du übrigens mal spaßeshalber gemessen, ob Batterie-Minus (oder Plus) galvanisch mit dem Gehäuse des Wandlers bzw. PE verbunden ist? Nicht, dass irgendein anderes Gerät, insbesondere der Lader, ein anderes Batteriepotenzial auch nochmal erdet. Akkus im Bereich 600 Ah haben wenig Mitleid mit dünnen Leitungen in Kurzschlüssen und schieben Energie nach, bis der Kurzschluß weg ist.

          Die Batterie haben wir vorgestern erst abgeholt, eine 410kg schwere Staplerbatterie. Die hängt nur elektrisch in der Luft. :-)

          Da ist über einen Hochstromstecker entweder das Ladegerät angeschlossen, oder der Wandler. Ich habe das auch extra so gelassen, eben damit keine Doppelmassen oder Schleifen entstehen.

          Im Wandler hat es in zwei Stufen die Sicherungen gefetzt und mindestens zwei von den ca. 32 IRF 540 N (MOS-FET).

          Die Platine ist ganz geblieben. Aber der mechanische Aufbau ist grausam. Die müssen den Chinesen, der die letzten Kabel innendrin angeschlossen hat, mit eingebaut haben. Wie der wohl wieder rausgekommen ist?

          Liebe Grüße aus dem schönen Oberharz

          Tom vom Berg

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          1. Moin Moin!

            Hast Du übrigens mal spaßeshalber gemessen, ob Batterie-Minus (oder Plus) galvanisch mit dem Gehäuse des Wandlers bzw. PE verbunden ist? Nicht, dass irgendein anderes Gerät, insbesondere der Lader, ein anderes Batteriepotenzial auch nochmal erdet. Akkus im Bereich 600 Ah haben wenig Mitleid mit dünnen Leitungen in Kurzschlüssen und schieben Energie nach, bis der Kurzschluß weg ist.

            Die Batterie haben wir vorgestern erst abgeholt, eine 410kg schwere Staplerbatterie. Die hängt nur elektrisch in der Luft. :-)

            *g*

            Da ist über einen Hochstromstecker entweder das Ladegerät angeschlossen, oder der Wandler. Ich habe das auch extra so gelassen, eben damit keine Doppelmassen oder Schleifen entstehen.

            Wer ist dafür verantwortlich, dass die Batterie tagsüber ans Ladegerät gestöpselt wird und nachts an den Wandler?

            Im Wandler hat es in zwei Stufen die Sicherungen gefetzt und mindestens zwei von den ca. 32 IRF 540 N (MOS-FET).

            Der IRF540N kann nur 100 V, der muß also auf der 24V-Seite sitzen. Wenn man den auf 25 °C halten kann, überlebt der 33 A Drain-Strom, bei 100 °C immer noch 23 A, gepulst abhängig von der Pulsbreite auch mehr (so etwa 100 A).

            Ich nehm mal den dicken Daumen und sage, dass die Spannung am Ausgang 10x so hoch ist wie am Eingang, daraus folgt, dass der Strom am Ausgang nur 1/10 des Eingangsstroms ist.

            Jeder IRF540N sorgt also für dauerhaft max. 3,3 A, gepulst max. 10 A am Ausgang. Eher weniger, weil man die IRFs wohl kaum bis zur Belastungsgrenze fährt. Könnte man, aber dann steigt der Anteil der Garantiefälle an der Produktion so brutal an, dass sich das nicht mehr rechnet.

            Sagen wir mal 20 A Eingang / 2 A Ausgang. 32 im Verbund könnten 640 A /  64 A liefern, aber vermutlich arbeiten die 32 in einer H-Brücke bzw. Gegentakt-Endstufe, dann wären immer nur die Hälfte der Transistoren aktiv und der Schalttrafo sitzt dazwischen. Damit wären 160 A / 16 A Strom über den Trafo drin. Das paßt hervorragend zur Ausgangsleistung von 3500 VA.

            An jedem Bein der H-Brücke würden 8 Transistoren parallel arbeiten. Bricht nur einer weg, schafft der Wandler die Ausgangsleistung nicht mehr.

            Ich rate mal, dass der Wandler mit einer groben Spitze überlastet war (Hallo Kühl-Kompressor) und damit die Transistoren gekillt wurden. Irgendwann hat dann die Schutzschaltung gemerkt, dass auf der Ausgangsseite etwas nicht stimmt und den Wandler lahmgelegt.

            Wenn die Transistoren im Betrieb 50 °C haben, dürfte der tödliche Strom irgendwo zwischen 23 und 33 A gelegen haben, im Datenblatt von Fairchild liegt der maximale Dauerstrom bei 50 °C bei 30 A, also einem Ausgangsstrom-Anteil von 3 A. Weil immer 8 Transistoren parallel arbeiten, dürfte die Lastspitze bei über 240 A Eingangsstrom / 24 A Ausgangsstrom gelegen haben.

            Und was die Sicherungen angeht: Ja, die lösen irgendwann aus. Aber die alte Regel "Halbleiter schützt Sicherung" gilt leider auch für Wandler. Irgendwann, wenn die ersten paar Transistoren schon gegrillt sind, wird's der Sicherung auch mal zu warm.

            Die Platine ist ganz geblieben.

            Das spricht für viel Kupfer und schnell gestorbene Transistoren. Ich gehe mal von einer sehr brutalen, sehr kurzen Lastspitze aus.

            Aber der mechanische Aufbau ist grausam. Die müssen den Chinesen, der die letzten Kabel innendrin angeschlossen hat, mit eingebaut haben. Wie der wohl wieder rausgekommen ist?

            Rausgebeamt, wie sonst?

            Oder aber kleine, flexible Hände, wie man sie an Kindern findet.

            Warum kaufst Du Dir billiges Zeug? Billige Hardware kauft man immer zweimal. Kauf Dir gleich ordentliche Hardware, die auch Reserven hat. Das ist auf Dauer billiger.

            Alexander

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            1. Hello,

              Warum kaufst Du Dir billiges Zeug? Billige Hardware kauft man immer zweimal. Kauf Dir gleich ordentliche Hardware, die auch Reserven hat. Das ist auf Dauer billiger.

              Ich hab den nicht gekauft. Den gibt es im Ferienhauspark schon seit 2006, was man ihm innen leider auch ansieht.

              Vielleicht hat er sich auch etwas eingesaugt, was gut leitfähig war. Ich denke da an Bohrspäne.
              Ich war nicht dabei, als die Montage vorgenommen wurde, aber nachdem ich reingeschaut habe, halte ich es für wahrscheinlich. Die haben noch ein Loch in den Schaltschrank gebohrt über dem Wandler für die Kabeldurchführung, als der schon neben dem Schrank an der Wand saß.

              Das Gerät hat damals wohl noch 700 Euro gekostet. Heute bekommt man Sinus-Wandler für die Hälfte.

              Da die Platine keinerlei schaden genommen hat, nur drei Widerstände und (sichtbar) zwei der MOS-FETs abgeraucht sind und die paar Sicherungen, könnte man eine Reparatur durchaus mal wagen.
              Es waren nun aber gerade die MOS-FETs in der Mitte der Kette auf einer Platine, die gestorben sind.

              Ich bin noch unsicher, welche Fehlerursache es gewesen ist.

              Zwischen den Truhen und Kühlschränken und dem Generatorraum, wo auch der Wandler hängt, liegt eine Kabelstrecke von ca. 30m - 40m, bestückt mit 5x1,5²mm, wovon nur drei Adern benutzt sind. Das ist also eigentlich schon mal ein guter Vorwiderstand zur Dämpfung von Last- oder Induktionsspitzen.

              Liebe Grüße aus dem schönen Oberharz

              Tom vom Berg

              --
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                Ich hab den nicht gekauft. Den gibt es im Ferienhauspark schon seit 2006, was man ihm innen leider auch ansieht.

                Im Ferienhaus wird man kaum dauerhaft Medikamente tiefgefroren lagern. Was spricht also dagegen, die Kühltechnik tagsüber etwas kälter laufen zu lassen und nachts auf die gute Isolation zu vertrauen? Das spart das ganze Theater.

                Vielleicht hat er sich auch etwas eingesaugt, was gut leitfähig war. Ich denke da an Bohrspäne.
                Ich war nicht dabei, als die Montage vorgenommen wurde, aber nachdem ich reingeschaut habe, halte ich es für wahrscheinlich. Die haben noch ein Loch in den Schaltschrank gebohrt über dem Wandler für die Kabeldurchführung, als der schon neben dem Schrank an der Wand saß.

                Tolle Idee, das würde auch zum Fehlerbild passen.

                Das Gerät hat damals wohl noch 700 Euro gekostet. Heute bekommt man Sinus-Wandler für die Hälfte.

                Da die Platine keinerlei schaden genommen hat, nur drei Widerstände und (sichtbar) zwei der MOS-FETs abgeraucht sind und die paar Sicherungen, könnte man eine Reparatur durchaus mal wagen.

                Wenn die Steckdosen nicht nur dreckig sind, sondern angekokelt und spröde, würde ich die Kiste so wie sie ist in die E-Schrott-Tonne befördern. Das kann ich auf dem Bild nicht so gut erkennen. Es wirkt jedenfalls spröde und gammelig. Für die Umschalterei würde ich die Steckdosen sowieso lahmlegen und den Ausgang direkt in den Schaltschrank legen.

                Es waren nun aber gerade die MOS-FETs in der Mitte der Kette auf einer Platine, die gestorben sind.

                ... die ALS ERSTE gestorben sind und dabei die meiste Energie aufgenommen haben. Der Rest ist ein paar Millisekunden später aus Solidarität auch noch verreckt. Das sagt jedenfalls Murphy.

                Der IRF 540N kostet unter 50 Cent pro Stück, da würde ich stumpf alle MOSFETs auf einmal tauschen. Wenn Du jetzt nur die zwei offensichtlich defekten tauschst, und noch ein oder zwei MOSFETS sind defekt, killen die Dir die beiden frischen MOSFETs gleich wieder. Das Spiel kannst Du dann wie Sisyphos bis zum Wärmetot des Universums spielen, oder bis sich endlich jemand erbarmt und die 250 k€ für einen Netzanschluß in die Hand nimmt.

                Such mal, wie die MOSFETs angesteuert werden. Vielleicht hat dort auch noch ein Teil etwas zu viel Energie abbekommen. Dann würde ich mir wirklich jeden weiteren Reparaturversuch verkneifen.

                Ich bin noch unsicher, welche Fehlerursache es gewesen ist.

                Schüttel das Gehäuse mal kräftig aus. Wenn Du Metallspäne findest, hast Du die Fehlerursache.

                Oder eben doch der Kühlkompressor, oder das zu schnelle Umschalten. An eine signifikante dämpfende Wirkung der 40 m 1,5 mm² glaube ich nicht.

                Wie alt ist eigentlich die ganze Kühltechnik? Wenn da antike Technik steht, aus Zeiten, als am Stromnetz nur Kühlschrank, E-Herd und Glühlampen betrieben wurden, dann wundert mich gar nichts. Zu der Zeit hat man sich das Entstören gründlich gespart, und mit der Effizienz der Geräte steht es in aller Regel auch schlecht. Zumal kein Kühlsystem perfekt dicht ist. Irgendwo kriecht das Kältemittel immer raus, was zu immer mehr Kompressor-Laufzeiten führt. Und der Kompressor wird auch nicht jünger.

                Neue, energieeffizientere Technik würde ganz nebenbei auch noch den Wandler und den Akku weniger belasten.

                Alexander

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                1. Hello,

                  Im Ferienhaus wird man kaum dauerhaft Medikamente tiefgefroren lagern. Was spricht also dagegen, die Kühltechnik tagsüber etwas kälter laufen zu lassen und nachts auf die gute Isolation zu vertrauen? Das spart das ganze Theater.

                  Das mag sein. Die Häuser sind autark mit Gas und Minimal-Strom...

                  Aber die zentrale Gastronomie hat hohe Auflagen. Ein Schelm, der böses dabei denkt, dass die erst kürzlich verschärft wurden, als nicht mehr zu übersehen war, dass das Gelände brummt. Es gibt einige Interessenten für ein billiges Schnäppchen.

                  Es waren nun aber gerade die MOS-FETs in der Mitte der Kette auf einer Platine, die gestorben sind.

                  ... die ALS ERSTE gestorben sind und dabei die meiste Energie aufgenommen haben. Der Rest ist ein paar Millisekunden später aus Solidarität auch noch verreckt. Das sagt jedenfalls Murphy.

                  Der IRF 540N kostet unter 50 Cent pro Stück, da würde ich stumpf alle MOSFETs auf einmal tauschen. Wenn Du jetzt nur die zwei offensichtlich defekten tauschst, und noch ein oder zwei MOSFETS sind defekt, killen die Dir die beiden frischen MOSFETs gleich wieder. Das Spiel kannst Du dann wie Sisyphos bis zum Wärmetot des Universums spielen, oder bis sich endlich jemand erbarmt und die 250 k€ für einen Netzanschluß in die Hand nimmt.

                  Das stimmt und davor habe ich auch schon Angst. Dann müsste ich die andere Seite auch tauschen. Sind irgendwie 56 Stück drin.

                  Neue, energieeffizientere Technik würde ganz nebenbei auch noch den Wandler und den Akku weniger belasten.

                  Da sagst Du mir nichts Neues. :-O
                  Ich will das hier nicht öffentlich diskutieren, da es nicht mich persönlich betrifft. Aber man könnte einiges verbessern, ohne dass es unter dem Strich was kostet.

                  Liebe Grüße aus dem schönen Oberharz

                  Tom vom Berg

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                    Aber die zentrale Gastronomie hat hohe Auflagen.

                    OK, Ende der Diskussion. Bei Gastronomie möchte ich mich auch nicht darauf verlassen, dass die Isolation ausreicht.

                    Es waren nun aber gerade die MOS-FETs in der Mitte der Kette auf einer Platine, die gestorben sind.

                    ... die ALS ERSTE gestorben sind und dabei die meiste Energie aufgenommen haben. Der Rest ist ein paar Millisekunden später aus Solidarität auch noch verreckt. Das sagt jedenfalls Murphy.

                    Der IRF 540N kostet unter 50 Cent pro Stück, da würde ich stumpf alle MOSFETs auf einmal tauschen. Wenn Du jetzt nur die zwei offensichtlich defekten tauschst, und noch ein oder zwei MOSFETS sind defekt, killen die Dir die beiden frischen MOSFETs gleich wieder. Das Spiel kannst Du dann wie Sisyphos bis zum Wärmetot des Universums spielen, oder bis sich endlich jemand erbarmt und die 250 k€ für einen Netzanschluß in die Hand nimmt.

                    Das stimmt und davor habe ich auch schon Angst. Dann müsste ich die andere Seite auch tauschen. Sind irgendwie 56 Stück drin.

                    Dann tausch eben alle aus, das kostet Dich irgendwas um 30 Euro und danach kannst Du wenigstens sicher sein, dass sich die MOSFETs nicht gegenseitig killen. Wenn der Wandler danach immer noch nicht läuft, verbuchst Du das unter "Lessons learned" und kaufst einen neuen Wandler.

                    Neue, energieeffizientere Technik würde ganz nebenbei auch noch den Wandler und den Akku weniger belasten.

                    Da sagst Du mir nichts Neues. :-O
                    Ich will das hier nicht öffentlich diskutieren, da es nicht mich persönlich betrifft. Aber man könnte einiges verbessern, ohne dass es unter dem Strich was kostet.

                    Du hast mit dem Tod des Wandlers aber ein gutes Argument gegen alte Kühltechnik. Schieb's dem Kompressor in die Schuhe, und kündige an, dass der nächste Wandler (bzw. die neue Ladung MOSFETs) genauso gekillt werden wird, sobald die alte Kühltechnik anläuft.

                    Alexander

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                    1. Hello,

                      Du hast mit dem Tod des Wandlers aber ein gutes Argument gegen alte Kühltechnik. Schieb's dem Kompressor in die Schuhe, und kündige an, dass der nächste Wandler (bzw. die neue Ladung MOSFETs) genauso gekillt werden wird, sobald die alte Kühltechnik anläuft.

                      Am besten gefiel mir da noch die Idee, dass der Umschaltmoment ungünstig war. Beim Öffnen des Lastkreises verhalten sich die Kühlschränke ja irgendwie wie Zündspulen. Es es ensteht also eine hohe Induktionsspannung. Wie lange mag die wohl anstehen, wenn z.B. der Entstörkondensator einer Kühlung kaputt ist und wieviel Energie seckt da drin? Die Teile haben im Betrieb alle um die 200-250 Watt.

                      Wenn jetzt der Wandler mit genau gegengesetzter Spannung draufgeschaltet wird, dann muss ja kurzzeitig ein sehr großer Ausgleichsstrom fließen. Und dann kommt der Anlaufstrom noch hinzu.

                      Ich theoretisiere hier nur noch rum, weil ich mir darüber klar werden will, ob ich die ganze Umschalt-Mimik nochmal umbauen muss. Mit zwei Schützen kann man über Kurzschluss schalten, also die offene Leitung zu den Verbrauchern für 3-4ms kurzschließen, bis sie dann auf den Wandler geschaltet wird. Dann ist keine Rückspannung mehr da.

                      Liebe Grüße aus dem schönen Oberharz

                      Tom vom Berg

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                        Hello,

                        Du hast mit dem Tod des Wandlers aber ein gutes Argument gegen alte Kühltechnik. Schieb's dem Kompressor in die Schuhe, und kündige an, dass der nächste Wandler (bzw. die neue Ladung MOSFETs) genauso gekillt werden wird, sobald die alte Kühltechnik anläuft.

                        ^-- Das war die öffentliche Darstellung. Was wirklich passiert ist, ist eine andere Geschichte.

                        Am besten gefiel mir da noch die Idee,

                        (und was meint Murphy?)

                        dass der Umschaltmoment ungünstig war. Beim Öffnen des Lastkreises verhalten sich die Kühlschränke ja irgendwie wie Zündspulen. Es es ensteht also eine hohe Induktionsspannung.

                        Ja.

                        Wie lange mag die wohl anstehen, wenn z.B. der Entstörkondensator einer Kühlung kaputt ist

                        Nur kurz, irgendwo kriecht die Spannung schon weg, z.B. in andere Verbraucher im Netz.

                        Kondensatoren halten Ladungen, Spulen nicht.

                        und wieviel Energie seckt da drin? Die Teile haben im Betrieb alle um die 200-250 Watt.

                        Faß mal an die Zündspule im Auto, dann weißt Du es. ;-)

                        Wenn jetzt der Wandler mit genau gegengesetzter Spannung draufgeschaltet wird, dann muss ja kurzzeitig ein sehr großer Ausgleichsstrom fließen. Und dann kommt der Anlaufstrom noch hinzu.

                        Korrekt.

                        Ich theoretisiere hier nur noch rum, weil ich mir darüber klar werden will, ob ich die ganze Umschalt-Mimik nochmal umbauen muss. Mit zwei Schützen kann man über Kurzschluss schalten, also die offene Leitung zu den Verbrauchern für 3-4ms kurzschließen, bis sie dann auf den Wandler geschaltet wird. Dann ist keine Rückspannung mehr da.

                        Ich denke nicht, dass Du die Verbraucherseite zwingend kurzschließen mußt. Gegen Restspannungen auf Verbraucherseite würde das natürlich helfen, aber ein wenig warten tut's auch, und ohne das langsam verschleißende Schaltkontakte etwas kurzschließen müssen. Mach ein bis zwei Sekunden Pause zwischen Generator und Wandler, die wird keine Lebensmittel auftauen lassen, aber Deine Technik schonen. Wenn Du Bammel vor Restspannung hast, dann bau auf Verbraucherseite direkt hinter der Umschalterei eine Dummy-Last ein, die in der Umschaltpause die Energe wegheizt, z.B. eine kleine Glühlampe (Kontroll-Lämpchen) oder eine Glimmlampe. Letztere sollte auch Überspannungen verdauen können und hält fast ewig, begrenzt ohne Generator oder Wander die Spannung auf Verbraucherseite aber nur bis zur Zündspannung von etwa 60 bis 70 V. Die Glühlampe würde auch das letzte bißchen Energie von Verbraucherseite verheizen.

                        Wenn Du hinter der Umschalterei PCs benutzt, die im Umschaltmoment aktiv sind, solltest Du möglichst nicht länger als eine Periodendauer (20 ms) Pause machen, denn das ist so ungefähr das, was die ATX-Netzteile ohne Probleme und ohne USV überbrücken können müssen.

                        Laptops mit nicht komplett toten Akkus haben solche Probleme natürlich nicht, da machen zwei Sekunden Netzausfall überhaupt nichts.

                        Alexander

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                        1. Hello,

                          Ich denke nicht, dass Du die Verbraucherseite zwingend kurzschließen mußt. Gegen Restspannungen auf Verbraucherseite würde das natürlich helfen, aber ein wenig warten tut's auch, und ohne das langsam verschleißende Schaltkontakte etwas kurzschließen müssen. Mach ein bis zwei Sekunden Pause zwischen Generator und Wandler, die wird keine Lebensmittel auftauen lassen, aber Deine Technik schonen. Wenn Du Bammel vor Restspannung hast, dann bau auf Verbraucherseite direkt hinter der Umschalterei eine Dummy-Last ein, die in der Umschaltpause die Energe wegheizt, z.B. eine kleine Glühlampe (Kontroll-Lämpchen) oder eine Glimmlampe. Letztere sollte auch Überspannungen verdauen können und hält fast ewig, begrenzt ohne Generator oder Wander die Spannung auf Verbraucherseite aber nur bis zur Zündspannung von etwa 60 bis 70 V. Die Glühlampe würde auch das letzte bißchen Energie von Verbraucherseite verheizen.

                          Wenn Du hinter der Umschalterei PCs benutzt, die im Umschaltmoment aktiv sind, solltest Du möglichst nicht länger als eine Periodendauer (20 ms) Pause machen, denn das ist so ungefähr das, was die ATX-Netzteile ohne Probleme und ohne USV überbrücken können müssen.

                          An dieser speziellen Leitung hängen nur die Kühlungen und zwei Leichtstofflampen im Lagerbereich und im Eingang.

                          Aber Du hast Recht, ein Lastwiderstand am offenen Leitungsende und ein geeigneter Diac müssten es eigentlich tun. Das sollte dann auch die Öffner schonen.

                          L      X     Y     N
                              Gen    Inv   Inv    |
                               |      |     |     |
                               --      --   |     |
                          Si    /      /    |     |
                               /      /     |     |
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                                   /1.1    1.2---+
                                   |              |
                                   +----|||||-----+   15 kOhm, 5W
                                   |     Rs       |
                                   |              |
                                   +---->|<-------+   340V  (Us * 1,05)
                                   |    Diac      |
                                   v              v
                                 Last           Last
                                   L              N

                          So könnte es gehen. Welche Werte sollte man wählen? Ggf noch einen schnellen Kondensator dazu?

                          Liebe Grüße aus dem schönen Oberharz

                          Tom vom Berg

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                          1. Moin Moin!

                            Aber Du hast Recht, ein Lastwiderstand am offenen Leitungsende und ein geeigneter Diac müssten es eigentlich tun. Das sollte dann auch die Öffner schonen.

                            L      X     Y     N
                                Gen    Inv   Inv    |
                                 |      |     |     |
                                 --      --   |     |
                            Si    /      /    |     |
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                                     /1.1    1.2---+
                                     |              |
                                     +----|||||-----+   15 kOhm, 5W
                                     |     Rs       |
                                     |              |
                                     +---->|<-------+   340V  (Us * 1,05)
                                     |    Diac      |
                                     v              v
                                   Last           Last
                                     L              N

                            So könnte es gehen.

                            Warum so viel Aufwand? Glühlampe dran, fertig. Wenn Du die Schaltpause lang genug machst, verheizt die alle bösartigen Reaktionen der Last auf das Ein- und Ausschalten.

                            Welche Werte sollte man wählen?

                            15 kOhm an 230 V verheizt dauernd P=U²/R=3,5 W (Und ja, liebe passive Mitleser, für Widerstände darf ich auch an Wechselstrom wie bei Gleichstrom rechnen!) Da passen die 5 W schon, und für ein paar Sekundenbruchteile verträgt der auch deutlich mehr.

                            Der Diac dürfte desöfteren zünden, denn die normale Spitzenspannung im Netz ist schon 324,5 V (bei 230 V eff), wenn das Netz die 10% ausnutzt, auch mal 338,5 V (253 V eff). Da sind dann nur noch 1,5 V Luft zur nominellen Zündspannung. (Und Murphy wird die reale Zündspannung dank Exemplarstreuung IMMER deutlich tiefer legen.) Ich vermute mal, dass weder Wandler noch Generator so hart sind wie "echtes" Netz, wenn die Last also mal die Sau rausläßt, könnten die Spitzen auch noch höher werden. Und dann möchtest Du wirklich bis zum nächsten Strom(!)-Nulldurchgang Wandler bzw. Generator hart kurzschließen? Vor meinem geistigen Auge sehe ich gerade zwei Drahtstummel und ein Rauchwölkchen darüber ...

                            Ich hab mir die Halbleiter bislang verkniffen, aber da Du jetzt einen Diac ins Spiel bringst, ein anderer Ansatz:

                            Schalte nicht mechanisch zu einem zufälligen Zeitpunkt, sondern elektronisch im Nulldurchgang, und natürlich mit Pause zwischen Wandler und Generator. Im Nulldurchgang fließt bei einigermaßen kompensierten Lasten kaum Strom, und die Last ist einigermaßen spannungsfrei. Glühlampe bzw. Widerstand hinter dem Umschalter schadet definitiv nicht, um in der Umschaltpause einen sauberen Ausweg für Restenergie zu haben. Beide Energiequellen sehen nach dem Umschalten eine Last, die einigermaßen zu ihrem aktuellen Ausgangszustand paßt. Mit der Umschaltpause sollte auch kein Verbraucher mit zwei zufällig gleich gepolten Halbwellen nacheinander haben, weil zwischendurch eben der Strom lange genug aus war.

                            Vor der elektronischen Umschalterei würde ich trotz allem noch mechanische Schalter bzw. Sicherungsautomaten vorsehen, um Wandler bzw. Generator komplett von der Installation trenen zu können. Die haben aber mit der alltäglichen Umschalterei nichts zu tun, sondern sind nur für Wartungsarbeiten bzw. als absicherung der Elektronischen Schalter. (Was passiert, wenn beide elektronischen Schalter nach Halbleitertod dauernd einschalten? Richtig, Wandler und Generator probieren aus, wer stärker ist!)

                            Die elektronischen Schalter sollten hart im Nehmen sein, mit 250 V 16 A würde ich gar nicht erst anfangen, sondern 400 V 25 A nehmen.

                            Ggf noch einen schnellen Kondensator dazu?

                            Wozu? Wohin?

                            Alexander

                            --
                            Today I will gladly share my knowledge and experience, for there are no sweeter words than "I told you so".
                            1. Hello,

                              Moin Moin!

                              Aber Du hast Recht, ein Lastwiderstand am offenen Leitungsende und ein geeigneter Diac müssten es eigentlich tun. Das sollte dann auch die Öffner schonen.

                              L      X     Y     N
                                  Gen    Inv   Inv    |
                                   |      |     |     |
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                                       |     Rs       |
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                                       +---->|<-------+   340V  (Us * 1,05)
                                       |    Diac      |
                                       v              v
                                     Last           Last
                                       L              N

                              Vor der elektronischen Umschalterei würde ich trotz allem noch mechanische Schalter bzw. Sicherungsautomaten vorsehen, um Wandler bzw. Generator komplett von der Installation trenen zu können. Die haben aber mit der alltäglichen Umschalterei nichts zu tun, sondern sind nur für Wartungsarbeiten bzw. als absicherung der Elektronischen Schalter. (Was passiert, wenn beide elektronischen Schalter nach Halbleitertod dauernd einschalten? Richtig, Wandler und Generator probieren aus, wer stärker ist!)

                              Der Generator wird immer gewinnen. Die haben wahlweise 27, 40 und 60kVA, jenachdem, wie voll das Gelände gerade so ist. Und der 100er steht auch noch, ist aber schon ewig nicht mehr aktiv benutzt worden (nur Erhaltungsbetrieb).

                              Die elektronischen Schalter sollten hart im Nehmen sein, mit 250 V 16 A würde ich gar nicht erst anfangen, sondern 400 V 25 A nehmen.

                              Ich werde mal mit einer Schaltpause anfangen, also eine Einschaltverzögerung suchen. Alternativ könnte man auch eine Schaltpause über eine Abfallverzögerten Schütz basteln, der auf der Generatorlinie liegt. Der ließe sich einfach mit einem Gleichspannungsschütz, Gleichrichter/Diode und einem Kondensator realisieren. Die Pause ist ja nur notwendig, wenn vorher einer der Generatoren lief.

                              Aber vielleicht gibt es ja auch etwas fertiges. Als Telefonanlagen noch in Klappertechnik gebaut wurden, ga es sowas alles :-O

                              Liebe Grüße aus dem schönen Oberharz

                              Tom vom Berg

                              --
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                              1. Moin Moin!

                                Die elektronischen Schalter sollten hart im Nehmen sein, mit 250 V 16 A würde ich gar nicht erst anfangen, sondern 400 V 25 A nehmen.

                                Ich werde mal mit einer Schaltpause anfangen, also eine Einschaltverzögerung suchen. Alternativ könnte man auch eine Schaltpause über eine Abfallverzögerten Schütz basteln, der auf der Generatorlinie liegt. Der ließe sich einfach mit einem Gleichspannungsschütz, Gleichrichter/Diode und einem Kondensator realisieren. Die Pause ist ja nur notwendig, wenn vorher einer der Generatoren lief.

                                Nö, die Pause ist beim Umschalten in beide Richtungen nötig. Die Generatoren werden Dir zwar nicht aufbrennen, nur weil ein Kompressor sich nicht benehmen will, aber schonender für die Technik ist auch da eine Pause.

                                Aber vielleicht gibt es ja auch etwas fertiges. Als Telefonanlagen noch in Klappertechnik gebaut wurden, ga es sowas alles :-O

                                Wie steuerst Du die Umschalterei bislang? Mechnischer Schalter? Relais-Spule parallel zum Wandler-Eingang?

                                Vielleicht würde ein einfacher, dreistufiger Drehschalter mit Nullposition in der Mitte schon reichen, wenn die Bediener langsam genug schalten.

                                Was fertiges ... - hast Du schonmal nach Schalttafel-Technik gesucht, um die Drehrichtung von ernsthaften E-Motoren umzuschalten? Das MUSS verzögert gehen, wenn der Motor nicht aus seinem Fundament hüpfen soll. Letztlich tauscht man dort "nur" L1 und L3 aus, mit einer Pause, in der der Motor entweder komplett stromlos oder total kurzgeschlossen ist. L1 an den Generator, L3 an den Wandler, und L1 für den Motor an die Verbraucher. Der Rest hängt in der Luft. Fertig ist der verzögerte Umschalter.

                                Alexander

                                --
                                Today I will gladly share my knowledge and experience, for there are no sweeter words than "I told you so".
                        2. hi,

                          Kondensatoren halten Ladungen, Spulen nicht.

                          Nurmalso nebenbei: Ein Kondensator speichert die Spannung, eine Spule speichert den Strom. Während ein Kondensator mit einer bestimmten Spannung aufgeladen werden kann, wird eine Spule mit einem bestimmten Strom aufgeladen. Insofern hält eine Spule auch eine Ladung ;)

                          Ein Sperrwandler funktioniert diesen Prinzipien folgend.

                          MfG

            2. Hello Alexander,

              ist es sinnvoll, auf der Sekundärseite des Wandlers auch noch ein Einstörfilter zu montieren?
              http://www.dehn.sk/dehn.sk/de/prod/pdf_katalog/UE_2000/UE_S_064.pdf

              40m Leitung sind sonst ja auch eine hervorragende Antenne.

              Liebe Grüße aus dem schönen Oberharz

              Tom vom Berg

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              1. Moin Moin!

                Hello Alexander,

                ist es sinnvoll, auf der Sekundärseite des Wandlers auch noch ein Einstörfilter zu montieren?
                http://www.dehn.sk/dehn.sk/de/prod/pdf_katalog/UE_2000/UE_S_064.pdf

                Der Wandler sollte eigentlich irgendwo einen Ausgangsfilter haben, der auf die Schaltfrequenz des Wandlers abgestimmt ist.

                40m Leitung sind sonst ja auch eine hervorragende Antenne.

                Das hängt davon ab, mit welcher Frequenz Du (nicht) senden willst.

                In den letzten 8 Jahren hat sich doch niemand beschwert, oder? Und die BNetzA hat auch keinen Meßtrupp vorbei geschickt. Also stört der Wandler schon so nicht sonderlich.

                Was Du verlinkst ist ein Filter, um Geräte in Industrieanlagen vor HF-Dreck aus dem Netz zu schützen, nicht um NF- und HF-Dreck aus Wandlern oder Generatoren zu filtern. Es ist leider kein Diagram dabei, das angibt, welche Frequenz wie stark gedämpft wird, nur ein einziger Punkt: 1 MHz wird mit 64 dB bzw. 69 dB gedämpft.

                Die Schaltung des Filters ist grundsätzlich ein Tiefpass, d.h. je niedriger die Frequenz, desto geringer die Dämpfung.

                Wenn der Wandler mit 40 kHz läuft, ist 1 MHz die 25. Oberwelle. Die kannst Du (außer bei Rechteck) ohnehin vergessen.  Interessant wäre die Dämpfung im Bereich der Schaltfrequenz. Die wird deutlich niedriger ausfallen.

                Außerdem verträgt der Filter nur 10 A. Das paßt nicht zu Deinem 3 kW-Wandler.

                Alexander

                --
                Today I will gladly share my knowledge and experience, for there are no sweeter words than "I told you so".