12V Sinuswechselrichter und Bürstenmotore- problem ?

[ALF2000]

Servus ihr Lieben

Blöde Frage an die Elektronikerfraktion.

Mir wurde nen Wechselrichter zugeaalt von Solartronics mit 1200w Dauer und 2000w spitze.

Dieser soll die Aufgabe bekommen... meine Motorschalter zu bedienen. (Typ EL250 ,EL400 sowie EL630)

Diese haben einen Buerstenmotorantrieb und brauchen vermutlich um 600w, genaueres findet man nicht heraus, leider auch nicht im original DDR Datenblatt.

Der Motor laeuft unter 1 Sekunde. das geht schnell

Aber die Frage die sich mir stellt... wie oft kann der Wechselrichter das ab? kann man da etwas verbessern das er nicht immer einen auf "den Kopf" bekommt?

Amperemeter schlaegt kurz auf der 12V seite aus bis ca 100-110Amp aus (Zeigerinstrument, Digital true RMS Zange zeigt 77ah aber ist offenbar zu träge).

Geht darum. die Motorschalter werden nicht oft genutzt. aber wenn mal zB Havarie im Objekt ist oder Brand, soll das ganze so gekoppelt sein das die 220v dc batterie sowie 60V getrennt werden sollen über diese Motorschalter in den jeweiligen Gebaeudesektionen. wenn also zB die BMA ausloest, oder die Feuerwehr auf die Roten Notschalter schlägt, sollen alle Abgänge getrennt werden. und ne bessere Loesung die mir Safe wirkt..gab es nicht wegen Lichtbögen etc.

Die Steuerspannung ist normal.220v DC aber ich will fuer den Störfall aus der 12v Notlichtversorgung, sollte etwas sein mit dem 220vdc zweig..umschalten können, das die Steuerspannung immer bereitsteht.

Ergo im schlimmstenfall kriegt der WR im sekundentakt ca 40x diesen Einschaltstrom auf die Birne inkl eventueller Spitzen etc..

Deshalb die Frage was man vielleicht optimieren kann.

Haken an der Sache..Sanftanlauf ist nicht möglich da die Schalter sonst nicht trennen. die brauchen den Schwung.

Dankesehr.

Überlegungen waren zB Überspannungsableiter aber vielleicht habt ihr bessere Ideen

(Falls wer fragt, Schütze wären auch gegangen etc aber der hohe Energieverbrauch sollte umgangenwerden bei den mengen. die Motorschalter sind fuer DC zugelassen, und haben keinen Ruhestromverbrauch wie Schütze im.angezogenem Zustand)

[Chemnitzsurfer]

Schütze mit ausreichend Trennabstand (>3mm) oder Unterspannungsauslöser an einen Lasttrennschalter wären aber technisch sicherer (Notfallgeschichten immer als Kabelbruch sicher verdrahten, sodass auch wenn ein Brand das Kabel zwischen FW Not Aus Schalter und Schaltmimik zerstört eine sichere automatische Abschaltung erfolgt)

[ALF2000]

Die Dinger haben mechanisch wirkend nen Magnet als auch thermischen Ausloeser. ja. aber das Problem..solch Schütz frisst dir die Haare vom Kopp auf der Batterie wenn du hohe Nennströme hast,.

Daher Steuerung etc alles seperat, ..also seperate Kabelwege geschützt vor beschädigungen etc, und alles was ausserhalb des Raumes ist, hat Drahtbruch/Kurzschlussüberwachung auf dem Signalweg. das wenn etwas ist im Steuerkreis..sofort abschaltung und zur messwarte Störungsmeldung

[winnman]

Würde da 2 WR redundant aufbauen, danach dann eine Umschaltmimik ohne jede Elektronik (da kann ich dir bei bedarf was zukommen lassen) die immer auf jeweils vorhandene 230V umschaltet.

Die Lastspitzen wenn sie halbwegs zeitlich getrennt sind würden mich jetzt nicht besonders beunruhigen, nur Muster wie alle 1,5s 200% und das 20 mal nacheinander wären wahrscheinlich nicht so Optimal.
Können die WR im Anlassfall ev. mit Ventilator Zwangsgekühlt werden (ev. auch innen)?

Edit: jetzt erst gesehen, du hast auch 220 V DC zur Verfügung, dann primär die nehmen und nur bei Ausfall auf die 12V zurückgreifen, dann hast du die Redundanz ja schon. können die Antriebe 220DC und 230AC?

falls ja, dann bei Ausfall DC einfach auf 230AC aus WR umschalten.

Dann sehen die WR normalerweise gar keine Spitzen, nur beim Jährlichen Test oder Notfall, das sollten die schon ab können.

PS 2kW Spitze ist bei 12 V 166A also wenn die Antriebe getrennt anlaufen und das nur für ca. 0,5s so auftritt-> alles OK nur die Pause zwischen den einzelnen Schaltern ev. etwas verlängern falls möglich.

[duese]

Evtl. einfacher gedacht: Wenn die 220V DC weg sind ist je eh schon sehr viel im argen. Muss man dann noch gesteuert einzelne Gebäudeteile wegschalten? Oder reicht es dann an zentraler Stelle einfach alles abzuwerfen? 220V DC sind eh schon weg -> nix mehr zu tun. Bleiben noch 60V DC und 230V DC? Da je einen zentralen Leistungsschalter mit Federspeicher, die bei Wegfall von 220V DC rausgeballert werden und fertig? Wäre wahrscheinlich viel einfacher und betriebssicherrer.

[zauberkopf]

Die Dinger haben mechanisch wirkend nen Magnet als auch thermischen Ausloeser. ja. aber das Problem..solch Schütz frisst dir die Haare vom Kopp auf der Batterie wenn du hohe Nennströme hast,.

Vielleicht das Konzept mal überdenken..
Unsere HV-Batterien, Schalten nur dann scharf, wenn sie gebraucht werden.
Wenn die Batterie nicht geladen oder entladen wird, gibt es dann einen Grund das das Schütz noch geschlossen ist ?

Es ist übrigens bei uns auch so, das das Schütz immer leistungslos schaltet.
Also erst wird die meist kapazitive Last mit einem Hilfschütz und Widerstand, vorgeladen, dann, erst das Hauptschütz geschaltet, und dann gibt es erst eine Art "PowerGood" Signal von der Batterie an die Last (eigentlich immer ein Wechselrichter), das er jetzt loslegen darf.
Umgekehrt, beim Laden kommuniziert die Batterie mit dem "Ladegerät" so das sich das Ladegerät schon mal auf etwas mehr als die Batteriespannung einstellen kann.
Erkennt die Batterie das an den Terminals die richtige Spannung anliegt, dann erst wird das Schütz geschlossen.

Das hat mehrere Vorteile :
1. Frisst Dir das schütz nicht die Haare vom Kopf. Weil im verhältnis zu der Kapazität von so ner Batterie ist das Peanuts.
2. Verkokelt Sie Dir auch nicht Haare... Bei DC gibt es ganz neue und wesentlich "interessantere" Isolationsfehler.

[ALF2000]

Die Schalter arbeiten mit DC und AC. ich will nur Redundanz haben fuer das ganze. es gibt nen derben Hauptschalter für alles, aber der ist, wenn die 220v dc wegfallen, nicht ausloesbar, daher Plan B für Redundanz die WR Lôsung,.

Zeitgleich ist Verriegelt, das ist ausgeschlossen, jedoch muss im.Ekelfall der WR im 0.5...1Sec Takt die Anlaufströme wegstecken... da hab ich Bauchweh wegen Spitzen etc.

Zwangsgekühlt wird der sowieso... Angstkuehlung

Da es meine Gebaeudeinfrastruktur ist, will ich ungern jedesmal mit Schützen rumspielen mit ..an..aus etc. keiner will das zuhause..immer erst hauptschalter anmachen, damit irgendetwas funktioniert. zumal die Technik mit Motortrennern schon vorhanden ist inform von Schaltzellen mit jeweils 4 Trennern pro Feld nebst NH..

es gibt keine 230v dc
.

nur Dc220v, dc60v sowie dc12v wobei letzteres nur Notbeleuchtung und Kamera/Alarm versorgt, und aus Sicherheitsgruenden eben Umschaltung auf diese Batterie für redundanz bei wegfall der 220v dc.

[winnman]

woher kommen die 60V DC? eigene Batterie?

Dann Hauptschalter für 220 DC mit 60V Auslösespule nachrüstbar?

[zauberkopf]

Da es meine Gebaeudeinfrastruktur ist, will ich ungern jedesmal mit Schützen rumspielen mit ..an..aus etc. keiner will das zuhause..immer erst hauptschalter anmachen, damit irgendetwas funktioniert. zumal die Technik mit Motortrennern schon vorhanden ist inform von Schaltzellen mit jeweils 4 Trennern pro Feld nebst NH..

Also bei der Batterie... überlege Dir das noch mal.
(Ich frage mal sicherheitshalber mal nicht nach.. wie genau die aufgebaut ist.. )

Bei einem Batteriesystem, was wir für ein Kunden gebaut haben, da hängen auch mehrere Verbraucher dran.
Das BMS von der Batterie selber, wird extern durch eine Hilfsbatterie versorgt.
d.H. erst wird die Batterie gestartet... und dann fordern die einzelnen Verbraucher via CAN Strom an.
Und kommt nicht regelmäßig ein Datenpacket, dann geht die Batterie auch wieder offline.
Wenn sie unter Last schalten muss, gibts einen Eintrag im Fehlerspeicher.
Letzteres.. weil die Ströme bei uns meist abartig sind...

Das BMS arbeitet intern mit "State-Machines". Der State, wo das Schütz durchgeschaltet ist, heist : "ARMED".
Wenn das bei mir auf dem PC erscheint.. dann wird einem schon etwas anders..

Bei DC gibts ja auch noch andere Lustige effekte : Hast Du schon mal bei alten ausgelutschten Radio Röhren schlieren im Glas gesehen ?
Glaselektrolyse.

[ALF2000]

Also bei mir gibt es weder Computer noch sonstwas modernes. die gesamte Anlage ist bis auf sehr wenige Ausnahmen sehr diskret gebaut mit Komponenten Anno 1970.

DC ...grade hohe Spannugen wie 220VDC können gaaanz hässliche Nebeneffekte haben, weshalb auch die Entscheidung klar war für diese Motorschalter und andere lustige Dinge.

die Ströme variieren bei mir sehr stark. kann Ruhezustand sein, aber auch mal bissl kräftiger werden, wenn zB der Aufzug vollbepackt loslegt und die Tonne hochkarren muss in Zukunft

Ist halt ne alte ehem Fabrik wo jetzt nach und nach alles kommt.

Das einzige was elektronik beinhaltet, sind so Dinger wie Wechselrichter, und etwas kleinkram um die Nixies als Voltmeter laufenzulassen. sonst nichts.

Mit PC und BMs is mir der Aufwand zu hoch und ich sehe darin mehrere Fehlerquellen auf die Dauer gesehen... (Ich weiss, die wenigsten teilen diese Ansicht)

Auch wenn es mega geil ist was so möglich ist. ne Test bzw Versuchsgeschichte gibt es in Zukunft aber das is eher Lehrmodell für mich da Vorliebe für Touchscreens und darüber alle möglichen lustigen sachen machen kann. aber da muss ich eben noch viel lernen, vorallem vertrauen reinzubekommen..

[zauberkopf]

Mit PC und BMs is mir der Aufwand zu hoch und ich sehe darin mehrere Fehlerquellen auf die Dauer gesehen... (Ich weiss, die wenigsten teilen diese Ansicht)

Also den Stand der Technik, den ich oben beschrieben habe, sollte nur zur Verdeutlichung dienen, wie das Konzept funktioniert.
Denn verdammt niederhohmig, ist sind die Batterien fast alle.. bis auf die ganz alten Anodenbatterien aus Röhrenradios..

CAN lässt sich auch mit etwas Phantasie Analog umsetzen.
CAN hat den vorteil, das man noch anderen Unsinn mit übertragen kann..
z.B. beim Laden ist es nicht unüblich, die Spannung am Ladegerät mittels PWM hochzudrehen.
Vorteil : Einfach
Nachteil : Nicht 100% DAU sicher.

Genau so, könnte man z.B. ein Schütz das mit einer Steuerspannung von 24V arbeitet, auch dann entsprechend beschalten.
z.B. beim Fahrstuhl : erst wird die Batterie geschaltet.. auf der Zuleitung liegen nun 220V an, und dann das Motorschütz.
Fahrstuhl fährt..
Umgekehrt..
Jedenfalls immer dafür sorgen, das das Batterieschütz nie eine Last schaltet.

Problematisch sind dann wie gesagt Kapazitive Lasten. Im ersten Moment hat ein Kondensator in einem Wechselrichter nämlich einen Widerstand von rund 0 Ohm..
D.H. hier eine kleine Ablaufsteuerung : Batterieschütz zuschalten : Vorladen mit Widerstand, wenn das erfolgt ist, Schütz am Wechselrichter schalten, dann erst den Wechselrichter wechselrichten lassen..

So gesehen ist das ein Feature : Schütze brauchen strom, und fressen einem wenn man es sich zu einfach macht die Haare vom Kopf..

[ALF2000]

Viel zu kompliziert Motorschalter sind da wie Bistabile Relais. angezogen oder abgefallen...null Ruhestrom.

Ebenso dafuer gebaut, unter Last zu schalten.

Kapazitaeten haste bei DC schon gut was allein bei langen Kabelwegen. Knistert immer gut

Nahezu alles an Technik ist bei mir eben Dampfbetrieben, fuer heutige Verhältnisse zumindest. ist mir lieber da Störungsarm.und Verdrahtungsprogrammiert.


Immer wo Software zum Einsatz kommt

gibts frueher oder spaeter Huddeleien, ebenso traue ich dem.nicht, direkt an den niederohmigem.Batteriesatz (Raumgroesse 12x5m mit regalen..) direkt auf Halbleiter zu vertrauen.

Wegen der Misstrauenssache, hab ich auch bis zur Schaltanlage mit den Motortrennern ziemlich maennliche Querschnitte geplant da Material da. nachteilig, weswegen die Raeume nur von mir betreten werden duerfen...Technologiebedingt durch das alte System...Offene Sammelschienen 10cmx1cm parallelgenommen.. wenn da was draufballert, gute Nacht

[zauberkopf]

Alf : Worauf ich hinaus will ist nicht Software.
Nicht falsch verstehen.. letztens gabs hier auch noch mal eine Diskussion mit nem jüngeren kollegen, das wirklich sichheitskritische funktionien komplett ohne Softwareeinfluss realisiert werden müssen.
Andererseits.. gibts einen riesen Spass mit zertifizierer !
und ggf endet das nicht nur mit einem stückchen software, sondern 2 oder 3 die dann wie bei Fly-by-Wire parallel arbeiten.

Aber : Ich habe eher bedenken, deswegen :

Viel zu kompliziert Motorschalter sind da wie Bistabile Relais. angezogen oder abgefallen...null Ruhestrom.

Deswegen musst Du ja den Aufwand mit Wechselrichter usw... betreiben.
Du kannst quasi nur die Bude in einen Sichereren Zustand bringen, in dem Du extra Energie aufwendest... Echt nicht elegant.
Mit ähnlichen Problemen haben ja die meisten überzüchteten Kernkraftwerke zu kämpfen.

Anstatt zu sagen.. och..die paar Watt für den Fall wo die Batterie in Betrieb ist..
Und sich dafür darüber zu freuen, das ein Schütz von ganz alleine abfällt, ohne zutun.. Und dann der rest des Gebäudes gratis Stromlos ist..
Denk mal an Feuer und Feuerwehr.. Wassereinbruch... usw..

Und : Es ist wie ich z.B. oben geschildert habe, möglich, komfortabel damit zu arbeiten.

[sukram]

Besser wären dann Lastschalter mit Feder. Die werden beim Einschalten mit Motor aufgezogen und trennen mit Gewalt beim Abschalten

[TDI]

Wie ist denn der Wechselrichter aufgebaut?
Ein hochfrequent arbeitendes Schaltnetzteil zum Hochspannen und dann eine Halb- oder Vollbrücke zum Wechselrichten?
Könnte man ersterem dann nicht eine Strombegrenzung bzw UI-Kennlinie verpassen? Dann schiebt der WR den maximalen Strom bis die maximale Spannung erreicht ist.

[Chemnitzsurfer]

Es gäbe ja auch von Eaton PV Lasttrennschalter bis 60A DC @1KV mit Unterspannungsauslöser (braucht 3W@24V DC bzw 3VA @230V~) im Format Motorschutzschalter

[MatthiasK]

Alf : Worauf ich hinaus will ist nicht Software.
Nicht falsch verstehen.. letztens gabs hier auch noch mal eine Diskussion mit nem jüngeren kollegen, das wirklich sichheitskritische funktionien komplett ohne Softwareeinfluss realisiert werden müssen.

SIL4 nach IEC 61508? Jetzt wird es richtig interessant.
Haben wir hier den High-Demand- oder den Low-Demand-Fall?

Falls du noch eine unlösbare Aufgabe suchst: Drei Angebote für eine festverdrahtete Steuerung mit SIL4 von drei verschiedenen Herstellern.

Wenn nur SIL3 reicht, würde ich dann doch etwas mit Software programmierbares bevorzugen. Das ist viel kompakter und einfacher zu programmieren.

Andererseits.. gibts einen riesen Spass mit zertifizierer !

Die Zertifizierer haben auch nicht unbedingt Ahnung.
"Herr X, wenn Sie sagen, dass man das so machen kann, dann wird man das schon so machen können."

und ggf endet das nicht nur mit einem stückchen software, sondern 2 oder 3 die dann wie bei Fly-by-Wire parallel arbeiten.

Dazu müssen wir erst mal eine richtige Risikobetrachtung machen.
Was kann passieren, wie wahrscheinlich ist dies und wie hoch wären die Auswirkungen? Welche FIT-Werte haben die verwendeten Komponenten?

Aber : Ich habe eher bedenken, deswegen :

Viel zu kompliziert Motorschalter sind da wie Bistabile Relais. angezogen oder abgefallen...null Ruhestrom.

Deswegen musst Du ja den Aufwand mit Wechselrichter usw... betreiben.

Du kannst quasi nur die Bude in einen Sichereren Zustand bringen, in dem Du extra Energie aufwendest... Echt nicht elegant.
Mit ähnlichen Problemen haben ja die meisten überzüchteten Kernkraftwerke zu kämpfen.

Energise-to-trip ist in der Sicherheitstechnik kein unbekanntes Prinzip, z.B. bei Feuerlöschanlagen. Es wäre ziemlich doof, wenn eine große Industrieanlage mit Schaum geflutet wird, weil eine Ratte am Kabel war.
Das muss dann halt noch mal anders berechnet werden.

[ferdimh]

In der Bahnwelt hat man etwas igoristische DC-Schalter, die man mit Motor aufziehen kann, und von einer lächerlich kleinen Spule eingeschaltet gehalten werden. Fliegt da der Saft weg, KLONK.
Diese sind in Fahrzeugen mit elektronisch gesteuerten Fahrschaltern auch sehr wichtig, damit die Fuhre nicht bei Steuerstromausfall auf der größten Fahrstufe stehenbleibt...

[Roehricht]

Hallo,

in Niederspannungs Gleichstromanlagen die ich auf verschiedenen Schiffen angetroffen haben , ob mit 110 oder 220V=, gabs Schalter, die entweder vor Ort von Hand oder aus der Ferne mit Steuerspannung ausgelöst werden konnten. Meist war noch ein Thermoauslöser als Überstromschutz. Einige wenige Schalter konnten auch aus der Ferne wieder eingeschaltet werden, die hatten einen Motoraufzug.
Sicherheitsrelevante Stromkreis , als z,B Nebenantriebe für die Hauptmaschine oder Ruderanlage waren immer 2x vorhanden. An denen konnte alles von der Brücke überwacht/geschaltet werden.

Stromkreise für Licht und ähnliche Kleinverbraucher waren mit normalen Diazed Sicherungen geschützt, allerdings 2 polig.

Bis ca 100A gab es auch verklinkte Schütze. Die rasteten nach dem Einschalten ein, d.h man konnte die Schaltspannung abschalten. Zum Ausschalten wurde ein Auslösemagnet betätigt.
Alle namhaften Schaltmittel Hersteller hatten da passendes im Programm.

Äusserlich unterschieden sich die Schalter nicht viel mehr von den Drehstrom Lastschaltern die es ja auch in unterschiedlichen Variationen gab.Auffäliges Merkmal waren die grösseren Lichtbogenkammern.

Die Gleichspannungsnetze auf Seeschiffen sind heutzutage so gut wie ausgestorben. Es gibt noch einen Schwimmbagger mit 220/440V =, der kratzt gelegentlich die Fahrrinne der Elbe frei.

Die Auslösespule braucht 1-2 W , meist 24V.

73
Wolfgang

[ALF2000]

Besser wären dann Lastschalter mit Feder. Die werden beim Einschalten mit Motor aufgezogen und trennen mit Gewalt beim Abschalten

Das können diese Motorschalter ebenso. Hubmagnet und ausgeloest. Abschaltfeder ist gespannt beim Einschalten.

Ich habe da schon meine Gruende wieso der Weg so gewählt wurde. deshalb aber auch die Redundanz mit den Wechselrichtergeschichten. es ist unwarscheinlich das die 220V DC Batterie abgeworfen wird oder es Probs gibt das diese Steuerspannung wegbricht. aber zur Sicherheit gibt es eben die Wechselrichterloesung.

[winnman]

Dann muss dein WR aber nur mehr den Auslösemagnet betätigen?

Dann reden wir zwar von kurzen Spitzen, aber da wird nicht viel Energie benötigt (Induktivität bei DC -> Strom kommt "langsam", Spule wird hoffentlich mit Öffner des LS weggeschaltet -> 200ms eventuell.
Freilaudiode wird wohl hoffentlich über der Spule sitzen!

Da tut sich thermisch im WR nichts aufregendes, mach dir da keine unnützen Gedanken.

[ALF2000]

Ausloesemagnet ist das eine. aber mir gehts auch drum den Motor anzutreiben im Notfall über den WR

Die Motorschalter haben nen Thermischen als auch Magnetischen Ausloeser drin nebst Zugmagnet.

Als.allerletzte Instanz gibt es noch den Haupttrenner. der wird ausnahmslos über Hubmagnet betaetigt und nur Handgeschaltet. aber der ist wenn garnichtsmehr zu retten ist und macht dann den kompletten Lastabwurf und die Station inklusive duster.

Die Motorschalter sind eben um Sektionen bedienen zu können, wenn zB in der Halle oder im Lagerhaus probleme sind, das man nicht gleich das gesamte Haupthaus mit vom Netz nimmt oder andere Gebäude

[ESDKittel]

Wenn die Schaltmittel eh für Betrieb mit DC ausgelegt sind, würde ich nicht über einen WR gehen.
Sondern eher mit einem (besser mehrere parallel) Aufwärtsschaltwandler eine gesonderte 220V DC-Schiene füllen.

[ALF2000]

Ob DC220v Wandler oder AC spielt keine Geige, ich habe diesen WR nur bekommen und wollte diesen einplanen als zusaetzliche Option. Geeignete Dc Dv Wandler 12V auf 220vDc sind mir nicht bekannt, und wohl ne teure Lösung..

[Chemnitzsurfer]

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[TDI]

Was für ein Wechselrichter ist das?
Das ist doch idR ein DC-DC Aufwärtswandler mit anschließender Wechselrichtung.
Könnte man da nicht die Kapazitäten im Zwischenkreis aufbohren und die DC-Spannung direkt zum Motor weiterschalten?

[ALF2000]

Haben WR i.d.r nicht ne höhere Zwischenkreisspannung um rund 325VDC...?

Diese Chinawandler haben keinen ernstzunehmenden Strom. ..bei der DC Wandlerversion wär die Option, dort ne Capbank zwischenzuhaben. Caps hab ich mehr wie genug da. das sollte sogar ausreichen, wenn die geladen ist, die Trenner zu bewegen.

müsste man nur sorgen das die Caps immer geladen sind und das man das auswertet und ggf Störungsmeldung rausgibt. Wenn Trenner gefallen, Hilfskontakte mitnutzen die Capbank über Widerstände zu entladen