B6 gelijkrichter

Beste mensen,

Als stageopdracht ben ik bezig met het ontwikkelen van een gelijkspanningsinstallatie voor de gebouwde omgeving. Veel onderdelen bestaan nog niet en deze moeten ofwel ontworpen worden of in andere branches gezocht worden. Ondertussen heb ik bijna alle componenten gevonden maar deze wil ik ook graag testen.

Op dit moment beschik ik nog niet over een voeding die 350Vdc kan leveren en wil deze graag zelf maken. Bestaande voedingen zijn veel te duur voor het geplande gebruik en hebben vaak niet genoeg vermogen. Echter zit ik op dit moment vast met het ontwerpen van de gelijkrichter.

Als bron wil ik de krachtstroom gebruiken om zodoende met een B6 een gelijkspanning die een hoog genoeg vermogen kan leveren om o.a. de installatieautomaten te testen. Bij het gebruik van deze gelijkrichter heb ik helaas ook een het probleem van een spanning van 560Vdc op de uitgang. Dit moet ik nog zien op te lossen. Een ander probleempje is de te gebruiken afvlak condensator.

Met de voeding wil ik o.a. de installatieautomaten testen en eventueel ook de gevolgen van het toepassen van aardingssystemen. De automaten die ik wil testen zijn 6Adc en 10Adc, hierdoor heb ik dus een redelijk vermogen nodig bij een spanning van 350Vdc. Dit vermogen is ook het probleem bij de bestaande voedingen. Deze kunnen meestal maar enkele honderden Watts leveren terwijl er al minstens 3500W nodig is om de 10A automaat te testen.

Kan iemand mij helpen met de afvlak condensator?
Ik heb gelezen dat men een vuistregel toepast, maar afhankelijk van welk forum je raadpleegt, varieert de vuistregel tussen 1000uF en 2000uF per Ampère.

En heeft iemand een idee om de uitgangsspanning terug te brengen tot 350Vdc? Een spanningsdeler maken met weerstanden is niet echt een goede oplossing vind ik persoonlijk. Het is zonde om warmte te gaan creëren wanneer ik bezig ben met een project in het kader van duurzaamheid.

Alvast bedankt voor het advies.

Lambiek

Special Member

Ten eerste welkom op het forum.

Al eens aan een regelbare trafo gedacht? En wat dacht je van twee elco's in serie. Er zijn elco's van 450VDC te koop.

http://nl.rs-online.com/web/c/passive-components/capacitors/aluminium-…

En drie fase gelijkrichters zijn er ook in alle maten en soorten.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Bedankt voor de reactie.

Ik neem aan dat je met een regelbare trafo een variac bedoeld.
Hier heb ik zelf eerlijk gezegd nog niet aan gedacht.
Voor een 350Vdc te creëren heb ik voor de gelijkrichter 247Vac nodig. Denk dat dat wel te realiseren is. ( Umax van 247Vac is 350Vac)

Het probleem met de elco's is niet zozeer het vinden maar het dimensioneren. Ik snap niet welke waarde ik als vuistregel moet hanteren.

Om de installatieautomaten te testen heb ik minimaal 3500W nodig. Dit betekent dat er minstens een stroom van 10A nodig is. Als ik die vuistregel van 1200uF per Ampère moet ik dus een condensator realiseren van 12mF.

Klopt dit?

Lambiek

Special Member

Op 5 oktober 2017 12:06:25 schreef DC_is_de_toekomst:
Denk dat dat wel te realiseren is. ( Umax van 247Vac is 350Vac)

Weet je dit zeker?

Het probleem met de elco's is niet zozeer het vinden maar het dimensioneren. Ik snap niet welke waarde ik als vuistregel moet hanteren.

Het ligt eraan hoeveel rimpel er op mag zitten.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
pamwikkeling

Special Member

Wat denk je van volgende opstelling, met een beetje geluk is de uitgangsspanning vlak genoeg.

inkomende voeding 400V 3 fazig
gevolgd door :
3 fazige variac
gevolgd door :
3 fazig scheidingstrafo met één primair en twee secundaires (één in ster en de andere in driehoek)
gevolgd door :
2 driefazige gelijkrichters B6, deze met elkaar verbinden door stroom kompensatie spoel
gevolgd door :
een 3000 uF 800V elektrolytische condensator (parallel over de uitgang)
gevolgd door :
een afvlakspoel 1 Henry Inom 20A
gevolgd door :
een 3000 uF 800V elektrolytische condensator (parallel over de uitgang)
gevolgd door :
een geschikte zekering, eventueel een shunt, eventueel een thyristor om de stroom in te schakelen.

De waarde condensatoren en afvlakspoel willekeurig gekozen en enkel ter info.

Hoe groter de capaciteit en hoe groter de afvlakspoel, des te vlakker is de uitgangsspanning.

De stroom compensatie spoel dient om verschillen in de spanningsval over de diodes uit te vlakken. Is een kleine magneetkern met twee wikkelingen die in serie staan.(dikke draad en slechts enkele windingen).
Het vermogen wordt afgenomen aan het serie connectie punt.
De "plussen" van de gelijkrichters komen aan het begin en einde van de compensatie spoel.
De "minnen" van de gelijkrichters worden gewoon doorverbonden.

Zoek ook eens op 12 puls gelijkrichter

@Lambiek

Als ik het goed heb is de Umax van een wisselspanning wortel 2 maal zo groot als de Ueff. Dus 350V/wortel(2)=247,49V.
Vandaar dat ik dacht dat wanneer je 247,49Vac aanbied aan de gelijkrichter, de gelijkrichter, afhankelijk van de rimpel, rond de 350Vdc uitgeeft.

Het liefst hou ik de rimpel zo laag mogelijk om de 350Vdc het meest te benaderen.

@Pamwikkeling

Bedankt voor de tip. Ik zal er eens zoeken wat er te vinden is.

----------------------------------------------------------------------------------------

Graag wil ik nog even aangeven wat ik wil testen.
Om te beginnen wil ik kijken hoe de componenten functioneren in een gelijkspanningsinstallatie. Hiermee bedoel ik in- en uitschakelen(vlambogen) van schakelaars, de nieuwe USB-C stopcontacten en nieuwe 350Vdc stopcontacten.
Ook wil ik de automaten testen of deze bij kortsluiting snel genoeg afschakelen en hoe ze reageren op overbelasting.
Als laatst wil ik ook kijken naar de te gebruiken kabels. Dus hoe is de warmteontwikkeling in de kabels.

Lambiek

Special Member

Op 5 oktober 2017 13:23:10 schreef DC_is_de_toekomst:
Als ik het goed heb is de Umax van een wisselspanning wortel 2 maal zo groot als de Ueff.

Je doet de ingang spanning inderdaad maal √2, 1.41.

Het liefst hou ik de rimpel zo laag mogelijk om de 350Vdc het meest te benaderen.

Ik zou dan 1500uF per Amp aanhouden.

Je kan het doen zoals pamwikkeling zegt, maar het kan ook nog anders.

Je kan ook een gestuurde gelijkrichter maken met drie diodes en drie thyristoren. Dan ben je waarschijnlijk een stuk goedkoper klaar met minder componenten. Alleen heb je dan wel een controller nodig om het één en ander te regelen. Je moet de nuldoorgang gaan meten van je sinus, en daarmee je thyristoren gaan sturen.

Hier heb je wat leesvoer, Dit gaat over iets anders, maar komt op het zelfde neer. Hier staat hoe je de nulpunt detectie kunt uitvoeren.

https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/53/8

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
EricP

mét CE

Even over dat vermogen... Stel je jaagt 6A door je 6A automaat. Welk vermogen dissipeert die automaat dan?

Stel je hebt een volle sluiting. Welke stroom loopt er dan (impedantie net)? En welke stroom loopt er in de tijd dat je een vonkboog hebt? En welke spanning staat er dan?

Ofwel: als je een net wilt nadoen, dan is je rekensom anders. Ik denk dat je meer vermogen nodig hebt.

Wederom bedankt voor de reacties.

Ik denk dat de oplossing met de variac -> B6 -> testopstelling het makkelijkst is om te maken.

Om te reageren op het vermogen.
Ik dacht dat wanneer ik een voeding heb die 20 of 25 A kan leveren wel genoeg vermogen heb om de automaat kort te sluiten. In een huisinstallatie werkt het toch op eenzelfde manier. De doorsnee groepen in huis zijn 16A en deze schakelen eerder af dan de hoofdzekering.
Als ik een trage zekering van 20A tussen de gelijkrichter en de automaat zet moet de voeding voldoende beschermt zijn. Qua selectiviteit moet de 10A van de automaat dan eerder afschakelen.

joopv

Golden Member

Die vuistregel van 1000 - 2000uF afvlakelco per ampere is gebaseerd op dubbelzijdige gelijkrichting van 1 fase.

Bij 3-fase dubbelzijdige gelijkrichting is de rimpel van zichzelf al een heel stuk kleiner, zelfs zonder enige afvlakelco:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Waveform_fullwave_…

Je kunt je afvragen of je eigenlijk wel afvlakking nodig hebt.

Toeternietoe

Dubbelgeďsoleerd

Helemaal duidelijk be;je niet in je omschrijving van wat je testen wil.
Maar als je een 6 Ampere automaat wilt testen dan moet je deze in elk geval op veel hogere stromen ook testen.
6 Ampere moet de automaat heel lang kunnen verdragen, jaren
ongeveer 9 ampere gedurende een kwartierje, dan uitschakelen.
ongeveer 30 ampere gedurende een seconde.
Maar je moet ook kortsluitstromen kunnen afschakelen.
Minimaal moet een automaat 4000 [ja 4 duizend) Amper kortsluitstroom af kunne schakelen zonder nadeelige gevolgen voor de automaat.
En dan heb je ook autometen die een veel hogere kortsluitstroom moeten kunnen afschakelen.

Ik ben een beetje vaag met de stromen en afschakel tijden, die zijn weer afhankelijk, van het soort automaat en toepassing. De waarden die jij aan de automaat wil toekennen zul je zelf moeten achterhalen.
Met alleen 6 Ampere voor een 6 Ampere automaat ben je er lang niet.

Daar waar een schakeling rookt, vloeit de meeste stroom (1e hoofdwet van Toeternietoe)

Je kan ook een accubatterij gebruiken. Die hou je met een druppellader op spanning en voor een test kun je er vrij hoge stromen uit trekken.

@joopv
Zonder condensator is misschien ook een optie. Zal de uitgangsspanning eens meten wanneer ik de opstelling gemaakt heb, maar dat zal nog wel een weekje duren.

@Toeternietoe

De automaten die ik wil testen hebben allemaal een maximum capaciteit van 10kA.
Ik wil eigenlijk alleen testen of de automaten snel genoeg afschakelen bij een kortsluiting. Verder wil ik kijken wat er gebeurt wanneer de automaat iets wordt overbelast. Dus temperatuur van de automaat en kabels.

Er is samen met andere bedrijven en scholen een paar locaties gerealiseerd waar gelijkspanning in de gebouwde omgeving getest kan worden. Echter wil ik eerst kijken of de automaten veilig zijn voor een huisinstallatie.

@KlaasZ
Aan een accu heb ik niet genoeg. Ik heb namelijk 350Vdc nodig.

Lambiek

Special Member

Op 6 oktober 2017 13:40:28 schreef DC_is_de_toekomst:
Zonder condensator is misschien ook een optie. Zal de uitgangsspanning eens meten wanneer ik de opstelling gemaakt heb, maar dat zal nog wel een weekje duren.

Dat denk ik niet, er zit na gelijkrichten van drie fase nog behoorlijk veel rimpel op.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 6 oktober 2017 13:40:28 schreef DC_is_de_toekomst:
Aan een accu heb ik niet genoeg. Ik heb namelijk 350Vdc nodig.

Ik had het ook over een accubatterij. Dus een stuk of 30 autoaccu's in serie.

Lambiek

Special Member

Waar haal je een druppellader van 350VDC? En ik snap de verwarring van de TS als je accubatterij zegt, zoiets noem je een accubank.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
EricP

mét CE

Ik dacht dat wanneer ik een voeding heb die 20 of 25 A kan leveren wel genoeg vermogen heb om de automaat kort te sluiten.

Je haalt vermogen en stroom door elkaar.

Blijkbaar nog een stapje terug: P=V*I.
Reken het vermogen eens uit bij een automaat waar 6A doorheen loopt.
Reken het vermogen eens uit bij een automaat die net tript.
Reken het vermogen eens uit bij een volle sluiting, maar net voordat de automaat tript (uitgaande van het gebruiks net, niet van jouw voeding)
Reken het vermogen eens uit bij een volle sluiting, de automaat tript en er ontstaat een vlamboog.

Het zijn allemaal reële situaties waar je rekening mee dient te houden als je wilt 'testen'.

Op 6 oktober 2017 14:09:08 schreef Lambiek:
Waar haal je een druppellader van 350VDC? En ik snap de verwarring van de TS als je accubatterij zegt, zoiets noem je een accubank.

Een druppellader van 350VDC za je waarschijnlijk zelf moeten bouwen. Maar zo moeilijk kan dat niet zijn.
En een batterij is een reeks van elementen, dus zo verwarrend vind ik dat niet. Feitelijk is een autoaccu ook een batterij, het is een serieschakeling van cellen.

Lambiek

Special Member

Op 6 oktober 2017 14:27:38 schreef KlaasZ:
Een druppellader van 350VDC za je waarschijnlijk zelf moeten bouwen. Maar zo moeilijk kan dat niet zijn.

Nee misschien niet, maar het brengt extra kosten met zich mee terwijl alles zo uit het net gevoed kan worden zoals de TS het wil. Plus dat je 29 accu's nodig hebt van 12V, wat gaat dat niet kosten. En niet alleen de kost prijs maar ook het gewicht, lijkt mij erg onhandig. Maar het kan.

En een batterij is een reeks van elementen, dus zo verwarrend vind ik dat niet.

Maar een batterij zie je niet als een reeks elementen maar als een batterij, net als een accu.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 6 oktober 2017 14:45:23 schreef Lambiek:
Maar een batterij zie je niet als een reeks elementen maar als een batterij, net als een accu.

Een batterij is toch een reeks van elementen. De verwarring ontstaat doordat veel mensen de oorspronkelijke betekenis van de woorden accu en batterij niet meer kennen.
Een gewone AA cel wordt verkocht als batterij, maar feitelijk is het geen batterij omdat het maar 1 cel is.

Lambiek

Special Member

Op 6 oktober 2017 15:36:06 schreef KlaasZ:
[...]Een batterij is toch een reeks van elementen. De verwarring ontstaat doordat veel mensen de oorspronkelijke betekenis van de woorden accu en batterij niet meer kennen.
Een gewone AA cel wordt verkocht als batterij, maar feitelijk is het geen batterij omdat het maar 1 cel is.

Joh Klaas, ik vindt het best. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
Frederick E. Terman

Honourable Member

De benamingen zijn voor de gewone man (die altijd gelijk heeft!) natuurlijk ook wel érg elitair en onbegrijpelijk...

code:


                  | enkel   | samengesteld
------------------+---------+-------------
niet oplaadbaar   | cel     | batterij
oplaadbaar (accu) | accucel | accubatterij

Gek genoeg denkt bij 'een batterij geschut' niemand aan slechts één vuurbuis. Dan kunnen ze het dus opeens weer wel begrijpen.
Elektriciteit is blijkbaar magisch.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Die voeding moet ook nog eens kortsluitvast zijn, als je automaten gaat testen.
Het accu idee is zo gek nog niet. Batterij gebruikte autoaccu's opzoeken en je kan moeiteloos testen tot 200a.
Beter nog - neem een pakket van een hybride of elektrische auto van de sloop. Of meerdere heftruckbatterijen enz enz. Loodaccus zijn verreweg het makkelijkst te laden.

Wel heel goed die accubatterij beveiligen, de knal bij een sluiting is niet te overzien. Geen beginnersproject...

Letterlijk alles is levensgevaarlijk.

Ik neem op kleine schaal reparaties van buizen-elektronica aan voor een heel aardig uurtarief. Interesse? Mail me!
benleentje

Golden Member

Om de installatieautomaten te testen heb ik minimaal 3500W nodig. Dit betekent dat er minstens een stroom van 10A nodig is.

De automaten die ik wil testen zijn 6Adc en 10Adc,

Ik heb bij ABB stage gelopen en daar werden de automaten/ schakelaars van 10kV/25kV 1250A ook getest op correcte werking. Dat deden we ook wel met een variac met daarachter een puntlas transformator die 9000A kon leveren bij 3V.
De variacs samen waren maar ca 5000W dus mocht er nooit hoger dan 5000A gegaan worden en dat maar kort.

Je hoeft die dingen echt niet bij 350V te gaan testen. Je kan ze net zo goed op 12V of zelfs op 1V testen. Je hebt enkel een stroombron nodig. Of een stevige voeding met stroon begrenzing. Je sluit de automaten op de afgaande kant gewoon kort en aan de ingaande kant zet je de gewenste stroom.
Als je met 3500W wilt gaan testen dan heb je dus een stel regelbare weerstanden nodig van ca 4kW continu. Zelfs nog groter omdat een automaat van 10A op minimaal 12,5A pas afslaat en dat duurt dan heel lang. Dus voor een overbelasting heb je nog meer nodig.

Ook voor de warmte ontwikkeling in een kabel of automaat heb je aan een lage spanning genoeg. De Warmte ontwikkeling word enkel bepaald door de stroom die er loopt oftewel het spanningsvelies over de kabel die nooit te hoog mag worden. Voor een hele lange kabel zou je dan bij 5% verlies aan 13V komen.

De benamingen zijn voor de gewone man (die altijd gelijk heeft!) natuurlijk ook wel érg elitair en onbegrijpelijk...

IK wil het daar niet mee eens zijn. Het begint dan al bij de leraar die dat al blijkbaar niet weet en dat is toch al niet meer een gewone man :).
Ik hoor dit eigenlijk voor het eerst en zal dat nu niet meer vergeten.

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.

Op 5 oktober 2017 11:11:31 schreef DC_is_de_toekomst:

Kan iemand mij helpen met de afvlak condensator?
Ik heb gelezen dat men een vuistregel toepast, maar afhankelijk van welk forum je raadpleegt, varieert de vuistregel tussen 1000uF en 2000uF per Ampère.

Dat is een nattevinger regel, die een zeer beperkt geldigheidsbereik heeft.

Je moet gewoon van de condensator formule uitgaan; I = C dU/dt.

Dat kan je herschrijven, C = I. dt / dU en dan kan je invullen: wat voor stroom heb je? Wat is de tijd tussen 2 pieken (10ms bij dubbelzijdig gelijkrichten van een 1fase wisselspanning)? Wat voor spanningsval vind je acceptabel in de tijd dat de condensator de stroom moet kunnen leveren?

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/