Wat zou de beste aansturing zijn voor een seriemotor?

Het werkt beter als je specificeert wat je bedoeld met die stroom. Uiteraard moet de gemiddelde opgenomen stroom over lange termijn gelijk zijn aan de gemiddelde afgegeven stroom, maar de RMS stroom kan wel verschillend zijn, een dat is de reden dat de gelijkrichter het zwaarder krijgt met die condensator erbij.

De elco laadt op bij stijgen van de sinusspanning, het zijn pieken. En omdat die vooraan in de sinus zitten geven ze een minder gunstige power factor.

Daarom zie je bij zwaardere apparatuur daar weer een power factor correctie. Dat kan een spoel zijn, maar ook een schakelende mosfet met seriespoel. Er zijn meerdere oplossingen.

Zonder condensator moet je wel kijken wat je in het net injecteert (met condensator ook trouwens). Je moet wel aan regels voldoen, o.a. EMC.

Op zaterdag 11 januari 2025 15:11:11 schreef SparkyGSX:
de RMS stroom kan wel verschillend zijn

Dát is het natuurlijk. En daar had ik ook aan moeten denken.
Je hebt gelijk: zonder (merkbaar) meer vermógen uit het net te halen, kun je zo wel degelijk meer rms stróóm afnemen.

Gelukkig blijft mijn rimpelplaatje wel kloppen. ;)

Net nog even gemeten en zonder elco is de power factor aanzienlijk beter.

Zonder elco meet ik tussen de 0.78 en 0.98 en met een elco tussen de 0.61 en 0.7. En dat verschil tussen hoog en laag zit hem in het toerental van de motor, de lage waarde is bij een laag toerental en de hoge waarde bij het hoogste toerental. Met toename van het toerental loopt de waarde dus op.

Ik ga dus geen elco gebruiken.

Wat ik me wel afvraag wat gebeurt als je de motor net wil laten aanlopen net als de sinus al bijna beneden is? Er is is zelfs een heel klein deel van de spanning zo laag dat nog amper wat aan vermogen lijkt te kunnen leveren. Dat lijkt me zeker met aanlopen wel lastig voor de controller.

[Bericht gewijzigd door benleentje op (12%)]

Op zondag 12 januari 2025 17:21:01 schreef benleentje:
Wat ik me wel afvraag wat gebeurt als je de motor net wil laten aanlopen net als de sinus al bijna beneden is? Er is is zelfs een heel klein deel van de spanning zo laag dat nog amper wat aan vermogen lijkt te kunnen leveren. Dat lijkt me zeker met aanlopen wel lastig voor de controller.

Je kunt gewoon van 0 tot 100 % regelen je merkt niets tijdens de aanloop.

Volgens mij is een elco niet heel handig omdat het een seriemotor betreft. Die zal dus bij elke spanning een zekere energie opnemen (maar minder bij lagere spanningen), en dus een soort inherente PFC-werking hebben. Die wisselingen in koppel worden dan mechanisch gefilterd, en door de hoge typische toerentallen van deze motoren is de opgeslagen mechanische energie ordegroottes groter dan de energie die je in een zinvolle elco kan krijgen.

Ik zou wel een netfilter toevoegen die de grondtoon van je PWM kan filteren. Daar heb je geen duizenden µF voor nodig, al is 1,5kHz nog steeds wel een beetje laag. Die heb je liefst voor de brugcel zodat je de schakelruis van de brugcel ook meefiltert. Je kunt deze motoren ook vrij goed sturen met een thyristorbrug of dimmer, de zelfinductie maakt dat die dan redelijk mooi blijven schakelen en de stroomfactor blijft dan verrassend goed.

Je kunt met een seriemotor alleen niet heel goed koppel regelen, is dit een seriemotor of of een permanente magneetmotor?

[Bericht gewijzigd door Kruimel op (33%)]

Meestal is de mechanische tijd constante zoveel langer dat je daar niets van merkt.

Bij herlezen paste ik het net aan inderdaad. Op één of andere manier activeert die "posten" knop in mijn hoofd altijd een inzicht waardoor ik hem moet aanpassen. 8)7

[Bericht gewijzigd door Kruimel op (58%)]

@Lambiek: Wat je doet is ook precies wat een PFC in werkelijkheid ook doet.

Maar wat bij jouw de belasting is is bij een PFC een spoel van de uitgangs-trafo of een step-up spoel.

En de power factor wordt inderdaad aanzienlijk beter, dat heb je zelf al geconstateerd.

Je hebt natuurlijk wel een filter spoel nodig om de harmonischen uit het net weg te houden. Om die klein te krijgen zou je de frequentie nog verder op moeten voeren. Maar dat ligt aan je spulletjes die je gebruikt om te schakelen of dat het rendement juist verbeterd of verslechterd.

@Kruimel,
Het is een serie motor zoals beschreven.

@henri,
Ja de power factor is veel beter en er is een filter aanwezig. Als de frequentie omhoog zou moeten, dan heb ik een snellere optocoupler nodig, die staat tussen de controller en de driver. Dat zou ik nog eens kunnen proberen.

dan heb ik een snellere optocoupler nodig

HCPL-0340 of HCPL-0600

Kan je dan niet beter gewoon het analoge signaal via de optocoupler sturen en de driver aan de netspanningskant stoppen?

In elk geval zou de stroom door een belaste borstelmotor redelijk mee moeten dansen met de spanning die je er op zet, met een kleine fasedraaiing. Wat mij betreft is een borstelmotor (serie of niet) in alle gevallen een betere belasting op het net dan een gelijkrichter en elco. Je zult een klein filter nodig hebben voor de storingen door de borstel en de PWM frequentie.

Op zondag 12 januari 2025 17:48:54 schreef SparkyGSX:
Meestal is de mechanische tijd constante zoveel langer dat je daar niets van merkt.

Inderdaad, daarom is fase-aan of af snijden ook nog een (meestal gebruikte) optie.
PWM-en op kHz-en brengt ook weer een hoop schakelvervuiling met zich mee.

Op zondag 12 januari 2025 19:58:03 schreef Kruimel:
Kan je dan niet beter gewoon het analoge signaal via de optocoupler sturen en de driver aan de netspanningskant stoppen?

Dat ga ik niet doen, die regelaar werkt verder prima. Het ging mij om de elco en daar ben ik nu uit.

Op zaterdag 11 januari 2025 14:46:43 schreef Lambiek:
Er wordt een filter gebruikt..

Als je van 1.5kHz naar 15kHz gaat, dan kunnen de filtercondensatoren 10x kleiner.

Op maandag 13 januari 2025 09:54:36 schreef rew:
[...]Als je van 1.5kHz naar 15kHz gaat, dan kunnen de filtercondensatoren 10x kleiner.

Dat weet ik rew, maar wat schiet ik daarmee op. Dan moet ik ook een andere optocoupler en die past niet, dus ook een andere print.

Oh, ik wist niet dat je al zo ver in het ontwerp was.

Ik dacht dat je vraag was: moet ik een H-brug of wat anders nemen? Dat je dat soort vragen hebt, maar er is dan al wel een PCB, dat komt bij mij als verrassing.

Op maandag 13 januari 2025 17:24:44 schreef rew:
Oh, ik wist niet dat je al zo ver in het ontwerp was.

Ik gebruik dit ontwerp al jaren, ik wilde eens kijken of een elco toevoegen beter zou zijn. Maar de meting zeggen iets anders.

Definiëer "beter", want als je niet weet welk probleem je wil oplossen is dat natuurlijk een slag in de duisternis. Komt nog bij dat elco's vrij onbetrouwbaar zijn....

Waarom uberhaupt PWM-en? Fase aan/afsnijding doet het net zo goed en maakt veel minder EMI?

Volgens mij moet je op 1000W je PF ook op orde hebben, ik geloof dat dit moet vanaf 75W.

Op maandag 13 januari 2025 18:47:24 schreef Kruimel:
Definiëer "beter", want als je niet weet welk probleem je wil oplossen is dat natuurlijk een slag in de duisternis.

Of dat eventueel beter voor de motor zou zijn. Maar de cos wordt er alleen maar slechter van.

Komt nog bij dat elco's vrij onbetrouwbaar zijn...

Nou dat valt wel mee zeker, een goede elco gaat jaren mee.

Op maandag 13 januari 2025 19:08:14 schreef Sine:
Waarom uberhaupt PWM-en?

Omdat ik een PWM stuursignaal uit een besturing krijg, dus dit was de kortste klap.

Fase aan/afsnijding doet het net zo goed en maakt veel minder EMI?

Dat weet ik, maar dat werkt zomaar niet met een 1.5kHz PWM signaal. En daar moet je ook een goed filter bij hebben, anders gooi je ook rommel op het net.

Op maandag 13 januari 2025 22:33:03 schreef Kruimel:
Volgens mij moet je op 1000W je PF ook op orde hebben, ik geloof dat dit moet vanaf 75W.

Dat lijkt mij wel in orde met een waarde tussen de 0.78 en 0.98. Ik heb wel apparaten gezien die nog niet aan de 0.6 zitten, dus dan noem ik dit goed.

Op dinsdag 14 januari 2025 09:08:22 schreef Lambiek:
[...]
Of dat eventueel beter voor de motor zou zijn. Maar de cos wordt er alleen maar slechter van.

Definieer "beter voor de motor".

Zonder elco krijg je een 100Hz excitatie van de motor. Als hij wil resoneren op die frequentie of je het via overbrenging hoort, dan is het "minder fijn".

Maar als je naar de cos phi kijkt, dan is het zonder inderdaad beter.

Ik bedenk me nu nog een voordeel van een hogere frequentie: de inductie van de motorspoel helpt om de stroom minder te laten fluctueren. Maar goed. Optocouplers, lastig.

Op dinsdag 14 januari 2025 09:08:22 schreef Lambiek:
Dat lijkt mij wel in orde met een waarde tussen de 0.78 en 0.98. Ik heb wel apparaten gezien die nog niet aan de 0.6 zitten, dus dan noem ik dit goed.

There exist good, bad, and poor power factors with specific ranges where 1.0 to 0.95 is said to be good, 0.95 to 0.85 poor, and 0.85 and below is said to be bad

Als jij dus "tussen 0.78 en 0.98" meet dan varieert de jouwe dus tussen bad en good.

Op dinsdag 14 januari 2025 10:51:47 schreef rew:
Als jij dus "tussen 0.78 en 0.98" meet dan varieert de jouwe dus tussen bad en good.

Een cos tussen de 0.8 en 1 is zeker niet slecht. De meeste ledverlichting presteert een heel stuk minder. Een cos van 0.9 tot 1 zie je maar weinig, ga maar eens aan verschillende apparaten meten.