Steuerung von Elektromotoren

R

Roland Weser

Guest
Hallo,


ich bastle gerade an der Elektronik für meine Modellbahn. Für die Steuerung
der Motoren verwende ich eine H-Brücke. Dies klappt auch prima. Da habe ich
mir überlegt wie ist das eigentlich bei grösseren Motoren. So bei einer
Leistung von 1 KW aufwärts. Wie könnte man einen Motor mit einer Leistung
von mehrern KW per PC oder Microcontroller steuern ? Und wie sieht die
Steuerung bei einer richtigen E-Lok aus ?


BSTEN DANK !


Gruß


Roland
 
"Roland Weser" <Roland.weser@web.de> schrieb im Newsbeitrag
news:dv19v6$rvt$1@sycamore.fernuni-hagen.de...
ich bastle gerade an der Elektronik für meine Modellbahn. Für die Steuerung
der Motoren verwende ich eine H-Brücke. Dies klappt auch prima. Da habe ich
mir überlegt wie ist das eigentlich bei grösseren Motoren. So bei einer
Leistung von 1 KW aufwärts.
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Eher kein Schrittmotor mehr, sondern ein Drehstrommmotor = Schrittmotor
mit 3 Phasen.

Wie könnte man einen Motor mit einer Leistung von mehrern KW per PC oder
Microcontroller steuern ?
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Dickere Transitoren/MOSFETs/IGTBs.

Und wie sieht die Steuerung bei einer richtigen E-Lok aus ?
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Kein Phasenanschnitt weil Bahn nur 16 Hz.

PWM. Noch nie das Pfeifen beim Anfahren gehoert ?

Fuer so hohe Leistung eher noch mit Thyristoren geloest,
dafuer im deutlich hoerbaren Schaltfrequenz-Bereich.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
 
Hallo MaWin!

ich bastle gerade an der Elektronik für meine Modellbahn. Für die Steuerung
der Motoren verwende ich eine H-Brücke. Dies klappt auch prima. Da habe ich
mir überlegt wie ist das eigentlich bei grösseren Motoren. So bei einer
Leistung von 1 KW aufwärts.

Eher kein Schrittmotor mehr, sondern ein Drehstrommmotor = Schrittmotor
mit 3 Phasen.
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Klar. Da Roland aber Modellbahn schreibt und offenbar nur eine H-Brücke
verwendet, wird er jetzt auch keinen Schrittmotor einsetzen, sondern
einen Gleichstrommotor.

Wie könnte man einen Motor mit einer Leistung von mehrern KW per PC oder
Microcontroller steuern ?

Dickere Transitoren/MOSFETs/IGTBs.
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Und Feedback über Hallsensoren oder Drehgeber für die Kommutierung, da
Drehstrom.

Gruß
Thorsten
--
PGP welcome!
Thorsten online: http://www.ostermann-net.de/electronic
Rund um Schrittmotor, Fräs-Bohr-Plotter & Mikrocontroller
 
MaWin schrieb:

mir überlegt wie ist das eigentlich bei grösseren Motoren. So bei einer
Leistung von 1 KW aufwärts.

Eher kein Schrittmotor mehr, sondern ein Drehstrommmotor = Schrittmotor
mit 3 Phasen.
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Ehr Drehstromasynchronmotor.


Wie könnte man einen Motor mit einer Leistung von mehrern KW per PC oder
Microcontroller steuern ?

Dickere Transitoren/MOSFETs/IGTBs.
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Am sinnvollsten bereits mit Interface, nennt sich dann
Frequenzumrichter.


Und wie sieht die Steuerung bei einer richtigen E-Lok aus ?

Kein Phasenanschnitt weil Bahn nur 16 Hz.

PWM. Noch nie das Pfeifen beim Anfahren gehoert ?

Fuer so hohe Leistung eher noch mit Thyristoren geloest,
dafuer im deutlich hoerbaren Schaltfrequenz-Bereich.
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ACK, aber da haben mittlerweile auch IGBTs Einzug gehalten.


Gruß Dieter
 
Thorsten Ostermann schrieb:

Und Feedback über Hallsensoren oder Drehgeber für die Kommutierung, da
Drehstrom.
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Beim Asynchronmotor nicht nötig.


Gruß Dieter
 
Roland Weser spoke thusly:

ich bastle gerade an der Elektronik für meine Modellbahn.
Für die Steuerung der Motoren verwende ich eine H-Brücke.
Dies klappt auch prima. Da habe ich mir überlegt wie ist
das eigentlich bei grösseren Motoren. So bei einer Leistung
von 1 KW aufwärts.
[...]
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Fragst Du eher aus prinzipieller Neugier oder weil konkret etwas
basteln möchtest?
Im ersteren Fall und falls Du etwas tiefer in die Materie
einsteigen möchtest, könntest Du Dir mal einschlägige Uni-
Skripte und Vorlesungsfolien anschauen.

Zum Beispiel hier

http://www.ew.e-technik.tu-darmstadt.de/vorlesun/vorles_w.html

die Unterlagen zu "Elektrische Maschinen und Antriebe I",
namentlich Kapitel 7 und 11.
Aber Achtung - für "nur mal schnell durchschauen" taugt das
nicht. :)


HTH,

Sebastian

--
http://www.baumaschinen-modelle.net
http://www.schwerlast-rhein-main.de
 
Roland Weser wrote:

Und wie sieht die Steuerung bei einer richtigen E-Lok aus ?
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Einheitselloks (60er-Jahre) und abwärts: Reihenschlussmotoren, die
über ein Schaltwerk am Trafo diskrete Spannungen (meist 31
Fahrstufen) zugeführt bekommen. Nachteil: Zugkraftsprünge (wobei es
dazu auch Lösungen gibt, wie z.B. der Thyristorsteller der BR 143).

In den 70ern gab es auch vereinzelt Phasenanschnittsteuerung unter
Verwendung von Mischstrommotoren (BR 420), genaueres weiß ich dazu
leider nicht.

Neubauelloks ("Quietschies") verwenden durch die Bank einen Trafo
mit festen Abgriffen. Meist gibt es zwei oder vier
Traktionswicklungen, an denen die Traktionsstromrichter hängen
(meist einer pro Drehgestell). Sie richten die Spannung gleich und
speisen einen Gleichspannungszwischenkreis. Von dort aus werden
mittels Wechselrichtern die schon genannten Drehstrom-
Asynchronmotoren gespeist. Vorteil: Rückspeisung einfach.

Grüße,


Björn

--
BOFH excuse #33:

piezo-electric interference
 
Hallo,



Fragst Du eher aus prinzipieller Neugier oder weil konkret etwas
basteln möchtest?
Im ersteren Fall und falls Du etwas tiefer in die Materie
einsteigen möchtest, könntest Du Dir mal einschlägige Uni-
Skripte und Vorlesungsfolien anschauen.
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nur aus neugier.
Wenn ich bastle ist meistens bei 24 Volt schluß.
Alles andere läuft bei mir unter Starkstrom.
Die Skripte werde ich mir aber aus neugier trotzdem mal
anschauen.

BESTEN DANK für den Link !


Gruß


Roland
 
Hallo Bjoern,

Von dort aus werden
mittels Wechselrichtern die schon genannten Drehstrom-
Asynchronmotoren gespeist. Vorteil: Rückspeisung einfach.
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Wie einfach?

Dazu brauchst doch mindestens einen seperaten Umrichter Richtung Netz und
ein Einschaltkriterium (Zwischenkreisspannung?).


Siegfried
--
http://www.schmidt.ath.cx
 
Siegfried Schmidt wrote:

Wie einfach?
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Du fragst mich Sachen ;) Jedenfalls wesentlich einfacher als bei
Loks mit Schaltwerk (da sind Bremswiderstände üblich).

Dazu brauchst doch mindestens einen seperaten Umrichter Richtung
Netz und ein Einschaltkriterium (Zwischenkreisspannung?).
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Die Tfz, die ich kenne, brauchen keinen separaten Umrichter in die
andere Richtung. IIRC ist der 4QS so ausgelegt, dass er in die
andere Richtung als Wechselrichter benutzt werden kann. Ebenso die
Wechselrichter der Motoren, die dann den Zwischenkreis speisen.

Grüße,


Björn

--
BOFH excuse #437:

crop circles in the corn shell
 
Bjoern Schliessmann wrote:
Die Tfz, die ich kenne, brauchen keinen separaten Umrichter in die
andere Richtung. IIRC ist der 4QS so ausgelegt, dass er in die
andere Richtung als Wechselrichter benutzt werden kann. Ebenso die
Wechselrichter der Motoren, die dann den Zwischenkreis speisen.
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Ergoogle einmal, was 4QS heisst, dann wird dir klar, wie viele 4QS man
für bremsen,beschleunigen,vor- & rückwärts benötigt...

Gruss

Claudius

--
Maturaarbeit: http://ma.kanti-zug.ch
 
Hallo Bjoern,

Die Tfz, die ich kenne, brauchen keinen separaten Umrichter in die
andere Richtung. IIRC ist der 4QS so ausgelegt, dass er in die
andere Richtung als Wechselrichter benutzt werden kann.
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Es vereinfacht die Sache natürlich, das ganze System einfach als Umrichter
zu bezeichnen, dann braucht man natürlich nur einen.

Ebenso die
Wechselrichter der Motoren, die dann den Zwischenkreis speisen.
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Aber wenn man andererseits den Zwischenkreis als Grenze nimmt - wie kommt
dann die Energie von diesem aus zurück ins Netz?


Siegfried
--
http://www.schmidt.ath.cx
 
Siegfried Schmidt wrote:

Es vereinfacht die Sache natürlich, das ganze System einfach als
Umrichter zu bezeichnen, dann braucht man natürlich nur einen.
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-v please

Aber wenn man andererseits den Zwischenkreis als Grenze nimmt -
wie kommt dann die Energie von diesem aus zurück ins Netz?
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Habe ich nicht geschrieben, dass, IIRC, der 4QS, der im Fahrbetrieb
die Spannung des Netzes gleichrichtet, im Rückspeisebetrieb als
Wechselrichter verwendet wird?

Grüße,


Björn

--
BOFH excuse #260:

We're upgrading /dev/null
 
Claudius Zingerli wrote:

Ergoogle einmal, was 4QS heisst,
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Ich brauche nicht zu googeln, um die Abkürzungen zu kennen, die ich
benutze.

dann wird dir klar, wie viele 4QS man für bremsen,beschleunigen,
vor- & rückwärts benötigt...
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Wird's mir leider nicht. *kratz*

Leute, wenn ich Mist erzähle sagt's doch einfach und korrigiert
mich ...

Grüße,


Björn

--
BOFH excuse #49:

Bogon emissions
 
Hallo Bjoern,

Habe ich nicht geschrieben, dass, IIRC, der 4QS, der im Fahrbetrieb
die Spannung des Netzes gleichrichtet, im Rückspeisebetrieb als
Wechselrichter verwendet wird?
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Ich habe mittlerweile im Plan einer BR146 die 4QS als die gesuchten WR
gefunden.

Nur ist mir unklar, warum in der Bezeichnung der Motorwechselrichter kein
"4Q" auftaucht und wozu man überhaupt einen netzseitigen Steller braucht,
den man rückwärts mitverwenden kann. Konstant ist die Zwischenkreisspannung
ja trotzdem nicht.


Siegfried
--
http://www.schmidt.ath.cx
 
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