Hallo Andreas,
Herzlichen Glückwunsch zum erfolgreichen Test! Wie ich sehe, nimmt Dein Projekt konkrete Formen an, danke für das Foto, ich wollte schon danach fragen .
Deine Methode der Erzeugung der phasenverschobenen Rechtecksignale finde ich wirklich gelungen und raffiniert. Dadurch gibt nach wie vor der Mikrocontroller die effektive Pulsbreite vor, und das bei ausreichend hoher Frequenz. Bei Deinem Wechselrichter steuert bzw. regelt also auch nur ein Mikrocontroller den gesamten Wandler, sprich Gegentaktwandlerregelung und Sinuserzeugung? Mit welchem Algorithmus regelst Du die Zwischenkreisspannung mit einem PI-Regler-Algorithmus? In welcher Sprache programmierst Du den Prozessor?
Ja, die Speicherdrosseln, eine Geschichte für sich. Nun, es muss nicht unbedingt sein, dass die magnetisch speicherbare Energiemenge Deiner Spulen zu klein ist, sondern es könnte sich auch einfach um ungeeignetes Kernmaterial handeln. Ich habe für meinen Wandler so 50Hz-Entstördrosseln verwendet, welche dem Ausgangsstrom eigentlich gerecht werden sollten, dennoch wurden diese unerträglich heiß. Der Grund hierfür war eben das Kernmaterial, welches nicht für die hohe Sinus-PWM-Frequenz geeignet war, und sich durch Ummagnetisierungsverluste aufheizte. Insofern eignen sich nur spezielle Hochfrequenzspulen, oder aber man wickelt sich am besten selbst eine, auf einen entsprechenden Kern (EE-Ferritkern mit Luftspalt).
Sobald die Stromversorgung der Primärseite des Transformators entfernt wird, muss sich der Fluss im Kern abbauen. Der magnetische Fluss reduziert sich also (negatives dPhi/dt) was einer negativen Induktionsspannung an beiden Wicklungsseiten entspricht. Auf welcher Seite nun diese Spannung einen Strom treibt, hängt ganz von Bürde der jeweiligen Wicklung ab. Auf der Sekundärseite muss die Spannung bis auf die Zwischenkreisspannung der Kondensatoren plus zwei Diodenstrecken ansteigen, ehe Strom fließen kann. Auf der Primärseite, bei offenen Transistoren, bis zur Versorgungsspannungshöhe plus ebenfalls zwei Dioden. Da die Wicklungen ja unterschiedliche Windungszahlen haben, wird sich der Stromfluss so auf beide Seiten einigermaßen aufteilen. Schließt man die Primärseite jedoch kurz, ist diese Bürde viel geringer, und der sinkende Fluss im Transformator wird unverzüglich einen Stromfluss ausschließlich in dem niederohmigen, kurzgeschlossenen Primärkreis zur Folge haben. Das wiederum heißt, dass die Spannung an der Sekundärseite niemals eine Höhe erreichen kann, um einen Stromfluss in den Sekundärkreis zu ermöglichen.
Anders betrachtet: Die in der "Pause" kurzgeschlossene Primärspannung beträgt 0 V (eventuell ein paar Millivolt). Berücksichtigt man nun das Übertragungsverhältnis des Transformators, so ergibt sich auf der Sekundärseite eine Spannung von 0 V (Usek = Uprm * ü = 0 V * 33 = 0V), welche keinen Zwischenkreisstrom treiben kann.
Der Magnetisierungsstrom des Transformators wird also bei kurzgeschlossener Primärwicklung irreversibel in Wärme umgewandelt, was sich im Leerlaufstrom widerspiegelt. Dass es nicht viel ist, und bei belastetem Wandler ohnedies untergeht, ist klar, immerhin ist der Transformator ja luftspaltfrei, speichert also kaum magnetische Energie, nur die, die für die Magnetisierung notwendig ist.
Beste Grüße,
Roland.
Lesezeichen