Bereitstellen 230VAC/50Hz

[VPMTechnik]

Hallo zäme.

Gleich vorneweg: Ich bin an sich gelernetr Mech, das Ohmsche Gesetz und einfache Halbleiter sind mir an sich in etwa gleich geläufig wie relaistechnik. Ebenso habe ich langjährige Erfahrung (oder besser Wissensaufbau, Erfahrung zum Glück nicht) mit höheren Spannungen und Strömen im Schienenfahrzeugbereich.

Einleitung: Ich bin in der Freizeit auf einem elektrischen Pendelzug tätig, mit welchem wir nahezu die ganze Schweiz befahren können.

Mein "Problem": Allerdings habe ich auf diesem keine 230VAC/50 Hz zur Verfügung, da ältere Technik. Trotzdem wäre für verschiedene Zwecke (Kühlschränke, Ladegeräte (Natel, PC, Bohmaschinenakku, usw) eine übliche Frequenz von Vorteil.

Folgende Spannungen hätte ich zur Verfügung:
- Steuerspannung ab Batterie, 36VDC (2x18V, 200Ah).
- Hilfsbetriebespannung 220VAC/16,7 Hz (ein paar Ampèrekäfer können problemlos noch abgezweigt werden)
- Zugsammelschiene 1000VAC/16,7 Hz (auch hier noch etwas Leistungsreserve)

Weshalb 16,7 Hz? Das ist im Bahnbetrieb geschichtlich gewachsen (quasi 1/3 der üblichen 50Hz) und wird so aus der Fahrleitung (15kV) bezogen.

So gelange ich nun also an Euch Profis mit der Anfrage, ob mir jemand helfen könnte, ein Gerät/Einrichtung zu bauen, mit welchem ich aus einer der obigen Spannungen (vorzugsweise 220V) eine brauchbare Wechselspannung 230VAC/ 50Hz für übliche Gaeräte zur Verfügung stellen kann.
Das Problem sind nicht unbedingt die paar Watt, sondern vielmehr zB Einschaltströme zB des Kühlschrankes (kurzzeitig bis 20A je nach Grösse?).

Ich weiss, es gibt Geräte für solche Anwendungen, doch investieren wir als Verein nicht gerne 10'000.- in einen "Luxusartikel" (wir haben also eben noch andere Investitionen, welche auf uns warten).

Vielen Dank schonmal für Eure Tipps und Mithilfe.
Gruss aus der Schweiz
Dänu

[PICture]

Hallo!

Für mich am einfachsten wäre eine zusätzliche Batterie mit 12 V bzw. 24 V und dazu eine Ausrüstung für Wohnmobil bzw. LKW. Die 12 V bzw. 24 V Batterie kann mit dazu nötiger Schaltung (z.B. Regler aus einem Auto) an vorhandener 18 V bzw. 36 V Batterie hängen und damit galaden werden.

[VPMTechnik]

Deine Idee finde ich grundsätzlich schon gut und ist mir auch schon durch den Kopf.
Das Problem dabei ist, dass man die Fahrzeugbatterien (eben 2x18V in Serie) nicht ungleich behandeln (also auch nicht belasten soll) damit sie auch nicht jedes Jahr ersetzt werden müssen (sind auch nicht gerade billig!).
Eine Schaltung von zB drei 12V-Batterien in Serie zum Erreichen der 36VDC wäre eine Variante (man könnte ja auch drei 12VDC/230VAC- Geräte (also eins pro 12V-Batterie) verwenden, die unterschiedliche Geräte speisen (eine Synchronisation dürfte wohl kaum in Frage kommen um ein Kreis zu speisen) und dies parallel zu den Fahrzeugbatterien. Wäre eine Variante, nur hat dies das Ladegerät des Fahrzeugs nicht gerade gerne (erträgt 60A bei 42V, aber die Beleuchtung hängt auch noch mit ca 15A dran...). Es müsste also da wieder beinahe ein eigenes Ladegerät her, womit ich schon fast wieder bei Investitionen von rund 10'000.- und mehr sein dürften...

[TheDarkRose]

Mir würde jetzt nur einfallen die 220VAC/16,7 Hz gleichzurichten und dann wieder wechselrichten, z.B. mit Wechselrichter die in Solaranlagen zuhause verwendet werden.

[BurningBen]

In die Richtung habe ich auch überlegt. Allerdings ist die Zwischenkreisspannung dabei nicht ohne.
Je nach gewünschter Leistung müsste auch noch ein ordentlicher Kondensator dazwischen. Auch nicht ungefährlich.

Die wichtigste Frage ist eigentlich: Welche Leistung soll denn ca. bereitgestellt werden?

[PICture]

@ TheDarkRose

Genau, das wäre das Einfachste, weil die 230 V AC 50 Hz sogar nicht mit stationarem Stromnetz synchronisiert werden muss.

[VPMTechnik]

Dies wäre mir an sich am liebsten, denn hier sind an sich die grössten Leistungsreserven im Verhältnis zum Isolationsbedarf derElemente vorhanden. Aber eben, da stehe ich mit meinem Wissen an...

[VPMTechnik]

In die Richtung habe ich auch überlegt. Allerdings ist die Zwischenkreisspannung dabei nicht ohne.
Je nach gewünschter Leistung müsste auch noch ein ordentlicher Kondensator dazwischen. Auch nicht ungefährlich.

Die wichtigste Frage ist eigentlich: Welche Leistung soll denn ca. bereitgestellt werden?

Ein Zwischenkreis müsste wohl schon sein. Die Leistung wäre da eben im Bereich von gut 2200W (also 10A bei 230VAC).
Bezüglich der Gefährlichkeit: Ich weiss, was ein grosser Kondensator anrichten kann. Aber da bin ich mal böse und sage: Im Unterbau des Fahrzeugs habe ich noch einen Kubikmeter Platz für einen Panzerschrank. Oder so.

Vielleicht ist es ja gar sinnvoll, die 1000VAC/16,7Hz ("Heizleitung") gleichzurichten und so in den Zwischenkreis zu speisen??

[PICture]

Ich wollte nur dazu sagen, dass die Frequenz 50 Hz der Wechselspannung unbedingt nur bei Geräten mit frequenzabhängigen Motoren und Netztransformatoren stimmen muss.

Meiste elektronische Geräte mit Schaltnetzteilen, wie PC, Fernseher, usw. haben an 230 V AC Eingang sowieso einen Gleichrichter und könnten bei 16,6 Hz einwandfrei funktionieren (ausprobieren ?). Im schlimmsten Fall muss nur der Siebelko (Kondensator direkt am Ausgang des Gleichrichters) verdreifacht werden.

Das heißt, dass nicht alle 230 V AC Verbraucher einen Frequenzumrichter brauchen.

[VPMTechnik]

Da sagt mir meine Erfahrung aber etwas anderes (musste deshalb vor Jahren schon meine Lieblings- Sonntags- Radiosendung verpassen, weil der Radio die 16,7Hz nicht wirklich ertragern konnte). Ohmsche Last (Wasserkocher, einfacher Lötkolben usw) vertragen das schon (Der Kaffee ist sogar etwas schneller bereit), Elektromotoren ohne grosse Last (zB Staubsauger) laufen langsamer, doch bereits beim Kühlschrank ist Ende (Motorschutz spricht an). Und bei Elektronik eben sowieso.
Ich erkläre mir das Problem in der grösseren effektiven Spannung, welche resultiert, und somit die Wärme (zB bei Trafos) nicht mehr genügend abgeführt werden kann. Da lasse ich mich aberauch gerne eines besseren belehren.