Wechselrichter, Wie funktionieren sie?
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- เผยแพร่เมื่อ 9 ธ.ค. 2024
- Aufgrund des plötzlichen Vormarsches von Elektroautos und erneuerbaren Energietechnologien spielen Wechselrichter in der heutigen technologischen Welt eine bedeutende Rolle. Wechselrichter wandeln Gleichstrom in Wechselstrom um. Sie werden auch in unterbrechungsfreier Stromversorgung, der Steuerung von elektrischen Maschinen und in aktiven Leistungsfiltern eingesetzt. Dieses Video erläutert auf logische Art und Weise, wie man Schritt für Schritt aus einer Gleichstromeinspeisung eine reine sinusförmige Ausgangsleistung erhält.
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/ learnengineering
Sie können den ursprünglichen englischen Kanal sehen hier.
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Voice-over Künstler: www.fiverr.com...
Aus dem Englischen von: www.fiverr.com...
Einfach hervorragend. Das Video gehört in jede Schule!
Verstehe nicht wie man solche Videos nicht mehr feiern kann als so Unsinn-Videos die Mainstream TH-camr hochladen! Die Bildung wird heutzutage einfach zu sehr unterbewertet! Elektrotechnik mag jetzt nicht jedermanns Fall sein, doch es gibt noch andere auch sehr interessante Bereiche! Super Video, hoffe es folgen noch mehr :)
Ganz meine Meinung
Ich mag beides, erst lernen dann dummfug gucken :P
Ich stimme total zu.
Dem ist nichts mehr
Ja, kann ich gut nachvollziehen. Nur noch Scheiße im Fernsehn. Wo bleiben Bildungskanäle für Jedermann? Leider steht fest dass man ein doofes Volk besser regieren kann. d.h. denen fällt nicht mal auf dass sie verarscht werden!
Als E-Ing. muss ich sagen, dass ist toll dargestellt und für den interessierten Laien sehr genau erklärt!
Ja - solche Videos sollten auch mehr in Schulen gezeigt und diskutiert werden. Ich finde es zunehmend schlimm,
Dass die Menschen immer mehr Technik um sich haben, aber immer weniger wissen, wie es funktioniert.
Dabei braucht man sicher nicht immer alle Detail - sonst „schalten“ viele Leute ab.....
Ich finde für einen Laien ist das überhaupt nicht gut erklärt. Dafür ging das ganze zu schnell und es wurden zu viele Fachbegriffe verwendet die unerklärt bleiben.
Also, ab dem Komparator ging's bei mir Berg ab mit dem Verständnis... 😅
Komparator = Vergleicher
Bei mir auch beim ersten Schauen. Beim 2. Schauen wurde es besser. Da wurde einiges weggelassen, wie immer bei solchen Videos. Deswegen sind es eher Halbwissen Videos die Fragen hinterlassen. Z. B. woher kommt die Sinnuskurve und die Dreieckskurve im Komparator? Sind die Komparatoren bei A und B verbunden? Wieso steuert der Komparator S2 wenn da nix passiert? Ist einfach 0 Spannung.
@@inotoni6148 leider lassen die hier die Details weg
@@inotoni6148 moin! also der Komparator muss bei steuern, da sonst beide Schalter (mosfets/igbts) gleichzeitig zu oder geöffnet sind, was wie im Video schon gesagt einen Kurzschluss verursachen würde. Die spannung ist auch nicht immer null bei S2, denn das wird periodisch durch die PWM gesteuert. Wenn S1 null ist bekommt s2 die Spannung. Die Sinuskurve/dreieckskurve werden extern von Frequenzerstellern eingespeist.
Komparator ist ein Operationsverstärker
ein besseres zusammenfassendes Video habe ich noch nie gesehen. super danke. zwar bist du nicht tief auf den Sachverhalt eingegangen, aber für einen Laien hast du es verständlich genug rübergebracht
Ich studiere Physik und wollte einfach mal ein bisschen was hierrüber erfahren da unser Prof da sehr schnell drüber weggehuscht ist. Vielen Dank für die verständliche Einführung in das Thema!
Da gibt es Bücher drüber. Suche mal nach Leistungselektronik.
Wirklich Super Videos. Einfach Spitzenklasse. Mich interessieren die Themen wirklich total. Da werden Sachen erklärt an die ich vorher gar nicht gedacht habe .
Würde mich sehr freuen wenn weitere Videos kommen.
Respekt mach bitte weiter so
Ganz toll gemacht, solche Lehrer brauchen wir an Schulen.
Wenn du etwas nicht einfach erklären kannst hast du es nicht verstanden.
Dieses Video zeigt deutlich das etwas verstanden wurde. Top! :)
In wenigen Minuten so viel und LEICHT gelernt.
Auch für mich als NICHT- Elektriker, sehr einfach und Verständlich erklärt. 👏
Unglaubliches Video! Gute Arbeit!!
Unfassbar gut gemacht! Toll erklärt! Mit welchem Programm kann man so unglaublich gute Animationen machen?
Der Kanal ist der deutsche Ableger von "Learn Engineering". Hinter Learn Engineering steht ein indisches Team, das überragende Videos macht, z. B. zu allen Varianten von E-Motoren.
th-cam.com/video/f5Cf6h7yVCE/w-d-xo.html Ab 2:20 geben sie ein paar Einblicke.
@@Elektrotechnik-einfach, auch zu Repulsions- und Reluktanzmaschinen?
@interceptor, der ist gut, höhö!
Solche Videos hätte ich vor 10 Jahren gebraucht 😅
Einfach nur DANKE!
Gutes Video - anschaulich und gut verständlich erklärt. 👍🏻
Vielen Dank für das tolle Video
Super danke!!!!!
Hallo,
das Video ist von der Ausführung schon mal sehr gut, ebenso die hervorragenden Animationen.
jedoch enthält das Video einige Fehlinformationen. Wechselsrichter gibt es seit Anbeginn der Elektrotechnik. Sie arbeiteten bis anfang der 60iger Jahre mechanisch mit sogenannten Zerhacker. Das waren schnell schwingende Kontaktsätze die nach Art des wagnerschen hammers erregt wurden. Dann kamen die Transistoren zum Einsatz. Zuerst nur im Bereich von biszu 2-300W. Mit Thyristoren konnte man ende der 60iger schon 3-stellige Kilowattbereiche bedienen.
Haupteinsatzgebiete waren Notstrom und Netzspannungerzeugung in Fahrzeugen.
Die klassische Schaltung die heute noch bei kleinen Betriebsspannungen in USVs und 12/24V Wechselrichtern verwendet wird fehlt in dem Beitrag. Es ist die normale Gegentaktschaltung mit einem auf der Primärseite mittelgezapften Trafo. Der Vorteil ist das hier auch gleichzeitig eien Spannungswandlung erfolgen kann. Auch hier ist ohne besondere Massnahme die Ausgangsspannung Rechteckförmig. Die Möglichleit der Klasse D-Steuerung (PWM) gabs auch schon in den 70igern , damit konnte man den Ausgang sinusförmig machen.
Meistens wurde zu der Zeit aber ein Schwingkreis zum Ausgang parallel und eine Saugdrossel in die Speiseleitung zum Trafo (Mittelzapf) geschaltet. Damit entsprach die Schaltung schon fast ein Royer Converter. Die Schaltungen waren sehr robust und Anlaufstromfest. Das viele Eisen der Trafos und Drosseln machte die Geräte sehr schwer.
Die Firmen Kaco und Aweh sind damals führende Hersteller von Kleinwechselrichtern gewesen die diese Technolgie angewandt haben.
Viele Technologien sind untergegangen weil schwer, teuer oder stark Verlustbehaftet.
Die beschrieben Vollbrücke ist heute weitverbreitet. Ist aber nur bei hohen Betriebsspannungen effizient.
Trotzalledem ein guter Beitrag.
mfg
Wenigstens einer, der sich auskennt... Nur was sind "60iger"? Sind das "sechzigiger"?
@@rudiralla9630 Leute die sich schon auskennen schauen in der Regel keine Lehrvideos zu schon bekannten Themen. ;)
@@dombowombo3076, das ist richtig, weil ich aber zu denen gehöre, die selber ausbilden, schau ich mir natürlich an , was der Wettbewerb macht und kann es als abschreckendes Beispiel benutzen.
Such mal "Neutralleiter Strom nicht fließen" hier auf YT, ausgesucht dämlich!
Was hat ein Thyristor in einem Wechselrichter zu suchen? Wird ein Thyristor an Gleichspannung betrieben, dann zündet dieser bei aktiver Gate-Ansteuerung und BLEIBT danach gezündet, auch wenn keine Gate-Ansteuerung mehr erfolgt. Er wird erst wieder gelöscht, wenn ihm die Gleichspannung an Anode oder Kathode weggenommen wird. Das habe ich bereits im Physikunterricht gelernt und auch selbst ausprobiert. Um Gleichspannung Ein und wieder ausschalten zu können, machen Transistoren bzw. MOSFET's oder IGBT's mehr sinn. In Frequenzumformern wie z.B. von Danfoss wird man überwiegend IGBT's finden. Auch dort werden heute noch große Drosseln verwendet, um eine schönere Sinuskurve zu erhalten.
Thyristoren kann man für steuerbare Gleichrichter verwenden, wenn dessen Betriebsspannung eine Wechselspannung ist. Sie finden in auch in Dimmern für Ohmsche Lasten anwendung. Heraus kommt allerdings nur eine pulsierende Gleichspannung. Dimmer für induktive Lasten haben i.d.R. Triac's oder antiparallel geschaltete Thyristoren verbaut, da hier eine Ausgangswechselspannung benötigt wird.
djblackarrow u
Eine Frage stellt sich mir noch. Woher bekommt der Komparator die Sinuswelle zum Vergleichen?
Mega Erklärung, hat mir extrem geholfen, danke!
Keine Ahnung warum mir TH-cam dieses Video vorgeschlagen hab. Noch weniger hab ich nen Plan warum ich es mir ansehe. Versteht mich nihc falsch, das klingt alles sehr informativ und ich denke mal dass das so alles seine Richtigkeit hat, leider hab ich gegen Mitte des Videos den Faden verlorn und seit dem nich mehr wieder gefunden ^^
Jap, der gute alte TH-cam Algorythmus ^^
👍 Danke fürs Hochladen!
👍 Thanks for uploading!
👍 Very good and beautiful, thank you!
👍 Sehr gut und schön, danke!
Dieser Channel ist genial.
Könnt ihr nicht mal eine Video zur Funktionsweise eines IGBT machen? Das wäre mal richtig cool. Daumen hoch, weiter so.
Klasse Video :D
richtig gut erklärt :)
Gut erklärt danke
sehr gut und verständlich gemacht hoffe die zukunft gehört der e-mobilität
2:10 Es gab mal mechanische Wechselrichter. Das war zur der Zeit als Autoradios noch Röhren hatten... Sehr interessantes Video.
Damals nannte man diese auch Zerhacker
Super Video. Sehr gut gemacht.
mega gut gemacht. bin zwar vom Fach, habe aber dennoch viel von deinem video gelernt. Daumen hoch !
Wie kannst du dann vom Fach sein?
Vielen vielen vielen Dank
An die Leute die sich hier Fragen woher die Sinuswelle am Eingang des Komparators kommt:
Das ist hier nur eine Erklärung zur grundsätzlichen Vorgehensweise. Bei der technischen Umsetzung wird man sicher kein Sinussignal an Komparatoren brauchen. Man kann direkt einen Mikrokontroller nehmen, der die PWM Signale aus einer Tabelle erzeugt. Dazu braucht man einfach einen D/A Umsetzer (DAC) (die meisten Mikrokontroller haben diesen on-chip). Das Signal vom DAC geht dann an die MOSFETs.
Stark!
Top Beitrag...
Perfekt
Dieses Video ist eigentlich gut aufgebaut, doch leider wird nur erklärt, wie ein Wechselrichter im Prinzip funktioniert, jemand der meint, er verstehe auf Grund des Videos, der irrt.
Kurz gesagt: Für Verständnis fehlen hier Informationen, für wissen reicht es.
Richtig, Die letzten 10 sekunden sind zu wenig um das eigentliche Prinzip Inverter zu verstehen....da gehts dann erst richtig los
Super Video!!
Was genau macht der Komparator?
Mit welchem Signal vergleicht er die Dreieckspannung?
Der Anfang war echt schön erklärt, aber ab dem Komparator wurde es leider unverständlich.
Hab ein bisschen drüber nachgedacht. Der komperator vergleicht die 2 Eingänge und schaltet dann dementsprechend Vmax oder 0/-Vmax. Die Eingänge sind beides Signale die zusätzlich benötigt werden(ein sinus und eine dreiecksfunktion).
Funfact: die Mehrstufen Wechselrichter werden auch eingesetzt um Audiosignale von Digital in Analoge Signale umzuwandeln ... oder ihr Hört gerade einen Wechselrichter seine Arbeit in eurer Soundkarte machen
Schöner Vergleich:)
Nennt sich Klasse D Verstärker. ist im Prinzip das Gleiche wie ein WR. Die WR PWM wird dann nur mit der Frequenz gefüttert die der Motor zu seiner akuelle Drehzahl benötigt.
Super
Ok
Was kommt
nice one feier ich hardcore
Awesome job guy`s! Very good video.
Eines de Bestens Videos zur Funktion eines Wechselrichters. Im Beispiel wird zuerst nur eine Rechtecks Spannung gezeigt. Wie funktioniert der Zwischenschritt über die Modifizierte Sinuswelle zur reinen Sinuswelle?
Mithilfe der Spulen und Kondensatoren: Die Spule glättet den Strom und der Kondensator die Spannung.
Da reicht die Induktivität des Motors aus um die Ecken wieder rund zu machen. In einem normalen FU sind keine Kondensatoren oder Schwingkreise drin.
Sowas gibt es,als Notstromechselrichter in Netzersatzanlagen Da sind Kreise drin um die Spannung am Ausgang in Sinus zu verwandeln und auch gleich das Netz Oberwellenarm zu machen. Die findet man in EDV/ServerAnlagen und Krankenhäusern. ich besitze so einen, der macht aus 60V 230V/50Hz mit 12kVA Belastbarkeit. Der soll mal mit Solar als Inselwechselrichter arbeiten.
Woher kommt die sinusspannung für die komparatoren? 🤔😅
z.B. so: Wien-Robinson-Oszillator: elektroniktutor.de/signalkunde/wien_osz.html
Entweder durch einen Internen Oszillator oder die Wechselrichter brauchen ein vorhandenes 50Hz Sinussignal (aus dem Stromnetz), nennt sich dann Netzgeführter Wechselrichter.
1:05 der taktimpuls fehlt bzw. wie dieser generiert wird
dannnnnnnnnnnnnke sehr
1:02 *FULL BRIDGE RECTIFIET*
Am Schluß, mit dem Elektro-Auto (Frequenz und Amplitude) sollte er nochmal nachbessern. Das war unpräzise!
Außerdem fehlt ein Sinusgenerator, der die Sinuswelle für den Komparator erzeugt.
Weiterhin reicht es, die Transistoren einer Seite mit der PWM zu takten und die andere Seite dauerhaft während einer Halbwelle einzuschalten.
Kleiner Tip zum erzeugen einer fast perfekten Sinuswelle ohne Schwingkreis:
Ein Rechtecksignal erzeugen, am bestem mit Quarz und Frequenzteilern.
Mit diesem Rechteck eine Konstantstromquelle ansteuern, die einen Kondensator läd/entläd. Es entsteht eine Dreieckspannung.
Mit dieser Dreieckspannung eine Konstantstromquelle ansteuern, die einen Kondensator läd/entläd.
An diesem zweiten Kondensator wird eine Kurve entstehen, die so dicht an einer Sinuswelle ist, daß man die Differenz am Oszilloskop kaum erkennen kann.
Die Konstantstromquellen baut man am besten mit Op-Amps!
Oder man nimmt gleich einen Microcontroller für die Gesamte Steuerung der H-Brücke!
danke danke danke danke danke danke
Tolles Video! Kannst du auch mal eins zu Gleichrichter machen?
Ich liebe dich man
2:04 50 Hz heißt doch eigentlich, dass der Schalter 50-mal pro Sekunde an und aus geschaltet wird
Ich denke es ist ein Problem dessen, wie man es interpretiert. 50 Hz sin bedeutet 50 volle Perioden pro Sekunde. Um jedoch eine Periode zu realisieren muss man 100 Schaltvorgänge bzw. 50 Mal 2 Schaltvorgänge (An und Aus) realisieren. Ich denke im Video bezieht er sich auf die 100 Schaltvorgänge, da diese ja relevant sind für die Frequenz wie oft man schaltet, sobald man ein Mosfet o. ä. verwendet. Aber ja, es ist etwas missverständlich ausgedrückt an der Stelle.😊
Die Ansteuerung der Brückenschaltung kann auch über einen Rechteckgenerator und einen Binärzähler erfolgen...
1:23 Ach siehst. Packt man dort noch 2 (3) Spulen, nen Ferritkern, 4 dioden und nen Kondensator ran, hat man nen Gegentaktflusswandler. Wenn ich mir das so ansehe und dort noch S5 und S6 Hinzufüge, kann ich damit sogar nen BLDC Ansteuern. Wie einem bei dir immer ein licht aufgeht ist einfach wunderbar. Im übrigen setzt du bei deiner einblendung das Gate unter Laststrom.
Nur weil der Mittelwert nicht 0 ist heißt es noch lange nicht das es kein wechselstrom ist. Es ist nur ausgeglichen aber es geht auch +12V und - 3 V bei 7.5V ist der arithmetische mittelwert
Doch, heißt es. Alles was einen Mittelwert hat der nicht 0 ist und Trotzdem keine Gleichbleibende Spannung hat, nennt sich Mischspannung.
Toll wäre noch ein Hinweis, wie viel der eingebrachten Leistung beim Ausgang ankommt. Durch Betrieb von Komparationen, MOSFETs und Spulen und Kondensatoren gibt es sicher Verluste, oder?
Ich hätte mir mehr erhofft bei der Erklärung wie aus dem PWM ein Sinus wird. Ein weiteres vereinfachtes Schaltbild, das zeigt, welche Topologie man normalerweise verwendet. Ist das eine von denen, die bei DC-DC Wandlern eingesetzt wird?
Kann mir bitte jemand erklären wie das mit dem Komperator funktioniert?
Also woher die Sinuswelle und die Dreieckswelle kommt? Danke
Ich habe leider nicht verstanden, woher die Dreiecksspannung und Wechselspannungen für die Komperatoren kommen
nice
Goood job buoy!
Schönes Video, aber leider für blinde Menschen wie mich nicht zugänglich.
Es wäre schön, wenn das Schhema mit den Schaltern auch verbal erklärt worden wäre.
Woher kriegt man denn die Sinuswelle und die Dreieckswelle? Man braucht also schon Wechselstrom, um den Wechselrichter überhaupt betreiben zu können?
Die Frage stellte sich mir auch. Ich vermute, die Sinuswerte kommen aus Tabellen. Mit 256 Werten für eine komplette Welle bekommt man ja schon einen ziemlich guten Sinus hin. Und mit den modernen Microcontrollern sollten auch einige Kiloherz möglich sein, was beim Tesla mit seinen 15000 U/min ja bestimmt nicht falsch wäre. Theoretisch könnte man auch einen analogen Sinus-Oszillator nehmen. Das gleiche gilt für den Sägezahn und auch für Dreiecke.
Ist das hier ein "Ahnungslosen-Forum"?
Ja
@@KarlAlfredRoemer Die Sinus-Welle für den Vergleich generiert man. Erst mal muss man sich vorstellen die ganze Sache wird in einem Mikrocontroller betrieben (Computer). Man generiert den Sinus mit der Sinusfunktion, wie auf einem Taschenrechner, für alle möglichen Zeitpunkten in Echtzeit und normiert z.B. auf 100 (zunächst eine Halbwelle). Die Dreieckfunktion wird einfach so generiert, dass man einmal hochzählt (0 -> 100) und wieder zurückzählt (100 -> 0). Dies wird mit einer festgelegten Frequenz durchgeführt, der sogenannten Schaltfrequenz. Nun legt man die generierte Sinuswelle über die Dreiecke und jedesmal wo sich die Sinuswelle mit der Dreieckwelle trift ändert man den Ausgang zum Schaltelement. Ganz grob gesagt, besitzt man nun ein Puls-Weiten-Moduliertes Signal. Damit schaltet ein Mikrocontroller die Leistungs-Transistoren ein und aus. (damit ist nur eine Halbwelle erklärt, die andere kann man durch geschicktes invertieren oder einer Umschaltung wie im Video erklärt ebenfalls generieren)
@@ibot_ : Danke Struppi für deine ausführliche Antwort. Erstaunlich, dass man tatsächlich den SInus berechnet. Weil soooo genau müssen die Werte doch sicherlich nicht sein. Oder doch?
Ok, die Lösung mit dem Komparator sehe ich auch zum ersten Mal. Ich fragte mich nur, wo die Sinus- und Dreieckreferenz herkommen. Vermutlich hat man da früher einen Timer wie den 555 genommen und dann das Rechteck 2x durch einen Integrator gejagt und die Phase angepasst bzw. irgendwie konnte man den 555 auch direkt so verschalten.
Die Sinuskurve ist als Digital signal in einem EPROM abgelegt. Die CPU steuert dann den Auslesetakt für die entsprechende Frequenz. Im Prinzip ist die WR Ausgangstufe ein Leistungs DA Wandler.
cool
Wie immer die Antriebe von E-Auto angeführt werden als wären sie die ultra moderne Technologie, wo bei der Eisenbahn schon seit den 70er Jahren serienmäßige Lokomotiven herum fahren, die mit auf elektronischem Wege mit Wechselrichtern Drehstrom für die Fahrmotoren erzeugen.
Die hatten aber keine mehrstufige Wechselrichter ;)
Und hier werden halt nur allgemein sehr bekannte Beispiele angegeben
@@Sora-xm5xe wie? Mit Nachbrenner? :D was für Stufen?
Sie waren in Frequenz und Spannung so variabel verstellbar, daß man mit den Loks fahren konnte, und elektrisch bzw generatorisch bremsen.
Werden sie hier doch gar nicht. Elektroautos waren nur das was dem Autor in den Sinn kam. Wechselrichter Kommen ebenso im Modellbereich Haustechnik usw. Vor
Du meinst bestimmt die BR120 der DB, die erste in Serie gebauteLok mit Drehstrom Asynchron Motoren. Naja, dort hat man aus Einphasenwechselstrom Drehstrom gemacht. Beim Auto macht man aus Gleichstrom Drehstrom. Daher ist das Auto bei diesem Thema zutreffender.
Gutes Video👍
📈📉📈📉
Habe immer noch nicht so 100% verstanden, wie die Komperatoren durch einen Vergleich von Sinus mit Dreieck ein PWM-Signal erzeugen. Gibt es dazu detailliertere Videos? Gibt es eigentlich fertige Bauteile oder Schaltungen, die die Erzeugung von Sinus und Dreeieck, die Komparatoren und die Treiber für die H-Brücken enthalten?
Das sind aber einige Fehler drin. Z.B. Die zu Beginn gezeigten Signale die angeblich keine Wechselsignale sind. Ein Wechselsignal dessen Integral nicht null ist ist lediglich ein Wechselsignal mit Gleichanteil, also ein Mischsignal. Ein Wechselsignal liegt immer dann vor, wenn sich die Stromrichtung ändert während des Signalverlaufs. Und der gezeigte Ventilator läuft mit Sicherheit mit einem Nebenschlussmotor und sicher nicht mit einem Rechtecksignal. Das Brummen kommt dabei auch nicht vom Signal sondern weil die geblechten Metallkerne beginnen zu schwingen da mit der Zeit der Lack spröde wird und den Blechen Raum gibt oder auch weil Lager verschleißen usw. Das hat nichts mit nem Rechtecksignal zu tun und das so zu erklären ist Unsinn. Man hätte da schon ein richtiges Beispiel wählen sollen und nicht nen Ventilator zeigen sollen.
Ansonsten ist der Wechselrichter schön erklärt ;)
Der passive Filter ist übrigens ein Tiefpassfilter ;)
wo kommt das Sinus und das Dreieck Signal her das in den Komparator gespeist wird
Die kommen aus Extra Schaltungen, die hier nicht erwähnt werden.
Ja, interresantes. Ich weiß Normalerweise wird ein Elektrikalisch Auto Batterie (Litium-Ion) Nickel, Mangan und Kobalt benutzen (NMK).
Normalerweise NMK 811 (80% Nickel, 10% Mangan und 10% Kobalt. Oder Manchmal NMK 622 (60% Nickel, 20% Mangan und 20% Kobalt.
Ich habe sogar von NMK 111 (33.3%N, 33.3%M und 33.3% K). gehört.
Tesla und Panasonic noch haben ein NKA- (Nickel, Kolbat und Aluminium). Der Kobalt ist der teuerste. Aber mehr Nickel und weniger Kobalt eher eine Brandgefahr. 🚗 🔋 🔥
Hallo, das ist ein sehr gutes Video!
Eine Frage hab ich trotzdem noch - in diesem Schaltkreis ist eine Batterie als Spannungsquelle angeschlossen = produziert Gleichstrom. Wird der Wechselrichter aufgebaut, kommt beim Plus-Pol der Batterie doch Wechselstrom an? Funktioniert die Batterie denn dann noch?
Ah ok - jetz seh ichs auch - Dankeschön.
Super Video! Aber im Elektroauto setzt man keine 3-Level Umrichtet ein :-)
Interessant zu wissen wäre, wie man die Sinusspannung gewinnt, die im aus Operationsverstärkern bestehenden Komperator mit der Dreieckspannung verglichen wird.....
die kann man mit Oszillatoren machen
Wie schließt man denn einen We hselrichter an einen Elektromotor an?
Also wie viele Kabel benötigt man, die vom Wechselrichter zum Motor laufen bei einem Dreiphasenwechselstrommotor?
Dazu braucht man vermutlich drei Wechselrichter, deren Phasen jeweils um 120° verschoben sind, oder man muss etwas mit Kondensatoren fummeln. Steinmetz-Schaltung.
Karl-Alfred Römer Danke für die Antwort. Beim Elektroauto gehen aber doch nur drei Kabel zum Motor, für die Phasen, das ist doch kein geschlossener Stromkreis und meines Wissens gibts im Elektroauto keine Steinmetzschaltung
Das stimmt. Ich muss zugeben, jetzt wird mein Wissen schwammig. Beim Drehstrommotor kann der Null-Leiter entfallen, da dort eh kein Strom durch fließt. (alle Ströme, die dort fließen würden, summieren sich zu jedem Zeitpunkt zu Null auf. Man müsste bei den Wechselrichtern also jeweils ein Ausgangskabel als Null definieren und dann alle drei Nullen zusammen schalten. Aber ob man das so einfach darf, weiß ich jetzt auch nicht. Bei galvanischer Trennung müsste es aber gehen. Vielleicht sagt jemand anderes noch etwas fundierteres dazu.
Karl-Alfred Römer Ja, das is die Frage. Beim Tesla Model S Motor sieht man halt immer nur, dass sowohl eingang einer Phase und Ausgang zusammen zu einem Kabel gebunden werden, weches dann an den Inverter angeschlossen wird, aber da entstünde ja dann ein Kurzschluss
Hm. Eingang und Ausgang eine Phase sagt mir jetzt nichts. Eigentlich gibt es das gar nicht. Es gibt beim normalen Drehstrom nur die drei Phasen und manchmal den Null-Leiter und bei Gebäudeverkabelungen noch den Erdleiter. Wenn man die Spannung zwischen einer beliebigen Phase und Null misst, dann kommt man auf ungefähr 230 V. Misst man die Spannungen zwischen zwei beliebigen Phasen, hat man etwa 400 V. Wenn man an jede der drei Phasen eine identische 230 V Last, sagen wir mal jeweils ein 2000 W Heizgerät anschließt, dann schließt man das Heizgerät an Phase und Nullleiter an. Wenn alle drei Heizgeräte exakt gleich stark sind, dann heben sich die Ströme im Nullleiter auf und es fließt praktisch kein Strom dort. Man könnte den Nullleiter im Sicherungskasten theoretisch sogar abklemmen und die Heizungen würden noch weiter laufen.
Hier im Video sieht man auch schon, dass die Wicklungen auf der einen Seite jeweils an eine Phase gehen und auf der anderen Seite zusammen geschaltet sind. Hier könnte man den Nullleiter von den drei phasenverschobenen und am besten galvanisch getrennten Invertern anschließen. Aber da hier auch kein Strom fließt, da sich die Ströme ausgleichen, kann man ihn auch weglassen.
Hm. Wenn ich also eine Sinuswelle mittels PWM erzeugen will brauch ich eine Sinuswelle die der Komperator mit einer Dreieckwelle vergleicht....
Woher bekomme ich denn die Sinuswelle zum Vergleichen????
Aus einem Sinusgenerator , ZB eine Wien Brücke. Das kann ma aber auch mit einem Prozessor rechen. Die Sinusfunktionen sollten doch bekannt sein.
@@Reaktanzkreis auf die Idee bin ich auch gekommen. Mein Funktionsgenerator braucht aber 230V 50Hz.
Da brauch ich nicht lange nach Sinus zu suchen, Keks.
Moment. also der Komperator vergleicht eine Sinus-Welle mit einer 3Eck-Welle um eine Sinus-Welle zu erzeugen? Aber woher kommt die SInus-Welle für den Vergleich mit der 3Eck-Welle?
Ja, fand ich a u c h *wenig anschaulich* , das mit diesen beiden Dreiecks - Wellen - denn klassisch war das viel übersichtlicher :
Man brauchte dazu nur eine separat _analog_ erzeugte *Sinuswelle* als _Sollwert_ mit der am Komperator zu vergleichenden _I s t_ - Spannung _hinterm_ Trafo - Ausgang , die fertige Ausgangsspannung ,
(( - die vom Trafo induktiv ( + ggf Kondensator ) zur _etwa_ Sinusform *_geglättet_* wurde ))
Und, bei genau _Null Volt_ Differenz zwischen diesen beiden Sinus - Spannungen wurde das primäre Rechtecksignal sofort auf Null gesetzt , _und_ bei der sogleich beinahe _zu niedrig werdenden_ Ausgangsspannung startete dann sofort der _nächste_ Rechteck - Impuls
, und so weiter - immer abhängig / geregelt vom momentanen Sollwert des Sinus - Oszillator 's im Vergleich zum _Ausgangs - Sinus_ *:*
i c h fand dieses _Wandler_ - Prinzip _einfach_ und faszinierend _zuverlässig_ - zumal - automatisch ausgeglichen wurde die Absenkung der Ausgangspannung bei Belastung , oder Sprünge nach oben im Leerlauf - das ging echt Klasse *_!_*
UND, warum und w i e nun *2* (!) *_D r e i e c k_* - Wellen solchen _Sinus_ ersetzen, ist mir noch schleierhaft , - leider {͡๏ ̯͡๏}
( Frequenz und Spannung sind beim _TESLA_ natürlich etlichen *drastisch veränderbaren* _Sollwerten_ unterworfen - *d a m i t* wird es um Welten komplizierter , und außerdem dann mit *_D r e h s t r o m_** !* , der vermutlich nur sehr a u f w e n d i g *exakt`* (!) zu _synchronisieren_ ist mit diesen
*_3_* *_Zerhacker_** - Phasen* und ihren jeweils *2* _Dreieck_ -- Kurven ,
o h a a - schlimmer geht' s nimmer - p u i i h d e i b l ！¿ ？⁈
.
Die Sinus-Welle für den Vergleich generiert man. Erst mal muss man sich vorstellen die ganze Sache wird in einem Mikrocontroller betrieben (Computer). Man generiert den Sinus mit der Sinusfunktion, wie auf einem Taschenrechner, für alle möglichen Zeitpunkten in Echtzeit und normiert z.B. auf 100 (zunächst eine Halbwelle). Die Dreieckfunktion wird einfach so generiert, dass man einmal hochzählt (0 -> 100) und wieder zurückzählt (100 -> 0). Dies wird mit einer festgelegten Frequenz durchgeführt, der sogenannten Schaltfrequenz. Nun legt man die generierte Sinuswelle über die Dreiecke und jedesmal wo sich die Sinuswelle mit der Dreieckwelle trift ändert man den Ausgang zum Schaltelement. Ganz grob gesagt, besitzt man nun ein Puls-Weiten-Moduliertes Signal. Damit schaltet ein Mikrocontroller die Leistungs-Transistoren ein und aus. (damit ist nur eine Halbwelle erklärt, die andere kann man durch geschicktes invertieren oder einer Umschaltung wie im Video erklärt ebenfalls generieren)
@@ibot_ , danke für die Erläuterung - gut verständlich _!_
.
Hallo, ich habe eine Frage: Bei Minute 5 und 5 Sekunden: WIe kann der Wert der Sinuswelle höher sein, als der Wert der Dreieckwelle, wenn die Dreieckwelle durch das Schalten der Mosfets erst erzeugt wird? Woher sollte überhaupt eine Sinuswelle kommen, wenn das ganze an eine Gleichspannung angeschlossen ist? Man hat hier doch nur die Dreieckwelle?
warum nutzt man in elektro autos nicht einfach Gleichstrom Motoren und spart sich den Wechselrichter ?
Gibt es eigentlich Wechselrichter die bei einem Stromausfall trotzdem entnehmbaren Wechselstrom erzeugen, wenn die angeschlossene Solaranlage auf Grund von Sonnenschein ein paar tausend Watt Gleichstrom liefert? Dann wäre man ja wirklich autark. ❓❓❓
E3DC macht das.
Ein Kombi WR der als Solar und Insel WR arbeiten kann, dazu ne Batterie als Puffer. Gibts fertig auf dem Markt. Nennt "Hausstromspeicher" , ist ein blöder Hausfrauenbegriff. Ein echter Stromspeicer ist die Induktivität.
Woher kommt jetzt die Dreieckige Welle? xD
Wo haben die Komparatoren die Signale zum vergleichen her? Heute erledigen das auch gerne Microcontroller...
Gutes Video, aber viel Werbung.
Adblock?
Aber wozu braucht man überhaupt in einem Elektro-Auto unbedingt Wechselstrom? Warum nicht den vorhandenen Gleichstrom nehmen und durch Begrenzen von Spannung oder Strom die Geschwindigkeit regeln?
Martin Weizenacker ähm weil ein e motor wechselstrom braucht damit der überhaupt dreht! 1!1
@@lylaly242 Nein, es muss eben nicht grundsätzlich Wechselstrom bei Elektromotoren sein. Es gibt verschiedene Arten von Elektromotoren. Deswegen ja auch meine Frage, warum man nicht einfach den vorhandenen Gleichstrom mit einem Gleichstrommotor verwendet.
@@martinweizenacker7129 Naja im Prinzip nein. Bei Gleichstrommotoren muss auch der Gleichstrom gewechselt werden, siehe Induktionsgesetz. Bei Gleichstrommotoren läuft das meistens über so Kohlebürsten, die am metallischen kontakt jeweils pro halbe Umdrehung entlang kratzen um dadurch zu Wechselstrom zu gelangen. Dass diese art viele Nachteile hat z.b können die nicht in jeder position starten, es kann zum funkenflug kommen etc.
Das sie insbesondere für leistungstarke Motoren z.b. im Auto nicht wirklich effektiv sind muss ich wohl nicht weiter erklären.
@@lylaly242
Richtig. Gleichstrommotoren haben so grosse Nachteile, dass man sie für grössere Leistungen praktisch vergessen kann.
@Martin Weizenacker
Weil Wechselstrom der "natürliche" Weg ist. Generatoren erzeugen ja auch Wechselstrom. Abgesehen davon bräuchtest du auch für die Ansteuerung des Gleichstrommotors eine recht aufwändige Elektronik. Das hat alles nur Nachteile ggü Wechselrichter + Wechselstrommotor.
@@Conenion Kleinwagen haben oft nur Gleichstrommotoren. Der Drehstrommotor hat ein besseren Wirkungsgrad, sind Spannungsfester und laufen geräuschärmer. Mit entsprechendem VFD sind sie auch feiner zu regeln und können beim Bremsen als Generator die anfallende Energie an die Batterie abgeben. Geht auch mit dem Gleichstrommotor aber deutlich verlustbehafteter .
Die sind ja auch in Zügen verbaut. Wieso machen die eigentlich solche Geräusche und sind von Baureihe zu Baureihe unterschiedlich? Siehe br 474 Dt4.1/4.3
Motor mit kohlen an 220 v Wechselspannung anschließen
Leichte Werbung für nen WR Hersteller aus Kassel. 🤔
wenn man nur das im video gezeigte machen wollen würde bräuchte man doch eigentlich keine 4 Schalter oder?
...was sind aktive Leistungsfilter? Wenn jemand nicht weiß wie Gleichstrom zu Wechselstrom wird weiß er sicher auch das nicht. Klar kann das schnell gegoogelt werden. Aber das ist das Problem mit der unnötig anspruchsvollen deutschen Lehrmethode im Unterschied zur vergleichsweise moderneren angelsächsischen. Darin werden ebenfalls anspruchsvolle Inhalte erklärt, bei denen aber am Ende keine offenen Fragen bleiben.. der Aufruf des Kanals, den er sich sogar zum Namen gemacht hat, wird in dieser Hinsicht leider geschwächt (ich rede nicht nur von diesem Video des Kanals) Ich selber bin Ingenieur und musste mich unweigerlich beim Studium mit den DINs herumschlagen, die das Problem dieser typisch deutschen "kryptischen Vermittlung" auf die Spitze treiben. Schaut man sich hingegen viele kanadische, US amerikanische oder australische Normen an, sieht man dass es auch anders geht. Es gibt zum Glück Tendenzen, die wissen zugänglicher (leichter verständlich) machen wollen und nicht zuletzt wird die zunehmende Kommerzialisierung der Bildung in Deutschland (Privatschulen, Online Bezahl Portale,..) für eine lange überfällige Entschlackung der akademischen Sprache und der zugänglicheren Wissensvermittlung sorgen.
Öh, was da als „kein Wchselstrom“ bezeichnet wird ist sehr wohl eine Wechselspannung, nur halt mit Gleichspannungsanteil und ziemlich deformiert.
Sei mal nicht päpstlicher als der Papst!
nein, per Definition hat eine Wechselspannung keinen Gleichanteil.
Wo seht ihr da dann bitte einen Gleichanteil? Da doch lediglich der Duty-Cycle kleiner 50% wodurch der Effektivwert kleiner Null ist. Gleichanteil wäre wieder eine positive oder negative Verschiebung auf der y-Achse.
Das nennt sich Mischspannung...
Eine Wechselspannung hat IMMER den Mittelwert 0
Also mit halbwissen anderen "desinformation" vorzuschmeißen ist schon sehr heuchlerisch.
Hut ab, spitzenbeitrag sollte jeder wissen! wird der alltag von morgen sein, wenn das E-AUTO den verbrenner abgeloest hat. BATTERIEN ueberall, wechselrichter oder aehnliches in jeder huette, und jedem teil,welches von einer batterie gespeist sein wird. Arbeit fuer servicetechniker, denn alles gibt irgendwann seinen geist auf. Also, batterien nur brauchbar, wenn ueber wechselrichter wechsel-oder Drehstrom erzeugt werden kann. Wechselstroeme steuerbar ueber steuerelektronik, am ende machen transistoren und thyristoren die Arbeit. Schoene neue welt fuer Elektriker, die den
autoschlosser abloesen werden? Oel und benzin von arbeitslosigkeit befallen, muessen sich ein neues betaetigungsfeld suchen. Bleiben noch Panzer und Flugzeuge, vorerst?
Blöde Frage: Warum können Elektroautos nicht mit Wechselstrom fahren? Habe das am Schluss nicht mehr verstanden mit der Amplitude/Leistung/perfekten Anpassung an Fahrbedingungen ...
Pardon - es gibt auch "unsymmetrischen" Wechselstrom! Dieser enthält einen mathematisch berechenbaren + oder - Gleichstromanteil.
nein, den gibt es per Definition nicht.
Die war echt mies, die Batterie wurde random umgedreht
Achtung: für die besserwisser. Im Video wird die technische stromrichtung verwendet, die die man in der schule lernt ist die reelle stromrichtung
"reelle Stromrichtung" das ist Peter-lustig-Niveau... In der Berufsschule und in der Uni oder TH fließt der Strom von "Plus" nach "Minus"... Es gibt keine Mehrwert oder eine weitere Erkenntnis alle Vorzeichen in den Gleichungen zu invertieren.
@@diekritik8927 Naja, es handelt sich bei der genannten Stromrichtung um die physikalischen Stromrichtung, die im Gegensatz zur technischen Stromrichtung geeignet ist, den Ladungsträgerstrom zu beschreiben. Diese Stromrichtung muss nicht zwangsweise der technischen Stromrichtung entgegenwirken. Das tut sie, sofern es sich bei den Ladungsträgern um Elektronen handelt.
Also ist leider ihr Kommentar leider auf Peter-Lustig-Niveau, in einer guten Elektrotechnik-Vorlesung an einer Universität (an der FH oder Berufsschule mag das anders sein) werden generell beide Stromrichtungen eingeführt, während in der ingenieurwissenschaftlichen Praxis später in der Regel mit der technischen Stromrichtung gerechnet wird, da sie zur Beschreibung genügt. In der Physik hingegen kann das je nach Fachgebiet schon wieder ganz anders aussehen.
@@flori468 so und worum geht es hier? Um ingenieurwissenschaftliche Praxis oder im theoretische Physik?
@@flori468 Aber noch _eines_ dazu : Hat man sich als _Techniker_ an die
+ ➔ ━ Strom-Richtung gewöhnt, dann bringt einen die _umgedrehte_ Richtung T O T A L durcheinander , wenn man den Stromfluß in elektrischen Schaltungen verfolgt ! - D a geht 's immer von _P l u s_ nach _M i n u s_ ,
*_I M M E R_* *!*
a ) DENN, die _physikalische Genauigkeit_ über die _tatsächliche_ Richtung fließender *_Elektronen_* , d i e ist bei einer _Funktions_ -Analyse einer Schaltung doch völlig schnuppe -
b ) ZUMAL, bei Wechelstrom gibt' s keine statische / = _dauernd konstante_
_Elektronen_ - Richtung , da geht' s hin - und zurück , 50 mal je Sekunde (( = *_50_* Hertz )) , und für die dortigen Funktions - Betrachtungen bleibt man deshalb sinnvoller Weise _natürlich !_ bei
der *technischen* + / ― *Funktions* - Richtung .
Mit anderen Worten :
die ━ ➔ + _Elektronen_ Richtung als physikalisch korrekt zu beschreiben ,
ist o k , hat aber
_in der praktischen _*_Technik_* nix zu suchen ! -
UND : betrachtet man mal eine _Batterie Zelle genauer , eine übliche Alkali - Manganzelle zum Beispiel , und wenn man daran nun ein Glühbirnchen ranhält : dann fließt AUSSEN der Elektronen Strom über Glühbirne im _Kreis_ vom
━ _Gehäuse_ (( = Zink -POL )) zum *+* _Kohlestift_ - POL , - und *im Inneren* ?？
T j a - *D a* fließt der Strom in gleicher Richtung weiter ( = der *Strom **_Kreis_* ! ) dann also im INNEREN vom Kohlestab weiter zum Zn - Becher ,
also von + nach ━ , _A c h n e e e_ *! - ? ?* ( A h e m ! )
F A Z I T :
Diese Diskussion um *_Plus_* und *_Minus_* , d i e ist *verwirrend* und
_ü b e r f l ü s s i g_ , also *m ü ß i g* !!! *Alles klar ?*
N a j a , _G o t t s e i d a n k_ ㋛
. ,-d
@@DanielStieler , '' _müssen_ '' - ?
Mosfet habe schon eingesetzt , IC Modulator indirekt
Also die Animation
Und warum sind die Dinger dann so teuer?
Der gute alte TL21 Wechselrichter von SMA, wer kennt ihn denn nicht. www.sma.de/