Compoundwicklung über Relais schalten -> Überspannung und leuchtende Relais - Elektroauto Forum

Compoundwicklung über Relais schalten -> Überspannung und leuchtende Relais

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Manuel

Guest
Hallo zusammen,

hab nun herausgefunden, was der Grund für den Tod meines 4QD Motorstellers war: Und zwar musste ich ja (wie das auch bei den alten ELs gemacht wurde, bis der eine Compoundanschluss zum M- des Curtis gewandert ist) ein Relais zum Schalten des Compoundfeldes verwenden.

Das Problem bei der Sache ist nur die riesige Induktivität der Compoundwicklung - man ist zum einen gezwungen einen passenden Kondensator über die Wicklung zu klemmen sonst schaltet das Relais vor lauter FUnken gar nicht mehr und fängt an zu leuchten (kein Scherz!).
Das hab ich mit nem Kondensator einer Zündspule aus dem Auto hinbekommen - eine Rückschlagdiode ist auch noch drüber aber ansich ändert sich an der Überspannung beim Ausschalten gar nichts: Ohne die Kondensatoren des Motorstellers bekommt man so bei angeklemmten Batterien Spannungen über 200V in den 36V Stromkreis! Ned so dolle also - das schlimmste wendet zwar der DC-DC Wandler ab, aber mein 4QD hats nicht verkraftet (und andere Elektronik, die nicht am DC-DC Wandler hängt auch nicht).

Hat jemand, der das auch so macht eine Idee, um das zu verhindern??? Ich weiß dass es euch da draußen gibt - bitte meldet euch bei mir.

Gruß

Manuel
 

Jürgen G.

Aktives Mitglied
02.12.2004
407
Transistor nehmen und langsam schalten.
Die induzierte Spannung ergibt sich aus dem Verhältnis der Stromänderung zur Zeit.
Je schneller aus, desto höher die Spannung.
1-2 sek. dürften reichen...

Jürgen

 

Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
325
Krefeld, 02151 9287045
Was mich wundert, beim 4QD liegen in Reihe mit der Serieninduktivität vier dicke Blockelkos und die Batterie. Die sollten eigentlich die ärgsten Spannungsstöße abfedern. Dazu je eine Löschdiode parallel zur Serienfeldwicklung und zur Compoundwicklung hinzugefügt. Letztere fehlte bei Manuel noch. Trotzdem hats den Controller durchgehauen. Das Compoundfeld scheint sehr mächtig zu sein. Das einzige, wo dieses mit unverminderter Gewalt zuschlagen kann, ist eigentlich der Anker. Aber gerade der dürfte sicher genug zwischen den vier mal vier Mosfets des 4QD eingepackt zu sein.
Nächste, wichtige Frage: liegt die Diode parallel zur Serienwicklung auch richtig? Mit der Anode an + ? 4QD empfiehlt in der "Patentschaltung" an dieser Stelle ja eine Schottkydiode von über 150 Ampere Stromstärke. Diese soll hohe positive Spannungsspitzen beim Rekuperieren von der Spannungsversorgung fernhalten und löscht zusätzlich den "Funken" der von der Compoundwicklung in die Serienfeldwicklung hineintransformiert wird. Mir kommt dieser Gedanke, weil beim falschen Einbau einer normalen Diode die Fehlfunktion erst bemerkt würde, wenn es zu spät ist! Anode (Pfeilspitze bzw. Ring) an + der Batterie, nicht des Controllers! Liegt die falsch, haben wir den Fehler. Die volle Überspannung von 50 Volt zusätzlich wäre auf Deinen 4QD beim Ausschalten des Compoundfeldesaufgedrückt worden und wenn die gegenüberliegenden Mosfets gleichzeitig Strom ziehen, findest Du diese als schwarze Schmauchspuren in Deinem Gehäuse wieder.

Oder ob der Controller Fehlschaltungen macht, wenn sich die Versorgungsspannung zu stark ändert, bzw, wenn HF-Impulse hineinjagen? Die Amis setzen ja immer Ferritringe über die Zuleitungsdrähte von elektronischen Geräten, gegen Transientenstörungen, EMP auf Deutsch-Kauderwelsch. Was meint Ihr?

Beim Curtis liegt ein Versorgungswiderstand über dem Schütz, damit der controller auch nach dem Abschalten auf Spannung bleibt und keine Fehlschaltungen durch Unterspannung macht. Klar, hier sind die Bastler MIT Cityelerfahrung gefragt. Wotanen für die Titanen.

Bei den hohen Werten, die Du jetzt schon zerstört hast, nimm, gleich, ob nötig oder nicht, die Transistorlösung. Sagen wir, einen normalen n-Kanalmosfet mit 1 kOhm-Widerstand zwischen gate und source, der über einen pnp-Transistor und ein Poti gesteuert wird. Ist zwar einfach, aber zu schwer in Worten zu beschreiben. Da steht ja, HTML ist aktiviert, solche einfachen Schaltungen sollten sich einbinden lassen, sehe ich gerade! Ralf, kannst Du mal ein paar Tips geben, wie man das am besten anstellt?
Die Patentschaltung aus England sehe ich auch aus anderen Gründen mit gemischten Gefühlen an. Mit zu schwachem Feld anfahren halte ich nach wie vor in dieser Schaltung für ungesund. bernd
 

StefanZ

Neues Mitglied
02.04.2005
3
Hallo Bernd,
nicht Serienfeldwicklung und Compoundwicklung vermischen.

Das Problem Spannungsspitze beim Ausschalten der Compoundwicklung sollte eigentlich mit einer Freilaufdiode ("Löschdiode") direkt an der Compoundwicklung zu beheben sein.
Die Transistorschaltung ist natürlich schön, ändert aber nichts daran, daß beim Schalten von Induktivitäten die Energie in der Spule abgebaut werden muß- am besten durch die Diode so nah wie möglich an der Wicklung.

Gruß
Stefan
 
M

Manuel

Guest
Hallo Stefan und die anderen Helfer,

du hast doch genau die gleiche Konfiguration wie ich und bei dir ist das noch nicht passiert?
Wie schaltest du denn den Compoundstrom? Mit nem Relais oder auch über einen Leistungstransistor?
Die Rückschlagdiode hab damals schon über der Reihenschlusswicklung gehabt (so wie von 4QD empfohlen) nur die über der Compoundwicklung fehlte -> aber die bringt ja beim Ausschalten nichts und da krieg ich ja die hohen Spannungen....
Hast du schon mal gemessen, wieviel Spannung du da am 4Qd anliegen hast? Würd mich mal interessieren.

Gruß

Manuel
 
M

Manuel

Guest
Nochmal was zu Diode über der Reihenschlusswicklung:
Muss die wirklich den ganzen Rekustrom durchlassen? Ein Teil fließt doch auch immer über die Reihenschlusswicklung zurück in die Batterie. Und über 80A schafft man doch fast gar nicht mit unserer halbherzigen Compoundreku (sehr sanft)... Erklärt mir das bitte mal einer?

Ähhm, und macht es dem 4QD eigentlich etwas, wenn man das Compoundfeld bei voller Fahrt anschaltet (das Fahrzeug bremst dann sofort, weil bei mir Ignition immer auf high ist) ? Eigentlich sollte er ja gegen Überspannungen gesichert sein.

Wie schaltest du eigentlich deine Reku, Stefan? Hast du etwa immer den Compoundstrom an?

Gruß

Manuel
 

Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
325
Krefeld, 02151 9287045
Genau für diesen Fall ist die Diode da: über sie fließt für kurze Zeit der zu hohe Rekustrom, der auch Deine Serienwicklung übererregen würde, sozusagen eine Rekubremse, und dann bremst sie auch noch den tödlichen Compoundspulenrückschlagimpuls beim Abschalten. Also, drei Aufgaben. War die nun richtig herum angeschlossen?
 
M

Manuel

Guest
Na klar - schon mal überlegt was passiert, wenn die anders herum angeschlossen wären? Dann würde ja der Strom über die Dioden fließen und nicht über die Reihenschlusswicklung -> kein Feld...
Sind da und richtig herum.
Was ich gemerkt hab: Mit Diode über der Wicklung des Relais (Miniteil!) reduziert sich die Überspannung deutlich! Wer hätte das gedacht...? Ich hoffe, dass nun mit den Elkos keine Überspannungen mehr auftreten.
Mal sehen, ob ich den 4QD wieder hinbekomm...

Gruß und Danke

Manuel
 

StefanZ

Neues Mitglied
02.04.2005
3
Die Reihenschlußwicklung hat nach dem, was ich im Forum gefunden habe, ca. 9mOhm, bei einer Restspannung von 150mV (=Durchlasspannung) über der Diode fließen also I=U/R =ca.17 A über die Reihenschlußwicklung (in die verkehrte Richtung!*), den Rest des Rekustroms muß die Diode können. Bei mir geht der Rekustrom kaum über 40A, die Diode sollte damit nicht mehr als 23A dauernd kriegen und werden damit auch nicht warm. Doch Vorsicht- kurzzeitig beim plötzlichen Ausschalten des Stroms treten wesentlich höhere Spitzen auf und die müßen die Bauteile verkraften.
So eine FRAILAUFDIODE muß unbedingt über JEDER geschalteten Wicklung liegen also auch über der Compoundwicklung, genauso wie bei jeder kleinen Wicklung z.b. in einem Relais.
Die Compoundwicklung ist leicht groß genug, um beim AUSSCHALTEN deine beobachteten Spannungsspitzen zu erzeugen.

* Dieser Strom schwächt das nutzbare Feld der Compoundwicklung und damit auch das Bremsmoment, daher Durchlassspannung so klein wie möglich!
 

StefanZ

Neues Mitglied
02.04.2005
3
Ich schalte die Compound mit einem primitiven 8A Relais, aber mit Freilaufdiode so nah wie möglich an der Wicklung, siehe vorheriges Posting.

Hoffe, du kriegst deinen 4QD wieder hin.
Schönen Gruß
Stefan
 
M

Manuel

Guest
Hi Stefan,

ich hab dir ne Mail geschrieben - glaub aber,dass die im Spam Filter gelandet ist:
Ich müsste nämlich unbedingt noch wissen wie du die Reku an und ausschaltest oder ob du das Compoundfeld ständig an hast.
Ich wollte nämlich möglichst ohne Reku fahren bzw. nur dann, wenn ich sie brauch.
D.H. aber, dass es auch mal vorkommen kann, dass bei 50km/h das Compoundfeld angeschaltet wird - schafft das der 4QD?

Gruß

Manuel
 
M

Manuel

Guest
Hi Stefan,

ich hab dir ne Mail geschrieben - glaub aber,dass die im Spam Filter gelandet ist:
Ich müsste nämlich unbedingt noch wissen wie du die Reku an und ausschaltest oder ob du das Compoundfeld ständig an hast.
Ich wollte nämlich möglichst ohne Reku fahren bzw. nur dann, wenn ich sie brauch.
D.H. aber, dass es auch mal vorkommen kann, dass bei 50km/h das Compoundfeld angeschaltet wird - schafft das der 4QD?

Gruß

Manuel
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Ich halte das für nicht in Ordnung, wie Ihr die Serienspule des Titans über die Batteriezuleitung versorgt. Beim Anfahren fließen vielleicht 120 Ampere durch die Serienspule, aber 275 Ampere durch den Anker. Richtig angeschlossen, vielleicht durch beide 150 Ampere und durch die Batterie 70. Armer Hauptschlussmotor. Lest, was Andreas Eichner dazu sagt:
http://forum.myphorum.de/read.php?f=363&i=8950&t=8903#REPLY

Hier ist die Schaltung von Manuel:
http://manuel-raimann.de/schaltung2.png

Der Rückschlagdiodenstrom wird zwar intern im Curtis gemessen, aber nicht nach außen gegeben. Der Batteriestrom, den Ihr messt, ist viel kleiner, als der Motorstrom.
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4QD hat vorgesehen, dass man beim Bremsen in den Rückwärts"gang" schaltet, was aber ohne Umpolen auch des Compoundfeldes sinnlos ist. Deshalb sollte nach deren Vorschlag die Schottkydiode den vollen Motorstrom aushalten können, außerdem sollte sie den maximalen Rekustrom begrenzen und dann etwa 0,5 Volt Spannungsabfall haben... Das ist bei Euch alles nicht so der Fall, sie erhöht bei Euch den Rekustrom, der natürlich so unvergleichlich klein bleibt, selbst bei 0,15 Volt Durchlassspannung..
Also, Ihr habt da eine Schaltung, da hätte man auch halbwegs in der Steinzeit mit Fahrwiderständen und Werfen des Ankers beim Bremsen bleiben können, der Motor wird zudem sinnlos viel stärker beansprucht. Siehe die Erklärung von Andreas.
Klar, irgendwo, funktioniert Eure Schaltung und die kritischen Anfahr- und Langsamfahrtphasen sind schnell vorbei...wenn Ihr dann, wie bei der Ente, immer mit Vollgas fahrt, merkt Ihr auch überhaupt nichts von der unnötigen Erhitzung von Motor und Controller...
Stefan, 9mOhm, das heißt, dieser Motor hat wohl die gleiche Zahl Serienspulenwindungen, wie der Motor ohne Compound, näherungsweise das gleiche Spulenvolumen für die Compoundwicklung und eher eine höhere gespeicherte Energie, als die Hauptschlusswicklung. Dann war es fatal, dass die Löschdiode fehlte. Schaltet man über einen Transistor, eine Diode und einen Integrierkondensator aus , wird 100% der Energie sofort abgebaut.
Beim Luftspaltvolumen des Motors von ca. 50cm² sind vielleicht 2 Joule Compoundfeldenergie enthalten, über einen 1 oder 10 Mikrofaradkondensator, wie ihn Manuel vermutlich verwandte, würde die nur lachen, weil sie den auf 1000 bzw. 300 Volt aufladen würde. bernd
 

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