Forum Windkraft

Hy Leute Brauche Hilfe es geht um Starkstrom 1600 Volt und 2000 Amper
und zwar wen ich 10 Gleichrichterdioden mit je Wals 45 Amper Maximahl durchlas haben zusammen anschließe müsste ich doch am ende ja eigentlich 450 Amper Ausgang doch bekommen oder?
oder bleibt es bei 45 Amper?

Nun meine frage ist weil meine Gleichrichterdioden alle Durchgeschmort sind wie ist das möglich?


P.S Bitte keine Belehrung über Sicherheit oder sonstiges oder so was ist nicht möglich stellt euch einfach vor das sei möglich nur dann könnt ihr mir Bestimmt Helfen.

Hallo Gaspare,
wenn die Gleichrichterdioden parallel geschaltet sind, erhöht sich der Gesamtstrom, aber es ist nicht der 10 fache Strom bei 10 Dioden.

Halbleiter haben die dumme Eigenschaft, dass sie besser leiten wenn sie warm werden. Wenn also durch Fertigungstoleranzen eine Diode einen etwas geringeren Innenwiderstand hat, wird sie etwas mehr Strom leiten als die anderen Dioden der Parallelschaltung. Das hat zur Folge, dass sie sich mehr erwärmt als die Anderen. Dadurch sinkt ihr Innenwiderstand und sie bekommt noch mehr Strom. Usw, Usw. So nimmt ihr Ende seinen Lauf.

Kaum ist sie gestorben, kommt die nächste drann.

Also besser eine Diode mit den richtigen Parametern einsetzen.

Axel

Das sehe ich auch so. Aber selbst wenn man mit Zwangskühlung (Lüfter etc.) die Dioden alle gleich kühl hält, kann man wegen der Fertigungstoleranzen der Halbleiter (Innenwiderstand) nicht davon ausgehen, daß alle gleich viel Strom abbekommen.

Das kann man in der Praxis entweder durch einen Vorwiderstand je Diode entschärfen (was hier wegen der Verluste an Strom und Geld eher nicht sinnvoll ist), oder man nimmt eben ca. 30 % mehr Dioden, als vom Nennstrom her nötig wären.

Neben der gleichmäßigen und gleichbleibenden Kühlung ist auch die Verdrahtung wichtig, die so aufgebaut sein muß, daß möglichst jede Diode eine gleich lange Anschlußleitung abbekommt. Das geht recht einfach, wenn z.B. alle Dioden in einer Reihe nebeneinander festgeschraubt sind. Dann wird der eine Anschluß von links und der andere von rechts kommend verschraubt bzw. verschient, und schon sind alle Leitungswege gleich lang. Natürlich müssen auch alle Diodenkabel glech dick sein.

Ein weiterer Punkt ist die Spannung, also die 1.600 V. Wenn tatsächlich 1.600 V Betriebsspannung an einer Diode anliegen, solltest Du Dioden mit wenigstens 2.500 V Spitzensperrspannung haben, um auf der sicheren Seite zu sein. Rücklaufdioden sind zwar nicht so gefährdet wie Gleichrichterdioden (wo die Spitzensperrspannung das 3- bis 5-fache der Nennspannung betragen sollte!!), aber ein deutlicher Abstand zwischen diesen Spannungen sollte schon sein, sonst brennt Deine Diode nicht wegen des Stroms, sondern alleine schon wegen der Spannung durch! Einem Bekannten von mir gehen der Reihe nach alle seine Solarmodule hoch, weil die darin verbauten (und fest eingegossenen) Freilaufdioden nicht spannungsfest genug sind!

Ganz gefährlich in diesem Zusammenhang sind Lastwechsel oder gar das Fehlen der Last (wenn z.B. die Einspeisung zwangsabschaltet). Da steigen die Leerlaufspannungen mancher Module schon mal um bis zu 50 % an!

Leute Danke für die antwort

1.) also wen ich das richtig verstanden habe ist mal angenomen ich bau 50 Stück von 1600V 45A Gleichrichterdioden dann müsste es reichen natürlich alle von der gleiche sorte?

2.) oder 50 Stück von 2000V 50A
somit wäre es am sicherstens ?

3.) und wen das dann doch so ca. 2000A sind wie Unterteile ich die Amper für den Häusliche Menge?

4.)frage würde die hier auch ausreichen?

http://de.mouser.com/ProductDetail/Vishay-Semiconductors/VSKEL240-20S3...

MFG
Gaspare

Gaspare hat Folgendes geschrieben:

Leute Danke für die antwort 1.) also wen ich das richtig verstanden habe ist mal angenomen ich bau 50 Stück von 1600V 45A Gleichrichterdioden dann müsste es reichen natürlich alle von der gleiche sorte? 2.) oder 50 Stück von 2000V 50A somit wäre es am sicherstens ? 3.) und wen das dann doch so ca. 2000A sind wie Unterteile ich die Amper für den Häusliche Menge? 4.)frage würde die hier auch ausreichen? http://de.mouser.com/ProductDetail/Vishay-Semiconductors/VSKEL240-20S3... oder was könnt ihr mir enfehlen? MFG Gaspare

Solche Energiemengen richtet man normalerweise nicht mit Dioden, sondern mit Synchrongleichrichtern gleich. Wir befinden uns übrigens bereits im Megawatt-Bereich.
Wir sieht es eigentlich mit Spitzenströmen aus, um was für eine Anwendung geht es? Sollten nämlich irgendwelche Pufferungen am Ausgang sein (Elkos, Akkus), werden die Dioden spitzenstrommäßig mit einem Vielfachen des Nennstroms belastet.
Ich tippe auf einen Selbstbauversuch eines Windkraft-Puffers.

Klaus

Solche Energiemengen richtet man normalerweise nicht mit Dioden, sondern mit Synchrongleichrichtern
was ist das?

und ja es ist eine Erfindung an die ich schon seid 8 Monate Arbeite
von 240 360 480 bis 1650 Volt regelbar und Über 2000 Amper wie die Messgeräte anzeigen.

Also zu meine frage wen ich 50 Gleichrichter mit 2000 Volt und 45 Amper einbaue müsste rein rechnerisch 1600V zu 2250A aufgehen oder?

oder was könnt ihr mir da empfehlen?

P.S Bitte erklärt es mir so wie jemand der Null Ahnung hat über diese ganzen Sachen.

Richtet man Ströme mit Dioden gleich, gibt es immer einen Spannungsabfall über diesen. Bei Siliziumdioden sind das nominal 0,7V, bei starker Belastung kann das schon mal 1V werden. Mit Schottkydioden kann man das auf 0,5V herunterbringen. Aber 0,5V x 2kA macht noch immer 1kW Verlustleistung nur an den Dioden. Weil der Gleichrichter als Brückenschaltung ausgeführt sein wird, verdoppelt sich die Verlustleistung, und die muß irgendwie weg. 2kW bringt man nicht mal so eben mit einem Kühlkörper weg. Mal so als Vergleich: 1W kann man noch schmerzfrei in der Hand halten.
Einen Synchrongleichrichter muß man sich als elektronisch gesteuerten Schalter vorstellen. Der Schalter wird von einer Steuerelektronik im richtigen Moment "zu" und die restliche Zeit "auf" gemacht. So ein Schalter (hier wird dann ein MOSFET eingesetzt) hat dann einen wesentlich geringeren Spannungsabfall (MOSFETs haben einen RDSon im Milliohmbereich, also einen rein ohmschen Anteil).
Google Dich da mal ein wenig durch, ich kann nicht wirklich weiterhelfen, da ich nicht aus der Energieelektronik, sondern aus der Hochfrequenz komme. Obwohl ich in der Elektronik eigentlich recht sattelfest bin, würde ich mir ein Projekt in Deiner Leistungsklasse nicht zutrauen. Ich glaube, Dir fehlen da auch ein paar lebenswichtige Grundlagen. 2kA geben auch einen netten Lichtbogen, bei dem dann eh alles zu spät ist.

Überlege gut, ob du wirklich überblickst, was du da tust.

Klaus

Da kann ich nur beipflichten! Ich bin auch nicht der ausgebildete Starkströmer, deshalb kenne ich nicht die Feinheiten einer effizienten Gleichrichtung im Megawattbereich.

Der Windkraftgenerator dürfte Drehstrom liefern, man bräuchte also eine DB-Gleichrichtung. Synchrongleichrichter wie beschrieben kenne ich nur für kleinere Leistungen, aber immerhin mag es die MOSFETs auch schon für den kA-Bereich geben.

Für mich stellt sich bei dieser Anwendung auch die Frage, ob die Halbleiter für den rauhen Betrieb einer solchen Anwendung robust genug sind (z.B. Spannungsfestigkeit etc.). Immerhin sind z.B. Blitzeinschläge in Windrädchen möglich, was die Spannung in den Versorgungsleitungen kurzzeitig spürbar in die Höhe treiben dürfte. .

Wir hatten hier so etwas gerade live: das Windrädchen verlor zwar ein Blatt durch Brand bzw. Verkohlung, die Lagerung bekam noch während der automatischen Notbremsung Schäden wegen der Unwucht, aber die Umwandlungs- und Einspeisungs-Elektronik trug m.W. keinen Schaden davon.

Außer Dioden wären auch noch Thyristoren möglich, die man in Synchrongleichrichtermanier ansteuern könnte. Die gibt es in beachtlichen Größenklassen, was Spannungs- und Stromfestigkeit angeht. Sie sind extrem robust; allerdings ist auch ihr Durchgangsverlust höher als bei MOSFETs und liegt etwa im Bereich der Dioden.

Die Verlustwärme-Ableitung als solche sehe ich bei 2 kW weniger als Problem an als den dauerhaften Verlust dieser 2 kW an sich, denn permanent 48 kWh pro Tag zum Fenster hinausblasen ist ja auch nicht gerade der Hit. Wenn es dennoch sein muß, empfiehlt sich eine Flüssigkeitskühlung etwa per Heatpipes, wenn es lüfterlos und trotzdem sicher sein soll. Bei einer 300.000 A - "Diodenwand" zwecks Badstrom-Gleichrichtung in einem Aluminiumwerk habe ich sogar schon Siedekühlung gesehen, allerdings nicht mit Wasser wie z.B. bei Hochleistungsröhren, sondern mit einem Medium, das schon deutlich niedriger siedet.

Also: machbar ist allerhand, aber nur der Spezialist kann sagen, was im Einzelfall das Optimale ist. "Ein wenig Ahnung" sollte man dagegen immer haben, wenn es um solche Dinge geht, sonst geht es einem wie unserem Techniker, den das Werkzeug in der Beintasche seiner Blaukombi buchstäblich an einer Stromschiene des Aluwerks festnagelte, weil er das immense Magnetfeld um den freiliegenden 300 kA-Stromleiter nicht bedacht hatte . Passiert ist ihm nix weiter, denn die Badspannung beträgt nur um die 3 V, aber er guckte doch etwas verstört aus der Wäsche!