Pulserande likström på DC-sida växelriktare

[Arne]

Hej allesammans!

Är det någon som har tittat på hur likspänningen ser ut,
som går in till växelriktaren?
Jag menar med ett oscilloskop. Växelriktaren klipper ju itu
likströmmen och det borde därför vara pulserande likspänning
och pulserande likström. Frekvensen, som växelriktaren klipper
med är väl i ca kHz-området.

Mäter man med en voltmeter får man som bekant endast
effektivvärdet av den pulserade likspänningen och med en
ampèremeter endast effektivvärdet av pulserande likströmmen.

Det kan möjligen sitta en rejäl elektrolytkondensator
i växelriktaren vid likströmsingången för att glätta
likströmmen. Skulle det inte finnas någon glättning,
så går den pulserande likströmmen ut på solcellsmodulerna,
som då fungerar som stora kondensatorer
(solceller och alu-ramar och taket). Kapacitansen ökar om
det ligger fukt/dagg på solcellsmodulglasen.

Arne

[Anders J]

Med tanke på hög spänning, stort temperaturområde och tydliga livslängdskrav skulle jag nog ha undvikit att använda lytar där. Men oscilloskopet står ett par meter från växelriktaren, så det var ju ingen dum idé.

Jag tror dock att i en del växelriktare ligger DC-sidan galvaniskt till 230 V-sidan, så man får nog tänka sig en smula för innan man kopplar in sig.

Kanske man skulle få dit en strömtrarnsformator, DC-kompoenten av strömmen kan man ju räkna sig till ändå, så den är ju inte så intressant,

[Arne]

AnderJ,

I det ögonblick då samtliga krafttransistorer är öppna,
bör man vid mätning få tomgångsspänningen för solcellsmodulslingan.
Då någon av dem är sluten, då borde man däremot uppmäta en
spänning, som motsvarar slingans kortslutning. Detta om det
inte finns någon glättning. Det skiljer mycket mellan slingans
tomgångsspänningen och kortslutningsspänningen, därför bör
man se skillnad.

Att växelriktaren saknar transformator och är galvaniskt
förbunden med allmänna elnätet, bör inte ha någon betydelse
för mätning av spänningen mellan de 2 "tåtarna" i en slinga
in till växelriktaren. Att kommer åt att mäta med
oscilloskopets prober, kan kanske vara svårt.

Vi har ännu ingen solcellsanläggning, men snart. Det är
mycket man undrar över, som tekniskt intresserad.

Kondensatorer används för höga växelspänningar (400 V) för att
kompensera för induktiva laster. Om det är elektrolytkondensatorer
vet jag inte, men de måtte vara ganska stora, hundratats mikrofarad.

Rapportera vad du får.

Arne

[nelos]

Jag skulle bli mycket förvånad om man får några större rörelser för strängspänningen,
eftersom alla avvikelser från maximaleffektpunkten gör att uteffekten minskar, och därmed utbytet.
Skulle spänningen gå ända upp till tomgångsspänningen skulle uteffekten bli noll i det ögonblicket.

TIllverkarna av växelriktare kommer sträva efter att hålla spänningen så konstant som möjligt.
En högfrekvent spänningsvariarion med liten amplitud är trolig, men inte mer än så.

I annat fall skulle växelriktarna kunna förbättra effektiviteten.

Ibland kommer växelriktaren dock själv att höja eller sänka spänningen för att söka efter det globala effektmaximat.
Annars är risken att den hittar ett lokalt maximum som inte är den globala maximala effekten.

[callec]

Det är här SMA har sin Optitrac för att kort hålla en högre spänning vid temporär skugga för att få ut högre effekt.

[Arne]

Hej allihopa!

I moderna växelriktare används tydligen pulsbreddsmodulation för
att åstadkomma en fin sinusspänning (dvs utan alltför mycket
övertoner). Se bifogat diagram. Detta är för en av de tre faserna,
för en 3-fas-växelriktare).

Man ser att under korta ögonblick, ca 1 millisekund, är spänningen 0.
Just då, den millisekunden, måtte väl strömmen från
solcellsmodulerna vara 0? (men i en 3-fas-växelriktare kanske under
just den millisekunden, så tas ström till de andra faserna, så att
solcellsmodulerna inte alls upplever någon minskad ström.
Dock i en 1-fas-växelriktare finns inte den möjligheten, och då
borde solcellsmodulerna känna strömmen 0.)

Pulsfrekvensen ser ut att vara ca 1 kHz.



På gamla goda tiden studerade jag elektroteknik(då fanns prisvärd transistor
2N3055, om jag inte minns fel, som klarade ca 10 Amp. och ca 100 V),
men utvecklingen inom kraftelektronik och styrning har varit våldsam.
Det är inget problem idag att med transistorer reglera strömmar på
hundratals Ampère och spänningar på mer än 1000 Volt.

Här nedan ett exempel på en transformatorlös växelriktare för
solcellsanläggning. Det ser ut att sitta en kondensator
på likströmsingången, efter överspänningsfiltret.
Jag tror dock inte detta schema är över en riktigt modern
3-fas-växelriktaren. (kanske hur det var för ca 5 à 10 år sedan).



Arne

[Tillägger]

Hur får ni pulserande likspänning från en solpanel?
Det kan aldrig vara fråga om snabba pulser, eller hur?
Meningslöst att försöka kompensera spänningsvariationer på några tiondels Hertz som det kan vara fråga om.
Eller sysslar ni med egentillverkade solar, inte den vi solar oss i?

[Tillägger]

Jag förutsätter givetvis att utimpedansen från solcellen / de parallellkopplade massorna av solceller, är mycket lägre än inimpedansen i växelriktaren vid driftläge. Då ger inte växelriktaren någon markant påverkan på inmatad likspänning.

[Arne]

Herr Tillägger,

Visserligen bestrålas solcellsmodulerna inte med ljuspulser från solen, utan över tid med konstant bestrålning, i alla fall sett över någon minut. Det kan emellertid fara in moln emellanåt och minska bestrålningen. Så en solcellsmodulsträng ger ut en konstant spänning och konstant ström om den skulle vara ansluten direkt till en förbrukare, som har konstant motstånd, en lampa t.ex. Alltså utan en växelriktare inblandad.

Men, en växelriktaren(t.ex. 3-fas, som används för att ansluta solcellsanläggningen till allmänna elnätet) hackar upp strömmen från solcellsmodulsträngen i portioner. Under kort tid, beror på upphackningsfrekvensen, är solcellsmodulsträngen då obelastad och ger sin tomgångspänning, i nästa ögonblick däremot, belastas den och då fås ca solcellsmodulsträngens märkspänning. Då blir det en pulserande likspänning på DC-ingången på växelriktaren. I växelriktaren sitter emellertid stora kondensatorer på DC-ingången just för att minska denna pulserande likspänning. Sådan överlagrade spänningsvariationer på en likspänning kallas i bland rippel.  Se även kopplingsschemat! ABB har jag för mig, visar kopplingschema för sina växelriktare,
se ABB TRIO-7.5-TL-OUTD-S, ganska bra sådant schema. Det får du själv leta upp.

Vi har inte kommit så långt ännu att vi utöver montage av solcellsanläggningen, tillverkar vår egen sol.
Kanske ett lämpligt semesterprojekt?

Alles klar Herr Kommissar?

För övrigt: personer med stor utstrålning, kan man med solceller utvinna ström ur dem.