Ansteuerung von 18kW Heizgerät - welche FETs?

Uwe H.

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27. Juli 2011
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Hinter die Grenze :-)
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Hallo zusammen :) Ich sitz mal wieder vor einem kleinen Projekt. Für eine Lüftungsanlage, die gleichzeitig als Heizung agiert, muss ich eine Ansteuerung für die Heizspiralen basteln. Das Heizelement ist in Dreiecksschaltung an drei Phasen (3x 230V) angeschlossen mit insgesamt 18kW Leistung.

Die Steuerung soll die Vorlauftemperatur im Luftkanal auf 45 Grad begrenzen und halten, sprich sobald die Temperatur die 45 Grad überschreitet, sollen die Phasen abgeschaltet werden und bei 42 Grad wieder ein. Es findet also eine Taktung von 3-6mal in der Minute statt, deswegen fallen Schütze oder andere elektromechanischen Schalter weg. Das Problem in dieser Anlage ist, dass die Thermoschalter rausfliegen sobald man den Ventilator von Stufe 5 (Vollgas) auf beispielsweise Stufe 4 oder niedriger reduziert. In dem Moment ist der Luftstrom zu niedrig und das Heizelement überhitzt.

Ansteuerungen von Drehstromsystemen hab ich bisher noch nicht realisiert, deswegen meine Frage hier:
Mit welchem Transistor, Mosfet, oder IGBT könnte man die drei Phasen an- und ausschalten? Es fliessen immerhin 400 Volt bei 45 Ampere Dauerleistung. Rechnen wir noch mal der Haltbarkeit wegen 100% Reserve obendrauf, sprich 90-100 Ampere Dauerleistung sollten die FETs ohne weiteres abkönnen. Hat jemand hier schonmal sich mit sowas auseinandergesetzt?

Liebe Grüße

Uwe
 
Hi,

also ich würde dafür Halbleiterrelais einsetzen. Es gibt welche für hohe Spannungen und Ströme mit Nullspannungsschalter drin.

sieh mal hier ...
RM1A48D100 :: Halbleiterrelais Industriegehäuse 100A 480VAC
1-polige Halbleiterrelais für Kühlkörpermontage - Industriegehäuse

Nullspannungs-/ Momentanschalter
• Integrierter Varistor
• Nenn-Isolationsspannung: >4000 Veff
• Abmessungen: 58,2 x 44,8 x 28,8 mm
• Zulassungen: UL, cUL, CSA
• Steuereingang: 4 - 32 VDC
• Schaltspannung: 480 VAC
• Schaltstrom: 100 A
ist zwar mit 74,25 € nicht grad nen Schnäppchen aber es gibt da auch noch andere Typen. Schau dich mal um. Die können einem die Arbeit mit solchen Strömen und Spannungen erheblich erleichtern.

Du brauchst bei 18kW Gesamtleistung (nehme ich mal an) ja pro Heizelement (ich tippe mal auf 3 Stk) lediglich 15A Dauerstrom. Achtung! Einschaltstrom bei kaltem Heizelement nicht unterschätzen!

Bevor man sich an solche Lasten mit selbstgebastelten Schaltstufen wagt sollte man lieber auf Halbleiterrelais setzen. Mir wäre bei der Leistung was selbstgebasteltes auf jeden Fall zu gefährlich.

Gruß
Dino
 
Danke für den Tipp. Hab grad mal bei TME geschaut, die Dinger gibts auch als Drei-Phasen-Version. Das bringt mich schon weiter. Nochmals danke Dino und schönes Wochenende :)
 

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