USV-Stromkreis – Unerwarteter Tod des Wechselrichters

Ich vermute, dass während eines Übergangs Ihres DPDT-Relais möglicherweise ein Lichtbogen (den Sie gesehen haben) zwischen den beiden "stromführenden" Kontakten (1 vom Wechselstromnetz, einer vom Wechselrichter) überbrückt wurde, was zu einem kurzzeitigen Kurzschluss zwischen dem Wechselstromnetz geführt hat Leitung und der Wechselrichterausgang. Wenn dies passierte, während die Netz- und Wechselrichterfrequenzen um 90-270 Grad versetzt waren, besteht eine sehr reale Möglichkeit, dass das Netz einen ausreichend hohen Anstieg verursacht hat, um Ihren Wechselrichter zu "rauchen".

Höchstwahrscheinlich verursachte der induktive „Flyback“ vom Motor Ihrer Wasserpumpe den anfänglichen Lichtbogen, und die Tatsache, dass der Lichtbogen sowohl mit dem Netzstift als auch mit dem „Last“-Kontakt des beweglichen Relais verbunden war, verursachte einen „toten Kurzschluss“ zwischen den beiden liefert, wenn der "Last"-Kontakt das Ende seines Weges erreicht hat, und kontaktiert die "Inverter"-Klemme im Relais.

Wenn Sie bereit sind, etwas Lötzinn zu "schmelzen", habe ich die folgende Schaltung als "Failover-Netzschalter" entworfen, um während eines Netzausfalls automatisch von Netz- auf Wechselrichterstrom umzuschalten und dann sofort wieder auf Netzstrom umzuschalten restauriert.

• Ein wesentlicher Bestandteil dieses Designs sind die 2 Teilschaltungen, die jeweils aus 1 Diode, 2 Widerständen, 1 Kondensator und 1 Zenerdiode bestehen. Jeder von diesen fungiert sowohl als "Zeitschaltkreis" als auch als "Anzeigeschaltkreis", basierend auf dem Vorhandensein von Strom auf der Mains In-Leitung.

• Die beiden Komparatoren schalten die beiden Leistungsrelais ein/aus, wenn jeder der beiden Zeitschaltkreise eine 8,2-V-Vref von D7 (8,2-V-Zenerdiode) durchlässt.

• Aufgrund der Art und Weise, wie ich die beiden Zeitschaltkreise entworfen habe, fällt die Spannung an C1 während eines Ausfalls vor der Spannung an C2 unter 8,2 V (wodurch AC_Mains von der Last getrennt wird, bevor Inverter_Out angeschlossen wird), und die Spannung an C2 steigt über 8,2 V schneller als die Spannung über C1, wenn die Stromversorgung wiederhergestellt ist (wodurch Inverter_Out von der Last getrennt wird, bevor AC_Mains angeschlossen wird).

• Die Zenerdioden D8 und D9 sind 200-V-Zenerdioden zur "Überspannungsunterdrückung", um die "Rücklaufenergie" Ihrer induktiven Last zu absorbieren, wenn die Stromversorgung ausfällt oder ein Relais öffnet. Dies sollte sowohl Schäden an Komponenten durch Spannungsspitzen reduzieren/verhindern als auch potenzielle Lichtbögen in Ihren Relais während des Schaltens reduzieren/verhindern.

• Bevor ich 9 Ablehnungen bekomme, weil ich es nicht erwähnt habe: WICHTIG - Während es sehr verlockend erscheinen mag, BATT1 zur Versorgung der 12-V-Stromversorgung für V3 zu verwenden, kann dies ziemlich gefährlich und auch illegal sein, da es die "elektrische Isolierung" zwischen ihnen verletzt AC_Mains und Ihre Batterie. Der beste Weg, die 12-V-Stromversorgung von V3 bereitzustellen, wäre ein 12-V-Transformator, der an die "Last"-Seite der 2 Relais angeschlossen ist, gefolgt von einem Gleichrichter. Auf diese Weise haben Sie eine vollständig isolierte 12-V-Versorgung, um die Relaisspulen und die Komparatoren mit Strom zu versorgen, ohne das Risiko einzugehen, dass eine ausgefallene Komponente Ihre Batterie zum Explodieren bringt .

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

• Wenn Sie den Schaltplan öffnen, führen Sie eine Zeitbereichssimulation mit den bereits ausgewählten Parametern durch, dann können Sie AC_Mains und Inverter_Out im Ergebnisdiagramm jeweils „abwählen“, um die Wellenform „Lastausgang“ zu sehen, die Ihre Pumpe/Last sehen würde während und nach einem Ausfall (in diesem Fall ein 0,25-sekündiger Ausfall)

• Beachten Sie, dass ich die Wellenformen für AC_MAINS und Inverter_Out in einem "Worst-Case-Szenario" für die Simulation genau entgegengesetzt eingestellt habe. Das ist das Szenario, das am zuverlässigsten einen weiteren spektakulären Fehler (wie den, den Sie bereits erlebt haben) in Ihrem ursprünglichen Stromkreis verursachen würde, aber aufgrund der "Verzögerungszeit" zwischen den Relaisschaltungen, wenn keine Versorgung angeschlossen ist, in diesem Stromkreis keinen Schaden verursacht Belastung.

Der Nachteil: Abhängig von der Empfindlichkeit Ihrer Last gegenüber Ausfällen (Pumpe wird es nicht viel ausmachen, aber empfindliche Elektronik könnte es sein), kann die "Verzögerungszeit" in diesem Schaltkreis lang genug sein, damit ein angeschlossenes Gerät den Stromausfall und das Herunterfahren erkennt. In diesem Fall müssen Sie möglicherweise die Kondensator- und/oder Widerstandswerte in den Zeitschaltungen anpassen, um die Verzögerung nur so weit zu reduzieren , dass Ihr Gerät eingeschaltet bleibt. Denk dran; jede Überlappung und Puh ... mehr Wechselrichterrauch.

Beim Ein- und Ausschalten induktiver Lasten treten Spannungsspitzen auf, die deutlich höher sind als die Netzspannung. Da der Abstand zwischen den beweglichen und statischen Kontakten des Relais sehr gering ist, kann diese Hochspannung diesen Abstand überspringen. Sobald der Lichtbogen aufgebaut ist, kann ihn sogar die Netzspannung aufrechterhalten. Dies tritt wahrscheinlich auf, wenn das Umschalten in dem Moment erfolgt, in dem die Spannung ihren Höhepunkt erreicht.