Hi, habe mich gerade hier angemeldet und vorgestellt, und habe jetzt auch schon eine Frage.
Bei der Wiederaufnahme meines alten Projektes bin ich gerade am Überarbeiten und Fertigstellen der Wickelmotor-Steurerung.
(Inzwischen: weniger Zeit gehabt, aber bessere Messgeräte)
Der Motor läuft
1. im Reihenschluss mit dem 2 myF-Phasenschieber-C zur einen oder anderen Zuleitung (Also: Wicklungen in Serie, C vom Verbindungspunkt zur Zuleitung.)
Ebenso aber auch
2. mit der Stromzuleitung zu nur einer Wicklung und dem C in Serie zur anderen. Also: Strom direkt auf eine Wicklung, die andere Wicklung in Serie mit dem C.
(Ich hoffe dass das verständlich ist, sonst muss ich Zeichnung nachliefern)
Drei Schaltbilder von Braun TG 10XX habe ich im Netz gefunden, aus keinem geht die Farbe und somit hervor, wie es angeschlossen wird.
Ich vermute zwar einfach mal, dass die Wicklung 1 den Strom und die Wicklung 2 den C bekommt, aber nix genaues weiß ich nicht. Weiß jemand von Euch genaueres?
wenn es richtig wäre, beide Wicklungen in Serie zuschalten, bräuchte/hätte der Motor nur 2 Anschlüsse.
Normal ist, daß eine Wicklung direkt an die Versorgungsspannung kommt, die andere über einen Kondensator, der 90° Phasen-Verschiebung herstellt.
Bei den vielen Verschaltungs-Möglichkeiten gibt es nur zwei Unterschiede im Resultat: Bei den einen dreht der Motor richtig rum, bei den anderen falsch rum.
Du kannst einfach ausprobieren und das wählen, was dir gefällt.
Vielen Dank für Eure Antworten!
@Kai:
"wenn es richtig wäre, beide Wicklungen in Serie zuschalten, bräuchte/hätte der Motor nur 2 Anschlüsse."
Naja, mindestens 3, nämlich eine Anzapfung für den C. Aber was Du schreibst, war mir schon klar, stutzig machen mich die unterschiedlichen Werte für die Wicklungen!
@Thomas
Gut, genau diese DOC hatte ich auch gefunden. Problem dabei: Es sind keine Farben benannt. "bk" und "sw" sind kaum als gelb, braun, grün und braun zu identifieren. Oder doch? Ich meine, die schreiben in der ganzen DOC deutsch.
Bis zu meiner Messung der doch erheblichen Unterschiede war ich meist der Meinung, dass bei dieser Art Motoren die Wicklungen gleich sind. Oder sind solche Fertigungstoleranzen oder Alterungseffekte denkbar? Wenn die keinen Schluss haben? Vielleicht ist ja messen in dem Fall dumm, Augen zu und anschließen.
Selbstbauer,'index.php?page=Thread&postID=262996#post262996 schrieb:Bis zu meiner Messung der doch erheblichen Unterschiede war ich meist der Meinung, dass bei dieser Art Motoren die Wicklungen gleich sind.
Die Unterschiede sind geringfügig, deine Toleranz-Erwartungen sind zu hoch.
Außerdem dürften die Werte von der Stellung des "Ankers" abhängen. Hast du bei der Messung den mal gedreht ?
Selbstbauer,'index.php?page=Thread&postID=262996#post262996 schrieb:Naja, mindestens 3, nämlich eine Anzapfung für den C
Das ist Unfug. Der Kondensator wird doch nicht parallel zur Wicklung geschaltet. Dann wären die Ströme durch die Wicklungen verschieden groß, was keinen Sinn macht.
Hast du die Induktivitäten bei 50 Hz gemessen ? Die Induktivitäten solcher Motore sind sowohl Frequenz-abhängig als auch Strom-abhängig (also nichtlinear). Die bei kleiner Meßspannung und höheren Frequenzen mit einem Multimeter gemessenen Werte dürften nicht die mittleren Werte im Betrieb sein.
Na klar stehen die Kürzel für Farben für was sonst ;-)
Wenn es bunter sein soll stehen die Farben wie Grün, Blau oder Gelb an anderer Stelle (siehe Schaltbild, letzte Bild von mir in meinem ersten Beitrag)
Grüße
Thomas
PS: Ich erkenne das Problem nicht wirklich. Etwas abweichende Farbe haben die quasi identischen Motore der ASC Tonbandgeräte. Kannst ja auch dort einmal recherchieren.
Mein Motto "Zitat" »Opa Deldok«: »Früher war alles schlechter. !!!!
@ Kai: Vermutlich hast du recht mit den zu geringen Toleranz-Erwartungen meinerseits. Aber die Induktivität mal bei verschiedenen Rotort-Winkeln? Muss ich nachher mal ausprobieren, leuchtet mir sofort ein. (Wer misst, misst Mist)
Dass ich im Stillstand nur statische Werte messen kann, ist schon klar. Die reinen Ohm-Werte mit 2 oder 3 % Differenz würden schon meinen Erwartungen entsprechen, verblüfft haben mich eher die gemessenen Induktivitäten von ca 1 zu 1,3. Aber, wie gesagt, könnte natürlich am Rotor liegen!
So, ich habe mal alle Wicklungen meiner 4 Wickelmotoren dieses Types mal alle vermessen. Der ohmsche Widerstand geht pro Wicklung 168 bis 185 Ohm, die Induktivität (nur bei den 2 noch nicht eingebauten Motoren gemessen) reicht von 900 mH bis 1,3H. Und ja, es stimmt tatsächlich, letztere hängt sehr von der Stellung des Rotors ab, eine Änderung von etwas mehr als 10% ist hier leicht darstellbar. Das erscheint mir nun leicht nachvollziehbar, die Unterschiede im rein ohmschen Widerstand allerdings immer noch erstaunlich. Aber ich will nicht päpstlicher als die Firma Papst sein und alle Wicklungen als gleich betrachten. Vielleicht wurden die Motoren als deswegen aussortiert an Bastler verramscht, wer weiß? Ist aber egal, für mich sehr brauchbar.
Als nächstes habe ich meinen Steuerschaltung für die Wickelmotoren ausführlich geprüft. Mir ist damals schon das gleiche eingefallen wie den Leuten bei Braun, ein Brückengleichrichter in Serie zum Motor, mit einem gesteuerten Transistor im Gleichspannungszweig der Brücke. Bei Braun ist es ein nicht benannter Transistor, der direkt und ohne weiteren Verstärker über einen Photo-R (LDR07) vom Kollektor zur Basis gesteuert wird. Der LDR07 wird von einem Glühbirnchen beleuchtet dann entsprechend dem Bandzug und -wickeldurchmesser vom Bandfühlhebel abgeschattet. Das ergibt dann eine Regelschleife. Ich wollte ebenfalls eine solche Regelung, aber über eine IR-Lichtschranke, verwirklichen, die Geschichte hat in meinem Aufbau aber viel zu viel Fremdlicht-Empfindlichkeit.
Ich habe mal meine "historische" Schaltung angehängt, werde sie wohl so verwenden wie sie ist. Außerdem habe ich mir mal mit dem O'scope angeschaut, wie die Spannung eigentlich am Wickelmotor aussieht. Teilweise scheußlich. Das Oszillogramm ist eine Collage aus drei Messungen, und ich habe mal das ganze Meldungsgedöhns meines Rigol abgeschnippelt. In der ersten Schwingung läuft der Saft nicht über den BU413, sondern einfach über einen ersatzweise angeklemmten Widerstand. Wir sehen eine relativ nette Kurvenform. In der 2. Schwingung ist dann der Transistor aktiv. Die Spannung entspricht in Etwa der unteren Schwelle am Aufwickelmotor. Im dritten Teil sehen wir die Minimalspannung, ab der der Motor anläuft.
Mir ist eigentlich nicht ganz klar, woher diese "wilden" Verzerrungen kommen. Klar, der Motor ist sozusagen beim bzw. nach dem Nulldurchgang eine ganze Zeit sich selbst überlassen und da macht er, besonders mit parallgeschaltetem C-Glied, trotz einem R zum Dämpfen, eben einen auf Schwingkreis. Dass der Transistor aber wirklich so lange braucht, bis er endlich anfängt zu leiten? Der Basisstrom wurde über einen relativ hochohmigen R zugeleitet, so dass tatsächlich eine Stromsteuerung vorlag, und er sollte sich doch auch weitgehend wie ein Widerstand verhalten.
Liegt es an den Halbleitern? Ich habe dann noch mal schnell die Grundschaltung mit anderen Halbleitern zusammengetackert, das gleiche Ergebnis.
Aber all das scheint auf den runden Motorlauf aber keinen negativen Einfluss zu haben.
So, ich hoffe, dass meine "Motorforschungen" euch interessieren, wenn es neues gibt, werde ich wieder berichten.
Hallo, wollte mal kurz berichten, wie es weiter gegangen ist mit meinem Projekt.
Bin erst mal wie gegen eine Wand gestoßen - die Motorsteuerung funktioniert nicht, wie ich will, konkret gesagt die Temperaturkompensation.
Warum die Schaltung nicht das temperaturbedingte Hochlaufen der Motorspannung kompensiert, kann ich nicht nachvollziehen. Was ich mir so dabei gedacht habe, ist, glaube ich, selbsterklärend, und mir war schon klar, dass die Potis sich gegenseitig beeinflussen und die Einstellung etwas oder auch ziemlich fummelig sein wird. Da habe ich nun einen ganzen Stapel Schmierpapier mit Anwendungen des Ohmschen Gesetztes gefüllt, und die gemessenen Spannungen und Einstellbereiche stimmen auch so wie vorgesehen. Aber dass es so gar nicht wirkt ... (Die PWM-Steuerung über Arduino ist noch nicht, stattdessen erst mal Tests mit Steuerspannungs-Zuführung über Poti) Weitere Entwürfe gehen von einem diskreten Differenzverstärker oder auch von der Nutzung eines OP-Amps aus, aber der Aufwand wird mir dann doch für dieses Detail zu viel.
Ich habe jetzt gerade einen Test laufen. Die Motorspannung ist mit 40 V gestartet, (was als Drehmoment in etwa dem minimalen Wickeldurchmesser entspräche) der Kühlkörper wird in ca 5 Minuten gut handwarm (also noch gut anfassbar) - das darf er - aber die Spannung am Motor steigt dabei auf knapp 60 Volt - das darf sie nicht. (Voltmeter zeigt so etwa RMS bei AC an, habe das auch mit dem Rigol gegengecheckt, welches schön alles Mögliche berechnet, die Differenz bei RMS zum DVM ist unerheblich) Vielleicht habe ich in meiner Schaltung ja einen fundamentalen Denkfehler, den ich vor lauter Betriebsblindheit nicht sehe?
Es wird wohl darauf hinauslaufen, dass ich am BU413 noch einen NTC als Temp.Fühler anflansche, und dessen Meinung im Arduino mit verwurstele, was bedeutet, dass ich neben der Übertragungsfunktion für die Drehzahlinfo auch die für die Temperatur ermitteln muss. Vielleicht ist das im Endeffekt einfacher, als weiter nach einer analogen Lösung zu suchen.
Inzwischen ist die Motorspannung auf 67 V angekommen, was gefühlt an einer 18er Spule mehr Drehmomoment erzeugt als für einen vollen Wickel erforderlich ist. Die Temperatur ist so, dass man den Kühlkörper nicht unbedingt länger anfassen mag, und ich schalte das Ding mal aus. (Doch, ich messe nicht nur mit dem Finger, aber wo das erst mal reicht, da reicht es halt)
Nun denn, so sieht es also aus - z.Zt. etwas demotivierend.
Grüße, Selbstbauer
Noch was Organisatorisches:
1. Vielleicht mag ein Moderator den Thread-Titel ändern in z.B. "Selbstbau eines Tonbandgerätes"? Oder soll ich lieber einen neuen Thread anfangen?
2. Ich habe, bevor ich mich hier angemeldet habe, auch im "Mikrocontroller.net"-Forum einen Thread zum Band-Selbstbau begonnen. Ich poste natürlich nicht in beiden Foren das Gleiche, aber vielleicht gibt es mal Fragen, die vom Thema her dort gut aufgehoben wären, möchte aber nicht, dass das als unpassend im Sinne der Netikette angesehen werden könnte. Evtl. kann ich ja beide Threads gegenseitig verlinken?
Selbstbauer,'index.php?page=Thread&postID=264539#post264539 schrieb:Was ich mir so dabei gedacht habe, ist, glaube ich, selbsterklärend,
Das kann ich nicht bestätigen. Mir springt da keine auf Anhieb nachvollziehbare Temperatur-Kompensation ins Auge.
Eine andere Frage ist, was du eigentlch steuern willst.
Du schreibst von Drehmoment und Motorspannung. Ich würde eher Motorstrom und Drehmoment in naher Relation sehen.
Wenn man den Motorstrom über die Steuergröße "St" steuern will, sollte man eine dem Strom proportionale Spannung am Emitter des Leistungstransistors abgreifen, über einen Regelverstärker mit der Steuergröße vergleichen und mit dem Ausgang des Reglers die Basis des Leistungstransistors speisen. Eine Temperatur-Kompensation ist dann "inbegriffen".
Drehfeld-Motore mit Phasenschieber-Kondensator sollen sich eigentlich mit der Netzfrequenz entsprechend der Anzahl ihrer Pol-Wicklungen drehen. Sie kommen mir immer etwas mißbraucht vor, wenn sie über Schlupf zum Langsamlauf gezwungen bzw als Drehmoment-Bremse benutzt werden.
Zu den sichtbaren Spikes/Verzerrungen der Spannung am Motor: Solche Spikes entstehen immer, wenn in einer Induktivität abrupt der Strom abgeschaltet wird. Außerdem dürften die Induktivitäten wegen der Ferromagnetischen Umgebung strom-abhängig/nichtlinear sein.
Das funktioniert so nicht.
Selbst bei kleinem Basisstrom vom BC557 leitet dieser und der BU wird "aufgerissen"
Der Kreis ist zu niederohmig und keinesfalls in etwa linear zu gebrauchen.
Gruß Mani
Besonders gerne repariere ich meine Philips, Braun, Akai und TEAC Geräte
Keine Hilfe bei fehlender Rückmeldung
Durch die hoch-ohmige Speisung der Basis ergeben sich zwei Nachteile:
1. Verstärktes "Weglaufen" bei Erwärmung, weil der damit ansteigende Collector-Basis-Leckstrom in die Basis-Emitter-Diode hineinfleßt wie ein gewollt erhöhter Basis-Strom.
2. Langsames Abschalten, weil die in der Basis gespeicherte Ladung nur langsam abfließt.
MfG Kai
Nachtrag zu den ohmschen Widerständen: Den Unterschied von 168 zu 185 Ohm finde ich nicht sonderlich aufregend. Im praktischen Betrieb kommen dazu noch die Verlustwiderstände der Wicklungen, die du meßtechnisch nicht erfaßt hast. Der Serien-Kondensator wird etwa so dimensioniert, daß sich mit der Wicklung Serien-Resonanz bei der Netzfrequenz ergibt. Wäre man genau auf Resonanz, würde als Impedanz die Summe von DC-Widerstand und Verlustwiderstand übrig bleiben (bei stehendem Motor). Bei der anderen Wicklung hat man als Betrag der Impedanz die quadratische Summe von Gesamtwiderstand und omega*L. Es erscheint deshalb sinnvoll, die Wicklung mit dem höheren DC-Widerstand mit dem Serien-C zu betreiben, auch wenn der Unterschied nicht drastisch ist.
diese Schaltung mit der Gleichrichterbrücke und dem Transistor gibt es bei Studer/Revox doch zu hauf. Einfach mal in den Schaltungen stöbern und nach Unterschieden forschen. Gut geklaut ist immer besser wie schlecht selbst erfunden.
MfG, Tobias
Strom kann erst dann fliessen, wenn Spannung anliegt.
Bei den Revoxen A77 und B77 wird der Leistungstransistor relativ niederohmig mit 1 ... 1.5 kOhm an der Basis gesteuert. Außerdem wird durch einen Regelkreis drumherum direkt die Drehzahl geregelt. Um den Temperaturgang der Treiber-Elektronik braucht man sich dann nicht extra zu kümmern.
Rechnet man aus dem ermittelten Streubereich der Wicklungs-Induktivität bei stehendem Motor und Kapazität des Motor-Kondensators die Resonanz-Frequenz aus, kommt man auf etwa 108 Hz.
Nun ist es nicht verkehrt, wenn die Resonanz etwas oberhalb 50 Hz liegt, denn die Phasendrehung des Stromes in der Wicklung ohne Kondensator gegenüber der angelegten Spannung ist wegen der Serienwiderstände kleiner als -90°. Deshalb sollte in der anderen Wicklung eine leichte positive Phasendrehung vorhanden sein, damit sich zusammen 90° ergeben. Das erreicht man durch kapazitives Verhalten wie bei oberhalb liegender Resonanz. 108 Hz erscheinen jedoch etwas viel.
Der Grund kann folgender sein:
Bei normalem "bestimmungsgemäßem" Betrieb wird in den Wicklungen des Motors eine erhebliche Gegen-EMK induziert. Beispiel: Wenn in den Motorwicklungen die Gegen-EMK 3/4 der angelegten Spannung beträgt, wirkt auf die im Stillstand gemessene Impedanz nur 1/4 der Spannung. Nach außen erscheint die Impedanz deshalb 4-mal so groß, weil ja nur 1/4 des Stromes fließt. Damit erscheint auch die Induktivität 4-mal so groß und die Resonanzfrequenz liegt dann bei der Hälfte, also 54 Hz.
Diesen Effekt hat man natürlich nicht, wenn der Motor als Bremse oder Langsamläufer betrieben wird. Da stellt sich die Frage, ob der für Normalbetrieb vorgesehen Kondenator von 2µF überhaupt optimal ist für Bremsbetrieb/Langsamlauf.
Vorschlag: Wenn die Möglichkeit besteht, das Drehmoment/Anlaufmoment zu messen, dann das mal für Kapazitäten von zB 2/4/6/8 µF zu tun.
So ein Echo ist ermutigend, wenn man gerade mal einen kleinen Misserfolg eigefahren hat.
Ich möchte später detaillierter darauf eingehen, jetzt nur schnell eine Antwort hierauf:
Ferrograph,'index.php?page=Thread&postID=264567#post264567 schrieb:was konkret möchtst du eigentlich mit dem Wickelmotor aus dem Braun TG1020 bauen?
Dieses Ding hier fertig bauen, was xx Jahre so herumstand.
Das meiste, nämlich die Mechanik ist eigentlich fertig und auch schon getestet vor XX Jahren, und ich finde, das muss irgendwie jetzt mal mit einer gescheiten LW-Steuerung, wozu eben auch die Wickelmotorregelung gehört, komplettiert werden.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=264543#post264543 schrieb:Das kann ich nicht bestätigen. Mir springt da keine auf Anhieb nachvollziehbare Temperatur-Kompensation ins Auge.
Nunja, was ich mir so gedacht habe: Die am Emitterwiderstand des BU abgegriffene und geglättete Spannung verringert über das Widerstandsnetzwerk die Steuerspannung.
Ein kleines bisschen tut sie das auch, d.h. wenn ich die diesen Abgriff am Emitter des BU weglasse, steigt läuft die Geschichte thermisch noch viel schneller weg. Es wird halt der Temp. Gang des BC auch mit verstärkt ... Hätte ich mir auch vorher denken können.
Was die Eignung des Motors als langsam laufender Wickelmotor betrifft: Ist halt vom Hersteller so vorgesehen, und er erzeugt auch einen wirklich sehr schönen, ruckfreien und kräftigen Zug im Wickelbetrieb. Irgendwo habe ich mal den Begriff "Wirbelstrommotor" gelesen, vielleicht spielen diese Effekte auch eine Rolle?
In meinem Tonband-Selbstbau Nr. 1 habe ich auf dafür NICHT vorgesehene Papst-Außenläufer selbstbgefummelte Bandteller aufgeflanscht, und diese Motoren erzeugen bei gerade noch vertretbarer Verlustlleistung/Erwärmung immer noch eine ziemlich mieses Drehmoment.
ManiBo,'index.php?page=Thread&postID=264545#post264545 schrieb:Selbst bei kleinem Basisstrom vom BC557 leitet dieser und der BU wird "aufgerissen"
Genau das isses!
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=264546#post264546 schrieb:Nachtrag zu den ohmschen Widerständen: Den Unterschied von 168 zu 185 Ohm finde ich nicht sonderlich aufregend. [..] Es erscheint deshalb sinnvoll, die Wicklung mit dem höheren DC-Widerstand mit dem Serien-C zu betreiben, auch wenn der Unterschied nicht drastisch ist.
Danke für die Anmerkung, genau das habe ich "instinktiv" getan. Dass ich das "aufregend" fand, liegt vielleicht daran, dass ich nie vorher in meiner Bastelpraxis so etwas nachgemessen habe, sondern einfach auf Durchgang geprüft und angeschlossen.
bitbrain2101,'index.php?page=Thread&postID=264557#post264557 schrieb:diese Schaltung mit der Gleichrichterbrücke und dem Transistor gibt es bei Studer/Revox doch zu hauf.
Ja, das scheint damals Standard gewesen zu sein. An sich reicht mir aber das jetzt gefundene Schaltbild des Braun TG vollauf zur Bestätigung, dass ich damals, vor XX
Jahren, ohne Internet-Inspiration, schon mal nicht ganz falsch gedacht
habe.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=264561#post264561 schrieb:Bei den Revoxen A77 und B77 wird der Leistungstransistor relativ niederohmig mit 1 ... 1.5 kOhm an der Basis gesteuert.
Handelt es sich da nicht um den Tonmotor? Ich meine, irgendwo mal so etwas gesehen zu haben - ist aber für meinen Fall jetzt, glaube ich, nicht so wichtig. Ich denke, der Leistungstransisitor braucht unbedingt eine Stromsteuerung. Bei meinen Tests lief die Geschichte eigentlich ganz gut, wenn ich ihn einfach über 2,4kOhm über das einstellbare Netzgerät versorgte. Dann lief aber auch die Motorspannung thermisch hoch, deutlich langsamer, aber auch unbrauchbarr. Über einen Regelkreis unter Einbeziehung des Bandzuges ginge es bestimmt, warum ich das nicht will, habe ich oben schon erwähnt.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=264561#post264561 schrieb:Da stellt sich die Frage, ob der für Normalbetrieb vorgesehen Kondenator von 2µF überhaupt optimal ist für Bremsbetrieb/Langsamlauf.
Nunja, das Braun TG macht es auch genau mit diesem Wert, und außerdem gab es zu dem Zeitpunkt, wo ich die Motoren aus dem Ramsch gekauft habe, ein Zettelchen dazu, wo auch 2µF draufstand.
Nochmal Überlegungen zum Einsatz eines OpAmps - Handzkizze:
So etwa könnte es aussehen. Ich fürchte nur, dass die ganze vorhandene Infrastruktur da nicht passt, außerdem hätten wir wieder keine Stromsteuererung des BU, sondern so eine Art von komischen Komperator, der den Strom halt irgendwann in jeder Halbwelle an- und ausschaltet. Ich würde befürchten, dass der Versuch wieder ein Misserfolg wird. Man darf ja nicht vergessen, dass es sich hier nicht um eine Gleichspannungsversorgung des End-T handelt, sondern um 100Hz-Halbwellenimpulse!
Ich glaube, diese alte Elektronik kommt jetzt ins "Archiv". (Oder nochmal fotografiert fürs Erinnerunsalbum und entsorgt - nö, das bfinge ich nicht übers Herz)
Ich werde mir beim Chinamann einen Switch-Verstärker kaufen mit "TPA3116D2", der dann über einen kleinen Netztrafo die Motoren im Wickel- und Bremsbetrieb befeuert. Es fallen dann alle Optokoppler zwecks Netztrennung weg, und die ganze Steuerung läßt sich bequem per Software optimieren.
Was haltet ihr davon? Könnte funktionieren?
Habe eben mal ein paar Messungen gemacht, was die eigentlich im Wickelbetrieb "fressen", mit 16VA-Trafos kommt man da dicke hin.
Und außerdem könnte man mal ein bisschen mit der Frequenz und dem Phasenschieber spielen, und schauen, ob es sich ohne großen Aufwand noch weiter optimieren läßt.
So, iss ja nun fast ein Roman geworden - Danke für die Geduld, wer bis hierher gelesen hat.
deine "Kompensations"schaltung kompensiert weder den TK des Treibers noch den der Endstufe.
Die Pabst-Motore sind Drehfeld-Motore, keine Wirbelstrom-Motore.
Selbstbauer,'index.php?page=Thread&postID=264645#post264645 schrieb:Handelt es sich da nicht um den Tonmotor?
Sicher, die Wickelmotore werden nicht geregelt. Das ändert jedoch nichts daran, was sinnvoll ist. Die Nachteile einer Stromsteuerung sind in dieser Anwendung einfach zu groß. Außerdem ist es besser, den Emitterstrom zu steuern, als den Basisstrom.
Selbstbauer,'index.php?page=Thread&postID=264645#post264645 schrieb:Nunja, das Braun TG macht es auch genau mit diesem Wert, und außerdem gab es zu dem Zeitpunkt, wo ich die Motoren aus dem Ramsch gekauft habe, ein Zettelchen dazu, wo auch 2µF draufstand.
Das bezieht sich immer auf die normale Anwendung mit nahezu voller Geschwindigkeit an Nennspannung.
Maßgebend für deine Anwendung ist maximales Drehmoment bei Langsam-Lauf bzw Anlaufmoment. Ich bleibe bei meiner Vermutung, daß dazu größere Kondensatoren vorteilhaft sind.
Selbstbauer,'index.php?page=Thread&postID=264645#post264645 schrieb:So etwa könnte es aussehen. Ich fürchte nur, dass die ganze vorhandene Infrastruktur da nicht passt, außerdem hätten wir wieder keine Stromsteuererung des BU, sondern so eine Art von komischen Komperator, der den Strom halt irgendwann in jeder Halbwelle an- und ausschaltet. Ich würde befürchten, dass der Versuch wieder ein Misserfolg wird. Man darf ja nicht vergessen, dass es sich hier nicht um eine Gleichspannungsversorgung des End-T handelt, sondern um 100Hz-Halbwellenimpulse!
Diese Bedenken passen nicht recht. Maßgebend ist der mittelere Motorstrom.
Eine Steuerschaltung könnte so aussehen:
Die genannten Halbleiter sind keine Empfehlung, sondern willkürlich passend aus der Bibliothek des Simulators entnommen.
Selbstbauer,'index.php?page=Thread&postID=264645#post264645 schrieb:Ich werde mir beim Chinamann einen Switch-Verstärker kaufen mit "TPA3116D2", der dann über einen kleinen Netztrafo die Motoren im Wickel- und Bremsbetrieb befeuert. Es fallen dann alle Optokoppler zwecks Netztrennung weg, und die ganze Steuerung läßt sich bequem per Software optimieren.
Switch-Verstärker an Induktivitäten erzeugen immer Transienten hoher Spannung, an LC-Serienkreise kann es auch unangenehm werden. Switch-Betrieb von Kondensatoren geht idR schief (siehe LED-Leuchten an klassischen Triac-Dimmern). Switching-Signale sind in den Tonköpfen störender als etwas Netzbrumm.
Erst mal zur letzten Anmerkung:
Grundsätzlich finde ich Switch-Verstärker auch irgendwie bäh, und den Hf-Nebel will man auch nicht in den Geräten. Ich denke, dass man die Last dann sowieso langsam hochfahren und abschalten müsste. Mir ist nix besseres mehr eingefallen. Man könnte natürlich auch einen Analogverstärker nehmen, einen für jede Wicklung, oder das Ganze direkt ohne den zusätzlichen Trafo und und und und ... wird immer mehr Aufwand.
Vielleicht hilft mir Dein Schaltungsbeispiel aufs Pferd? Muss erst mal versuchen, es zu verstehen. Die Dreiecke stellen die Bezugsmasse dar? Wenn ich es umzeichne, werde ich es wohl kapiert haben, bin halt nur Bastler. Auf jeden Fall Prima, dass Du dir die Mühe machst, es käme auf den Versuch an.
Das mit den größeren Phasenschieber-C käme einfach auch auf den Versuch an.
Ich wollte, wenn es dann so weit ist, für die Bandzugeinstellung als Messgerät ein extra Hebelchen mit einer Rolle basteln, welches dann den Bandzug anzeigen kann. Anders ist das ja gar nicht zu optimieren. Aber vielleicht kann man ja das Drehmoment auch einfachst mit einem Gewicht und einem Bindfaden ermitteln, jedenfalls im Anlauf. Vielleicht wollten sich die Brauns auch bloß einen extra Umschalter für den C sparen. Die Frage wäre, ob sich Anlauf-Moment und Drehmoment beim Langsamlauf groß unterscheiden - ich glaube eigentlich nicht. Weißt Du was dazu?
Selbstbauer,'index.php?page=Thread&postID=264657#post264657 schrieb:Die Frage wäre, ob sich Anlauf-Moment und Drehmoment beim Langsamlauf groß unterscheiden - ich glaube eigentlich nicht. Weißt Du was dazu?
Nein, deshalb mein Vorschlag, das mal zu untersuchen. Als misstrauischer Mensch habe ich die beiden genannt, weil es ja sein könnte, daß das Drehmoment abhängig von der Rotor-Position ist und damit für sich noch keine sinnvolle Meßgröße, sondern erst der Mittelwert um den Umfang oder zumindest eine Halbperiode der Polwicklungen.
Wenn du nicht unbedingt die schon günstig ergatterten Pabst-Motore benutzen willst, wären "Gleichstrom"-Motore noch eine Alternative, wie sie in anderen Tonbandgeräten benutzt werden.
Dann gibt es keinen Ärger mit den 50Hz-Halbwellen oder Transienten von einer D-Verstärker/PWM-Steuerung.
Es sollten aber keine Schrittmotore sein, wie jemand anders vor kurzem allen Ernstes für Capstan-Antrieb vorschlug.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=264663#post264663 schrieb:Wenn du nicht unbedingt die schon günstig ergatterten Pabst-Motore benutzen willst, wären "Gleichstrom"-Motore noch eine Alternative, wie sie in anderen Tonbandgeräten benutzt werden.
Man könnte ja auch einen Flachriemen über den Außenläufer führen und diesen dann über einen DC-Motor ...
Nein, diese schönen Motoren müssen bleiben!
Und die Mechanik wird nicht zurückgebaut!!
Zu Deinem Schaltungsentwurf:
1) Der 10µF sozusagen als "Sieb-C" in DC-Zweig der Diodenbrücke wird natürlich bewirken dass der Flusswinkel durch den Mot noch kleiner wird. Aber getestet ist das schnell ... ich werde berichten. Ist schließlich sch..egal, wie der Spannungsverlauf über dem Mot. verläuft, wenn letzterer nur schön läuft ...
2) Der End-T ist ein ein Kleinleistungstyp, aber es kam ja wohl mehr aufs Prinzip an.
Den R16 auf den Emitter zu führen, ist natürlich prima. Hätte ich auch drauf kommen müssen, schon oft genug selber gemacht.
3) Die beiden Dioden D9 u D10 sollen vermutlich den Q4 schützen, begrenzt den Strom auf ca. 26mA, wenn ich richtig verstehe. Schaden sicherlich nicht.
4) Ein sehr tiefer Tiefpass mit 1µ (C5) - aber vermutlich ist das völlig OK und auf jeden Fall immer noch schnell genug für diese mechanischen Vorgänge.
So ganz klar ist mir allerdigs nicht, wie sich denn nun hier der Verstärkungsfaktor des Ganzen einstellen wird. Ist ein bisschen kompliziert.
Nun denn. Ich glaube, ich gehe jetzt erst mal in eine "mechanische" Testrunde und werde dann berichten, aber heute wird das nichts mehr.
Übrigens, man merkt ja ohne andere Testgeräte als den Fingern, wie z.B. Spaltpolmotoren "ruckeln", wenn man sie festhält, dieser Mot hier hat einen absolut gleichmäßigen Lauf, soweit spürbar.
Folgender Vorschlag.
Versuche es doch mal mit einem Spannungs/Stromkonverter.
Deine Pwm über RC Glied intrigieren um eine Spannung mit geriger Welligkeit zu erzeugen.
Mit Lm358 konvertieren und mit dem Ausgangsstrom den Bu speisen.
Ist auf jeden Fall linearer.
Gruß Mani
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hat einen speziellen Zweck:
Die Regelung versucht, die Spannung am Emitterwiderstand R13 gleich der Eingangsspannung Ve zu machen. Dadurch wird mittelbar der mittlere Motorstrom auf Ve/R13 eingestellt, egal ob mit oder ohne C6.
Wenn C6 fehlt und die Spannung am Collector von Q3 wegen der Nulldurchgänge der 50 Hz Wechselspannung zusammenbricht, versucht der Treiber Q4, den Strom zu erzeugen, wodurch er überlastet würde, wenn der Strom 100... 200 mA beträgt. Der Kondensator ist so gewählt, daß beim größten Motorstrom die Collectorspannung von Q3 noch groß genug ist, daß Q3 den Strom liefern kann. Zusätzlich bewirken R17 und die beiden Dioden D9 & D10 die von dir erkannte Strombegrenzung auf ca. 27 mA und bei Vp=15V eine Begrenzung der Verlustleistung auf pulsförmige 300 mW, im Mittel aber eher unter 100 mW. Das ist also ein doppelter Schutz für den Treiber Q4 so daß Betrieb auch ohne C6 oder mit kleinerem C6 möglich wäre.
Q3 ist hier ein Typ aus der Bibliothek mit (glaube ich) 200V/200mA. Die Leistungsdioden sind Fast-Recovery-Typen daraus. Gängigere Typen waren leider nicht darin enthalten.
Ähnliches gilt für den OP. Der LT1056A ist ähnlich dem LF156 ein früher FET-OP, der standardmäßig mit +-15V betrieben wird. In dieser Anwendung würde man eher zu einem Single-Supply Rail-to-Rail Typ greifen wie zB dem AD820, damit man mit 15V auskommt, aber am Eingang trotzdem Spannungen bis fast 0V zulässig sind.
Wie schon angedeutet, wird die "Verstärkung" bzw Ve -> < I_motor> Beziehung durch Ve/R13 hergestellt, also zB 2.2V -> 100mA.
C5 dient gleichzeitig der Siebung der Spannung von R13 in Richtung OP-Eingang und der Stabilität der Schaltung.
Normalerweise würde man die Siebung mit einem C links von R14 nach Masse herstellen. Dann würde die Regelung infolge ungenügender Phasenreserve jedoch unstabil. Man muß dann einen weiteren R in Serie schalten zum OP-Eingang und von da ein C zum Op-Ausgang legen, um ausreichend Phasen-Reserve wieder herzustellen. So, wie gezeichnet, geht es noch besser mit weniger Bauteilen. Diese Überlegungen gelten hauptsächlich bei Betrieb ohne C6. Mit geeignet dimensioniertem C6 schlagen die Nulldurchgänge der 50 Hz garnicht zur Spannung an R13 durch und die Siebungserfordernisse sind geringer.
Wo ich grad noch mal auf die Schaltung blicke, geht mir durch den Kopf:
Vermutlich geht es noch einfacher, indem man Q4, Q3, D9, D19, R17 & R16 durch einen Power-MOSFET ersetzt.
MfG Kai
Nachtrag: Den letzten Gedanken habe ich eben mal mit einem IRF710 in der Simulation ausprobiert: funktioniert ebenso, ist übersichtlicher und kommt ohne schutzbedürftigen Treiber aus. Nur der OP muß mit dem "Hintern" etwas höher kommen entsprechend der Schwellspannung am Gate des FET.
Hier ein Update des Regler-Modells mit MOSFET und Single-Supply OP AD820:
Das Motor-Modell enthält nun auch die zweite Wicklung mit dem Phasenschieber-Kondensator, aber keine Gegen-EMK. Das Modell gilt also eigentlich nur im Stand oder bei sehr geringer Geschwindigkeit.
Mit 2 µF beträgt die Phasenverschiebung etwa 180° statt 90°. Außerdem ist der Strom durch L4 deutlich kleiner als der durch L3.
Bei 8 µF beträgt die Phasenverschiebung etwa 90°. Der Strom durch L4 ist nun aber deutlich größer als der durch L3. Damit sie etwa gleich werden, muß man den Serienwiderstand auf den doppelten Wert anheben.
Das RC-Glied R10-C6 zwischen den OP-Eingängen reduziert die Schleifen-Verstärkung bei hohen Frequenzen. Anderfalls gibt es eine Resonanzspitze im Frequenzgang jenseits 1 MHz.
Die Regelbandbreite läßt sich durch einen Kondensator vom Gate des MOSFET nach Masse reduzieren.
So, es geht (endlich) weiter mit meinen "Motorforschungen". Vor weiterer Schaltungsentwicklung erschien es mir sinnvoll, erstmal gewisse mechanische und elektrische Daten des Motors zu ermitteln.
Dieser Galgen hier sollte der Ermittlung von Drehmoment und Beschleunigung bei verschiedenen Spannungen und unter Belastung dienen. Die Umlenkrolle wurde mal aus einem Druckerfarbband gewonnen und die Lauffläche für Tonbandbreite abgedreht. Hierfür langts. Die Klammern als Gewichte ausgewogen.
Der Motor bekam eine Nase aufgeklebt, die er regelmäßig in die Gabellichtschranke steckt. Ein Arduino hält das fest, zählt die Mikrosekunden und liefert das Ergebnis dem Computer, wo sie mittels dem unglaublich flexiblen und fabelhaften Programm Gnuplot ausgewertet werden. (früher habe ich so etwas mit der Tabellenkalulation versucht – das ist gegen das Plotprogramm wie Kinderwagen gegen Porsche.
Die nachträglich markierten Abschnitte zeigen, wie die Klammern fahrstuhlmäßig nach oben gezogen werden, anschließend sausen sie bei stromlosem Motor wieder runter. Wir sehen zwei Messungen mit verschiedenen Spannungen und Gewichten einschließlich des ganzen Gedöhns der manuellen Eingriffe.
Meine Idee, gleichzeitig aus der Beschleunigung ermitteln zu könnnen, wie sich das Drehmoment bei Bewegung entwickelt, ließ sich nicht durchführen – zu kurze Mess-Strecke! Dabei wäre es relativ einfach, per Formel eine gleichförmige Beschleunigung dazu malen zu lassen. Aber mir scheint, man sieht auch es auch so, dass es reicht das Anlaufmoment zu ermitteln.
Schließlich hat das Genie Galileo Galilei über 40m Höhe des schiefen Turms von Pisa für seine Fallgesetze gebraucht, da sollte es bei mir eine Schrankhöhe tun?
Gut, es schien mir sinnvoll, noch einmal zum „Motorprüfstand” zurückzukehren. Der Bandteller ist leicht abzuschrauben, damit ist eine Lochscheibe aus Pappe aufzubringen mit 8 Messpunkten pro Umdrehung – alles wesentlich genauer und feiner! Wenn ich gewusst hätte, wie langwierig so ein simples Pappding auszuschneiden und einigermaßen genau zu stanzen ist, hätte ich es vielleicht gelassen. Irgendwie wollte der Arduino nicht richtig zählen.
Ein Oszillogramm (Ausschnitt) enthüllt das Geheimnis – es ist doch noch zu ungenau! Danach habe ich erstmals Pappkarton mit einem Minifräskopf nachbearbeitet – jetzt geht es richtig.
Weil es so schön bunt ist, noch ein Gnuplot. Er enthüllt u. a, dass der Mot in der Waagerechten wesentlich leichter anläuft, vermutlich weil sein ganzes Gewicht auf dem Lagerspiegel liegt. (der untere Graph) Hier sind auch nur 7 Löcher aktiv, infolgedessen fällt die Drehgeschwindigkeit scheinbar in jeder Umdrehung massiv ab. Das grüne und blaue Gekurve zeigen das Motörchen dann wieder beim Gewichtsheben, einmal mit kleinerem Gewicht freiwillig und einmal mit Anstoßen. Interessant fand ich auch die obere Kurve, Leerlauf-Drehgeschwindigkeit bei verschiedenen Spannungen. Bei der vierten Spannugsstufe macht der Arduino nicht mehr mit – die Grenze liegt aber nicht in der Rechengeschwindigkeit, sondern an der seriellen Datenübertragung!
Alles im Eimer! Mittels Küchenwaage ließ sich auch leicht das Anlaufmoment ermitteln, gleichzeitig habe ich die Frage geklärt, wie sich versch. Phasenschieber-Cs darauf auswirken. Leider ist die Küchenwaage nicht sehr genau (der Tara-Punkt lief weg), und außerdem ist die ganze Anordnung doch recht elastisch und man weiß nie, ob man das Anlaufmoment oder das Bremsmoment für den Rückschwung misst. Hier die entsprechenden Plots:
Spannung vs. Hubkraft bei verschiedenen Cs. Wer will, mag sich das in Newtonmeter oder dyn umrechnen. Aber ein Ergebnis ist völlig klar: der 2µF-C ist zu klein! Ich denke, ich werde auf 2,5 oder 2,8 µF hochgehen, bei 4 µF nimmt das Drehmoment schon wider eindeutig ab.
So, demnächst geht es endlich wieder ernsthaft an die Elektronik. Bis zum nächsten mal!
danke für diesen vorbildlich investigativen Ansatz !
Da kommt richtig Freude auf, nur getrübt durch die verspürte Notwendigkeit, sich die Meßkurven genauer ansehen zu müssen und zu begrübeln, was man da eigentlich sieht und was man daraus schließen kann.
Ich bin natürlich auch enttäuscht, daß meine Behauptung, ~8µF seien wohl bei kleiner Geschwindigkeit eher richtig, keine Bestätigung findet. Ob das wohl daran liegt, daß das Motor-Modell mit konstanten Induktivitäten doch zu weit von der Realität entfernt ist ?
Aus der dritten Grafik würde ich schließen, daß bei Spannungen unter 70V 3µF gute Wahl wäre (von den getesten Werten).
Selbstbauer,'index.php?page=Thread&postID=265277#post265277 schrieb:mittels dem unglaublich flexiblen und fabelhaften Programm Gnuplot ausgewertet
Gnuplot verwende ich auch sehr gerne - es hat seine Grenzen, ist aber für vieles unglaublich praktisch
Selbstbauer,'index.php?page=Thread&postID=265277#post265277 schrieb:Die nachträglich markierten Abschnitte zeigen, wie die Klammern fahrstuhlmäßig nach oben gezogen werden, anschließend sausen sie bei stromlosem Motor wieder runter. Wir sehen zwei Messungen mit verschiedenen Spannungen und Gewichten einschließlich des ganzen Gedöhns der manuellen Eingriffe.
Meine Idee, gleichzeitig aus der Beschleunigung ermitteln zu könnnen, wie sich das Drehmoment bei Bewegung entwickelt, ließ sich nicht durchführen – zu kurze Mess-Strecke! Dabei wäre es relativ einfach, per Formel eine gleichförmige Beschleunigung dazu malen zu lassen. Aber mir scheint, man sieht auch es auch so, dass es reicht das Anlaufmoment zu ermitteln.
Ich habe zwar Deinen Ansatz noch nicht vollständig durchdrungen - dazu müsste ich die mechanischen und und vor allem elektrischen Grundlagen von Drehmoment und Leistung am Elektromotor mal wieder auffrischen - glaube aber, dass die markierten Abschnitte schon reichen würden, mit einer Funktion zu vergleichen oder sogar deren Parameter anzupassen. Es gab schon bedeutende Entdeckungen, die auch nicht viel mehr Daten hatten: https://arxiv.org/abs/hep-ex/9503002
Kennst Du die Fit-Funktion in Gnuplot? Man kann eine Funktion definieren, und dann deren Parameter per χ²-Fit an die Daten anpassen lassen. Mit aller gebotenen Vorsicht, was die Behandlung der Unsicherheiten angeht, aber darum geht es ja erstmal nicht.
Falls Du zufällig noch die Messdaten für die beiden ersten Plots in Textform hast, wäre das interessant.
mir erschließt sich nicht, wie in der ersten Grafik die verschieden steilen Aufwärts-Abschnitte der grünen und der violetten Kurve zustande kommen.
Das Drehmoment des Motors wird durch den fließenden Strom erzeugt.
Deshalb ist es sinnvoller, mit Strom- statt Spannungsspeisung zu arbeiten. Bei Spannungsspeisung nimmt mit zunehmender Drehgeschwindigkeit der Motorstrom ab, dadurch auch die Beschleunigung, bis irgendwann gleichförmige Geschwindigkeit erreicht wird.
Für die Messung des Anlauf-Momentes würde ich eine andere Methode vorschlagen, die kein Geschwindigkeitsproblem erzeugt.
Grundgedanke: den Motor gegen eine Federwaage (zB bis 1 kp) an einem geeigneten Hebelarm/Rad ziehen lassen. Speisung mit geeigneter Spannung und Messung des Stromes. An der Federwaage kann man dann direkt die Kraft ablesen. Der Motor steht nahezu. Wenn man seine Halterung um 90° variierbar gestaltet, kann man noch prüfen, ob das Drehmoment vom Positionswinkel abhängt.
Wie man in der Fachliteratur zu "single phase induction motors" nachlesen kann (zB hier: ) https://www.allaboutcircuits.com/textboo...on-motors/ https://goodsonengineering.com/wp-conten...-Motor.pdf
ist der Kondensator eines "permanent-split capacitor motors"/"PSC-motor" (englische Bezeichnung) immer deutlich kleiner als der Start-Kondensator eines "Capacitor-run motor induction motors".
Das maximale Drehmoment erreicht er deshalb mit dem kleinen Kondensator erst bei höherer Drehzahl.
Vielen Dank für Euer Interesse an meinen Basteleien! Ich finde das sehr ermutigend.
Ich habe das Gnuplot-SKript für Grafik #1 ("up_down") nebst den beiden Datenfiles mal in einen tar-Ball gepackt und hänge den mal an, weil Andreas nachgefragt hatte. (hoffentlich habe ich mich bei den Formeln nicht blamiert) So, ich sehe gerade, er mag keine gepackten Archive. Dann muss ich wohl einzeln hochladen. (oder mag er nur das tar-Format nicht?) (getestet, Textdateien gehen auch nicht, ja was dann?) Wenn der Wunsch weiter besteht, kann ich es auch noch direkt in den Post einfügen, ist ja reiner Text das alles.
Aber vielleicht doch noch mal etwas detailierter zum Entstehen?:
Die elektronische Seite: Die Lichtschranke triggert einen Interrupt-Eingang eines Arduinos, wo der jeweils aktuelle Stand des µsec-Zählers gespeichert wird. Die Differenz zum jeweils vorhergehenden Wert wir an den Computer geschickt und bildet das Gnuplot-Datenfile.
Wir haben also die Zeit in µs für eine Umdrehung des Motors.
Am Bandende hängt ein Gewicht. Das Band ist über die Umlenkrolle oben am Schrank geführt und das Gewicht liegt vor Start auf dem Boden auf. Wenn der Motor startet, wird das Gewicht nach oben gezogen, wobei wie beschrieben die Zeit pro Umdrehung gestoppt wird. Wenn er oben ist, habe ich den Motor manuell abgebremst, Strom ausgeschaltet und es geht wieder abwärts, wo auch wieder manuell gebremst werden muss, sonst reißt der Schwung des Motors das angeklebte Band ab. Es entstehen natürlich ebenfalls Zeitmesspunkte, und diese Werte habe ich nicht aus dem Datenfile rausgelöscht. Die Abfahrt ist erheblich schneller, weshalb die Kurve dort steiler ist, und da die Drehrichtung keine Rolle spielt, sieht man einfach eine größere Beschleunigung. Ach die Pausen bei den manuellen Eingriffen sieht man auch deutlich.
That's all.
Damit man aus dem Wirrwarr besser erkennt, welches die eigentlich interessierenden Kurven sind, habe ich die entsprechenden Abschnitte nachträglich markiert. Bei der einen Kurve mit den 27 Volt und den 7,5g-Gewicht lief der Mot gerade so von alleine an, bei den 44V mit 30g musste ein ganz leichter Anstoß gegeben werden. All das ist, wenn man es denn weiß, an den Plots abzulesen. (Sorry, hätte vielleicht gleich diese Erklärung geben sollen.)
Stichwort Federwaage: Meine Anordnung mit dem Gewicht-im-Eimer-auf-Waage-Anlupfen ist doch das exakte Pendant, oder?
Stichwort Anlaufkondensator. Ich habe weitere Untersuchungen gemacht, während ich auf die Lieferung von Leistungs-Fets und ein paar Kondensatoren warte, und zwar mit Rutschkupplung und den C-Werten 2 sowie 2,5µ. Hier die Anordnung:
Der "Motorprüfstand", besser das Brettchen, steckt senkrecht im Schraubstock. Daneben wieder die inzwischen auch nicht genauer gewordene Küchenwaage, mit einem kleinen Bleiakku als Gewicht beschwert. Als Rutschkupplung liegt eine Vlies-Schlaufe über dem Motor, diese erleichtert oder erschwert (je nach Drehrichtung) das aufliegende Gewicht, so dass man quasi direkt (Motorradius mal Gramm) das Drehmoment ablesen kann. Die Drehzahl wird wieder mit der Lochscheibe per Frequenzmessung festgestellt; dieses mal aber alles nur per Hand aufgeschrieben. Ich habe deshalb auch keine Kurven zu bieten. Außerdem habe noch die "Kraftstationen", meine Netzgeräte mit Sek-Anzapfung hinten für sichere Netztrennung und das gute alte "Softstart-Fußpedal von Omas längst verschrotteter Nähmaschine mit ins Bild gerückt.
Getestet wurden Bremsmomente von etwa 14p * 3,5cm bis 190p * 3,5cm und Drehzahlen von 0.3 U / sec bis ca. 22 U / sec. Bei verschiedenen Cs. Es hat sich aber eigentlich am Ergebnis nichts geändert, es bestätigen sich aber Kays Aussagen und weitere Tests werde ich dann erst wieder mit Regelelektronik machen.
So, schönen Sonntag noch! Und, wie gesagt, Euer Interesse freut mich!
Ach, noch einen Anhang - die alte Elektronik von damals, also die Motor-Endstufen, die ihr schon kennt, sowie einen elektronisch umschaltbaren Wiedergabe-Verstäker sowie die recht bombastischen Lösch- u. Vormagnetisierungs-Erzeugung, Quarz auf 100kHz.
Brauch'mer dann alles so nicht mehr, schade.
irgendwo wird gesagt, welche File-Extensions zulässig sind.
zip ist erlaubt. Da kann man alles reinpacken, was nicht erlaubt ist.
Selbstbauer,'index.php?page=Thread&postID=265370#post265370 schrieb:Stichwort Federwaage: Meine Anordnung mit dem Gewicht-im-Eimer-auf-Waage-Anlupfen ist doch das exakte Pendant, oder?
Nein. Das Gewicht ist konstant.
Die Federwaage wird gedehnt und erhöht proportional die Gegenkraft, bis der Motor nicht mehr dagegen ankommt.
Vielen Dank für Deinen Beitrag,
aber: Sicherlich doch, Siehe Beitrag #26, Stichwort "Alles im Eimer". Wurde wohl von mir nicht hinreichend beschrieben. Das Gewicht im Eimer auf der Küchenwaage ist so gewählt, dass der Motor es nicht (Über Band und die Umlenkrolle oben) hochheben kann. Infolgedessen zeigt die Waage eine "Erleichterung" an, die genau dem Bandzug entspricht. Und elastisch (Band, Eimergriff) ist die Geschichte auch. Vielleicht sogar schon zu elastisch.
Die heutige Messung mit der Rutschkupplung hingegen zeigt (oder soll zeigen) das Drehmoment bei bestimmten Drehzahlen.
Erst habe ich nochmal "Gewichtsheben" mit dem Motor gespielt, eine neue, bessere Küchenwaage kam zum Einsatz und eine vereinfachte mechanische Testanordnung. Im Diagramm die tatsächlichen, gemessenen Werte der geprüften Motor-Cs. Die Ergebnisse für den nominellen 3µF-C habe ich ein 2. mal überprüft, Abweichungen ergeben sich vermutlich aus leichten Unterschieden im mech. Aufbau.
Bei der Schaltung habe ich mich weitestgehend an den Entwurf von Kaimex vom 9. Juli gehalten. (so lange ist das schon wieder her?! - aber es ist eben nicht die beste Bastelzeit gerade)
Als Leistungs-FET kommt ein IRF840 zum Einsatz. Zuerst hatte ich einen IRF640 eingelötet, der aber ein reiner Schalt-Typ ist und für den Linearbetrieb eigentlich nicht geeignet. Funktionierte aber trotzdem, auch im Dauertest, mit Kühlkörper-Temp bis über 50°C. Der Gleichrichter ist eine einfache, fertige Diodenbrücke, der OpAmp ist ein ganz normaler TL082. Die eine Hälfte davon dient zur Erzeugung einer virtuellen Masse. Hier das entscheidenden Schaltungsdetail. Mit verschiedenen Werten für den "Ladekondensator" über der Diodenbrücke habe ich auch experimentiert, tatsächlich sind 10µF am besten geeignet. Bedenken habe ich ein wenig, weil es bloß ein (bzw 2 parallel geschaltete) Elko ist, aber in Schaltnetzteilen halten die Dinger ja auch lange durch. Ein neues Mini-Doppel-Netzteil mit einem neuen Trafo für die Versorgung der Ansteuerschaltung musste ich auch aufbauen, der vorhandene, uralte Trafo wurde glühend heiß bei dem Versuch, ihm eine höhere Spannung zu entlocken - ist wohl bloß für den Betrieb über Vorwiderstand geeignet, obwohl "Netztrafo" draufsteht.
Sorry, EDV will gerade nicht weiter - mache später weiter,
Selbstbauer,'index.php?page=Thread&postID=267258#post267258 schrieb:Als Leistungs-FET kommt ein IRF840 zum Einsatz. Zuerst hatte ich einen IRF640 eingelötet, der aber ein reiner Schalt-Typ ist und für den Linearbetrieb eigentlich nicht geeignet.
Die Kennlinien vom IRF640 und des IRF840 sind sehr ähnlich. Die Haupt-Unterschiede sind die maximale Drain-Source-Spannug: 200 V beim IRF640, 500 V beim IRF840. das schlägt sich auch im minimalen Kanalwiderstand nieder (neben der Anzahl intern parallel geschalteter FETs): 0.18 Ohm gegen 0.85 Ohm. Maximale Ströme: 18 A / 8 A. Die Eingangskapazitäten sind etwa gleich (1300 pF), die Ausgangs- und Reverse-Transfer-Kapazitäten sind dafür beim IRF640 etwa doppelt so groß.
Für Linearbetrieb sind beide gleich gut geeignet. Dafür ist die Kennlinie ausschlaggebend. Die hohe Eingangskapazität begrenzt die maximale Schalt- bzw Regelgeschwindigkeit, wenn zum Umladen nur begrenzt viel Strom zur Verfügung steht (wie bei jedem OP).
Ein IRF710 (400V, 3.6 Ohm, 2 A) würde vermutlich für die Anwendung auch ausreichen, hat aber nur 170 pF Eingangskapazität.
Hallo Kaimex,
danke für deine Antwort! Was mich letztlich veranlasste, die FETs zu wechseln war, dass der 840er beim Reichelt vorrätig war, wo ich auch einen neuen Kleintrafo bestellen musste. Außerdem ist beim 640 kein "save operating area" für DC angegeben, was aber eigentlich nur bedeutet, dass er dafür nicht spezifiziert wurde, nicht, dass er dafür ungeeignet ist. Die Gate-Schwellen-Spannung des 840 liegt auch etwas niedriger, was aber in dieser Schaltung letztlich egal ist.
So, nun weiter mit meinen Erfahrungen mit der Schaltung:
Die Eingangsspannung wird hier zum Austesten schlicht über ein Poti vorgegeben. Es ergibt sich eine linealgerade Kennlinie. Ich hatte mir schon Gedanken gemacht für die Steuersoftware mittels Look-Up-Tabelle oder son Kram, das wird aber nicht nötig sein! Hier ein Blick auf Steuerspannung, Motor-Strom und Spannung sowie die Aussteuerungsgrenze am Gate:
Man sieht recht gut, dass die Anordnung bis ganz knapp unter die Versorgungsspannung linear funktioniert. Im Wickelbetrieb werde ich wohl die Betriebsspannung noch etwas erhöhen, aber auch so gibt es (gefühlt) schon ein hübsches Drehmoment. Für den Schnell-Lauf wird das Ganze überbrückt werden, nur die Abwicklspule wird als Bremse tätig.
Als letzten Test habe ich statt der Gleichspannung zur Steuerung des Ganzen mal ein PWM-Signal von 470 Hz (wie beim analogen Output des Arduinos) und einem Tastverhältnis von 1 .. 99% eingespeist. Funktioniert ebenfalls völlig einwandfrei, und zwar auch ohne weitere Glättung der PWM. Völlig überrascht hat mich dabei aber, dass das Rechtecksignal dann auch an der Source (Punkt "S" im Schaltbild) völlig unverzerrt vorhanden war. Erst in der Nähe der Vollaussteuerung wird es allmählich von den "hochgeklappten Sinus-Halbwellen" abgelöst. Eigentlich sollte doch der Integrator 10k / 1 µF das glatt bügeln?! Ich habe 'ne Weile gebraucht, bis ich das kapiert habe, wundere mich aber immer noch. Wenn man die Motorspannung direkt anguckt, sind dann nämlich KEINE Anteile der PWM sichtbar.
Im praktischen Betrieb später werde ich aber die PWM vom Arduino dann doch noch durch ein passives RC-Glied sieben. Man will ja eigentlich keine starken magn. Wechselfelder in relativer Nähe zu Magnettonköpfen. Aus dem gleichen Grunde werden die Zugmagnete für Bandführung und Andruckrolle ebenfalls mit "glattem" DC gespeist. Die Motorsteuerung geschieht dann wegen der nötigen Potentialtrennung über Optokoppler, alles schon vorgetestet und ausprobiert, muss "nur" noch eingebaut werden.
So, jetzt geht es erst mal wieder ein bisschen mit dem Lötkolben weiter.
Unten sieht man die beiden Opto-Koppler, über die das PWM-Steuersignal vom Potential der Motortreiber getrennt wird. Mit den Potis ist die max. Steuerspannung einstellbar. Die PWM wird über ein einfachws passives RC-Glied geglättet und dem pos. Eingang des OpAmps zugeführt. Am neg. Eingang haben wir, wie schon weiter oben beschrieben, die Gegenkopplungsspannung vom Source-Widerstand des FETs.
Außerdem sieht man, dass mir ein IC beim Einbau ein wenig verrutscht ist, das tut der Funktion aber keinen Abbruch.
Und hier das Ganze auf dem Prüfstand. Funktioniert einwandfrei. Je nach Tastverhältnis bzw. Steuerspannung wird der Motor sogar wärmer als der Kühlkörper. Mal sehen, wie das dann im Gerät bei echtem Bandlauf wird.
Die neuen Motorkondensatoren sind eingebaut, verdrahtet und festgezurrt, Platinenhalter wieder eingebaut, Platinen werden eingeschoben. Bin froh, dass ich sie nicht festgeschraubt habe, denn ich vermute mal, bis alles läuft, müssen sie noch etliche male raus- und reingeschoben werden. Schnell noch ein Foto, ehe alles unter dem Verhau der aufgesteckten Drahtverbindungen verschwindet. In den rechten Einschub kommt dann die Steuerung des Ganzen einschließlich Treiber für Optokoppler, Relais, Anzugmagneten.
Sozusagen als Pausenfüller: Ein weiterer Papst-Außenläufer
Hallo Tonbandfreunde,
ich bleibe am Ball - es dauert halt noch ein Weilchen, bis ich wieder neue Ergebnisse präsentieren kann.
Inzwischen präsentiere ich noch einen schönen Papst-Motor aus meiner Sammlung, der sicherlich damals Wickelmotor geworden wäre, wenn ich nicht dann noch die mit fertigen Bandtellern gefunden hätte. Es wäre auch nicht so ganz einfach geworden, dafür Bandteller mit einer vernünftigen Verriegelung herzustellen. Außerdem hat er ein "gefühlt" schlechteres Anlaufmoment, auch bei Erhöhung des Motor-C - einen Messaufbau wollte ich jetzt aber nicht extra erstellen.
Vielleicht erinnert sich jemand, dass ich mich am Anfang dieses Threads darüber gewundert hatte, wie unterschiedlich der Widerstand der Wicklungen beim ROT-26-usw ist. Erst dadurch bin ich ja auf die Idee gekommen, die Wicklungen könnten vielleicht nicht gleichrangig sein.
Hier bei diesem Motor ist er ziemlich exakt gleich, ich messe an den drei Anschlüssen 264,3 - 264,4 - 265,2 Ohm.
So, für mich ist das Thema Wickelmotor hiermit erst mal "durch". Ich werde dann, wenn es Neuigkeiten zu berichten gibt, einen neuen Thread mit dem Titel "Bandmaschine selbst gebaut" oder ähnlich eröffnen. Bis dahin vielen Dank für Euer Interesse!
wenn hinter den drei Anschlüssen die üblichen 2 Wicklungen liegen, zwei von deren vier Anschlüssen verbunden, wie willst du da 3 fast gleiche Widerstände messen ?
Wenn zwei Wicklungen gleichen Widerstand haben, müßte der dritte Wert die Summe sein (sonst auch), also doppelt so groß.
Oder ?
Bei Dreieckschaltung assoziiere ich immer Drei-Phasen-Anschluß, was hier aber wohl nicht beabsichtigt ist.
Bei Motoren mit einem Hilfs-Kondensator nehme ich an, daß es sich um ein Drehfeld-System mit 90°Phasendrehung und zwei Wicklungen unter 90° oder höherzahliger Symmetrie handelt.
Insofern wundere ich mich weiter.
Gibt es über diese Motore noch technische Unterlagen ?
Ich weiß von dem Motor auch nichts weiter als was da aufgedruckt steht, und die Suche gibt nichts her. Niemand gibt technische Daten irgendwelcher Teile aus der Vor-Internet-Zeit ein, außer es sind irgendwelche immer noch aktuellen Ersatzteile. Die Wicklungs-Widerstandswerte lassen für mich auch auf Stern-oder Dreieckschaltung schließen. Sein Anlaufmoment ist nicht besonders, aber wenn er läuft versucht er die Drehzahl zu halten. Hatte immer mal vor, ihn für eine kleine Schleifscheibe zu verwenden, aber das ist momentan nicht meine Baustelle. Wurde eben vor XX Jahren verramscht, und ich habe ihn meiner Sammlung einverleibt ...
Zumindest bei den Revox A/B77 (G36 ist mir zu alt ) und auch bei einigen Studer ist der Capstanmotor trotz Betriebskondensator in Sternschaltung/Dreieckschaltung gezeichnet (haben auch tatsächlich "nur" drei Anschlussleitungen und messen sich entsprechend) und der Wickelmotor mit zwei Spulen in 90Grad (haben auch vier Anschlüsse bzw. zwei Paare).
Danke für die Hinweise,
aber da frage ich (mich) immer noch,
ob da wohlmöglich Motore für Drei-Phasen-Antrieb mit 2-Phasen-Ansteuerung sub-optimal genutzt werden.
MfG Kai
Nachtrag: Spezieller Dank an Peter für den Hinweis auf die "Steinmetz"-Schaltung und an die Wikipedia, https://de.wikipedia.org/wiki/Steinmetzschaltung
die meinen Verdacht bestätigt. Wo bleibt das Positive ? -> Wieder was dazu gelernt.
Nachtrag2:
Hier gibt es richtig kritische Anmerkungen zum Betrieb von Drehstrom-Motoren mit Steinmetz-Beschaltung am Einphasen-Netz: https://info.elektro-kahlhorn.de/drehstr...schaltung/
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