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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehzahlregler für AC - Motor


Autor: Manuel (Gast)
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Hallo !

Wieder einmal stehe ich vor einem Hardware Problem und ich hoffe es
kann mir jemand dabei helfen.
ich möchte mit dem AVR Atmega8 per PWM einen Drehzahlregler
programmieren zum Betrieb eines Wechselstrommotors mit folgenden
Kenndaten:

Schleifring-Läufer aus Küchenmaschine
Leistung: 600W
Spannung: 230V AC

Die Programmierung ist bereits fertig, zu testzwecken hab ich ein
Power-Mosfet angesteuert und auf - Gleichstrom-Basis -  mit
Gleichstrom-Motor das Programm getestet. Ergebnis : funktioniert!

Mit was für einem Bauteil könnte ich diese große Last und dazu noch
Wechselstrom schalten? Wenn jemand was weiss: genauer Typ , dieses
Bauteil müsste ca. 5 Ampere AC mühelos schalten.

Der Motor stellt ausserdem eine induktive Last dar, muss ich
zwangsläufig noch mit galvanischer Trennung arbeiten ?

freue mich über Lösungsvorschläge !

Gruß, Manuel

Autor: Christof Rieger (Gast)
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für gewöhnlich arbeitet man bei Netzspannungen mit Triacs und einem
Phasenanschnitt.

Autor: Wolle (Gast)
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Galvanische Trennung ist in der Nähe von 230V~ Netzspannung immer
angebracht; hat aber nichts mit der Lastart (induktiv oder kapazitiv)
zu tun.

Autor: Christof Rieger (Gast)
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Habe bei Ohmischen Lasten mit den AVR auch ohne Galvanische Trennung
schon ordendliche Erbebnisse erzielen können. Die Dinger schmieren
nicht so leicht ab. Induktivelasten sind zugegeben aber nochmal ne
andere Gewichtsklasse. Ruckzuck erzeugt man Spannungspeeks vom mehreren
1000V

Autor: Manuel (Gast)
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Ja das Problem mit dem Triac zu lösen hab ich mir auch schon überlegt.
Aber der Triac funktionertja, wie du schon geschrieben hast per
phasen-Anschnitt-Steuerung. Das bedeutet um eine Unterschiedliche
Motor-Drehzahl zu erhalten müssen unterschiedliche Spannungs-Niveaus
auf den "Zünd-Eingang" des Triacs gelegt werden, und genau das ist
das Problem. ich habe nur "an" oder "aus" !! ich habs ich brauche
ein elektronisches Last-Relais für hochstrom-anwendung..
wer weiss da was genaues, oder kennt sich damit aus??

Autor: Profi (Gast)
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Nein, keine verschiedenen Spannungsniveaus, sondern der Zuendzeitpunkt
ist entscheidend, das Triak wird digital angesteuert.

Ich habe gute Erfahrungen mit den MOC30xx Opto-Triaks zur Ansteuerung
des grossen Triaks gemacht.
Damit loest Du gleich zwei Aufgaben: Phasenrichtige Ansteuerung des
Gates und galvanische Trennung.
Fuer eine Phasenanschnitt brauchst Du einen MOC ohne ZeroCrossSwitch.

Wenn Du so was traeges wie einen Motor oder eine Heizung ansteuern
willst, eignet sich evtl. auch eine langsame PWM-Schaltung mit einem
MOC mit ZeroCrossSwitch. Du schaltest einfach ein paar Halbwellen ein
und dann wieder ein paar Halbwellen aus.
Vorteil: keine HF-Stoerungen durch Anschneiden der Phasen, das Schalten
findet in den Nulldurchgaengen statt.
Auch das Kraftwerk freut sich ueber weniger Oberwellen (das mit dem
Anschneiden und das Gleichrichten (die Leistung wird fast nur waehrend
der Zeit maximaler Spannung gezogen, um die Cs zu laden) ist inzwischen
echt ein Problem fuer die EVUs geworden).

Ob Du das PWM-Signal mit der Netzfrequenz syncen musst?? Glaub ich
nicht mal. Wenn der Motor zu unruhig/ruckartig laeft: ja.

Autor: Reinhard Biegel (Gast)
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Hallo!

Ich denke schon, dass das ganze netzsynchron laufen muss.... ergibt ja
eine viel größere Leistung wenn ich kurz nach dem Nulldurchgang
einschalte, oder beim Spannungsmaximum! Beim nächsten Nulldruchgang
schaltent der Triac wieder ab. Der Motor wird deswegen nicht unruhig
laufen, aber mit der falschen Drehzahl.

mfg
Reinhard

Autor: Christof Rieger (Gast)
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Ich denke, ob galvanisch getrennt oder nicht ist eine Frage woher der
AVR seine Bediensignale beziehen soll. Soll die Steuerung über einen PC
oder ähnliches laufen ist eine galvanische Trennung zwingend. Soll aber
ein Poti und/oder ein Drehzalgeber verwendet werden, ist das nicht
unbedingt nötig.
Bei nicht galvanischer Trennung kann man sehr einfach vorgehen.
TIC225 als Triac verwenden.
A1 des Triac und VCC des AVR mit L1 verbinden.
Ausgangs Pin des AVR über 150 Ohm mit G des Triac verbinden.
GND des AVR mit -5V gegenüber L1 verbinden.
Die Triacs haben einen sleichmässigeren Zündstrom wenn sie negativ
gezündet werden. Logisch Null schaltet den Triac ein.
Zur Nuldurchgangserkennung:
Z-Diode 4,7V mit Kathode an L1. Anode an Inputpin des AVR und 1MOhm von
Anode zum N-Leiter.
Immer wenn die Polarität an dem Pin wechselt war ein Nulldurchgang und
ein Timer kann geresetet werden.

Autor: Profi (Gast)
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Christof:
das mit der negativen Zuendung wollte ich auch schreiben, das ist aber
nur die zweitbeste Wahl (wennauch viel einfacher), am besten ist immer
noch phasengleich, d.h. bei positiver Halbwelle mit pos. Gatespannung,
bei neg. mit neg.

Außerdem ist mit dem MOC der uC geschuetzt, wenn mal der Triac bei
Überlastung auf das Gate durchschlagen sollte.


Reinhard: die Frage (netzsync. oder nicht) bezog sich auf die langsame
PWM-Ansteuerung und nicht auf eine Anschnittsteuerung.
Es koennte zu eine Interferenz zwischen der Netz- und PWM-Frequenz
kommen.

Autor: Manuel (Gast)
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Danke für die vielen Lösungsvorschläge, die Geschichte mit dem MOC hört
sich richtig gut an. finde ich jetzt auch am einfachsten, einfach paar
Halbwellen bei Nulldurchgang durchlassen, und die nächsten paar wieder
nicht. Im Prinzip einfach das PWM Signal entsprechend den 50Hz so
dimmensionieren, dass unter die Impulszeit 4-5 Perioden fallen und bei
der Pausenzeit genauso viele = halbe Drehzahl / Leistung am Motor.
Somit spar ich mir die Syncronisierung, hab meine galvanische Trennung
und am wenigsten Bauteile.
hab ich dass jetzt so richtig verstanden, oder gibt es noch was zu
beachten?

Autor: Christof Rieger (Gast)
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Na dann hau mal rein !

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