Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Pumpensteuerung


von Michael M. (moxel)


Lesenswert?

Vieleicht kann mir hier jemand eine gute Idee oder einen Ansatz geben
wo oder nach was ich suchen kann.
Ich möchte den Strom AC 230V in einer Leitung messen.
Je nach Strom  (Strom kleiner 10mA Pumpe = OFF) steigt der Strom über 
10mA soll die Pumpe (230V 90W max) anlaufen.
Je nach dem Strom  soll die Pumpe schneller laufen.
Ideal wäre auch noch das diese Rampe ( Verstärkung )
verstellbar wäre.

Vielen Dank

von tipper (Gast)


Lesenswert?

Tippe mal auf Amperemeter via Zange o.ä. ?

von Ben _. (burning_silicon)


Lesenswert?

Also ich kapier nicht, was Du willst.

Was für eine Pumpe ist das? Motoren sind meistens nicht besonders hübsch 
und einfach regelbar. Wenn man das einfach mit einer Dimmer-Schaltung 
macht erhält man unschöne Verluste weil der Motor nie seine Nenndrehzahl 
erreicht und darauf mit hoher Stromaufnahme reagiert. Ausnahme sind 
Universalmotoren (in Staubsauger, Waschmaschine, Bohrmaschine), aber die 
werden sehr selten in Pumpen eingesetzt...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Wenn die Pumpe schon vorhanden ist, klingt das nach einem klassischen 
Job für einen kleinen industriellen ->Frequenzumrichter. Mein Mitsubishi 
520 hat für solche Anwendungen Analogeingänge ( 0-10 und 0-5 Volt) oder 
wahlweise den 4-20mA Stromschleifen Standard. Der FU regelt am liebsten 
echte Drehstrommotore.
Damit hast du nur noch das Problem, deinen Messstrom mittels einer 
kleinen Opamp Schaltung auf den gewünschten Pegel zu wandlen, um damit 
den FU zu füttern.
Kennlinie, Verstärkung usw. wird im FU justiert.
Wenn die Pumpe noch nicht vorhanden ist - Es gibt Heizungspumpen, die 
einen Kontrolleingang haben von den üblichen Verdächtigen in der 
Branche, wie Danfoss, Grundfoss usw.

von amateur (Gast)


Lesenswert?

Geht das nicht mit einer Master-Slave-Steckdose, wie sie unter vielen 
Schreibtischen rumliegen.
Das Ding auf passende Empfindlichkeit stellen und das Ganze vergessen.

von UR-Schmitt (Gast)


Lesenswert?

Michael Moerix schrieb:
> Je nach Strom  (Strom kleiner 10mA Pumpe = OFF) steigt der Strom über
> 10mA soll die Pumpe (230V 90W max) anlaufen.

Was willst du erreichen?
Wo kommt der "Strom" her der das steuert?
Was wird gesteuert? Max. 90W riecht nach Solaranlage / Heizung.

Les doch mal die Netiquette und beschreibe dein Problem besser, dann 
können wir dir auch besser helfen.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Je nach dem Strom  soll die Pumpe schneller laufen.

Hast du überhaupt eine drehzahlregelbare Pumpe ?

Die meisten Pumpen haben einen Wechselstrommmotor und sind nicht in der 
Drehzahl änderbar, zumindest nicht so leicht wie ein Reihenschlussmotor 
(Bohrmaschine, Wschmaschine).

Bei kräftigen Drehstrommmotorpumpen (Hauswasserwerk) könnte man mit 
einem Frequenzumrichter arbeiten. Der kann dann auch den Strom in der 
anderen Leitung messen, notfalls per Stromwandlertrafo.

von Michael M (Gast)


Lesenswert?

Also ich habe eine Heizungspumpe Biral 12-1 5- 22W diese ist wirklich 
sehr teuer aber regelt sich selber je nach Abnahmemenge des Wassers.
Ich habe mir aber gedacht da bei den meisten installierten Häuser eh 
fast alle Heizkreisthermostate für Fuss-Wand oder Deckenheizung über den 
selben Stromkreis laufen könnte man doch hier den Strom messen. Anhand 
des Stromes kann ich nun genau sagen wieviel Stellmotoren (je 2W) offen 
sind und wieviel Pumpenleistung gebraucht wird. Hier könnte ich dann 
wieder eine normale günstige Heizungspumpe verwenden. Und im falle dass 
kein Strom abgenommen wird ( alle Stellmotoren aus ) Schaltet auch die 
Pumpe komplett ab.
Vielen Dank für die ersten Ideen

von Ulrich (Gast)


Lesenswert?

Die teure geregelte Pumpe hat nicht nur die zusätzliche Regelung, 
sondern vor allem einen ganz anderen (besseren) Motor als billigen 
Pumpen. Die billigen Pumpen mit Induktionsmotor kann man nicht wirklich 
gut Regeln und der Stromverbrauch ist auch deutlich höher, vor allem 
wenn man versucht die Drehzahl zu reduzieren.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Ich hab neulich mal ne Danfoss Heizungspumpe geöffnet, weil die interne 
(druckgesteuerte) Regelung defekt war und die Pumpe nicht mehr lief. Ich 
weiss nicht wie sie es machen, aber dadrin war nur der erwartete MC und 
ein Triac, nebst dem Drucksensor und ein wenig Hühnerfutter. Ich 
schliesse mal eine Schwingungspaketsteuerung aus,denn dann würde die 
Pumpe nicht so ruhig laufen, wie sie das immer getan hatte, aber wie 
regeln die Jungs dann den Pumpenmotor - etwa doch mit Phasenanschnitt?

von Pumpe (Gast)


Lesenswert?

Ja wie diese Pumpen geregelt werden wäre echt interresant.Aber ich kann 
mir eigentlich auch nur Phasenabschnitt vorstellen die anderen Sachen 
denke ich wären zu groß und aufwendig.
Weis jemand wie das bei den alten Pumpen mit den 3 Stufenschaltern war ?

Das einfachste wäre glaube ich wirklich die Idee mit der Master Slave 
Steckdose und die Empfindlichkeit runter drehen.

Aber das beste wäre schon eine komplette Steuerung über Phasenanschnitt 
wenn das möglich ist. Dies bedeutet allerdings auch wesentlich mehr 
Aufwand was aber auch rentabel ist auf die Dauer.

Hat von euch jemand irgendwelche fertige Schaltungen die man zusammen 
würfelnt kann um das gewünschte Ergebnis zu bekommen ?

von UR-Schmitt (Gast)


Lesenswert?

Michael M schrieb:
> fast alle Heizkreisthermostate für Fuss-Wand oder Deckenheizung über den
> selben Stromkreis laufen könnte man doch hier den Strom messen. Anhand
> des Stromes kann ich nun genau sagen wieviel Stellmotoren (je 2W) offen
> sind und wieviel Pumpenleistung gebraucht wird.

Deine Idee (wenn ich sie richtig verstanden habe) krankt an der 
tatsache, daß die Stellmotore nur kurz laufen um das Ventil entsprechend 
zu verstellen und dann wieder aus sind.
Das gibt dir also NULL (0) Information welche Ventilstellung du gerade 
hast.
Das geht nur indem man den Differenzdruck misst.

von Thermostate für Fussbodenheizung (Gast)


Lesenswert?

So stimmt das nicht ganz die Stellmotoren sind eigentlich keine Motoren
sondern kleine Heizpatronen in dennen eine Flüssigkeit ist.
Diese wird sobald der Thermostat anspricht aufgeheizt - dehnt sich aus - 
und drückt dadurch das Ventil auf. Ist die Spannung wieder weg kühlt 
diese ab und schließt wieder. Diese Ventile brauchen eine Leistung von 
2W dauernd während sie offen sind.

von Ulrich (Gast)


Lesenswert?

Die einfachen Pumpen mit den 3 Stufen haben einen Asynchronmotor mit 
Kondensator und recht viel Schlupf, daher auch der eher bescheidene 
Wirkungsgrad.  Die Umschaltung geht einfach über die Länge der einen 
Spule und damit die Stärke des Magnetfeldes und den Schlupf.  Steuern 
lassen sich solche Motoren zur Not per Schwingungspaket-Steuerung - was 
aber den Wirkungsgrad nur noch schlechter macht. Ein FU wäre möglich, 
ist aber eher zu aufwendig und geht mit Kondensator auch nur in Grenzen.

Die Hocheffizienzpumpen haben einen elektronisch kommutierten Motor 
(BLDC oder eventuell auch ein Reluktanzmotor). Da wird dann direkt die 
Drehzahl vorgegeben - es braucht dazu aber 2, 3 oder mehr Schaltelemente 
(eher FETs) und nicht nur eines.  Die Regelung braucht nicht mal einen 
extra Drucksensor, dafür reicht das Verhalten des Motors.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Ulrich schrieb:
> und geht mit Kondensator auch nur in Grenzen

Nur zur Ergänzung: Die oben erwähnte Danfoss Pumpe mit interner 
Druckregelung hatte keinen Kondensator und war ans normale 
Wechselstromnetz (kein Drehstrom) angeschlossen. Die Schaltung war aber 
so verbaut, das man nicht sehen konnte, wieviel Anschlüsse der Motor 
hat. Ich konnte sie halt nicht aus dem Rohrsystem entfernen, sondern 
habe nur die Regelung gebrückt, damit die Pumpe wieder läuft. Kann man 
einen z.B. Kondensatormotor denn mit einem Gyrator o.ä. als 
Kondensatorersatz regeln? Sollte doch eigentlich nicht gehen oder? Der 
Kondensator bildet doch mit der Wicklung ein resonantes System?

von Kurzundbündig (Gast)


Lesenswert?

> mit der Wicklung ein resonantes System?

Wo tritt da Resonanz auf?
Es wird eine Hilfsphase zur Drehfeldgewinnung erzeugt.

von Michael M. (moxel)


Lesenswert?

Diese ganze Sache ist gut und recht aber im Endeffekt ist es doch besser 
die Pumpe herrunter zu regeln mit einem schlechten Wirkungsgrad 
(Phasenabschnitt) anstatt die Pumpe ständig unter voll Leistung laufen 
zu lassen. Auf alle Fälle spar ich so mir eine ganze Menge an Energie 
einmal elektrisch und zum anderen thermisch ( geringere Pufferumwälzung)

von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

Ob Phasenschnitt so ideal ist?? Wenn die Zirkulation schwächer wird, 
wird die Wärme nicht mehr überall ausreichend zirkulieren und Heizkörper 
bleiben halb kalt.

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

Ganz ehrlich: Lass die Pumpe drin, und schalte sie meinetwegen nur bei 
Bedarf an (bzw. aus). Energieeffizienter als mit der integrierten 
Differenzdruck-Volumenstromregelung wird es wohl kaum gehen - ich halte 
es allein schon für nahezu unmöglich, eine Pumpenregelung ohne 
Differenzdruck- und Volumenstrommessung so auf den Heizkreis 
abzustimmen, dass man in die Nähe der Energieaufnahme Deiner aktuellen 
geregelten Pumpe kommt - zumal man dann ja auch genau wissen müsste, 
WELCHE Stellventile offen sind und nicht nur WIE VIELE (Stichwort 
Rohrnetz bzw. -berechnung, Strömungsverluste etc.).

Du kannst z. B. einen Stromwandler an die Phase basteln, die die 
Stellventile versorgt. Danach eine simple Operationsverstärkerschaltung 
mit Spitzenwertdetektor und Komparator, und damit das Relais für die 
Pumpe ansteuern, fertig.

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

Nachtrag: Wenn es denn unbedingt eine herkömmliche Pumpe sein muss, 
könnte man noch über eine Temperaturdifferenzregelung nachdenken, d. h. 
Regelung auf Basis der Differenz aus Vorlauf- und Rücklauftemperatur.

Als billige Regelungsalternative könnte man noch über eine 
Schwingungspaketsteuerung nachdenken. Das funktioniert m. W. allerdings 
auch nur "richtig", wenn der Rotor tatsächlich zwischendurch stehen 
bleibt (d. h. Modulationsfrequenz ca. < 1 Hz) - und ob sich das dann 
lebensdauerverlängernd auf die Pumpe auswirkt, sei dahingestellt...

von Michael M. (moxel)


Lesenswert?

In meinem Fall lasse ich auf alle Fälle diese Pumpe drin nur dachte ich 
weiter für einen Freund der gerade baut.
Bei mir werde ich es dann über Master Slave Prinzip machen, ich denke 
auch da ist es am einfachsten eine einfache Master-Slave-Steckdose 
auszuschlachten.

von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

Michael Moerix schrieb:
> für einen Freund der gerade baut

Armer Freund, der dann 100 Jahre im Haus damit leben soll.

Es sollt was Übliches nehmen, was jeder dahergelaufene Installateur 
problemlos reparieren kann.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Kurzundbündig schrieb:
>> mit der Wicklung ein resonantes System?
>
> Wo tritt da Resonanz auf?
> Es wird eine Hilfsphase zur Drehfeldgewinnung erzeugt.

Hätte schreiben sollen: frequenzabhängiges System. Ein Kondensator war 
ja in der Pumpe auch nicht vorhanden.

oszi40 schrieb:
> Ob Phasenschnitt so ideal ist?? Wenn die Zirkulation schwächer wird,
> wird die Wärme nicht mehr überall ausreichend zirkulieren und Heizkörper
> bleiben halb kalt.

Oder schlimmer, der Kessel wird heisser, weil die Wärme schlecht 
abgeführt wird und schaltet deswegen häufig aus und ein. Die o.a. 
Grundfos Pumpe haben wir jetzt behelfsmässig mit Phasenanschnitt 
gesteuert (allerdings mit einem 3kW Dimmer, da induktive Last), aber ein 
Regelkreis ist natürlich besser. Neben dem Differenzdruck bietet sich 
auch die Vor- und Rücklauftemperatur an.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.