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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Phasenanschnitt an Universallmotor


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Autor: Peter (Gast)
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Hallo Experten,
ich möchte mittels eines ATmega8 eine Phasenanschnittsteuerung für einen 
Universallmotor entwickeln. Nulldurchgang erkennung für die Spannung 
steht und funktioniert auch (laut Oszi). Auch das ansteuern eines Triac 
funktioniert. Nur mit der Drehzahlstellung gibts probleme.
Da ja der Strom der Spannung hinterhereilt, kann ich ja nicht beim 
Nulldurchgang sperren und nach einer Zeit X einfach wieder zünden.
Habe das probiert, aber der Motor läuft "unrund".
Wie kann man dieses Problem am besten lösen?
Das beste wäre ja, den Nulldurchgang des Stromes zu erkennen und mit dem 
zu arbeiten oder? Wie könnte man das realisieren?
Wie sollte der Code für den ATmega aussehen?
Die Drehzahl soll zunächst immer gleich bleiben, also eine Veränderung 
der Züntzeit ist nicht nötig.
Über ein paar Tipps wäre ich sehr erfreut. Evtl. gibts auch gute 
Literatur oder bereits Seiten mit guten Infos.
Das größte Problem hier ist wohl der Strom der nacheilt.

Danke

Autor: Rainer Unsinn (r-u)
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Peter schrieb:
> Da ja der Strom der Spannung hinterhereilt, kann ich ja nicht beim
> Nulldurchgang sperren und nach einer Zeit X einfach wieder zünden.
> Habe das probiert, aber der Motor läuft "unrund".

guck mal hier, da ist es genau so beschrieben:

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Tr...

Evtl. läuft Dein Code "unrund", sprich erzeugt zu große zeitliche 
Abweichungen.. poste den doch mal.

Autor: Peter (Gast)
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Hallo Rainer,

danke für den Link, jedoch ist das an einer ohmschen Last. Da sind Strom 
und Spannung Phasengleich!
Bei einem Motor jedoch verschoben!

Autor: Peter (Gast)
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Weiterhin Hilfe oder Tipps benötigt!

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Peter schrieb:

> der Motor läuft "unrund".

Nicht alle Motoren eignen sich für Phasenanschnitt.
Hast Du es denn schon mit einem normalen handbetätigten
Dimmer versucht?
Gruss
Harald

Autor: Peter (Gast)
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Der Motor ist Anschnitt geeignet.
Funktioniert mit anderen Schaltungen super, nur mit meiner bei der die 
Spannung ausgewertet wird und als Interupt läuft, gibts die Probleme.

Autor: fonsana (Gast)
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Peter schrieb:
> mit anderen Schaltungen super, nur mit meiner bei der die
> Spannung ausgewertet wird

Ich sehe keine Schaltung und kein Programm.

fonsana

Autor: oszi40 (Gast)
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Peter schrieb:
> Der Motor ist Anschnitt geeignet.

Meine Glaskugel:
Dann schalte mal zu Test eine geeignete Glühlampe parallel um etwas 
ohmsche Last zu erzeugen. Wenn es so funktioniert, wird es wohl weniger 
am Programm liegen, sondern eher auf elektrischer Seite. 
Phasenverschiebung, Abschaltspannungen und anderer Dreck könnTen die 
Impuls-Auswertung erschweren.

Autor: Peter (Gast)
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Hallo,
bin mir sicher, dass es an der Phasenverschiebung liegt. Nur wie werte 
ich diese richtig aus? Der Trias soll ja im Nulldurchgang des Stromes 
und nicht der Spannung gezündet werden, oder?
Gibts keine Codebeispiele?

Autor: Matthias Sch. (Firma: Matzetronics) (mschoeldgen)
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Peter schrieb:
> Der Trias soll ja im Nulldurchgang des Stromes
> und nicht der Spannung gezündet werden, oder?

Nö. Der Strom ist für dich nicht gar nicht relevant. Entscheidend ist 
der Nulldurchgang der Spannung und eine gewisse Störfestigkeit deines 
Nulldurchgangsdetektors gegen die Motorspikes. Den Strom holt sich der 
Motor dann ganz von selbst.

Autor: Peter (Gast)
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Klar, dass er sich diesen von selbst holt. Aber ist es nicht so, dass 
wenn ich im Nulldurchgang der Spannung Sperre und nach einer Zeit X nach 
dem Nulldurchgang der Spannung zünde, dass ich dann unklare Stromwerte 
habe? Der Strom eilt ja hinterher also müsste ich beim 
Spannungsnulldurchgang zunächst eine Zeit X abwarten, dann die 
Phasenanschnittzeit ablaufen lassen und dann Zünden? Dann ist ja der 
Strom die definierte Größe... Oder ist das ganz Falsch?

Autor: MaWin (Gast)
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> Die Drehzahl soll zunächst immer gleich bleiben, also eine Veränderung
> der Züntzeit ist nicht nötig.

Das ist aber bei einem Reihenschlussmotor nicht so. Dessen Drehzahl ist 
stark abhängig von der Last, er dreht ohne Last so schnell daß er 
durchgeht. Daher haben seriöse Universalmotor-Drehzahlregelungen 
(Waschmaschine, Fräsmotor wie Kress 1050FME) immer einen Tachogenerator 
und eine Drehzahlregelung per 
http://www.zisoft.de/elektronik/drehzahlregelung.html (TDA1085)


> Das beste wäre ja, den Nulldurchgang des Stromes zu erkennen
> und mit dem zu arbeiten oder?

Dummerweise fliesst bei augeschaltetem Motor kein Strom. Und abschalten 
tut der TRIAC immer im Strom-0-Zeitpunkt. Es ist also schon richtig, den 
Zündzeitpunkt (durchaus relativ zur Spannug, aber nicht zwischen 0 und 
180 Grad, sondern beispielsweise zwischen 90 und 270 Grad) ZU REGELN so 
daß er so liegt, daß der Motor die nötige Drehzahl hat, nur musst du 
dazu halt die Drehzahl erfassen. Du kannst ja einen Hallsensor 
dranbauen, falls der Motor keinen Tachogenerator hat.

Autor: flip (Gast)
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Der triac sperrt erst im stromnulldurchgang, du musst diesen per shunt 
bestimmen

Autor: Peter (Gast)
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Wie meinst Du das mit dem Shunt, flip?

Danke MaWin, also verzögere ich bei Spannungsnulldurchgang zunächst 5ms 
und lass dann meine Anschnittzeit z.b. 8ms ablaufen?

Autor: MaWin (Gast)
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> also verzögere ich bei Spannungsnulldurchgang zunächst 5ms
> und lass dann meine Anschnittzeit z.b. 8ms ablaufen?

Nicht steuern

"Winkel vorgeben, Drehzahl erwarten"

sondern regeln

"Drehzahl (noch) zu niedrig, Winkel vorzuehen (bzw. umgekehrt)".

Autor: Michael (Gast)
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flip schrieb:
> Der triac sperrt erst im stromnulldurchgang, du musst diesen per shunt
> bestimmen
Den Nulldurchgang des Stromes wird der TRIAC schon selbst erkennen. Was 
soll da ein Shunt? Genau dann, wenn bei nicht vorhandenem Gatestrom der 
Haltestrom im gesteuerten Kreis unterschritten wird, ist Schlu0 mit 
Stromfluß.

Autor: skorpionx (Gast)
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Optimaler Moment von der Spannungsinussoide für das Einschalten auf 
einer Induktivität ist nicht die Nullspannung nur die Maximum!
Spannung  = L*(diff_Strom/diff_Zeit)
Also Strom ist der Integral von der Spannung. Beim Einschalten bei der 
Nullspannung ist der Strom 2 Mal grösser. Dazu kommt noch die Sättigung 
vom Magnetismus…

Autor: Peter (Gast)
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skorpionx Danke.
Daraus folgt bei ca. 90° Spannung Zündzeit ablaufen lassen?

Autor: Peter (Gast)
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Noch jemand ein Tipp oder Hinweis?

Autor: Kurt (Gast)
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Peter schrieb:
> Noch jemand ein Tipp oder Hinweis?

Versuchs mal mit einer Parrschaltung eines RC-Gliedes zum Motor.
100 Ohm  0,22 uF

Das ergibt ev. eine Kompensation so dass ein -normaler- 
Helligkeitsregler auch geht.


Kurt

Autor: Peter (Gast)
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Evtl. ist nicht befriedigend Sorry!

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Peter schrieb:
> Evtl. ist nicht befriedigend Sorry!


Wenn Dich das nicht befriedigt, musst Du selbst Versuche machen.
Mir ist nach wie vor nicht klar, ob das Problem an Deinem Motor
oder an Deiner Software liegt.
Gruss
Harald

Autor: Peter (Gast)
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Das RC-Glied nennt sich Snubber und ist standartmäßig eingebaut! Wie 
sehe dein Code aus?

Autor: Kurt (Gast)
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Peter schrieb:
> Das RC-Glied nennt sich Snubber und ist standartmäßig eingebaut! Wie
> sehe dein Code aus?

Ich würde erstmal versuchen den Motor an einem handelsüblichem 
Helligkeitsregler für Lampen zu betreiben.
Wenn das geht dann kannst du mit deinem AVR den Nulldurchgang der 
Netzspannung als Anhaltspunkt für eine ev. noch notwendige 
Zündphasenverschiebung verwenden.

Es kann auch sein dass du den Triac nicht sauber ansteuerst und es 
deswegen zum Ruckeln kommt.
Ein Triac will mit genügend Steuerstrom bedient sein denn es könnte 
unterschiedliches Schalt/Zündverhalten vorliegen (negative HW verlangt 
ev. mehr Strom als die pos.)


Kurt

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