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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 12V Drehstrom


Autor: Felix Tischer (Gast)
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Hallo an Alle

Ich habe vor einiger Zeit aus einem alten Videorecorden den Videokopf
samt Motor ausgebaut. Der Motor hat vier Anschlüsse und nach einigem
hin-und hermessen hab ich rausgekriegt, dass die Spulen in einer
typischen Sternschaltung wie im Drehstromnetz angeschlossen sind, wobei
3 Anschlüsse die Phasen darstellen und ein Anschluss der Nullleiter
ist. Nun hab ich mir überlegt, dass ich zum Ansteuern 3 um 120 Grad
phasenverschobene Sinusspannungen brauche. Dazu hab ich auch schon eine
Schaltung die die Spannungen per MC und 3 R2R-DA-Wandlern herstellt,
das funktioniert auch ganz gut. Die Spannungen liegen dann zwischen 0
und 5 Volt. Der Motor braucht aber ungefähr 12 Volt damit sich was regt
(schon ausprobiert). Dann bin ich im Pollin-Katalog über die dort
angebotenen TBA 810 AS (Operationsverstärker mit 7W Leistung)
gestolpert, die nur 20 Cent kosten und gleich einen Kühlkörper haben.
Ich hab mir gedacht dass man bestimmt irgendwie damit dann die 3
Endstufen aufbauen kann, soll heissen sie sollen die sinusspannungen
zwischen 0 und 5 Volt auf 0 und 12 Volt bringen. Dazu war auch gleich
ein Schaltplan abgedruckt den man sich hier anschauen kann
http://home.arcor.de/bwirmer/elektronik/schalt/tba810.htm
Hab ich aufgebaut, aber von meinem schönen Sinus ist nicht viel übrig
geblieben, leider hab ich kein Oszi um das genau zu testen, aber so wie
die Schaltung ist, kann ich sie leider nicht gebrauchen.
Ich brauhe also ein klein wenig Hilfe was die Beschaltung dieses ICs
angeht um meinen obigen bedürfnissen einigermassen zu entsprechen. Kann
mir da bitte jemand weiterhelfen. Ich bin leider nicht so fit auf dem
Gebiet der Analogtechnik.
Ich danke euch schon mal im Voraus

MfG Felix

Autor: Simon Faller (Gast)
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Hallo Felix,

ich bin mir nicht sicher, ob dieses IC so gnaz passt, auf der anderen
Seite
so ganz unmöglich sollte es mit diesem IC nicht sein. Allerdings ist
doch einiges zu berücksichtigen. Schau dir am besten mal das Datenblatt
zu diesem Verstärker an. Es handelt sich um einen Audio Verstärker
dessen Verstärkung durch den Widerstand R1 an Pin 8 und einem internen
4 kOhm Widerstand bestimmt wird. Vu = (4k+R1)/R1 Mit den gewählten 56
Ohm hast du also so etwa 70 fache Verstärkung. Wenn dein
Drehstromsignal schon 5 Vss groß ist, ergibt sich am Ausgang ein
schönes Rechtecksignal, da der Verstärker heillos übersteuert ist. Also
entweder die Verstärkung zurücknehmen oder das Eingangsisgnal gewaltig
herunterteilen. Das Nächste ist: Das IC verkraftet max. 20 V
Betriebsspannung, so dass theoretisch am Ausgang 20 Vss bereitgestellt
werden könnten. Effektiv ist das nur eine Spannung von 10Vs/1,414 = 7V.
Du schreibst, dass der Motor wenigsten 12 V braucht damit er überhaupt
dreht. Wenn er also tatsächlich eine Spannung von Phase zum Sternpunkt
von 12 V (Effektiv) benötigt, dann kann es mit diesem IC eigentlich
nicht gehen. Wenn die Betriebsspannung des TBA kleiner ist kommt noch
weniger Spannung heraus und dein Motor wird sich nie drehen.
Hast du die Treiberbausteine aus dem Videorecorder nicht mehr? Die sind
vielleicht besser geeignet und überhaupt, wenn du den Sinus (Drehstrom)
mit PWM machst kannst du Schalttransistoren einsetzen (weniger
Verlustleistung). PWM ist ja hier imm Forum immer wieder ein Thema.

Gruß
Simon

Autor: Joerg Wunsch (Gast)
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TBA810AS ist gut. :-)  Der klassische A210K halt.  7 W sind reichlich
übertrieben, 5 W hat er maximal gemacht.  Ist aber kein wirklicher
Operationsverstärker, sondern ein typischer NF-Verstärker, der in
Kofferradios und selbst kleineren Heimempfängern eingesetzt worden
ist.  Die interne Schaltung ist weitgehend ein OPV, aber die
Eingangsstufe ist asymmetrisch und bekommt ihren Basisstrom gegen
Masse (über P1 in dieser Schaltung).

Nachteilig ist, daß Du doch einiges an Außenbeschaltung brauchst.
Vergleichbare OPVs (L165 von SGS, gab's auch als B165 in der
DDR-Version und könnte da eventuell preiswert zu bekommen sein;
verwandt mit dem TDA2030 alias A2030 aus DDR-Produktion) brauchen
weniger Außenbeschaltung und sind noch dazu gleichspannungstauglich
(f[min] = 0 Hz), sind dafür auf duale Spannungsversorgung ausgelegt.
Aber die kann man günstig mit zwei Widerständen simulieren in diesem
Fall.

Ich fürchte mal, daß Du das Teil einfach nur hoffnungslos
übersteuerst, so daß da nur noch Rechtecke am Ausgang auftauchen.  So
niedrig kannst Du das Poti am Eingang dieser Schaltung gar nicht
einstellen, daß das noch sinnvoll funktioniert.  Die Grundverstärkung
eines TBA810 wird durch das Verhältnis eines internen
Gegenkopplungswiderstands vom Ausgang auf den invertierenden
OPV-Eingang (ich glaube so ca. 4 kOhm) gegen R1 (hier 56 Ohm)
festgelegt, liegt also hier bei ca. 70.  Für ±5 V Ausgangsspannungshub
(mehr sind bei 12 V Versorgungsspannung kaum drin) brauchst Du dann
also ±70 mV am Eingang.  Du siehst schon, mit ±2,5 V schießt Du da ein
wenig drüber hinaus, und Teilerfaktoren von größer 1:10 werden auch
mit P1 nicht mehr sicher einzustellen sein.  Erste Abhilfe wäre es
also, R1 drastisch zu vergrößern, sagen wir mal auf 1 kOhm.  C6 kannst
Du im gleichen Maße reduzieren, wobei die Zeitkonstante von C6 * R1
(sowie die Zeitkonstanten von C8 * R[last] und C2 * P1) die untere
Grenzfrequenz bestimmen.  Keine Ahnung, welche Frequenzen Du hier
brauchst, das solltest Du ggf. mal prüfen.

Ein Oszi wäre sicher praktisch, vor allem um die tatsächlich benötigte
Gesamtverstärkung (Einstellung P1) festzustellen, ist aber nicht
zwingend erforderlich.  Wenn Deine Frequenz im hörbaren Bereich ist
(davon gehe ich aus), kannst Du den Einsatz der Begrenzung (maximaler
Ausgangsspannungshub) auch hören, indem Du statt des Motors einen
Lautsprecher anklemmst (wird aber ziemlich laut sein g).

Autor: Marcel (Gast)
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Könnte das nicht ein Schrittmotor sein?

Autor: Michael (Gast)
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Kommt mir auch komisch vor, wieso sollten die in einem Videorekorder
mühsam ein Dreiphasen Netz aufbauen, nur um einen Motor zu treiben?

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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Hallo

Ist schon richtig, die Drehzahl ist nun abhängig von der Frequenz und
diese kann man nun sehr konstant halten.
Schrittmotoren haben in analogen drehzalabhängigen Anwendungen nichts
zu suchen da sie ruckeln und somit die Signale (Video) verrauschen.

MfG  Manfred Glahe

Autor: crazy horse (Gast)
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yes, Sir.
Stichwort Synchronmotor für die Zweifler.

Autor: Felix Tischer (Gast)
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Hallo

Also das war schon sehr informativ, genauso hab ich mir das
vorgestellt, danke an alle. Ich hatte schon so eine Vermutung, dass man
die Verstärkung des TBA irgendwie ändern sollte, bloss hab ich es nicht
geschnallt welche Widerstände dafür verantwortlich sind. Ich werde dass
morgen gleich mal ausprobieren. Vielleicht funktioniert es ja
tatsächlich mit dem TBA obwohl er doch eher für Audio-Anwendungen
ausgelegt ist.
Könnte es übrigens sein, dass die Motoren in Festplatten auch
Drehstrommotoren sind, da die nur drei Anschlüsse (Sternmittelpunkt
fehlt) haben und ähnlich verrückt rumzappeln wie mein Video-Motor wenn
man reine Rechtecksignale anlegt?

Gruß Felix

Autor: Ralf (Gast)
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Hi,

sind in Videoköpfen nicht normalerweise BLDC-Motoren drin? Dann müsste
man normalerweise noch Hallsensoren finden (wenns nicht sensorless
ist). BLDC Motoren werden auch im Stern oder Dreieck verschaltet. Sie
werden jedoch mit Blockspannungen angesteuert.

Gruß,

Ralf

Autor: Joerg Wunsch (Gast)
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Ja, Spindelmotore von Festplatten sind auch Dreiphasen-Synchronmotore.
Da gibt's normalerweise auch spezielle Ansteuer-ICs dafür, auf
älteren
Festplatten gut zu erkennen (am Kühlkörper).  Auf neueren Festplatten
ist aber die Tendenz da, alles nur noch in einen einzigen Chip zu
gießen...

Autor: Thomas (Gast)
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Hallo an Alle,

Ihr sprecht hier immer von Drehstrom Im Kleinspannungsbereich, (5V, 
12V), und ich bin krampfhaft auf der Suche nach einem Schaltplan  um 3 
Phasen Drehstrom in diesem Bereich zu erzeugen. Ich finde aber nur 
Hochspannungsvarianten, bzw. das normale mit 380V (400V).
Kann mir jemand eine moeglichst einfache Schaltung zukommen lassen, oder 
vielleicht einen Hinweis geben wo ich sowas finden kann? ich waere sehr 
dankbar, dann kaeme ich meiner Idee, einen Plattenspielerteller damit 
anzutreiben, einen schoenen Schritt naeher.

MfG Thomas

Autor: Andrew (Gast)
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>erzeugen
per Generator?

oder transformieren?

Autor: Pieter (Gast)
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moin moin,

schaut mal nach dem Datenblatt vom SI9979, der macht soll 120° 
Ansteuerung.

mfg
Pieter

Autor: nop(); (Gast)
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Eine moderne Variante der Erzeugung ist ein Controller mit 3 PWM ...

Autor: Michael Waiblinger (wiebel42)
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Schau mal hier:
http://www.atmel.com/dyn/general/advanced_search_r...

Was Simon Faller, sagte von wegen nur 7V Vss ist natürlich richtig, für 
EINE Phase. Da du das aber auch über 120° aufaddieren kannst solltest du 
damit das Ding schon Packen können. -wiebel

Autor: Thomas (Gast)
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Hallo auch, das sind ja schon mal ganz gute Hinweise. Ich hatte eher 
gedacht das man da schon die eine Phase vom 230 V Netz mit einbringen 
kann, oder per Oszillator und Teiler da hin kommt. Ich brauche ja 
letztendlich 33 1/3 Hz um den Plattenteller konstant drehen zu lassen.
Was mir wirklich Schwierigkeiten macht sind die 120 Grad 
Phasenverschiebung.
Bei einigen Elektrogeraeten wird z.B. eine dritte Phase mittels 
Kondensator hergestellt, die dann wohl aber nur fuer die richtige 
Drehrichtung des Motors sorgt.
Aber erstmal schon mal schoenen Dank,

Gruss Thomas

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