Hallo Leute!
Vor etwa 2 Monaten habe ich mir in Ebay eine Gasturbine aus einem alten
us-amerikanischen Stromerzeuger (aus der Luftwaffe: zum Speisen der
Batterien von Flugzeugen) ersteigert.
Die Turbine habe ich nun soweit aufgebaut und "verschlaucht", was schon
mal die erste Schwierigkeit war.
Nun habe ich mir überlegt, den Startvorgang der Turbine zu
automatisieren, um diese mit "einem Knopfdruck" idiotensicher starten zu
können.
Dafür habe ich nun die angehängte Schaltung entworfen.
Nun eine kurze Beschreibung zu den Bauteilen:
- die beiden Temperatursensoren sollen später eine Temperatur (z.B.
Außentemperatur) ermitteln.
- einer der Eingangspins soll anhand einer Frequenz (Impulsgeber) die
momentane Drehzahl der Turbine liefern.
- die 3 Relais (24 V) sollen jeweils den Startermotor, die Zündung
(Ignitioneinheit) und die Vorförder-Kraftstoffpumpe steuern.
Die zweite Kraftstoffpumpe (Hochdruckpumpe) soll per PWM zwischen 14 und
24 V pwm-gesteuert werden, da die Förderleistung dieser Pumpe die
Drehzahl der Turbine bestimmt.
Diesen Mikrocontrollerpin am ATmega16 habe ich provisorisch derweil an
einen BC548 gehängt, da dieser einen geeigneten Leistungstransistor
symbolisieren soll.
Und dies ist dann auch schon meine Frage.
Wie realisiere ich es in der Schaltung, dass ich diese Pumpe per PWM
(somit fällt ein Relais flach) zwischen 14 V und 24 V ansteuern kann?
Welchen Hochleistungstransistor würde ich dafür benötigen? Die
Stromaufnahme der Pumpe weiß ich leider nicht, ich schätze, bei 14 V
etwa 20 Ampere (also lieber mehr als zu wenig...).
Würde ich die restliche Schaltung so verwenden können?
Der Max232 soll dafür dienen, die Schnittstelle zum Computer als
"Control-Panel" zu schaffen, von dem dann alles gesteuert werden soll.
Startergenerator, Zündeinheit und Kraftstoffpumpe-1 laufen mit 24 V.
Die großen Relais deswegen, da ich davon welche habe und mir keine neuen
kaufen möchte.
Gruß und vielen Dank!
> Würde ich die restliche Schaltung so verwenden können?
Wenn du AVCC an +5V anklemmst (stats AREF) und noch 100nF spendierst
könnte das klappen.
Für die PWM empfehle ich Timer2 mit dem OC2 Pin zu verwenden.
Dann brauchst du keine Software PWM...
Die Drehzahlmessung per ICP1.
Als Leistungstransistor kommt bei 20A+ nur ein Mosfet mit entsprechendem
Treiber in frage.
MOSFET-Übersicht
Ok und wie muss ich diesen Mosfet dann verdrahten und diese
Kraftstoffpumpe anschließen, damit ich mich im Bereich 14 V bis 24 V
bewege?
Habe mit MOSFETs null Erfahrung.
Deshalb auch meine "Ersatzschaltung" mit dem BC548 an dessen Stelle.
Die Turbine ist eine "Tiernay TT-10", ich möchte damit ein Boot
antreiben. Als Antrieb habe ich einen Wasserstrahlantrieb ("Jetantrieb")
eines Jetskis gedacht.
Nettes Projekt!
Meine Kommentare:
- AVCC muss mit Puffer-C (100n) an +5V
- VREF bekommt nur einen C(100n) nach GND (und nicht an AVCC)
- Du hast die C's des Quarzes kurzgeschlossen
- Ich würde über R14 und R12 noch einen C zur Filterung anbringen.
- Du willst Deine Taster sicher mit dem µC verarbeiten, also macht es
wenig Sinn, diese mit 24V zu betreiben.
* auf 5V umbauen
* passend (z.b. R + Z-Diode) auf µC Pegel ziehen
- Entprell-C's über die Taster
- Deine Taster sind nicht mit dem µC verbunden!
- Versorgungspins Deines MAX232 sind nicht angeschlossen (INVOKE) -
Puffer-C nicht vergessen!
- Falls Du einen MOSFET verwenden willst, würde ich noch G-S Widerstände
einplanen
Das wars vorerst.
Frohes Schaffen!
Johannes K. schrieb:> Ok und wie muss ich diesen Mosfet dann verdrahten und diese> Kraftstoffpumpe anschließen, damit ich mich im Bereich 14 V bis 24 V> bewege?
Du suchst dir einen großen Mosfet aus. Der sollte kurzzeitig etwa das
zehnfache des Stroms der Pumpe aushalten, weil in dem Moment des
Einschaltens der Strom nur durch den Widerstand (Ausmessen!) des Motors
begrenzt wird.
Die 24 Volt kommen aus zwei Autobatterien? Dann sind es in Wirklichkeit
ca. 28 Volt. Also einen Mosfet mit > 40 Volt nehmen.
Verschaltung:
1
Plus -+- Motor -+- Mosfet --- Minus
2
| |
3
+---|<----+
4
Shottky-Diode
Die Diode muss dieselbe Spannung und den Strom aushalten, wie der
Mosfet.
Den Mosfet dann mit einem Treiber ansteuern.
Die Spannung an der Pumpe ist: Eingangsspannung * Tastverhältnis.
Außerdem würde ich irgendeinen Not-Aus vorsehen. Wenn der µC nämlich
spinnt, dann läuft die Pumpe mit vollen Touren, und deine Turbine geht
durch.
> Die Turbine ist eine "Tiernay TT-10", ich möchte damit ein Boot> antreiben.
Interessant!
@Hans-Dampf:
> - Du willst Deine Taster sicher mit dem µC verarbeiten, also macht es> wenig Sinn, diese mit 24V zu betreiben.> * auf 5V umbauen> * passend (z.b. R + Z-Diode) auf µC Pegel ziehen> - Entprell-C's über die Taster> - Deine Taster sind nicht mit dem µC verbunden!
Die "Taster" sollen die Ausgänge des Relais darstellen, da ich in EAGLE
keine passenden Teile dafür gefunden habe.
Deshalb auch die Bezeichnungen an den Schaltersymbolen wie "IGNITION"
etc.
Was meinst du mit den kurzgeschlossenen Kondensatoren am Quarz?
Ich lade nochmal die "aktuellste Version" hoch.
Stimmt das AVC jetzt?
Danke!
Hallo nochmal,
> Die 24 Volt kommen aus zwei Autobatterien? Dann sind es in Wirklichkeit> ca. 28 Volt. Also einen Mosfet mit > 40 Volt nehmen.
Richtig, die 24 Volt kommen aus zwei in Reihe geschaltete Autobatterien.
> Außerdem würde ich irgendeinen Not-Aus vorsehen. Wenn der µC nämlich> spinnt, dann läuft die Pumpe mit vollen Touren, und deine Turbine geht> durch.
Auch der ist schon vorhanden, damit kann ich das ganze System
"not-ausschalten".
Wo bekomme ich solch einen Treiber her?
Gruß
Alexander Schmidt schrieb:> Plus -+- Motor -+- Mosfet --- Minus> | |> +---|<----+> Shottky-Diode
Ich stelle einfach mal in den Raum, dass die Komponenten der Turbine
wohl wie auch bei Verbrennungsmotoren üblich nicht alle über eine extra
Masseleitung verfügen, sondern einfach alle Metallteile auf Masse
liegen. Es wäre also nicht unklug, die postive Versorgungsspannung zu
schalten, da es anders schlicht nicht möglich ist.
Johannes, AREF bekommt einen C gegen GND, nicht gegen +5V, als Pin für
die PWM nimmst du wie bereits vorgeschlagen besser einen der OCs
(bevorzugt OC0 oder OC2) und im Idealfall verwendest du statt nur eines
Kondensators zwischen VCC und GND zweimal 100nF, einmal zwischen AVCC
und dem daneben liegenden GND-Pin und einmal zwischen VCC und dem
daneben liegendem GND-Pin. Außerdem solltest du die
5V-Spannungsversorgung KFZ-tauglich auslegen, dazu gab es die Tage erst
einen Thread hier, einfach mal ein paar Seiten blättern.
>Die "Taster" sollen die Ausgänge des Relais darstellen, da ich in EAGLE>keine passenden Teile dafür gefunden habe.>Deshalb auch die Bezeichnungen an den Schaltersymbolen wie "IGNITION"
Hab ich zu spät gesehen, entschuldige.
>Was meinst du mit den kurzgeschlossenen Kondensatoren am Quarz?
Siehe Anhang. Du hast das Net durch das Bauteil geführt. Schaut so aus
als wäre da ein Kurzschluss. Solltest Du mal prüfen.
> Not-Aus
Sicher nicht falsch.
Wichtig, wirkt direkt auf wichtige Elemente und nicht über den µC.
nochmals der Hinweis:
Eagle-Befehl: INVOKE und auf das Bauteil klicken. Du wirst sehen, dass
der MAX232 noch zwei zu verbindende Supply Pins hat!
* AREF bekommt nur einen C gegen Masse
* AVCC und VCC bekommen JE einen C( 100n) gegen AGND und GND (im Layout
möglichst nahe platzieren!) - AVCC und VCC an +5V, AGND und GND auf
Masse
> mit "einem Knopfdruck" idiotensicher starten zu können.
Mit welchem "Knopf" (ugs. Taster)? Ich seh keinen.
Des Weiteren empfehle ich weiterhin:
> über R14 und R12 noch einen C zur Filterung anbringen.
100n sollten OK sein.
Drehzahleingang entprellen/entstören (RC, evtl. mit Dioden klemmen)
Schönen Gruß
>Die Stromaufnahme der Pumpe weiß ich leider nicht, ich schätze, bei 14 V>etwa 20 Ampere (also lieber mehr als zu wenig...).
Du bist ein Witzbold :)
Miss doch erstmal nach, 24V/2A dürfte das maximum sein.
Ich hab hier ein Aggregat, bei welchem ich die Kraftstoffpumpe per PWM
und BDX33 regle. NPN, 10A.
Allerdings wird der wohl schon vor 10 Jahren ausser Produktion gegangen
sein.
>>Die Stromaufnahme der Pumpe weiß ich leider nicht, ich schätze, bei 14 V>>etwa 20 Ampere>Du bist ein Witzbold :)
Na noch habe ich ja nichts über die Leistungsdaten der Turbine verraten
8-D
> Mit welchem "Knopf" (ugs. Taster)? Ich seh keinen.
UART. Soll alles per PC gesteuert werden. Fly-by-wire sozusagen ;-)
Und im Anhang sogar 2 Bilders von dem Bienchen.
Johannes K. schrieb:> Na noch habe ich ja nichts über die Leistungsdaten der Turbine verraten> 8-D
Das is ne Kraftstoffpumpe. Und wenn die 40L die Minute durchjagt,
braucht die keine 280W ;)
Aber das is ja ein richtig cooles Teil :)
> Aber das is ja ein richtig cooles Teil :)
Klar ist das cool. Allerdings müsst ihr euch den Anhänger wegdenken, ich
habe nur die "nackte Turbine" mit der Peripherie.
Ihr hättet mal den Gesichtsausdruck der Nachbarin sehen sollen, als sie
mir die 10 Liter Turbinenöl überreicht hat.
Hallo,
mal so eine "nebenher" Frage : Wie laut ist die Turbine bei den auf den
Foto dargestellten Zustand (also natürlich im Betrieb - bitte keine
Spitzfindigkeiten ;-)?
Wahrscheinlich ehr lauter als ein "normaler" Stromerzeuger (ich spreche
jetzt aber nicht über die "Schweineteueren" gut gekapselten Handa
Generatoren)?
Und welche elektrische Leistung hat(te) der Generator.
Nur mal so aus neugier.
mfg
"ham"
>Wie laut ist die Turbine bei den auf den>Foto dargestellten Zustand
Sehr subjektiv...Wie kann man Lautstärke (Schalldruck) beschreiben. Für
mich ist es Musik, für andere das wohl schrecklichste Geräusch :-D
Im Ernst: etwa wie eine startende Bell (Hubschrauber). Ist ja im Prinzip
auch nichts anderes.
Der Originalzustand des Stromerzeugers hat natürlich noch eine gewisse
Schalldämpfung, um den Geräuschpegel zu minimieren.
Schau doch mal in YouTube nach der besagten "Tiernay TT-10". Dort findet
man einige "Klangbeispiele" im nackten und im verkapselten Zustand der
Turbine als Stromerzeuger.
Die elektrische Leistung der Turbine lag bei etwa 10 kW, allerdings
läuft die Turbine im Generatorbetrieb in idle speed, was etwa 20 % der
wirklich möglichen Leistung der Turbine entspricht (zwecks Lebensdauer,
usw.)
Bei 100 % Volllast soll die Wellenleistung (an der der Generator hing
und bald der Jetantrieb seine Dienste erweisen muss) bei etwa 100 PS
liegen.
Johannes K. schrieb:> Klar ist das cool. Allerdings müsst ihr euch den Anhänger wegdenken, ich> habe nur die "nackte Turbine" mit der Peripherie.
Der originale Anhänger hätte die Steuerung laut Internet doch auch schon
dabei, oder? Auf den Bildern ist ja zumindest überall ein recht simples
Steuerpult zu sehen, dass neben der Steuerung der elektrischen Seite
eigentlich nur noch einen Starttaster für die Turbine besitzt...
Johannes K. schrieb:> Bei 100 % Volllast soll die Wellenleistung (an der der Generator hing> und bald der Jetantrieb seine Dienste erweisen muss) bei etwa 100 PS> liegen.
Netz sagt was von ~150 PS Wellenleistung.
Die Steuereinheit (wie auf dem Anhänger sichtbar) wurde nicht
mitgeliefert, da diese defekt ist/war.
Außerdem möchte ich ja wiegesagt das Ganze per Computer steuern und
nicht über ein Uralt-Bedienpanel ;-)
Die Wellenleistung von 150 PS habe ich bewusst nicht geschrieben, da ich
mir nicht vorstellen kann, dass diese noch gesund ist für die Turbine.
> Darf man ganz frech fragen, wiviel du dafür bezahlt hast ??
Mit Versand aus den USA ziemlich genaue 2000 Euronen.
Im Anhang habe ich mal eine kleine Schaltung für die PWM-Steuerung der
Pumpe gezeichnet.
Könnte es so funktionieren?
Danke!
Johannes K. schrieb:> Im Anhang habe ich mal eine kleine Schaltung für die PWM-Steuerung der> Pumpe gezeichnet.
die Diode muss über den Motor, nicht über den FET.
Ach Mist...!
Ich hätte vor 15 Jahren in Berlin-Schönefeld ein Soloviev D-30KU kriegen
können. Oder eine Wellenturbine aus der Mi-8. Einziges Problem - ich
hatte keine Chance den Kram zu transportieren.
Ich hab irgendwas auf nem Typenschild 28V 10KW gelesen ?!?
http://ucturbocats.com/Tiernay.aspx
so rund 10000W / 28V = 357A
Willst du nicht zuerst mal LEDs Blinken lassen ?
> so rund 10000W / 28V = 357A
Hätte man meine vorherigen Beiträge gelesen wüsste man, dass es sich
hierbei um die Generatorleistung handelt.
Da die Turbine aber keinen Generator sondern einen Jetski-Antrieb
antreiben wird.... ;-)
Such dir einen Mosfet
http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht aus, z.B.
IRLU3717.
Such dir eine Diode, die sowohl Strom als auch Spannung verkraftet. Es
sollte ein Schottky Typ sein. Wenn du nur eine Richtung schaltest kannst
du die Diode auch direkt über die Motor-Anschlüsse löten.
Dann baust du
http://www.mikrocontroller.net/attachment/82135/PWM_Steuerung.GIF auf.
Wenn du einen µC benutzt dann steuer das Mosfet-Gate über ~100Ω
Vorwiderstand an. Masse des µC und Source des Mosfets müssen
niederinduktiv verbunden sein, d.h. keine langen dünnen und aufgerollten
Leitungen.
PWM-Frequenz würde ich instinktiv auf 1kΩ - 10kΩ setzen.
Und für die Infos möchte ich, dass du weiter aktuelle Infos postest!
gaast schrieb:> Nein, wie die von dir verlinkte -seite bereits feststellt, ist das ganze> nur eine urban legend.
na schön. Aber vielleicht wird es ja was, wenn Johannes fertig ist.
> Und für die Infos möchte ich, dass du weiter aktuelle Infos postest!
Werde ich tun :-) Danke für die Infos!
Werde jetzt erstmal die Bauteile bestellen.
Hallo Johannes !
Habe ein sehr ähnliches Projekt, nur nicht mit einer Tiernay sondern mit
einer TS.
Hast Du die Steuerung mittlerweile hinbekommen ?
Habe Dir vielleicht eine (fertige) lösung für Dein Anlasser-Problem.
Mein Bienchen ist ein bisschen anders, hat bezüglich der
Kraftstoffversorgung 2 Stufen zum Anfahren über ein Magnetventil das man
auch noch ansteuern müsste...
Für ein paar Info´s bzgl. Schaltung / Controller wäre ich echt dankbar..
Mail mir doch bitte mal: marc.n.scheffler@gmail.com
lG
Marc
