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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stromsteller für Elektromagnet


Autor: Siggi (Gast)
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Hallo Leute,

ich habe einen funktionsfähigen Elektromagneten gebaut, der ab einem 
Abstand von 5mm ca. 2 kg hochheben kann. Um diesen Magneten nun 
anzusteuern, bräuchte ich eine Leistungselektronik, die die Spulen am 
Magneten mit einem definierten Strom beaufschlagt. Dieser sollte 
zwischen 1A und 3A einstellbar sein (Da sich die Kraft über I*n 
einstellen lässt, bin ich mir noch nicht ganz sicher, ob ich beim 
finalen Magneten lieber viele Wicklungen und weniger Strom oder 
umgekehrt haben will).

Der L298 Fullbridge-Driver würde dies schon knapp schaffen, allerdings 
brauche ich noch eine Möglichkeit, um den Strom einzustellen, sprich ich 
müsste den Ausgangsstrom messen können und einen Chopper fahren... Oder 
gibt dafür bessere Möglichkeiten? Hat das schon mal jemand gemacht bzw. 
habt ihr Ideen dazu?

Wichtig ist halt auch, dass man umpolen kann, sonst wird mein Stück 
Eisen mit der Zeit selbst zum Permanentmagneten und löst sich nicht mehr 
vom Elektromagneten!

Autor: 123 (Gast)
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Nennt sich Stromregelung. Dazu benötigt man eine Strommessung (z.B. 
Shunt) und einen OPV mit entsprechnder Beschaltung (Suche z.b. PI Regler 
OPV).

Autor: $$$ (Gast)
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Wie wäre es mit einem Hysteresecontroller (lässt sich mit einem Quad-OPV 
aufbauen)? Der vergleicht den aktuellen Strom mit einer oberen und einer 
unteren Schwelle. Ist der Strom kleiner als die untere, schaltet er ein, 
ist er höher als die obere schaltet er den Strom aus (Spule läuft über 
Diode frei). Hat den Vorteil, dass der Schalttransistor nicht permanent 
am heizen ist. Die Spule sollte eine gewisse Größe haben, sonst wird die 
Schaltfrequenz zu hoch. Zur Not kann man die Induktivität durch 
Reihenschaltung mit einer fertigen Spule erhöhen.
Wenn du umpolen willst brauchst du eine Vollbrücke.

Autor: Siggi (Gast)
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Naja, ich habe bewusst Stromsteller geschrieben, da es ja auch eine 
feste Einstellung sein kann, sprich wenn ich mir überlege mit 1A zu 
arbeiten, dann stelle ich die Bestromung fest auf 1A - da braucht dann 
auch nichts mehr nachgeregelt zu werden, da sich ja quasi nichts 
verändert.

Du hast natürlich Recht, dass mein Beispiel eine Regelung ist. Dass dies 
mit einem Operationsverstärker machbar ist, ist mir bewusst, aber wie 
ich das genau anstelle weiß ich leider noch nicht - vielleicht kannst du 
mir ja einen Tipp geben.

Autor: Siggi (Gast)
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@$$$: Kannst du das näher beschreiben, z.B. mal einen Schaltplan posten.

Wäre das Vorhaben nicht mit einem OPV in Komparatorschaltung, an dessen 
Eingängen ein Abstimm-Poti bzw. der Shunt liegen und dessen Ausgang 
einen Mosfet ansteuert? Somit würde der Mosfet immer ausgeschaltet 
werden, wenn eine bestimmte Stromproportionale Spannung erreicht wird 
und umgekehrt durchgesteuert, wenn die Spannung unterschritten wird.

Autor: PuffWillie (Gast)
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Wie wäre es mit einer pulsbreitenmodulierten Wechselspannung, gesteuert 
über einen Microcontroller? Ernergie wird solange reduziert, bis Bauteil 
abzufallen droht. Das Abfallen wird über eine Lichtschranke 
kontrolliert.

Autor: eProfi (Gast)
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"Der L298 Fullbridge-Driver würde dies schon knapp schaffen, allerdings
brauche ich noch eine Möglichkeit, um den Strom einzustellen,"

Der hat auch einen Bruder, den L297, der macht genau das.
Er hat allerdings auch einige Söhne mit Namen L62xx, die können das noch 
viel besser.
Und andere Verwandte (von anderen Hersteller) können das ebenfalls.

Autor: Siggi (Gast)
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@eProfi: Den L297 kenne ich, allerdings ist der für einen 
Elektromagneten wohl etwas überdimensioniert - sowohl vom 
Funktionsumfang, als auch vom Preis (3,10€ bei Reichelt!) Kennst du noch 
ein ähnliches IC, welches einfacher aufgebaut ist und sich ggf. eher für 
einen Elektromagneten eignet?

Autor: eProfi (Gast)
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Ja, solche ICs nennen sich  solenoid driver.
z.B. L294 / L295  aber ob die leicht erhältlich sind?

Suche bitte selbst nach "switch mode solenoid driver"

Autor: Gast (Gast)
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Hallo,
brachst du einen frei Regelbaren Strom oder nur ein paar Stufen. Wenn du 
nur wenige Stufen benötigst, würde ich z.B 3 Wiklungen machen und diese 
so anpassen das sie bei der Versorgungsspannung (am besten gleich 
Wechselspannung aus einem Trafo) gleich der richtige Stom einstellt. 
(z.B 1,5A; 750mA; 500mA; 250mA)

Gruß

Autor: gast (Gast)
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Schau Dir doch mal Schaltpläne von einfachen Labornetzgeräten mit 
Strombegrenzung an, wie hier z.B.:

http://www.elv-downloads.de/service/manuals/22532_...

oder PWM-Steller, der mit kleinen Änderungen auf Strom regelt:
http://www.elv-downloads.de/service/manuals/36900_...

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