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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Drehzahlregelung


Autor: Peter Donaubauer (pipelinewelding)
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Hey, möchte mich kurz vorstellen. Meine Name ist Peter und ich bin nicht 
der große Motor oder Elektronik Experte. Ich bräuchte hier mal 
Unterstützung, weil ich denke das dieses Thema sehr gut hier her passt, 
weil es eher mehr auch ein Mechanik Thema sein kann.

Also ich habe einen Synchrongenerator ( 15 kva , 50 Hertz ) mit einem 
Dieselmotor ( Hatz Z 788, 2 Zylinder,17 kw, Allrehzahlregler ) gekoppelt 
( Inselbetrieb) . Beides läuft mit 1500 Umdrehungen. Angeschlossen sind 
auch Frequenzanzeige, Voltmeter, Steckdosen ( 230/400Volt). Eine 
Lichtmaschine wird auch angeschlossen.

Jetzt wär das Problem, das ganze so zu regeln das es immer mit 1500 
Umdrehungen läuft auch unter Last.

Vielleicht hat jemand eine Idee, welche Lösung hier Sinnvoll und am 
einfachsten wäre.

Gruß Peter

Autor: Olaf (Gast)
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> Vielleicht hat jemand eine Idee, welche Lösung hier Sinnvoll und am
> einfachsten wäre.

Da du schon selbst erkannt hast nicht der Elektronikexperte zu sein,
besuch einen Elektriker. Grundsaetzlich brauchst du natuerlich einen
Regler der irgendwie die Drehzahl bestimmt/ausliesst und entsprechend
den Motor regelt. Sowas kann man mit entsprechenden Faehigkeiten
natuerlich selber bauen, aber die hast du nicht. Also musst du so einen
Regler kaufen und den von einem Fachman einbauen und parametrieren 
lassen.


Olaf

Autor: Peter Donaubauer (pipelinewelding)
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Hallo Olaf,
vielen Dank für deine Antwort. Ach moment wo bin ich hier im ECHOLAND.
Oder hatte ich höflichst um Ideen angefragt wie man sowas regeln kann.
Wollte ich nicht wissen ob es verschiedene Arten von Regelmöglichkeiten 
gibt um mir eben dann aufgrund dieser Erkenntnisse jemand zu suchen der 
das dann umsetzen kann.

Ich denk ich bin hier nicht in nem Forum. Stopp ich darf nicht alle 
verurteilen, sondern nur besonders völlig verfehtlte Antworten wie die 
von OLAF.
Danke

Autor: MaWin (Gast)
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Da der Synchrongeneretor wie schon der Name sagt die Frequenz liefert, 
mit der er gedreht wird, reicht es, nur den Dieselmotor zu regeln, und 
der besitzt bereits eine Drehzahlregelung wie du schreibst (so ist das 
auch üblich bei Dieseln, daher lassen sie sich schlecht abwürgen und 
sind als Automotoren beliebt)

Der hier
http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=...
hat seinen Motor offenbar mit einem Zugmagnet so umgebaut, dass er mit 
1500rpm läuft.
Wodurch der bei ihm versorgt wird, ob aus der gemessenen Frequenz des 
Wechselrichters oder einer Fliehkraft der Motorumdrehungen ist nicht 
bekannt.
Fliehkraft sagt aber schon, wie man den Motor ganz ohne Elektronik und 
Elektrik selbst regelt.
Eigentlich haben Dieselmotoren diesen auf Fliehkraft basierenden Regler 
schon, der vom Gasgestänge beeinflusst wird. Man muss ihn nur 
einstellen.

Wenn die Frequenz den Zugmagnet versorgen soll, braucht man etwas das 
wie ein Tacho funktioniert, der also bei jedem der 100 Nulldurchgänge 
pro Sekunde des Wechselstroms jeweils einen kurzen aber immer gleich 
langen Impuls macht, und der Mittelwert dieser Impulse bildet die 
Steuerspannung. Das kann ein NE555 als Monoflop sein, oder ein LM2907. 
Bei beiden reicht aber der Strom nicht um den Zugmagneten zu versorgen, 
also muss ein MOSFET dahinter der die Leistung bringt. Der könnte direkt 
hinter den NE555 (Richtung beachten, wir der Motor schneller wenn der 
Zugmagnet zieht oder langsamer?). Leider braucht man für das ganze noch 
eine Versorgungsspannung passend zum Zugmagneten und für den NE555, also 
ein Netzteil mit Trafo. Dieser wiederum muss aus der generierten 
Spannung versorgt werden. Das macht die Sache recht unelegant, aber ein 
Akku für den Starter ist wohl sowieso vorhanden, 12V wäre ok, aber eine 
Lichtmaschine hat er scheinbar nicht, was den Akku durch den Zugmagneten 
schnell leersaugen wird.

Versuche die mechanische Fliehkraftvariante, die ist um vieles 
einfacher.

Autor: Peter Donaubauer (pipelinewelding)
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Dank Mawin,
diesen Motor habe ich gekauft. Er müßte bis Montag kommen. Wobei es sich 
aber nur eum einen Zugmagnethalter handeln soll, d.h. er regelt beim 
start auf die 1500 hoch, reagiert aber nicht auf Last und regelt eben 
nicht nach.
Gruß Peter

Autor: MaWin (Gast)
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> und regelt eben nicht nach.

Der Dieselmotor selbst wird regeln,
macht zumindest jeder Automotordiesel,
man stellt mit dem "Gaszug" eben die Solldrehzahl
und nicht sonstwas.

Autor: Klaus (Gast)
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Mit dem Gaszug lässt sich nur die Solldrehzahl im Leerlauf vorgeben. 
Unter Last bricht der ein bisschen ein.
Mit einem Fliehkraftregler hat man nur einen P-Regler. Möchte man aber 
eine exakte Regelung kommt man um einen PI-Regler nicht rum. Das geht am 
einfachsten elektronisch, ist aber auch der grösste Aufwand. Ein 
spannendes Projekt aber auf jeden Fall!

Autor: Tiesto (Gast)
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wenn die Regelung der Drehzahl des Dieselmotors bereits 1500 rpm 
einhält, dieses aber bei Belastung nicht mehr schafft, dann stimmt schon 
irgendwas nicht. Entweder hat der Diesel gar nicht die Leistung, oder 
der Regler hat nicht genügend Regelspielraum bis zur Nennleistung hoch.
Man könnte eine Lastausregelung wie schon beschrieben mittels 
Fliehkraftsteuerung machen, oder aber (mechanisch)über das Drehmoment 
bzw. (elektronisch)über den Ausgangsstrom. Der genaueste Weg wäre 
(mechanisch oder elektronisch) anhand der Drehzahl, weil es ja der 
eigentlich zu regelnde Wert ist. Die Regelung wäre sogar relativ 
unkompliziert, weil im laufenden Motor viel Bewegungsenergie gespeichert 
ist. Die Regelung kann also aus elektronischer Sicht vergleichsweise 
langsam sein.
Was für eine Dieselpumpe ist denn vorhanden? Zumindest beim Auto sind ja 
selbst ältere Modelle schon elektronisch mit einer Steuerspannung 
geregelt. Falls das auch beim Generator so sein sollte bräuchte man 
lediglich einen kleinen Tachogenerator, mit dessen drehzahlabhängigen 
Spannung man simpelst die Dieselpumpe ansteuert...vermutlich müsste man 
das Signal lediglich invertieren.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Peter Donaubauer schrieb:
>
> Jetzt wär das Problem, das ganze so zu regeln das es immer mit 1500
> Umdrehungen läuft auch unter Last.
>
> Vielleicht hat jemand eine Idee, welche Lösung hier Sinnvoll und am
> einfachsten wäre.
>

So aus eigener Erfahrung:
Geht problemlos mit einem (leicht modifizierten) Tempomaten. Dieser hat 
auch gleich den Stellmotor für den "Gaszug" des Hatz-Diesels mit dran.

Damit hast Du dann eine echte Regleung, letztlich reicht wie andere 
schon bemerkt haben eine konstante Motor-Drehzahl. Damit wäre dann die 
Frequenz abgehandelt.

Für die ebenfalls notwendige Spannungsregelung sitzt dann am 
Syn-Generator eine weitere Platine, hast Du hoffentlich mit dazugekauft.

Autor: Peter Donaubauer (pipelinewelding)
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Ja die Idee Tempomat war der Anfangsgedanke.
Aber leicht modifiziert heißt ??
Was sollte man daran ändern, was kann man daran ändern??
Für Hinweise wäre ich sehr dankbar

Gruß Peter

Autor: mikey (Gast)
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Wie schon erwähnt ist der mechanische Drehzahlregler eines Diselmotors 
ein einfacher P-Regler. Ein solcher Regler besitzt einen sog. P-Grad - 
Ein Wert der angibt wie gut der Regler Lastschwankungen ausgleicht. Gute 
Regler sind da mit +- 2Hz speziell in Motoren für die Stromerzeugung 
verbaut. Durch verändern der Regelfeder (Wiederstand gegen den der 
Fliekraftregler arbeitet) lässt sich auch das Regelverhalten einer 
Einspritzpumpe verändern. Eine stärkere Regelfeder bewirkt kleinere 
Drehzahlschwankungen, neigt aber zum Überschwingen.

Wenn ich dir einen guten Rat geben darf, kauf dir eine kombinierte 
Motor-/Generatorsteuerung wie z.B. GCP32 von Woodward. In dieser ist 
bereits alles enthalten was du zum betreiben einer Inselanlage benötigst 
- Und nicht nur das, damit kannst du auch Netzparallelanlagen mit 
Notstromfunktion betreiben.
Klar, kostet erstmal nen Haufen Schotter, ist aber ausgereift und du 
kommst damit schneller an dein Ziel. Die GCP32 leitet die Motordrehzahl 
aus der Generatorfrequenz ab und regelt die dann entweder über einen 
3-Punktregler oder einen Analogregler aus - Motorsteuerung und 
Generatorschutz incl.
Alles andere ist ein Gebastel aus Einzelkomponenten die modifiziert nur 
eines aufwerfen - Nämlich: Fragen über Fragen und und schlußendlich 
Ärger über die vertane Zeit weil man nicht gleich das richtige Equipment 
angeschafft hat.

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