Hallo, leider ist mir die Antriebselektronik von einer kleine Turbopumpe (Leybold TMP50) abgeraucht. Nun sind die Teile, auch gebraucht, sehr teuer (> 500 €) und da hatte ich die Idee ob man nicht einen billigen Regler für Modell-Brushless-Motoren verwenden könnte. Die Pumpe braucht 3-Phasen Wechselspannung mit 48 V, max. 3A (im Hochlauf) und einer Endfrequenz von ca. 1kHz. Hat jemand Erfahrung mit diesen Reglern, wie sind sie anzusteuern, b.z.w. könnte das überhaupt funktionieren. Der Pumpenmotor hat keine Rückmeldung (Hallelemente oder ähnliches)an die Steuerelektronik. viele Grüße Thomas PS. Bin ein Neuling in diesem Forum, wenn der Beitrag in der falschen Abteilung geladet ist bitte Rückmeldung
1 kHz wird ein bischen viel sein für die üblichen Modellbauregler. Braucht die Pumpe Sinus oder reicht Rechteck ? (ich weiss, du kannst jetzt nicht mehr messen...)
Hallo Mawin, messen geht auch nicht weil das Unglück schon länger her und die Elektronik entsorgt ist. Nun brauche ich die Pumpe aber für ein neues Projekt. Ich denke Sinus oder Rechteck spielt keine große Rolle, da die Induktivität der Wicklungen das glatt bügelt. Wenn man die Pumpe öffnet kann man den Motor gut sehen, sieht aus wie ein üblicher Kurzschlussläufermotor, kein Magnetanker. Die drei Wicklungen sind im Dreieck geschaltet. Ich denke ich werde es erstmal mit einer Phase ( Tongenerator + NF-Verstärker) und einem Kondensator für den dritten Anschluss (Steinmetzschaltung) versuchen Gruß Thomas
> Wenn man die Pumpe öffnet kann man den Motor gut sehen, > sieht aus wie ein üblicher Kurzschlussläufermotor, kein > Magnetanker. Also kein BLDC, wo man peinlichst darauf achten muss dass der Rotor synchrton mit kommt und nicht den Anschluss verliert, sondern ein normaler asynchroner Drehstrommotor. Audioverstärker ist keine schlechte Idee, wenn man Sinus haben will, aber gleich 3. Oder so was wie L6232 mit Endtufen. Wenn ich mir allerdings vorstelle, daß der Strom bei 1kHz noch schnell genug ansteigt, wie weit steigt er dann bei 50 Hz an ? Die alte Elektronik wird vielleicht eine Stromregelung besessen haben.
Hallo Mawin, ich denke auch bei der alten Elektronik wurde sowohl die Frequenz wie auch die Spannung hochgefahren. Ich wollte nicht drei Verstärker verwenden sondern nur einen und die dritte Phase mit einem Kondensator erzeugen. So wie man Drehstrommotore am normalen Einphasen-Netz betreiben kann. Natürlich wird da nicht die volle mögliche Leistung erreicht. Aber bei meiner Anwendung habe ich kaum Gasanfall sodass die Pumpe fast im Leerlauf dreht wenn die Kammer mal abgepumpt ist und nur noch das Vakuum gegen die Leckrate erhalten werden muß. Da die Kammer sehr klein ist (~ 0,5 Liter, kleines Elektronenmikroskop, zu sehen hoffentlich bald auf www.rapp-instruments.de) wird der Abpumpprozess wohl auch sehr schnell gehen. Gruß Thomas
Eine Turbopumpe ist ein eher delikates Teil. Dafuer wuerd ich die 500 Euro rauswerfen. Nebenbei sollte man die turbopumpe alle 32k stunden, oder alle 4 Jahre einem Service unterziehen. Dabei wird das Lager ersetzt. Wenn das Lager anfrisst wird es erheblich teurer.
Hallo hacky, wie gesagt eine sehr kleine Pumpe, TMP50 (33 l/s) die ich mit Elektronik mal für 250 € gekauft habe. Da werde ich sicher nicht mehr als 500 € für einen neuen Wandler ausgeben. Wenn die Pumpe bei meinen Versuchen kaputt geht fliegt sie eben in den Schrott. Gruß Thomas
Aber eine vernuenftige Vorpumpe hats du ? Eine Membran Vorpumpe sollte um die 10^-2 mBar bringen. Dann entwickelt die Turbo den passenden Schub.
Hallo Hacky, klar, ich verwende eine 2-stufige Alcatel Drehschieber. Die schaft etwa 5x10-3 mBar. Zusammen mit der Turbopumpe kam ich gut in den 10-6 Bereich. Ein Experiment mit einer Röntgenblitzröhre und Marxgenerator hat die Elektronik gekillt. Seitdem verwende ich als Hochvakuumpumpe nach der Drehschieber eine größere Öl-Diffusionspumpe. Aber für das Elektronenmikroskop möchte ich gerne einen kleineren Aufbau deshalb der Versuch der Wiederbelebung der Turbo. Gruß Thomas
Eine Membranpumpe mit 10^-2m(!)bar? Hab ich da ne geheime entwicklung verpasst?? Sicher das die TMP50 keine magnete hat? Rotor drehen, messen? Wenn die wirklich asyncron ist kannst du die mit Sinus betreiben. Spannung kann linear mit der frequenz hochgefahren werden. Die mit Syncronmotor (z.B.TW250) laufen mit Rechteck und Hallsensoren. Ne Wartung ist teuerer als ne gebrauchte Pumpe bei ebay, man sollte wenn möglich davon absehen. Bin grade am experimentieren mit Keramik Kugellagern (Siliziumnitridkugeln) um damit 2 Pfeiffer Pumpen wiederzubeleben... Gruß Torsten
Nur mal so'ne Anmerkung nebenbei: Benutz doch die Diff für's REM... weil Magnetfelder und Vibrationen einer Turbo Dir das Bild versauen können ;-) Viel Erfolg, Lars
Hallo Lars, da hast Du vollkommen recht. Ich habe selten ein komerzielles REM mit einer Turbo gesehen. Aber bei meinem Versuchsmodell mit einer Auflösung im groben µm Bereich wird's wohl keinen Unterschied machen. Und wie gesagt die Diffpumpe ist recht groß und bracht fast 45 Minuten zum Aufheizen und noch länger zum Abkühlen. Ich bräuchte dann auf jeden Fall eine Plattenventil zwischen Pumpe und Kammer, und zwei Ventile in der Vorpumpenleitung um nicht zum Probenwechsel über eine Stunde warten zu müssen. Die kleine Trubo hingegen kann ich in wenigen Minuten rauf- und runterfahren. Gruß Thomas
@Lars Die REMs haben seit Jahren TMPs. Ohne Bildprobleme. Ich habe hier einige davon. Diff-Pumpen höchstens wenn LAB6 Kathoden verwendet werden weil das Vakuum schon bei 10-7 sein sollte. @Thomas Rapp Die Ansteuerung hat schon jede Menge KnowHow drin. Einfach nachbauen ist nicht. Ich weis, dass Zeiss Turbocontroller bei einer externen 1 Mann Firma reparieren lässt, da es schwierig ist überhaupt Ersatz für die alten Teile zu bekommen. Probiere irgendwo einen Gebrauchten zu bekommen. @Ha-jetzt Aber Das Lager wird in der Regel nicht gewechselt, sondern der Betriebsmittelspeicher. Im Dauerbetrieb, wie bei unseren EMs, sogar jährlich. Torsten
>Das Lager wird in der Regel nicht gewechselt, sondern der
Betriebsmittelspeicher. Im Dauerbetrieb, wie bei unseren EMs, sogar
jährlich.
Das Serviceintervall von 4 Jahren wurde mir vom lokalen Pfeiffer
Vertreter genannt. Wir haben einige Pfeiffer Pumpstaende. Was es auch
immer zu servicen gibt. Teilweise wird mit Magnetlagern geworben, die
waeren ja beruehrungslos ... Ich hab da mal reingefasst und der Rotor
war nicht beruehrungslos gelagert. Die Pumpgeschwindigkeit ist auf jeden
Fall beeinduckend. In 5 minuten auf 10^-5 oder so.
Diffusion oder Quecksilberdampf wuerd ich vergessen. Das ist nur eine
Schweinerei.
Ich denke, man sollte über die originale Elektronik mehr erfahren, bevor man versucht, die Pumpe in Betrieb zu nehmen. Aber letztlich ist es ein Drehstrommotor und als solcher kein Vodoo. Aber ein Kondensator für die dritte Phase würde ja bedeuten, daß du ihn für 1kHz berechnest, und er dann bei 50Hz zu klein wäre. Du kannst ihn (mit vernünftigem Aufwand) nicht an die Drehzahl anpassen. 3 Verstärker mit +45V/-45V bis 3A lassen sich aber mit Audioverstärkern problemlos erzeugen, die Verlustleistung dürfte bei der Anwendung egal sein. Leider sind die üblichen ICs TDA7294/LM3886 nicht spannungsfest genug, Pollin hätte den STK4036X der knapp geht, aber man wird wohl zumindest in der Ausprobierphase einfach fertige Versärker nehmen. Bleibt die Frage der Sinussignalerzeugung. Ein PC mit 5.1 könnte die 3 Audiosignale erzeugen, aber man müsste wohl die Software selber schreiben. Da schreibt man sie lieber für einen uC. Ganz ohne Controller und D/A-Wandler fällt mir derzeit keine Lösung ein (XR2206 etc.) denn man kann die 3 Phasen nicht durch Phasenschiebernetzwerke aufbauen, dazu ist der Frequenzbereich zu gross. Ich verwende für meine 3-Phasen Experimente einen L6232E den man aus einem NE555 takten könnte, aber der bringt nicht genug Power.
Hallo Mawin da hast Du recht, das hab ich leider nicht bedacht dass sich die Kapazität der Steinmetzschaltung mit der Frequenz ändern muss. Was meinst Du den zum TDA7293 (100W +-50V), der könnte das wohl ab. Den Sinus könnte man wohl mit Zählern, Eprom und D/A-Wandlern machen. Aber am Besten ist's wohl doch mit einem PIC oder ATMEL, entweder mit D/A-Wandlern oder über PWM, der kann auch beim Hochfahren die Amplitude ändern. Gruß Thomas
Die Sinus signale könnte man noch mit einem µC (AVR oder dsPic) per DDS erzeugen. Man muß auch nur 2 Signale erzeugen, das dritte kann man als Linearkombination frequenzunabhängig daraus bekommen. Ein 2-fach DDS ist eigenlich kein Problem bis etwa 1 kHz. Wenn man die DA Wandler noch sparen will auch noch per PWM als DA ersatz. Man kann dann aber die AMplitude nicht mehr so einfach über die Ref. Spannung verstellen.
Hallo, mittlerweile habe ich von JohnF ( coulter smith forum) den Originalschaltplan für den TMP50 Kontroller bekommen. Der Motor wird mit Rechteckströmen betrieben. Die Schaltung besteht im wesentlichen aus einem VCO 4060, einm 3-Phasen Hi-Side, Low-Side Treiber IR 2130 und drei Brücken mit je zwei Fets. Die Hauptschwierigkeit ist wohl die Beschaffung des IR 2130, der könnte aber wohl durch drei einzelne Treiber ersetzt werden. Thomas
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