Wie entstöre ich einen Zündunterbrecher richtig ?

[Modellbauer (Gast)]

Guten Abend,

ich baue gerade einen 1:5 Buggy mit 30 ccm 2-Takt Motor. Aus 
Sicherheitsgründen will ich neben dem FailSafe der Fernsteueranlage noch 
einen sog. Motor Aus Failsafe einbauen, der bei Signalverlust, 
Spannungseinbruch des Empfängerakku oder sonstigen Übertragungsstörungen 
den Motor ausmacht um die fast 15 kg Modell dann so schnell wie möglich 
anzuhalten. (Oder wenigstens den Motor abzuschalten, dass das Modell nur 
noch ausrollt.)

Vom Kurzschlußschalter zum Modul mit dem Relais, das den 
Zündunterbrecher-Schalter dann brückt, habe ich ca. 40 cm Drähte mit 
0,25 qmm Querschnitt.
Die Zündanlage ist keine CDI, sondern ganz einfach eine Zündspule mit 
Magnet im Lüfterrad des Motors.

Ich möchte mir keine Störungen in die RC Anlage einfangen und habe schon 
einen Entstörten Zündkerzenstecker auf dem Motor.

Nun die Frage:

Der beigefügte Ferritring soll in die Leitungen zur Zündspule. Nur wie 
ist nicht beschrieben.

Welche Art der Kabelverlegung durch den Ferritring hält mir die meisten 
Störungen ab.

Ich habe mal 2 Möglichkeiten die mir einfallen fotografiert.

Gerhard.

[Achim M. (minifloat)]

Bild ...95 ist eine Common-Mode-Drossel. Störströme, die auf beiden 
Leitungen in dieselbe Richtung fließen werden gedämpft, Ströme in 
unterschiedliche Richtung werden nicht gedämpft, da sich deren 
Magentfelder auslöschen(fitzzzzz). Das ist, so denke ich, das was du 
brauchst. Die Spule soll ja beim Zünden schnell sein, aber keine HF in 
deine restliche Schaltung injizieren(wei auch immer die aussehen mag).

Bild ...96 ist eine Differential-Mode-Drossel. Ströme die auf beiden 
Leitungen in unterschiedliche Richtungen laufen, werden gedämpft. Das 
ist vermutlich nicht das was du suchst :D weil Ströme in gleicher 
Richtung einfach durchkommen.

mfg mf

[Modellbauer (Gast)]

Danke.

Dann werde ich die Leitungen mal schön eng verdrillen und dann sauber 
ein paar Mal durch den Ferritring wickeln.

Gibt es da eigentlich eine Anzahl von Windungen (Motor läuft zwischen 
1500 und 18500 1/min) die man mindestens durch den Ferrit (Wie in Bild 
...95) wickeln sollte ?

In div. Foren spricht man von einer Spannung an den beiden Anschlüssen 
zum Zündunterbrecher von knapp 500 Volt (Primärkreis der Zündspule ??)

Gerhard.

[Achim M. (minifloat)]

Modellbauer schrieb:
> von knapp 500 Volt (Primärkreis der Zündspule ??)

Da haben die Leute Recht. Denn der Zündfunken reißt erst dann ab, wenn 
der Stromfluss durch ihn zu gering geworden ist.

Solange aber der Zündfunke die im Magnetfeld gespeicherte Energie 
abbaut, ergibt sich im Kern eine Änderung des Magnetfeldes, also auch 
eine Änderung des Magnetischen Flusses usw.
Da die Induktionsspannung einer Spule proportional zu der Ableitung 
dieses Flusses, ist, ergibt sich bei starken Änderungen je nach 
Übersetzungsverhältnis wiederrum auf der Primärseite eine Spannung.

Ich kenn mich da jetzt mit solchen Übertragern nicht allzu gut aus, mir 
scheinen die 500V an der Primärspule etwas zu hoch gegriffen. Aber wenn 
es dann so ist, wäre eine Differential-Mode Drossel in nächster Nähe der 
Primärspule doch nicht so schlecht geeignet, wie ich zuerst dachte.

Also die Kernfrage(ha ha ha) lautet eigentlich: welche Ströme machen dir 
mehr Sorgen bzw Empfangsprobleme? Ausprobieren und bessere Unterdrückung 
belassen. Oder einen Zweiten Kern hernehmen und beide Drosselbauweisen 
einsetzen.

Modellbauer schrieb:
> Gibt es da eigentlich eine Anzahl von Windungen

Hm. also wenn man dir irgendwas zur Dimensionierung berechnen könnte, 
wär das die Induktivität in Henry. Dazu müsste der A_L-Wert des Rings 
bekannt sein. Das ist quasi eine Kernkonstante, die mit dem Quadrat der 
Windungsanzahl multipliziert die Induktivität in Henry ergibt.
Mit ein paar Quellimpedanzen usw. kommt man dann auf Dämpfungen von 
Frequenzbereichen, und könnte eine Aussage treffen wie "stört jetzt 
stärker" oder "stört weniger". Deine 2x5 Windungen sind sicherlich ein 
guter Ansatz, ausprobieren und wenn nicht gut => grenzfrequenz nach 
unten verschieben => mehr Windungen

Jetzt wird dir sicher auch klar, wieso common-Mode und 
differential-Mode:
Der durch den Stromfluss in den Leitern erwirkte Verkettete Fluss N*I 
existiert natürlich jeweils für "Hin- und Rückweg" der Stromrichtung. 
Das eine mal addieren sich die Windungszahlen für Common Mode Ströme und 
subtrahieren sich für Differential-Mode-Ströme, das andere mal 
andersherum.

mfg mf

PS: EMV ist ein sehr biestiges Geschäft.

[Johannes E. (cpt_nemo)]

Modellbauer schrieb:
> Dann werde ich die Leitungen mal schön eng verdrillen und dann sauber
> ein paar Mal durch den Ferritring wickeln.

Durch das verdrillen wird die Impedanz für differenzielle Störungen sehr 
klein; das ist für EMV-Entstörung eigentlich nicht das, was man haben 
will. Üblicherweise sind solche EMV-Drosseln eher so so gewickelt, wie 
im Bild ...96, allerdings beide Drähte im gleichen Wicklungssinn.

Zum Vergleich: 
http://www.spulen.com/shop/product_info.php?products_id=974

Das hängt aber auch vom Strom ab, der durch die Leitungen fließt. Das 
Ziel ist eigentlich, eine möglichst hohe Impedanz für common-mode und 
für differenzielle Signale zu haben, ohne dass der Kern in Sättigung 
geht.

Ohne entsprechende Messgeräte kann man das nicht wirklich testen; ich 
würde einfach die Leitungen einzeln ungefähr so wie dem Foto aus dem 
Spulen-Shop draufwickeln, also nicht verdrillt und die Wickel-Richtung 
beachten! Die Windungszahl sollte für beide Leitungen gleich groß sein.

> Gibt es da eigentlich eine Anzahl von Windungen (Motor läuft zwischen
> 1500 und 18500 1/min) die man mindestens durch den Ferrit (Wie in Bild
> ...95) wickeln sollte ?

Kann man nicht so einfach sagen. Mehr Windungen ist im Prinzip besser, 
der Kern sollte aber nicht in Sättigung gehen.
Ohne entsprechende Messgeräte kann man das schlecht nachprüfen; ich 
denke mit 2 x 5 Windungen liegst du nicht schlecht.

[Modellbauer (Gast)]

Wenn ich das so lese, dann kann ich mir schon denken, warum bei dem ein 
oder anderen Shop, der solche Module vertreibt, die Kunden nicht 
zufrieden sind ...

Da steht häufig: "Klappt nicht, weil der Empfänger spinnt mit dem 
Modul." oder "Die Reichweite nmmt extrem ab.", usw.

Ströme fließen da nur für ganz kurze Zeit, wenn das Relais den 
Primärkreis der Zündung im Fehlerfall kurzschließt um den Motor zu 
stoppen.

Im Normalen Betrieb ist auf der einen Seite der offene Relaiskontakt und 
auf der anderen Seite ist an einem Anschluß der "heiße" Draht der 
Primärseite der Zündspule und der andere Draht ist mit dem Gehäuse des 
Motors verbunden.

Eine Leitung ist also eine Abstrahl - Antenne für die Impulse der der 
Primäspule und der andere Draht ist einfach nur "Masse".

Daher habe ich mir gedacht, das verdrillt und dann durch den Kern 
richtig ist, um die Abstrahlung zu dämpfen.

Ich werden aber nach den Ausführungen der beiden Herren ganz genau den 
Fehlerspeicher des 2,4 GHz FASST Empfänger im Auge behalten und wenn ich 
dann mal fertig bin und auf der Strecke mit anderen fahre, auch deren 
Empfangsfehler mal anhören.

Ich habe ja dann hier einen Anhaltspunkt, wie ich Leitungsführung 
verändern muß, damit die Störungen im Modell und in der Nähe des Modells 
so gering wie möglich werden.

Die erste Ausführung Wickelbild wird dann mal das Mehrfachwickeln der 
unverdrillten Leitungen (Gesamtlänge vom Anschluß der Zündspule bis zum 
Modul in der R/C Box etwa 50 cm) um den Ferrit kern nahe bei der 
Zündspule sein.

Ich melde mich wieder, wenn ich mal eine Runde gefahren bin.

Gerhard.