Hi AVR Community! Zum Thema "Drehzahlregelung eines Einphasenmotors mit Kondensator" welche typischerweise in Haushaltsgeräten wie Pumpen,Ventilatoren od. Lüftern mit Leistungen von 50-250W verwendet werden, sind schon etliche Posts verfasst worden. Die wohl eleganteste Art und Weise der Ansteuerung scheint ein Frequenzumrichter zu sein! Die meisten FU für den Hausgebrauch (so auch der in meinem Keller :-) besitzen einen einen 230V Eingang und liefern 3 Phasen Drehstrom. Die Drehzahlregulierung erfolgt über ein 0-10V DC Steuersignal. Meine Fragen: 1. Wird der Kondensator vom Motor beim Betrieb mit FU entfernt oder belassen? 2. Kann ich an einem FU rein theoretisch (sofern sie die Gesamtleistung der Motoren, die des FU nicht überschreiten) 3 Einphasenmotoren betreiben? An jeder Phase Drehstrom vom FU ein Einphasenmotor. FU (1.5kW), Motoren je 50W, 100W, 150W = 300W Getreu dem Motto: "Nicht mit Kanonen auf Spatzen schießen" scheint auch der Triac (z.B. BTA16-600) eine weitverbreitete Art der Ansteuerung zu sein. In vielen Aplikation Notes von Triac Herstellern (so auch im Anhang) findet man die Drehzahlregelung von Einphasenmotoren mit Kondensator als Hauptverwendungsgebiet. Die Phasenanschnittdimmung auf Basis von Triacs scheint, trotz großer Kritik in diversen Foren, ein probates Mittel zu sein solche Motoren zu steuern, zumal selbst die Hersteller solcher Motoren Triac-Schaltungen vorschlagen, um die Leistung ihrer Geräte zu regeln. Gibt es jemanden der praktische Erfahrung mit der Drehzahlregelung von Einphasenmotoren mithilfe von Triacschaltungen hat? Ich selbst werde auf jeden Fall, trotz vorhandenem FU, eine Triacschaltung aufbauen und meine Erfahrungen berichten. Zum einen reizt mich der Kostenfaktor zum anderen der Raumfaktor. Der FU ist ein 2.5kg Klotz 15x15x30 der neu ca. 750€ kostet vs. Triacschaltung kann auf Nachbar-Board des Webservers (od. sogar direkt drauf!) diskret verbaut werden, wiegt ca.30g (inkl. eventuellem Kühlkörper, meinetwegen aktiv gekühlt mit 3cm lüfter und temperaturabhängiger Steuerung ;-) und kostet ca. 5€ Abschließend möchte ich noch erwähnen dass damit kein Elektroauto betrieben werden soll, sondern ein Lüftersteuerung mit im schlimmsten Fall 25%-Schritte Regelung mit ca. 10 Schaltvorgängen/Tag. ..."and the winner is - the Triac!!!" Ich würde mich sehr über Antworten freuen! Liebe Grüße Daniel P.S. Die ganze Drehzahlregulierung soll in eine Klimasteuerung für meinen Wintergarten auf Basis eines Webservers mit Atmega64.
Da die Motordrehzahl nicht freuquenzabhänigi ist geht es nciht mit Fu
Erstmal als Vorwort: ist schon erstaunlich, womit man bei Freescale sein Geld verdienen kann... Ich habe mich vor einiger Zeit auch mit einem ähnlichen Problem beschäftigt: die Drehzahl eines Standventilators weiter als mit der eingebauten "Dreigangschaltung" abzusenken. Besonderen Augenmerk habe ich auf die Geräuschentwicklung gelegt, da die Ventilatoren auch nachts in Schlafräumen laufen sollten. Ich habe verschiedene Methoden ausprobiert: Phasenanschnittsteuerung: Drehzahl lässt sich einstellen, aber Motor brummt -> ungeeignet Pulspaketsteuerung: Mötor schlägt aufgrund axialem Spiel, unruhiger Lauf -> ungeeignet Frequenzverzögerung (Idee aus einem alten Elektor Heft) es wird abwechselnd nur jede n-te Halbwelle geschaltet: Drehzahl einstellbar, aber Geräuschentwicklung -> ungeeignet Stelltrafo: super Drehzahleinstellung, kein Geräusch, aber meinen Trennstelltrafo brauch ich in meiner Werkstatt, außerdem viel zu klobig -> ungeeignet Die einfachste Methode war dann auch die beste Lösung: ein Kondensator (1-stelliger uF Bereich) in Serie mit dem Motor und mit Schalter überbrückbar erweitert den Stellbereich ideal. Welche Parameter für Dich wichtig sind, weiß ich nicht, aber das waren meine Erfahrungen. Einen Hightech-Ansatz gibts noch: den sog. "Sinusdimmer", der den Netzsinus mittels PWM zerhackt und so die Amplitude regelt (mit Gleichrichtung, IGBT und aktivem Freilauf) -> Overkill
Ich habe eine Pulspaketsteuerung für einen Lüftermotor seit zwei Jahren in Betrieb. Bisher keine Probleme. Musste allerdings ein bischen mit der Frequenz experimentieren, bis es geklappt hat. Gruss Axel
@Axel: > Ich habe eine Pulspaketsteuerung für einen Lüftermotor seit zwei Jahren > in Betrieb. Bisher keine Probleme. Könntest du vielleicht nähere Angaben Angaben zur Steuerung machen. Leistung der Motoren? Wieviele Sinushalbwellen werden bei welcher Leistungseinstellung ausgeblendet? Mit welchen Bauteilen wurde die Schaltung aufgebaut?
Daniel Zangerl schrieb: > Gibt es jemanden der praktische Erfahrung mit der Drehzahlregelung von > Einphasenmotoren mithilfe von Triacschaltungen hat? Das ist kein Regelung das ist eine Steuerung. Da du keine Rueckfuehrung der Drehzahl hast kann man hier nicht von einer Regelung sprechen. Bei Induktionsmotoren (Kurzschlusslaeufer) ist die Drehzahl von der Frequenzabhaengig. Ein Spannungsanderung bringt hier nichts dadurch sinkt nur das Drehmoment des Motors. Die ganzen Drehzahlsteuerungen auf Basis der Spannungsaenderung des Motors bauen auf dem Prinzip der Schlupfvergroesseung auf. Das geht aber auch nur mit konstantem Lastverhalten. Also nur mit Pumpen oder Lueftern. Da ist das benoetigte Drehmoment von der Drehzahl abhaengig. Wenn jetzt die Spannung am Motor geaendert wird aendert sich das Drehmoment des Motors. Da aber an der Last Drehmoment und Drehzahl zusammenhaengen aendert sich damit auch die Drehzahl. Bei wechselnden Lastverhaeltnissen funktioniert das nicht. Der Wirkungsgrad der Maschine wird dabei auch schlechter. Daniel Zangerl schrieb: > 1. Wird der Kondensator vom Motor beim Betrieb mit FU entfernt oder > belassen? Der Kondensator ist nur fuer die Nennfrequenz des Motors bemessen. Nur da ist die Phasenverschiebung optimal. Bei allen anderen Frequenzen gibt es kein otimales Drehfeld mehr. Die Folge: Drehmoment sinkt.
Leistung liegt bei ca. 100W. Es ist ein Sharp S202S01, der mehr oder weniger direkt angeschlossen ist. Angesteuert aus einem AVR der über einen Transistor den Sharp mit 12V ansteuert. Das wird mit einem Basistakt von 38ms angesteuert (ergab sich so aus der sonstigen Software aus 8MHz/1024) und dann werden von 16 Takten jeweils 9 bis zu allen 16 angeschaltet. Bei weniger als 9 läuft der Ventilator nicht an. Also letztlich eine Frequenz von 1,6 Hz mit einer Phasendauer von 56% bis hoch zu 100%. Snubber ist nicht drin (staun). Da hatte ich wohl zum Testen mal was zusammengelötet und zwischendrin angefangen zu probieren, Und als es dann ging, habe ich es nicht mehr geändert. Um ehrlich zu sein, würde ich das heute nicht mehr so aufbauen, aber es funktioniert tatsächlich seit zwei Jahren. Ich regele damit den Ventilator meiner Wärmepumpe, damit der bei höheren Aussentemperaturen, wo die volle Drehzahl nicht benötigt wird, weniger Lärm macht und diese Schaltung hat jetzt schon zwei Winter durchgehalten. Gruss Axel
@inse: > Erstmal als Vorwort: ist schon erstaunlich, womit man bei Freescale sein > Geld verdienen kann... Scheinbar verdienen auch bei anderen Firmen Leute ihr Geld damit ;-) http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/SGSThomsonMicroelectronics/mXxuyw.pdf
@Axel: > Leistung liegt bei ca. 100W. > > Es ist ein Sharp S202S01, der mehr oder weniger direkt angeschlossen > ist. Angesteuert aus einem AVR der über einen Transistor den Sharp mit > 12V ansteuert. > > Das wird mit einem Basistakt von 38ms angesteuert (ergab sich so aus der > sonstigen Software aus 8MHz/1024) und dann werden von 16 Takten jeweils > 9 bis zu allen 16 angeschaltet. Bei weniger als 9 läuft der Ventilator > nicht an. Also letztlich eine Frequenz von 1,6 Hz mit einer Phasendauer > von 56% bis hoch zu 100%. > > Snubber ist nicht drin (staun). Da hatte ich wohl zum Testen mal was > zusammengelötet und zwischendrin angefangen zu probieren, Und als es > dann ging, habe ich es nicht mehr geändert. Axel Laufenberg schrieb: > Leistung liegt bei ca. 100W. > > Es ist ein Sharp S202S01, der mehr oder weniger direkt angeschlossen > ist. Angesteuert aus einem AVR der über einen Transistor den Sharp mit > 12V ansteuert. > > Das wird mit einem Basistakt von 38ms angesteuert (ergab sich so aus der > sonstigen Software aus 8MHz/1024) und dann werden von 16 Takten jeweils > 9 bis zu allen 16 angeschaltet. Bei weniger als 9 läuft der Ventilator > nicht an. Also letztlich eine Frequenz von 1,6 Hz mit einer Phasendauer > von 56% bis hoch zu 100%. > > Snubber ist nicht drin (staun). Da hatte ich wohl zum Testen mal was > zusammengelötet und zwischendrin angefangen zu probieren, Und als es > dann ging, habe ich es nicht mehr geändert. Axel scheint mein Mann zu sein! Ich möchte gerne: http://sharp-world.com/products/device/lineup/data/pdf/datasheet/s102s12_e.pdf oder: http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/stmicroelectronics/7471.pdf verwenden. Es wäre toll wenn du deinen Schaltplan zur Verfügung stellen würdest (auch wenn er keine Ideallösung darstellt) LG Dani
@Helmut: > Das ist kein Regelung das ist eine Steuerung. Da du keine Rueckfuehrung > der Drehzahl hast kann man hier nicht von einer Regelung sprechen. Vielen Dank für die belehrenden Worte! Es wäre jedoch durchaus denkbar aus meiner geplanten Steuerung eine Regelung zu machen. Eine Drehzahlüberwachung am µC stellt kein Problem dar (Drehimpulsgeber, Lichtschranke,...) Jedoch bleibt das Problem der Ansteuerung des Motors das selbe :-( Eventuell werde ich probehalber einen BL-Außenläufer in den Rohrlüfter bauen. Dann kann man das Ding wenigstens vernünftig ansteuern :-) Schönes Restwochenende und vielen Dank für die bisherigen Beiträge Dani
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