Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Phasenanschnittsteuerung für kleinen Motor


von Wolfgang H. (frickelkram)


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Hi zusammen,

vor ein paar Tagen habe ich ein Projekt begonnen bei dem ich das 
Fußpedal einer Nähmaschine modernisieren möchte:
Beitrag "Nähmaschine, Umbau auf Phasenanschnittsteuerung"

Die Steuerung des Motors funktioniert aber nicht. Die 
Minimalgechwindigkeit lässt sich nicht richtig einstellen und die 
Stromregelung macht auch Probleme.

Inzwischen habe ich viel gelesen, auch darüber nach gedacht den U2008B 
nicht mehr zu benutzen, sondern statt dessen eine eigene Variante mit 
einem kleinen PIC (ich habe hier noch mehrere 10F206 rumliegen) zu 
bauen.

Beim genauern Studium der Theorie bin ich dann daran hängen geblieben 
das ein TRIAC ja einen Haltestrom benötigt, logsich. Der TRIAC wird ja 
mit einem Stromimpuls gezündet und bleibt dann so lange leitend bis der 
Haltestrom unterschritten ist.

Der Motor der Nähmschine hat aber eine sehr kleine Stromaufnahme. Ich 
habe eben mal den Maximalstrom gemessen. Bei höchste Last zieht der nur 
36mA. In meiner aktuellen Steuerung verwende ich einen BT139/800 (ohne 
E). Der Haltestrom dieses TRIAC liegt laut Datenblatt unter Umständen 
schon über der maximalen Stromaufnahme des Motors und ist für dies 
Anwendung total über dimensioniert (lag aber in der Bastelkiste herum).

Hat einer von Euch Erfahrung mit der Steuerung eines so "kleinen" 
Motors? Welchen TRIAC kann man das nehmen?
Inzwischen glaube ich nicht mehr das ich Probleme mit dem U2208 habe 
sondern mit dem TRIAC.

Leider is mein Oszilloskop schon seit längerem Defekt und ich kann nicht 
richtig messen. Ich habe bisher alles mit dem Multimeter gemessen. Den 
genauen Verlauf der Halbwelle zu messen wäre jetzt natürlich gut ...

von K.M. (Gast)


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Einfach eine Glühlampe testweise parallel zum Motor schalten, dann 
weisst du obs an dem Haltestrom liegt.

Wenns klappt hast du gleichzeitig eine geschwindikeitsabhängige 
Beleuchtung an der Nähmaschiene ;-)

von MaWin (Gast)


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> Welchen TRIAC kann man das nehmen?

Profis verwenden gleich IL4108, IL4118, VO4157/VO4158, APT1211S oder 
MOSFETs wie DPA6111.

von Wolfgang H. (frickelkram)


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Hallo,

K.M. schrieb:
> Einfach eine Glühlampe testweise parallel zum Motor schalten, dann
> weisst du obs an dem Haltestrom liegt.
>
> Wenns klappt hast du gleichzeitig eine geschwindikeitsabhängige
> Beleuchtung an der Nähmaschiene ;-)

tja, darauf hätte ich selbst kommen können ;-)
Danke!

von Wolfgang H. (frickelkram)


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Hi MaWin,

danke für den Hinweis!

Ich habe hier noch LH1540 rum liegen, ausgebaut aus einem 
Telefon-Interface. Mit den Teilen habe ich schon einmal die Spannung für 
einen Nixie-Anzeige geschaltet. Für den Motor ist das IC aber 
wahrscheinlich zu knapp dimensioniert. Kurze Strom und Spannungsspitzen 
würden das IC wohl töten.

MaWin schrieb:
>> Welchen TRIAC kann man das nehmen?
>
> Profis verwenden gleich IL4108, IL4118, VO4157/VO4158, APT1211S oder
> MOSFETs wie DPA6111.

Beim Aufbau einer eigenen Steuerung mit Mikroporzessor wäre solch ein 
Chip sicher eine Lösung. Ich werde es aber wohl zunächst noch einmal mit 
dem U2008 und einem anderen Triac versuchen.

von andy (Gast)


Angehängte Dateien:

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wie wäre es mit sowas (s. Bild)

von MaWin (Gast)


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1N4001 und 100 Ohm sind wohl deutlich unterdimensioniert.

Die beiden anderen Dioden des Brückengleichrichters durch die 
Body-Dioden der MOSFETs zu erledigen, ist abenteuerlich, sollte aber 
funktionieren.

von Peter R. (pnu)


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Die Schaltung scheint dazu gedacht zu sein, eine Niedervolt-Lampe zu 
betreiben.
die 100 Ohm als Vorwiderstand für die 5V1 Z-Diode weisen darauf hin.

von Wolfgang H. (frickelkram)


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Hi,

würde ich so ungeändert auch nicht nehmen, aber das Prinzip ist schon 
klar.

Ich habe eben die einfache Testmethode verwendet und einen Verbraucher 
parallel geschaltet. Ich habe ein paar 20W Zementwiderstände aus meinem 
Fundus genommen.

Siehe da, die Steuerung funktioniert! Der Motor läuft ruhig, allerdings 
noch nicht in dem Geschwindigkeitsbereich den ich haben will. Aber das 
sollte ja mit entsprechenden Widerständen am Poti zu machen sein.

Jetzt habe ich zwei Lösungsmöglichkeiten (mit U2008); Entweder lasse ich 
die Lastwiderstände einfach drin, oder ich bestelle empfindlichere 
TRIACs. Ich habe schon ein paar Kandidaten heraus gefunden. Im Moment 
ist ein BT134 mein Favorit. Der ist erhältlich und bezahlbar. Ich suche 
aber noch ein wenig herum, vielleicht finde ich noch einen besseren.

Danke für Eure Hilfe ... manchmal genügt ein einfacher Hinweis um weiter 
zu kommen :-)

von Wolfgang H. (frickelkram)


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Peter R. schrieb:
> Die Schaltung scheint dazu gedacht zu sein, eine Niedervolt-Lampe zu
> betreiben.
> die 100 Ohm als Vorwiderstand für die 5V1 Z-Diode weisen darauf hin.

Und der eingesetzte MOSFET ebenfalls. Der kann nur bis zu 30V, wenn ich 
mich nicht irre.

von andy (Gast)


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Wolfgang Heinemann schrieb:
> Danke für Eure Hilfe ... manchmal genügt ein einfacher Hinweis um weiter
> zu kommen :-)

Hier vielleicht ein weiterer Denkanstoß:

www.mikrocontroller.net/attachment/71509/37378-DI300.pdf‎

Vielleicht bringts was.

von Wolfgang H. (frickelkram)


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Hallo Andy,

andy schrieb:
> Wolfgang Heinemann schrieb:
>> Danke für Eure Hilfe ... manchmal genügt ein einfacher Hinweis um weiter
>> zu kommen :-)
>
> Hier vielleicht ein weiterer Denkanstoß:
>
> www.mikrocontroller.net/attachment/71509/37378-DI300.pdf‎
>
> Vielleicht bringts was.

danke für die Information. Ich denke aber das eine 
Phasenabschnittsteuerung für einen Motor nicht das richtige ist. Da ist 
schon Phasenanschnitt angesagt. Trotzdem ist es interessant zu sehen wie 
es dort gelöst ist.

Inzwischen habe ich ein anderes Problem, das mich ziemlich frustet. Der 
U2008B stirbt dauernd. Ich habe jetzt schon 2 Chips gekillt und weis 
nicht warum. Eigentlich ist die Schaltung nach dem Beispiel im 
Datenblatt aufgebaut. Als der erste Chip gestorben war hatte ich mit 
einem Kondensatornetzteil und mit zusärtzlichen positiven Spannungen 
experimentiert. Ich dachta daran hätte es gelegen weil der Chip auch 
niederohmig zwischen den Power-Pins geworden ist.
Nachdem ich aber den ganzen Schnickschnack entfernt habe und mit einem 
normalen Vorwiderstand arbeite ist nun der zweite Chip hin. Selbes 
Fehlerbild.
Ich habe im Moment keine Idee was schief läuft und würde das ganze Zeug 
am liebsten in die Ecke werfen ...

von Christian K. (christian_rx7) Benutzerseite


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Wenn die U2008B so empfindlich sind wie die U2010 oder so ähnlich, 
wundert mich dass nicht, ich hatte auch einige tote, bis ich großzügig 
mit Varistoren gekämpft habe.

Aber warum tust du dir die ganze Sache an?
So ein Nähmaschinenmotor ist doch ein Universalmotor.
Netzspannung gleichrichten, glätten und per PWM auf die gewünschte 
Spannung bringen. Dem Motor ist es doch wurscht ob AC oder DC. Und DC 
ist um vieles einfacher.

Christian_RX7

von Wolfgang H. (frickelkram)


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Hallo Christian,

Danke für Deine Antwort!

Christian Kreuzer schrieb:
> Wenn die U2008B so empfindlich sind wie die U2010 oder so ähnlich,
> wundert mich dass nicht, ich hatte auch einige tote, bis ich großzügig
> mit Varistoren gekämpft habe.

hmmm, das hört sich nicht gut an. Herumzuprobieren bis das Teil stabil 
funktioniert erscheint mir nicht sinnvoll. Wo hast Du denn abblocken 
müssen?

>
> Aber warum tust du dir die ganze Sache an?
> So ein Nähmaschinenmotor ist doch ein Universalmotor.
> Netzspannung gleichrichten, glätten und per PWM auf die gewünschte
> Spannung bringen. Dem Motor ist es doch wurscht ob AC oder DC. Und DC
> ist um vieles einfacher.
>
> Christian_RX7

Ich habe mir inzwischen mal ein wenig zu Universalmotoren durchgelesen. 
Es erscheint mir auch einfacher das Ganze mit Gleichstrom und 
Mikroprozessor zu machen. Dann kann ich die Steuerkurven algorithmisch 
anpassen, die Mindestgeschwindigkeit und die Maximalgeschwindigkeit 
ablegen usw.

Eben habe ich einen Kaputten Winkelschleifer aus dem Keller genommen und 
werde an dessen Motor mal ausprobieren wie das Ganze funktioniert. Ich 
habe noch ein Labornetzteil das 0-600V liefert und werde den mal da dran 
hängen ...

Ich möchte diesen Thread wieder schließen und die Diskussion wieder auf 
den Nähmaschinenthread verlagern.
Beitrag "Nähmaschine, Umbau auf Phasenanschnittsteuerung"

Auch wenn der Titel nicht mehr stimmt falls ich auf die 
Gleichstromvariante wechsle.

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