Hallo uC Forum,
für den Selbstbau einer "Schattenlampe" (*) für unser Kind bin ich auf
der Suche nach einem geeigneten Motor. Mikrocontroller Programmierung
bin ich recht fit und hatte schon einige kleinere Hobby Projekte, jedoch
noch keines mit Motorsteuerung. So ein Motor dreht sich sehr langsam,
ca. 1 Umdrehung pro Minute oder langsamer. Die Last des Lampenschirms
dürfte je nach Material wohl im Bereich von 500g liegen. Welchen Motor
nimmt man da am besten? Einen Schrittmotor und betreibt diesen mittels
PWM? Das ganze wird an einem Mikrocontroller betrieben, als Lichtquelle
werde ich RGB-LEDs verwenden.
Gruß,
Martin
(*) Ich meine diese zylindrischen Tischlampen für Kinder, deren
Lampenschirm mit einem Durchmesser von ca. 20cm sich um eine Lichtquelle
langsam dreht. Der Zylinder ansich ist nur schwach bis gar nicht
lichtdurchlässig und in den Schirm sind Figuren geschnitten, die dann
aufgrund der Lichtquelle im Inneren ein sich langsam drehendes
Schattenspiel an die Wände werfen.
Die, die ich kenne waren zentral spitzengelagert, hatten oben eine
"Ventilatorform" und haben sich alleine durch die aufsteigende Warmluft
der 15W Kerzenlampe gedreht.
Das mit der "aufsteigenden Warmluft" dürfte bei Verwendung von ESL oder
LED als Leuchtmittel allerdings schwierig werden. Für einen Selbstbau
empfiehlt sich ein Gleichstrommmotor mit Getriebe z.B. Spiegelkugelmotor
(gibt's mit Batteriefach oder für Netzspannung), Grillmotor (meist zu
laut), Scheibenwischermotor (deutlich überdimensioniert) oder ein
Schrittmotor, dessen Treiber über einen konstanten Takt angesteuert wird
(erzeugt per NE555 o.ä.).
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Thorsten Ostermann schrieb:> Das mit der "aufsteigenden Warmluft" dürfte bei Verwendung von ESL oder> LED als Leuchtmittel allerdings schwierig werden.
Die gesparte Energie verheizt du dann im Netzteil und im Getriebemotor ,
der auch noch die ganze Zeit leise vor sich hin jammert.
Ob dein Kind das beruhigend findet?
:-)
Danke für die Beiträge.
Jetzt habe ich ja eine schöne Übersicht über Motoren. Diese
Spiegelkugelmotoren kannte ich noch gar nicht.
Hm, meint ihr wirklich, dass ein so langsam drehender Schrittmotor auf
1m-2m Entfernung hörbar ist? Was ist eigentlich mit irgendwelchen
"Fiep"-Geräuschen bei so langsamen Betrieb?
Diese Kegellampen, die sich aufgrund der Wärme drehen, kenne ich auch.
Ich wollte das ganze mit einem Mikrocontroller aufbauen, um eben mit RGB
LEDs schöne langsame und dezente Farbübergänge zu ermöglichen.
Bastler Martin schrieb:> Hm, meint ihr wirklich, dass ein so langsam drehender Schrittmotor auf> 1m-2m Entfernung hörbar ist?
Ja. Insbesondere nachts, und insbesondere durch ein Kind, das
prinzipbedingt ein deutlich besseres Gehört hat.
Rufus Τ. Firefly schrieb:> Ja. Insbesondere nachts, und insbesondere durch ein Kind, das> prinzipbedingt ein deutlich besseres Gehört hat.
Hm, dass es hörbar und störend für das Kind wird möchte ich natürlich
nicht. Dann bleibt ja nur noch so eine Kegellampe als Alternative.
Schade.
Die Erwärmung und damit die Drehung entsteht bei diesen Lampen ja einzig
durch die Lichtquelle. Wenn ich nun dennoch einen Betrieb mit LEDs
anstreben würde (wegen der erwähnten Farbübergänge), welche sinnvolle
Möglichkeit zur Erzeugung der nötigen Wärme wäre machbar? Das ganze muss
natürlich sicher sein und möglichst keine eigenes Licht erzeugen. Gibt
es sowas überhaupt?
Es gibt noch andere "Antriebskonzepte":
Durch ein wenig Vibration und ein Stück Teppich das nur Borsten in eine
Richtung hat bekommt man auch eine gerichtete Bewegung hin.
Es gibt Kleiderbürsten die solche Teppichstücke haben und damit Fusseln
sammeln, natürlich ohne Motor.
Die Vibration könnte durch einen kleinen Motor mit Unwucht (Typ
"Vibrationsalarm") erfolgen. Wenn die Frequenz und die Amplitude tief
genug sind dürfte das nicht groß stören.
Detlev S. schrieb:> Wenn die Frequenz und die Amplitude tief> genug sind dürfte das nicht groß stören.
Ich habe da so meine Zweifel. Ein Kind, das sowieso schlecht einschläft,
das wird von jedem, aber auch wirklich jedem Geräusch irritiert. Und ein
Vibrationsmotor aus einem Mobiltelephon ist eindeutig zu laut.
Alternative: Leichtgängigen Zylinder wie bei den wärmebetriebenen Lampen
verwenden, am unteren Zylinderrand in gleichmäßigen Abständen
Permanentmagnete befestigen und mit zwei Spulen, die sich über den
Zylinderdurchmesser gegenüberliegen, mit einem leichten Magnetfeld
"anschubsen". Mit einem Hall-Sensor lässt sich die Position der
Permanentmagnete erfassen (um zu entscheiden, welche der beiden Spulen
als nächste "zündet") und um die Drehzahl zu bestimmen.
Das dürfte einen von etwaigen Lagergeräuschen (die auch die
wärmebetriebene Lampe von sich gibt) abgesehen lautlos sein.
Und es ist ein hübsches µC-Bastelprojekt, ein sehr langsam drehender
Elektromotor ...
Vielleicht könnte man auch mal schauen, ob ein Motor aus einem
direktgetriebenen Plattenspieler sich langsamer betreiben läßt oder
einer mit Riemenantrieb sich modifizieren läßt auf größere Untersetzung.
Als geräuscharmer Ersatz für Getriebe eignen sich Riemenantriebe
generell sehr gut.
Rufus Τ. Firefly schrieb:> Alternative: Leichtgängigen Zylinder wie bei den wärmebetriebenen Lampen> verwenden, am unteren Zylinderrand in gleichmäßigen Abständen> Permanentmagnete befestigen und mit zwei Spulen, die sich über den> Zylinderdurchmesser gegenüberliegen, mit einem leichten Magnetfeld> "anschubsen". Mit einem Hall-Sensor lässt sich die Position der> Permanentmagnete erfassen (um zu entscheiden, welche der beiden Spulen> als nächste "zündet") und um die Drehzahl zu bestimmen.
Das klingt nach einem interessanten Konzept. Dem würde ich mich gerne
annehmen. Hast Du vielleicht Starttips bezüglich Dimensionierung der
Bautteile bzw. Infos welche Spulen / Magnet Kombinationen sich da
anbieten? Auf diesem Gebiet habe ich wie bei Motoren keine Erfahrung,
aber der Entdeckertrieb ist geweckt. :)
Rufus Τ. Firefly schrieb:> Detlev S. schrieb:>> Wenn die Frequenz und die Amplitude tief>> genug sind dürfte das nicht groß stören.>> Ich habe da so meine Zweifel. Ein Kind, das sowieso schlecht einschläft,> das wird von jedem, aber auch wirklich jedem Geräusch irritiert. Und ein> Vibrationsmotor aus einem Mobiltelephon ist eindeutig zu laut.>
Ein anderer Weg wäre die Lagerung auf der Kante eines Lautsprechers
(direkt nach der Siecke). Ein Ring aus Pfeifenputzer - fertig ist der
Prototyp.
Wenn der Zylinder wirklich ausbalanciert auf einer Nadelspitze gelagert
ist dürfte die Abwärme einiger kleiner Heizwiderstände (bitte alle unter
50°) genügen um das alte geräuschlose Antriebsprinzip zu gewährleisten.
Wenn es nicht warm werden soll dann muß die Luft anders bewegt werden.
Ein ganz langsam drehender Lüfter (oben und unten mit Gitter) könnte von
unten sachte pusten. 80er 12V-Lüfter mit 5V oder weniger, ggf noch mit
"Dimple" auf den Flügeln, die sind leise wie Eulen in der Nacht.
Rufus Τ. Firefly schrieb:> Alternative: Leichtgängigen Zylinder wie bei den wärmebetriebenen Lampen> verwenden, am unteren Zylinderrand in gleichmäßigen Abständen> Permanentmagnete befestigen und mit zwei Spulen, die sich über den> Zylinderdurchmesser gegenüberliegen, mit einem leichten Magnetfeld> "anschubsen". Mit einem Hall-Sensor lässt sich die Position der> Permanentmagnete erfassen (um zu entscheiden, welche der beiden Spulen> als nächste "zündet") und um die Drehzahl zu bestimmen.
Nette Idee,
nicht unbedingt die energiesparendste, aber eine lautlose wo man die
Drehzahl wunderbar regeln könnte und damit der größten Nachteil der
thermischen Lösung wäre ist, daß je nach Temperatur, Schmierung und
Verschleiß das Teil zu schnell dreht oder sogar stehen bleibt.
