Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Erregerstrom Lichtmaschine regeln


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von Paul (Gast)


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Hallo ans Forum,

ich beschäftige mich gerade mit einer Lichtmaschine aus einem Mercedes 
190 W201, BJ: 1990)

Ich diese Lichtmaschine für ein Windrad verwenden, welches aus 
Verbundstoffen gefertigt wird. Die Windgeschwindigkeit wird gemessen und 
ab 3m/s soll zugeschaltet werden.

Das Problem an der Sache ist aber, dass ein schlagartiges zuschalten des 
Erregerstroms ein schlagartiges ansteigen des Drehmoments bedeutet --> 
nicht gut.

Es muss also eine sanfte Lastzuschaltung erfolgen. Ich habe gelesen, 
dass moderne "Compact-Generatoren" das schon von Haus aus können, leider 
verfügen wir nicht über so ein tolles Gerät.

Nun ist also die Frage, wie man solch eine Regelung am besten aufbaut.

Das größte Verständnisproblem habe ich eigentlich damit:
Bei starten des Autos drehe ich den Zünschlüssel auf Zündung ein. 
Dadurch fließt Strom durch die Ladekontrolle in die Erregerspule nach 
Masse.
Jetzt lasse ich den Motor an und jetzt kommt mein Problem: Sobald der 
Motor läuft, verwandelt sich das, was gerade eben noch meine Masse war 
ist nun +12V und die Ladekontrolle erlischt.

Wo soll ich den da was regeln? An beiden Seiten 12V? Damit komm ich 
grade gar nicht klar.

Ich glaube ich habe dabei einen mächtigen Denkfehler.
Könnte mich mal bitte jemand aufklären, wie das ganze wirklich 
funktioniert und was bei einer Regelung nun wo geschalten werden muss?

Womit schaltet man die Spule? Mosfet geht ja schlecht, da die Polarität 
sich ja umkehrt und die Bulk-Diode eine Regelung hinfällig macht.
Also muss es was für Wechselstrom sein? Photo-Mos, Triac?

Wie hoch ist der Erregerstrom eigentlich wenn man von 100% 
Einschaltdauer ausgeht? Wenn ich die Ladekontrolle als Widerstand zur 
Strombegrenzung sehe, dann komme ich auf ca 300mA? Haut das hin?


Ich steh im Wald, bitte helft mir da raus.

Viele Grüße
Paul

: Verschoben durch Admin
von Helge A. (besupreme)


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Wie ist denn die Lichtmaschine angeklemmt? Häufig sitzt der Regler da 
schon drin, und du brauchst dich um nix mehr kümmern.

von Marwin (Gast)


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Der Regler ist intern und über externe Anschlüsse nicht zugänglich.

Das Ding gibt dir nur die 14,4 Volt Ladespannung und eben die Info 
"läuft/läuft" nicht über die Klemme für die Ladekontrollleuchte.

Du bräuchtest eine LiMa mit externem Regler (also noch älter als BJ 90) 
oder müsstest den Regler entfernen (ist meist eine Einheit mit dem 
Kohlenhalter) und die Anschlüsse der Erregerwicklung von außen 
zugänglich machen.

von Ulrich F. (Gast)


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Bosch?
Wenn Bosch, dann gib doch mal die Teile Nummer....

Meist kann man den kombinierten Regler-Kohlenhalter gegen einen 
einfachen Kohlenhalter von ähnlichen/älteren Limas tauschen.

Oder, brutaler, mit der Flex den Regler vom Halter abmachen.

Und Zack stehen die drei Anschlüsse für einen selbst gebastelten Regler 
bereit.
D+ geht zu den Erregerdioden in der Diodenplatte.
DF geht zur Erregerwicklung im Läufer
D- ist Fahrzeugmasse

Die Kontrollleuchte wird zwischen D+ und 15(Zündung/Bereitschaft) 
geklemmt.
Der Läufer hat eine D- Kohle und eine DF Kohle.
Der Anschluss an die Batterie nennt sich B+ (D- erfolgt über das 
Gehäuse)
Manche Diesel Limas haben einen W (Wechselstrom) Anschluss an der 
Statorwicklung. Dieser ist für den Drehzahlmesser und AU Geräte.

Dieser Regler?
http://kleinanzeigen.ebay.de/anzeigen/s-anzeige/regler-lichtmaschine-generatorregler-14v-mercedes-190,-neu/208235624-223-9593?ref=search
Den kann man durch einen Kohlenhalter ohne Regler ersetzen.


Bei anderen Limas kann man den Regler auch raus operieren.

von Purzel H. (hacky)


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Ich wuerde die Lichtmaschine mal definiert antreiben. zB mit einer 
Akkuborhmaschine, den Erregerstrom per Labornetzgeraet einspeisen und 
schauen was sich da so machen laesst.

von Stefan (Gast)


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Helge A. schrieb:
> Wie ist denn die Lichtmaschine angeklemmt? Häufig sitzt der Regler da
> schon drin, und du brauchst dich um nix mehr kümmern.

Ja, der Regler sitz da schon drin. Ich würde mich auch um nix mehr 
kümmern, aber das Problem an der Sache ist halt das schlagartige 
auftretende Drehmoment bei zuschalten der Erregerwicklung. Das muss ich 
verhindern.


Marwin schrieb:
> Du bräuchtest eine LiMa mit externem Regler (also noch älter als BJ 90)
> oder müsstest den Regler entfernen (ist meist eine Einheit mit dem
> Kohlenhalter) und die Anschlüsse der Erregerwicklung von außen
> zugänglich machen.

OK, dass ist jetzt klar, danke.


Ulrich F. schrieb:
> Bosch?
> Wenn Bosch, dann gib doch mal die Teile Nummer....

Ja, sie ist von Bosch und sie stammt scheinbar doch nicht vom 190er 
Benz, sondern aus einem Audi 100. Aber ich denke das spielt keine Rolle.

Die Teilenummer der Lima ist: 0 120 465 008
Die des Regler ist: 1 197 311 236

Ich hänge auch mal zwei Bilder mit an, allerdings im nächsten Beitrag 
das ich die auf dem Handy habe und grade keine Verbindung PC <-> Handy 
herstellen kann.

Ulrich F. schrieb:
> Meist kann man den kombinierten Regler-Kohlenhalter gegen einen
> einfachen Kohlenhalter von ähnlichen/älteren Limas tauschen.

Das klingt ja super!


Ulrich F. schrieb:
> Und Zack stehen die drei Anschlüsse für einen selbst gebastelten Regler
> bereit.
> D+ geht zu den Erregerdioden in der Diodenplatte.
> DF geht zur Erregerwicklung im Läufer
> D- ist Fahrzeugmasse

Ich dache immer D+ wäre die Erregerwicklung? Also könnte ich dann an der 
Klemme DF via PWM den Erregerstrom reglen? Oder wie darf ich das 
verstehen?
Einfach 12V über P-Mosfet an DF? Eventuell noch ein Widerstand 
dazwischen zur Strombegrenzung?


Ulrich F. schrieb:
> Dieser Regler?

So einer in der Art, Bild mit Regler drauf kommt gleich.


Auf jeden Fall schon mal vielen Dank für deine Antwort!

Viele Grüße

von Paul (Gast)


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Hier die Bilder.

von Paul (Gast)


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Irgendwie hat mir die Auto-Fill Funktion gerade einen Streich gespielt 
und unter dem Namen "Stefan" gepostet. Ich bitte das zu entschuldigen. 
An diesem PC hier sind mehrere Nutzer dran.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Es wäre gut, wenn Du den Bildern die richtige File-Extension (.jpg) 
geben würdest. Dann muss man zum Öffnen nicht lange rummachen ...

von Paul (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hier das ganze nochmal mit hoffentlich richtigen Dateiendungen!
Ich weiß nicht warum das erst nicht geklappt hat.

Danke für den Hinweis.

von F. F. (foldi)


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Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte.
http://c3team.calibra.cc/c3faq/elektrik/lima_schaltbild.JPG

Zunächst kommt die Erregung von der Ladekontrollleuchte und dann ist es 
Eigenerregung.

Plus auf Plus, Lampe us.

: Bearbeitet durch User
von Paul (Gast)


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F. Fo schrieb:
> Zunächst kommt die Erregung von der Ladekontrollleuchte und dann ist es
> Eigenerregung.

Das ist mir klar. Hab ich ja auch oben schon geschrieben.
Mir geht es um die Regelung der Lichtmaschine.

von F. F. (foldi)


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Paul schrieb:
> Das ist mir klar.

Das hatte ich aber so nicht verstanden, aus dem was du schriebst.
Aber wenn es dir klar ist und du einen µC sowieso benutzt, dann mach 
doch den Sanftanlauf selbst.
Regler raus und die Masse "sanft" an die Erregerspule legen.

Kannst ja sicher auch was mit einem IC für SNT bauen.

: Bearbeitet durch User
von Gerd E. (robberknight)


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Passt so eine KFZ-Lichtmaschine überhaupt vom Bereich der 
Umdrehungszahlen zu nem Windrad?

Ich hab von Autos jetzt nicht wirklich Ahnung, aber so nen PKW hat doch 
schon im Leerlauf irgendwo zwischen 1000 und 2000 Umdrehungen pro 
Minute. In den Bereich kommst Du mit dem Windrad doch auch bei Sturm 
nicht hin. Oder hast Du da eine entsprechende Übersetzung eingeplant?

von Max (Gast)


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Leerlaufdrehzahl ist irgendwas um die 750-800 U/min.

Das gilt aber nur für den Motor selbst. Die Lichtmaschine ist im Auto 
nochmal mit ca 1:3 übersetzt. Bei 800 U/min Leerlauf hat man also schon 
2400 U/min an der Lima.

Bei unserem Windrad ist auch eine Übersetzung mit drin, ca 1:16. Also 
wir kommen recht fix auf die benötigten Drehzahlen.

Mechanisch ist alles gelöst, bis auf den Ruck beim zuschalten der 
Erregerspule. Eventuell bekomme ich ja noch einen guten Tip, wie ich 
diese Regelung am besten bewerkstelligen könnte.

von F. F. (foldi)


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Max schrieb:
> Eventuell bekomme ich ja noch einen guten Tip, wie ich
> diese Regelung am besten bewerkstelligen könnte.

Hast du doch schon zwei Beiträge höher von mir bekommen.
Suche dir entweder ein passenden, fertigen IC oder mach deine PWM und 
dein Feedback selbst mit einem µC, den du ja sowieso einsetzen willst.

von F. F. (foldi)


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So etwa meinte ich das:
        Ladekontrollleuchte
         .-.
 -------( X )-o------------------o
         '-'                     C|
                                 C| Erregerspulle
                                 C|
              eg. Tiny13         |
                                 o
            .---------.          |
            |         |          |
      -------VCC      |          o
            |         |          |
            |         |        |/
      -------GND   pin|o-PWM-o-|   NPN oder FET (Auswahl nach Leistung)
            |         |        |>
            |  ADC    |          |
            '----o----'          o
                 |              +--+
                 |
                 o------------------------------------o
                 |
             .---o---.
             | B+    |
             |       |
             | Lima  |
             |       |
             | GND   |
             '---o---'
                 |
                 |
              +-----+
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)


Du musst halt deine eigene Regelung bauen, wenn das mit dem Regler nicht 
klappt.

von Kurt B. (kurt-b)


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F. Fo schrieb:
>
> Du musst halt deine eigene Regelung bauen, wenn das mit dem Regler nicht
> klappt.

Kann man da nicht einfach eine Lastzuschaltungsverzögerung machen?

Ein Widerstand in Reihe zu den Verbrauchern nach Zeit (nach Erregung) 
mit einem Relay überbrücken, da fällt die Spitze dann weg.


 Kurt

: Bearbeitet durch User
von Paul (Gast)


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F. Fo schrieb:
> Suche dir entweder ein passenden, fertigen IC oder mach deine PWM und
> dein Feedback selbst mit einem µC, den du ja sowieso einsetzen willst.

Genau das war mein Plan. Mit µC die Batteriespannung messen und je nach 
Spannung einen Mosfet via PWM die Erregerspule ansteuern lassen.
Mein gedankliches Problem war dabei nur, wo setze ich den Mosfet ein. 
Auf der Plus oder der Minus Seite der Erregerspule. Aber dank deiner 
Zeichnung weiß ichs nun. Danke!

Ich habe seit gestern auch noch viel im Netz gelesen und dabei ist der 
Groschen bei mir gefallen und ich habe die geistige Mauer durchbrochen, 
die ich bis dahin hatte. Ich hab einfach viel zu kompliziert gedacht!



Kurt Bindl schrieb:
> Kann man da nicht einfach eine Lastzuschaltungsverzögerung machen?
>
> Ein Widerstand in Reihe zu den Verbrauchern nach Zeit (nach Erregung)
> mit einem Relay überbrücken, da fällt die Spitze dann weg.


Das ist natürlich auch eine Idee. Könnte man ja sogar mit mehreren 
Widerständen machen, statt nur einem.
Wobei mir die Idee mit PWM bald mehr zusagt, da ich da einen nahezu 
linearen Lastverlauf hinbekommen könnte. So hoffe ich zumindest.

von F. F. (foldi)


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Paul schrieb:
> Kurt Bindl schrieb:
>> Kann man da nicht einfach eine Lastzuschaltungsverzögerung machen?
>>
>> Ein Widerstand in Reihe zu den Verbrauchern nach Zeit (nach Erregung)
>> mit einem Relay überbrücken, da fällt die Spitze dann weg.
>
> Das ist natürlich auch eine Idee. Könnte man ja sogar mit mehreren
> Widerständen machen, statt nur einem.
> Wobei mir die Idee mit PWM bald mehr zusagt, da ich da einen nahezu
> linearen Lastverlauf hinbekommen könnte. So hoffe ich zumindest.

Nein, das wird nicht klappen. Denn wenn du den vorhandenen Regler drin 
lässt, dann haut der einfach mehr raus.
Überlege mal wie viel Ampere so ne Lichtmaschine bringt.
Die ganz kleinen bringen schon 55A und ich meine die aus dem Benz bring 
90A.
Das geht nur über langsames PWM.
Und was wenn es doch klappt, für den Moment? Dann kommt der "Schlag" 
halt danach.

: Bearbeitet durch User
von F. F. (foldi)


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F. Fo schrieb:
> Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte.
> http://c3team.calibra.cc/c3faq/elektrik/lima_schaltbild.JPG

Deshalb hatte ich dir ja diese Bild gepostet. Es ist im Grunde nichts 
anderes, als das was ich dir nochmal aufgezeichnet habe. Der Unterschied 
ist nur, dass auf dem geposteten Bild der gesamte Schaltkreis 
(einschließlich der Bezeichnung an der Lima) drauf ist und bei meiner 
halt der µC.

: Bearbeitet durch User
von Kurt B. (kurt-b)


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F. Fo schrieb:
> Paul schrieb:
>> Kurt Bindl schrieb:
>>> Kann man da nicht einfach eine Lastzuschaltungsverzögerung machen?
>>>

>
> Nein, das wird nicht klappen. Denn wenn du den vorhandenen Regler drin
> lässt, dann haut der einfach mehr raus.
> Überlege mal wie viel Ampere so ne Lichtmaschine bringt.
> Die ganz kleinen bringen schon 55A und ich meine die aus dem Benz bring
> 90A.


Warum sollte das nicht gehen, die LM bringt ja eine feste Spannung 
(keinen Konstantstrom der ihrer Max-Leistung entspricht).
Ein R dazu in Reihe, schon ist die Spitze weg.

 Kurt

von F. F. (foldi)


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Probier es halt aus.

von F. F. (foldi)


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@TO

Du musst aber auch die Drehzahl erfassen, denn woher willst du sonst 
wissen wann die Lima voll belastet werden kann?
Wenn du noch ne Hysterese einbaust, dann kannst du auch die "elektrische 
Bremswirkung" der Lima runter regeln, wenn wenig Wind ist. So kommt das 
Rad nicht zum stehen.
Kann man sicher alles ausrechnen, kann man aber vielleicht besser 
testen.

von Paul (Gast)


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F. Fo schrieb:
> Das geht nur über langsames PWM.

Was würdest du als langsame PWM bezeichnen? 200-300Hz, oder eher doch 
was im Bereich 1-3kHz?

F. Fo schrieb:
> Deshalb hatte ich dir ja diese Bild gepostet. Es ist im Grunde nichts
> anderes, als das was ich dir nochmal aufgezeichnet habe.

Ja, da hast du recht. Allerdings fehlte mir zum Zeitpunkt deines Posts 
die nötige Erkenntins um es zu verstehen.


F. Fo schrieb:
> Du musst aber auch die Drehzahl erfassen, denn woher willst du sonst
> wissen wann die Lima voll belastet werden kann?

Ja, die wird über einen Magneten + Hallsensor gemessen. Wir messen 
außerdem noch die Windgeschwindigkeit, unabhänig vom Windrad.

Am 2-3m/s Windgeschwindigkeit schalten wir Rotor zu (Scheibenbremse wird 
gelöst). Der Rotor fängt an zu drehen und sobald er "stabil" dreht 
schalten wir sanft die Lima zu. Dann müsste man halt den Erregerstrom so 
regeln, dass die Drehzahl nicht unter einen bestimmten Wert fällt.
unsere Lima liefert ab 1000 U/min eine ausreichende Spannung von ca 13V 
und einen Ladestrom von 0,7A. Schon bei 200 U/min mehr steigt der 
Ladestrom auf 5A. Die angeschlossene Batterie hatte zu diesem Zeitpunkt 
ca
12,1V.


F. Fo schrieb:
> Kann man sicher alles ausrechnen, kann man aber vielleicht besser
> testen.


Wir werden beides versuchen. Rechnen für grobe Werte, probieren für die 
Feinabstimmung.

von F. F. (foldi)


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Paul schrieb:
> Was würdest du als langsame PWM bezeichnen? 200-300Hz, oder eher doch
> was im Bereich 1-3kHz?

Ehrlich gesagt, da weiß ich keinen Wert. Ich habe zwar viel mit 
Fahrzeugtechnik zu tun, aber nicht mal da musste ich mir jemals Gedanken 
über die Erregung der Lima machen. Nur ein einziges Mal kam das zum 
Tragen, aber auch da habe ich das nicht wissenschaftlich ergründet.

Ich würde so vorgehen:
Die Lima ausgebaut mit konstanter Drehzahl laufen lassen und meine PWM 
daran anpassen.
Da ich eher viele winzige Dinger mache (mein Liebling ist der ATtiny10 
geworden), baue ich auch keine ISP Schnittstelle mehr auf das fertige 
Board.
Dazu nehme ich dann einen Arduino Nano (ist von der Programmierung 
nahezu gleich) und dann kann man ja am Objekt direkt umprogrammieren. 
Oder nimm gleich einen Nano, mach einen Steckplatz und du kannst es am 
Windrad direkt ausprobieren. So ziehst du den nur raus und programmierst 
ihn eben im Warmen und Trockenen der Wohnstätte um und steckst ihn für 
den nächsten Versuch wieder rein. Da ich mehrere von den Dinger zum 
testen habe (kosten ja selten mehr als drei Euro), hab ich auch immer 
gleich mehrere Versionen bereit.

von F. F. (foldi)


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Paul, wenn du mit deinen Umbauten fertig bist, würdest du mir deine 
Ergebnisse zukommen lassen oder ein Wiki dazu schreiben.
Für mich ist das nicht akut, aber ich möchte ein völlig neues Windrad 
konstruieren.
Ich bin Fluggerätemechaniker und habe mir schon mal vor längerer Zeit so 
meine Gedanken dazu gemacht.
Wenn das klappt, dann kann man im Grunde jedes Haus mit Windstrom 
versorgen.

Das ist, neben anderen Gründen, einer der Gründe warum ich mit den 
Mikrocontrollern angefangen habe.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Die "lastspitze" beim "einschalten" ist eine Sache. Eine Verzögerung 
oder Sanftanlauf helfen dir aber nicht. Du hast dabei ein prinzipilles 
Problem.

Der originale Regler, der meist integriert ist, ist so konstruiert, daß 
er die Spannnung + eventuelle Temperaturkompensation liefert. Zieht man 
Strom, so bricht die Spannung etwas ein und der Regler steuert gegen. 
Die Leistung steigt. Der Motor hat dafür genügend Kraftreserven. 
Manchmal quietscht dann der Keilriemen bei großer Last.

Bei einem Windrad geht das nicht. Sobald man auch nur einmal etwas 
zuviel Strom zieht bricht die Spannung ein während gleichzeitig das 
Lastmoment steigt. Der Regler versucht zu kompensieren und erhöht den 
Erregerstrom um die Spannung zu halten, das Drehmoment steigt weiter und 
die Drehzahl fällt ins Bodenlose.

Du brauchst da eine Art MPP-Tracker oder wenigstens einen Begrenzer um 
dies um verhindern und dafür zu sorgen daß die Last das Angebot nie 
überfordert. Das ist machbar, aber von der Logik her eine der Natur des 
LiMa-Reglers teilweise entgegengesetzte Regelstrategie. Nun kann man 
entweder den Verbraucher regeln, was letztlch bedeutet, daß man mit dem 
Regler der Last indirekt den Regler der LiMa regelt. Regler regelt 
Regler. Das ist prinzipiell eher kritisch zu sehen.

Besser wäre es den Regler der Lima direkt anzupassen, so daß er bei 
fallender Windleistung den Strom und das Drehmoment verringert.

: Bearbeitet durch User
von F. F. (foldi)


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Carsten R. schrieb:
> Besser wäre es den Regler der Lima direkt anzupassen, so daß er bei
> fallender Windleistung den Strom und das Drehmoment verringert.

Tut er doch, sobald die Erregerspule weg ist.
UND!
Mit dem normalen Regler ist es doch schon so, wenn die Batterie voll ist 
und kein Verbraucher an (gehen wir mal eben von einem Diesel aus) dann 
liefert der auch fast nichts mehr.
Paul will, wird und muss seine eigene Regelung bauen.
Die "elektrische Bremse" fällt doch weg, wenn die Erregung weggenommen 
wird; und das macht sein Transistor und das halt etwas anders als beim 
PKW.

Carsten, ich sehe ja, dass du viel schreibst (wirklich sehr viel) und 
man mag dir auch die Fachkenntnis nicht absprechen, aber liest du auch 
alles und denkst du auch mal drüber nach, bevor du schreibst?

von Carsten R. (kaffeetante)


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F. Fo schrieb:
> wenn die Batterie voll ist
> und kein Verbraucher an

Und wenn nicht? Da wird hier diskuiert über einen Sanftanlauf der Last. 
Das löst das Problem nicht. Ebensowenig eine Verzögerung. Er fragte 
ursprüngliche nach einem Denkfehler. Der liegt in der entgegengesetzten 
Regelstrategie des LiMa-Reglers.

Beim Rest war mir nicht eindeutig klar ob ihr den Feedback per PWM 
strickt oder tatsächlich den origialen Regler ersetzt. Deswegen der 
Hinweis Regler regelt Regler. Dem integrierten Regler pulsweise den Saft 
zu nehmen während dieser aber hochregeln will, könnte etwas eiern.

Wenn ihr den Regler ersetzt, was ich für einfacher halte, benötigt man 
nicht zwingend den Hallsensor. Die nötige Leistungsinformation kann man 
aus Strom und Spannug gewinnen. Man sitzt dann ja direkt ungestört an 
der Lima. Beim Solarmodul kommt man ja auch ohne Hallsensor aus. Wobei 
mir der Gedanke mit den rotierenden PV-Modulen gefällt. ;-)

: Bearbeitet durch User
von F. F. (foldi)


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Carsten R. schrieb:
> Beim Rest war mir nicht eindeutig klar ob ihr den Feedback per PWM
> strickt oder tatsächlich den origialen Regler ersetzt. Deswegen der
> Hinweis Regler regelt Regler. Dem integrierten Regler pulsweise den Saft
> zu nehmen während dieser aber hochregeln will, könnte etwas eiern.
>
> Wenn ihr den Regler ersetzt, was ich für einfacher halte, benötigt man
> nicht zwingend den Hallsensor. Die nötige Leistungsinformation kann man
> aus Strom und Spannug gewinnen. Man sitzt dann ja direkt ungestört an
> der Lima. Beim Solarmodul kommt man ja auch ohne Hallsensor aus. Wobei
> mir der Gedanke mit den rotierenden PV-Modulen gefällt. ;-)

Also, ich will da schon mal gar nichts bauen.

Carsten, es dreht sich um ein Windrad. Wenn dieses also anläuft, würde 
beim Einsetzen des Lima Reglers die Lima als Bremse wirken und so das 
Windrad wieder ausbremsen und bei wenig Wind keine Leistung bringen 
können.
Also muss er einen eigenen Regler bauen.
Er kann eben nicht nur aus Strom und Spannung die Information gewinnen.
Der TO braucht dazu die Erkennung, wann und mit wie viel Umdrehungen das 
Windrad die Lima antreibt. Vor allem aber die Erkennung von Null bis zu 
den vom TO angegebenen ca. 1000 bis 1200 Umdrehungen.
Dazu braucht er noch eine Hysterese in seinem Programm, dass auch 
wirklich bei kurzen Einbrüchen (kenne mich nicht nur mit Aerodynamik 
aus, sondern auch mit Wind, weil ich Windsurfer bin) die Lima nicht zur 
Bremse wird.
Das erfordert erstmal ein ganz eigenes Programm zur Regelung der Lima.

von Carsten R. (kaffeetante)


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F. Fo schrieb:
> Also muss er einen eigenen Regler bauen

Genau darauf wollte ich hinaus. Und den Alten ersetzen ist vermutlich 
einfacher als ein Regler für den Regler.

Die Drehzahl braucht er nicht für die Regelung, es sei denn er will die 
Drehzahl aus anderen Gründen. Sturmwarnung, Neugier.... Man kann es aber 
so machen. Mann kann aber auch das gleiche Verfahren wie bei 
Photovoltaik anwenden:

Maximum Power Point Tracking

Auch wenn Hysterese und Regelgeschwindigkeit anzupassen sind, so bleibt 
das Verfahren übertragbar.

von F. F. (foldi)


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Carsten R. schrieb:
> Maximum Power Point Tracking

Ok, etwas ummoduliert lässt sich das anwenden. Einfacher ist sicher die 
Drehzahl (jedenfalls für mich, weil ich mit diesem Verfahren (auch hier 
nicht) gedanklich auseinander gesetzt habe)zu erfassen und auszuwerten.

Im Fahrzeugbau macht man das heute noch so, aber, und da muss ich dir 
nochmal recht geben (einige neuere Fahrzeuge haben keinen Drehzahlsensor 
mehr)es wird langsam angewendet.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Oh stimmt ja, den Drehzahlsensor in (einigen) LiMa hatte ich sowohl 
überlesen als auch vergessen. Sorry. Wenn er ohnehin da ist, kann man 
den natürlich auch ohne großen Aufwand nutzen.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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F. Fo schrieb:


> Ok, etwas ummoduliert lässt sich das anwenden. Einfacher ist sicher die
> Drehzahl (jedenfalls für mich, weil ich mit diesem Verfahren (auch hier
> nicht) gedanklich auseinander gesetzt habe)zu erfassen und auszuwerten.

Grundsätzlich wird die Drehzahl des Rotors durch die Belastung mit
dem Generator zurückgehen. Die Frage ist nur, wieviel soll sie
zurückgehen, um das Maximum an Leistung aus dem Rotor zu holen.
Für Solarzellen gibt es da gewisse Richtlinien, sodas man auch
ohne MPP die Belastung ganz gut regeln kann. Für Windrotoren
müssten solche Richtwerte wohl erst ermittelt werden.
Gruss
Harald

von Paul (Gast)


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F. Fo schrieb:
> Ehrlich gesagt, da weiß ich keinen Wert. Ich habe zwar viel mit
> Fahrzeugtechnik zu tun, aber nicht mal da musste ich mir jemals Gedanken
> über die Erregung der Lima machen.

Habe es gerade mal fix mit 15,6kHz und mit 15,6Hz probiert. Bei der 
hohen Frequenz pfeift die Spule nur noch, bei der niedrigen wird die 
Drehbewegung sehr hakelig. Ich werde es mal mit 100-1000Hz probieren.


F. Fo schrieb:
> Ich würde so vorgehen:
> Die Lima ausgebaut mit konstanter Drehzahl laufen lassen und meine PWM
> daran anpassen.

Dazu muss ich erstmal einen kleinen Prüfstand zusammenbauen ;)


F. Fo schrieb:
> Da ich eher viele winzige Dinger mache (mein Liebling ist der ATtiny10
> geworden), baue ich auch keine ISP Schnittstelle mehr auf das fertige
> Board.

Bei uns wird es wohl ein Atmega32. Es soll noch ein LCD mit dran, 
Batteriespannung messen und und und. Es kommen immer wieder neue 
benötigte Sensoren dazu, da hab ich lieber ein paar Pins in Reserve.


F. Fo schrieb:
> Paul, wenn du mit deinen Umbauten fertig bist, würdest du mir deine
> Ergebnisse zukommen lassen oder ein Wiki dazu schreiben.
> Für mich ist das nicht akut, aber ich möchte ein völlig neues Windrad
> konstruieren.

Es wird eine Doku darüber geben. Die Doku geht aber stark in Richtung 
Aufbau, Werkstoffe und Leichtbau. Mit unzähligen Materialversuchen und 
und und. Rein elektrisch ist keine Doku vorgesehen, aber ich habe kein 
Problem damit eine zu schreiben und hier zugänglich zu machen.


Carsten R. schrieb:
> Du brauchst da eine Art MPP-Tracker oder wenigstens einen Begrenzer um
> dies um verhindern und dafür zu sorgen daß die Last das Angebot nie
> überfordert.

Ja, dass ist klar.


Carsten R. schrieb:
> Besser wäre es den Regler der Lima direkt anzupassen, so daß er bei
> fallender Windleistung den Strom und das Drehmoment verringert.

Ich habe den Regler entfernt und nun direkten Zugriff auf die beiden 
Kohlen. Eine liegt fest an Plus, die andere geht über einen IRLZ34N an 
Masse.


Carsten R. schrieb:
> Wenn ihr den Regler ersetzt, was ich für einfacher halte, benötigt man
> nicht zwingend den Hallsensor.

Der Hallsensor wäre nur für die Erfassung der Drehzahl gedacht, nichts 
anderes :).


Carsten R. schrieb:
> Auch wenn Hysterese und Regelgeschwindigkeit anzupassen sind, so bleibt
> das Verfahren übertragbar.

Ja, aber was sind dafür gute Richtwerte?
Ich messe Strom, ich messe Spannung und errechne daraus die Leistung 
(zumindest bei PV-Anlagen). Nach 5s messe ich erneut.

Aber um das ganze MPPT überhaupt einsetzen zu können benötige ich einen 
Step-Up/Step-Down Wandler. Der ja im 12V Bereich mit Eingangsströmen um 
die 120A klar kommen muss. Also ich find das viel^^


Carsten R. schrieb:
> Oh stimmt ja, den Drehzahlsensor in (einigen) LiMa

Haben wir leider keinen drin, aber die Drehzahl zu messen ist nicht das 
Problem.

von F. F. (foldi)


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Carsten R. schrieb:
> Oh stimmt ja, den Drehzahlsensor in (einigen) LiMa hatte ich sowohl
> überlesen als auch vergessen. Sorry. Wenn er ohnehin da ist, kann man
> den natürlich auch ohne großen Aufwand nutzen.

Bei einem Diesel geht das über W-Abgriff.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Paul schrieb:
> Habe es gerade mal fix mit 15,6kHz und mit 15,6Hz probiert. Bei der
> hohen Frequenz pfeift die Spule nur noch, bei der niedrigen wird die
> Drehbewegung sehr hakelig. Ich werde es mal mit 100-1000Hz probieren.

Versuch mal Werte zwischen 1-2 kHz. Das ist ein gängiger Erfahrungswert 
bei Motoren. Das sollte für Generatoren dann auch nicht so verkehrt 
sein.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Motoransteuerung_mit_PWM#Wahl_der_PWM-Frequenz

Paul schrieb:
> Aber um das ganze MPPT überhaupt einsetzen zu können benötige ich einen
> Step-Up/Step-Down Wandler. Der ja im 12V Bereich mit Eingangsströmen um
> die 120A klar kommen muss. Also ich find das viel^^

Stimmt, 120 A sind viel, aber Glücklichrweise brauchst Du das nicht. 
Deine LiMa ist dein Wandler und du brauchst ja nur den Erregerstrom zu 
modulieren. Fürs MPP-Tracking brauchst du nur den Hauptsstrom und 
Spannung messen. Dabei hätte ich es doch glatt vergessen, daß da auch 
eine Spannungsbegrenzung dem MPP-Tracking als letzte Instanz 
übergeordnet sein muß. Sollte alo Mehr Ertrag möglich sein, aber die 
Ausgangsspannung hochlaufen, muß das natürlich vorrangig unterbunden 
werden.

Was die Stromparameter und deren Ermittlung betrifft, habe ich nur 
halbgare Ideen für Windkraft parat, kenne außerdem dein Windrad nicht. 
Daher liefe es bei mir auf messen, stumpfes ausmultiplizieren und mit 
Vorgängerwerten vergleichen hinaus. Mit Windkraft kenne ich mich nicht 
so aus. Foldi kann dir sicher mehr zur Winddynamik sagen und ist dir 
ichr eine größere Hilfe bezöglich der geeigneten Wahl der 
Regelgeschwindigkeit.

: Bearbeitet durch User
von Paul (Gast)


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Carsten R. schrieb:
> Versuch mal Werte zwischen 1-2 kHz.

Also 961 Hz ergeben ein hässliches, singendes Geräusch. Liegt es 
eventuell an dem IRLZ34N? Bzw dessen Ansteuerung? Er hängt zur Zeit 
direkt am µC, reicht da die Flankensteilheit für sauberes schalten nicht 
mehr? Eine Push-Pull Stufe aus BC547/557 davor? Oder was anderes?

Viele Grüße
Paul

von F. F. (foldi)


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Ich habe es letztens noch irgendwo gelesen, ab wann PWM nicht mehr 
hörbar ist.
Ob man was mit nem Filter machen kann? Tiefpass?

von F. F. (foldi)


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Du musst doch zunächst mal heraus finden, ab wann das System richtig 
läuft. Wenn du alles am Laufen hast, so würde ich vorgehen, dann würde 
ich mich um diese "Kleinigkeiten" kümmern. Wenn es nicht elektronisch 
geht, dann halt ne Kiste drum rum.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Treiber wäre empfehlenswert.

Ich verumute du hast die PWM an stehender LiMa getestet.
Im Betrieb wird der erzeugte Strom auch auf die Errgerspule 
zurückwirken. Das kann sich dann klanglich ohnehin noch ändern.

Wenn das Windrad läuft wird das übertönt :P
Wenn du Hunde und Katzen quälen willst, kannst Du mit der Frequenz über 
die menschliche Hörschwelle gehen.
Hast Du an die Freilaufdiode gedacht? Wenn die Transe sperrt will der 
Erregerstrom weiterfließen.

Wichtig ist, daß der Strom nicht lückt. Das passiert vor bei niedrigen 
Frequenzen eher. Vermutlich ist kein Oszi da. Also ist Pragmatismus 
gefragt. siehe foldi. Erst eimal ans laufen bekommen. Dann die Frequenz 
anpassen/erhöhen. Lückender Betrieb neigt am ehesten zum singen, ist dem 
aber nicht unbedingt gleichzusetzen. Allerdings, wenn ab einer bestimmen 
Frequenz das Sigen stark abnimmt, ohne daß die Hörschwelle naht, könnte 
das ein Indiz sein.

Ich bin jetzt erst einmal für eine Weile weg.

Ciao

von F. F. (foldi)


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Am lückenden Betrieb wirst du wohl überhaupt nicht vorbei kommen.
Carsten hat gut getan an die Diode zu denken.
Ich weiß gar nicht wie viel Erregerstrom da fließt, aber bei unseren 
Fahrzeugen war der Strom von der Ladeleuchte zur Lima immer mit 1A 
abgesichert.
Wenn du mich fragst, ich würde auch nicht ein gleiches Muster für die 
PWM nehmen. Gerade beim Anlaufen würde ich kleine Intervalle versuchen.
Aber wie schon gesagt, probieren geht hier über studieren.

Wäre wirklich nett, wenn du später deine Erkenntnisse posten oder 
verWikien würdest.

von batman (Gast)


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Was soll überhaupt das Regel-Ziel sein? Man kann nicht gleichzeitig die 
Ausgangsspannung UND die (Eingangs-)Drehzahl über denselben Erregerstrom 
regeln. Wenn die Windenergie nicht ausreicht, um die Ladespannung zu 
erzeugen, wird auch ein Runterregeln des Erregerstroms das nicht ändern.

Wenn es nur um den Einschaltpunkt geht, den eine Kfz.-Lima braucht, um 
nicht den Anlasser zu bremsen, ist zu beobachten, daß es hier im Auto 
keinen merklichen Ruck gibt. Vielleicht sollte man auch beim Windrad an 
den Einsatz einer kleinen Schwungmasse denken?

von F. F. (foldi)


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batman schrieb:
> Vielleicht sollte man auch beim Windrad an
> den Einsatz einer kleinen Schwungmasse denken?

Prinzipiell ein richtiger Gedanke, aber sicher falsch.
Der TO beschäftigt sich ja schon länger damit und weiß schon warum er in 
diese Richtung gehen will.
Grundsätzlich hast du ja recht, wenn die Kraft nicht reicht, dann hilft 
kein regeln.
Doch hier verhält es sich anders. Die Anlaufkräfte müssen erstmal 
überwunden sein und da soll die Lima möglichst wenig bis gar nicht als 
Bremse wirken.
Hier spielt auch noch eine Menge Aerodynamik mit. Darüber könnte man 
jetzt seitenweise schreiben, aber sei versichert, die Idee des TO's ist 
schon richtig.

von Carsten R. (kaffeetante)


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batman schrieb:
> Man kann nicht gleichzeitig die
> Ausgangsspannung UND die (Eingangs-)Drehzahl über denselben Erregerstrom
> regeln.

Der Erregerstrom bebestimmt Quasi das Übersetzungsverhältnis zwischen 
Drehzahl und Ausgangsspannung. Je höher der Erregerstrom, um so höher 
ist die Spannung bei gleicher Drehzahl.

Die Ausgangsspannung soll (feinfühlig) so geregelt werden, daß der sich 
dann ergebene Laststrom zum Drehmoment des Windrades paßt, bzw. die 
sich dann ergebene Leistung zum aktuellen Wind paßt.

Angebot und Nachfrage miteinender in Einklang zu bringen ist die Aufgabe 
des Maximum Power Point Trackers.

von batman (Gast)


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Klingt gut aber was bedeutet das konkret für die praktische Umsetzung. 
Die Ausgangsspannung ist relativ eng definiert und muß über den 
Erregerstrom eingestellt werden. Da bleibt wenig Spielraum für eine 
Drehzahlregelung. Im Endeffekt wird es nicht viel mehr sein, als ein 
(sanfteres) Aus- und Wiedereinschalten um die Minimaldrehzahl - 
praktisch wie gehabt im Auto.

Es sein denn, man koppelt wirklich die Ausgangsspannung aus dem 
Regelkreis ab, so wie Paul es ja anscheinend auch schon sieht, und 
regelt sie nachfolgend mit einem DC/DC-Wandler. Dann kann unabhängig der 
MPP über den Erregerstrom auf die Drehzahl mit dem optimalen 
Wirkungsgrad geregelt werden.

von F. F. (foldi)


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batman schrieb:
> Im Endeffekt wird es nicht viel mehr sein, als ein
> (sanfteres) Aus- und Wiedereinschalten um die Minimaldrehzahl

Genau darum geht es ja. Sobald die Stabilität hergestellt ist, kann 
geregelt werden wie bei normaler Regelung.
Du musst da mal zwei Schritte zurück gehen und das Gesamtbild mit etwas 
Abstand betrachten. Der Wind ist ein sehr variabler Faktor.
Da ich auch Windsurfer bin, kenne ich das Ausnutzen von jedem noch so 
kleinem Hauch aus dieser Praxis.
Man kann das sogar sehr gut mit dem Windsurfen vergleichen.
Wenn du fast an der Gleitwindgrenze bist, dann hilft dir anpumpen um 
ins Gleiten zu kommen. Gleitest du dann, so bleibst du im Gleiten. 
Ähnlich verhält es sich hier.

von Carsten R. (kaffeetante)


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batman schrieb:
> Die Ausgangsspannung ist relativ eng definiert und muß über den
> Erregerstrom eingestellt werden. Da bleibt wenig Spielraum für eine
> Drehzahlregelung.

Jup, genau darum das "feinfühlig". Wenn du bespielsweise damit auf einen 
Akku gehst, bedeutet eine geringfügige Spannungsänderung eine große 
Strom- und Leistungsänderung, je nachdem wo du im Verhältnis zur 
Akkuspannung liegst. Es sind halt nicht alle Verbraucher ohmsche 
Verbraucher. Manche haben sehr steile Kenninien. Und genau daum geht es. 
Diese Kennlinien feinfühlig im richtigen Punkt zu treffen.

Was nicht geht:

Du wirst damit nicht Angebot mit der Nachfrage der eigentlichen 
Verbraucher in Einklang bringen können, es sei denn man kann die 
Verbraucher selbst regeln.

In der Regel gleicht man damit die Leistungsabgabe auf einen Puffer 
(z.B. Akku) oder das öffentliche Stromnetz so auf das Angebot ab, daß 
der Stromerzeuger die optimalen Betriebsbedingngen hat.

Das kann je nach Anforderung unterschiedlich sein:

maximale Leistung (das wäre MPP-Tracking)
maximale Effizienz
...

von Paul (Gast)


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Ich melde mich auch mal wieder zu Wort.

Ich sehe hier eine sehr angeregte Diskussion, sehr schön!

Ich find es wunderbar, dass ihr euch schon Gedanken über ein 
Regelkonzept macht und Pro und Kontra abwägt.


Ich habe mir jetzt mal einen kleinen Prüfstand aufgebaut.

Es ist jetzt alles wie folgt verschaltet:

Der Original-Regler dient nun nur noch als Kohlenhalter.

An die eine Kohle geht Dauerplus. An der anderen hängt eine 2N3773, der 
sich in Darlington-Schaltung mit einem BC547C befindet. Allerdings 
bekomme ich das pfeifen der Spule nicht weg und das schlimmste: Es gibt 
keinen linearen Zusammenhang zwischen Duty-Cycle und benötigter Kraft. 
Nicht mal im Ansatz.
Es ist eher so, dass bis zu 40% Duty-Cycle rein gar nix passiert und 
sich alles sehr leicht dreht und dann auf einmal knallte die benötigte 
Kraft voll rein.

Beim IRLZ34N ist es leider genau das gleiche Spiel. Meine Vermutung ist, 
dass die Erregerdioden mir einen Streich spielen und das sie ab einer 
bestimmten Duty-Cylce die Erregung mit der induzierten Spannung 
übernehmen. Ich habe keine Problem damit diese Dioden lahm zu legen, 
aber bevor ich das tu möchte ich das Vorhaben kurz mit euch besprechen.

Ich bin der Meinung das es so ist, aber ich mache sowas auch nicht 
täglich und würde dazu gern noch ein zwei Meinungen hören :).


Viele Grüße
Paul

von Harald W. (wilhelms)


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Paul schrieb:

> auf einmal knallte die benötigte Kraft voll rein.

Wie hast Du denn Deine Lichtmaschine (elektrisch) belastet?

von F. F. (foldi)


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Paul schrieb:
> dass die Erregerdioden mir

Welche Dioden meinst du? Doch nicht die Gleichrichterdioden?

von F. F. (foldi)


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Paul, würde mich gern mal mit dir darüber unterhalten.

von Paul (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Wie hast Du denn Deine Lichtmaschine (elektrisch) belastet?

Mit einer 55W H3 Birne. Hätte auch noch eine Batterie hier, aber die 
will ich (noch) nicht "opfern" Noch ist ja keine Begrenzung drin.


F. Fo schrieb:
> Welche Dioden meinst du? Doch nicht die Gleichrichterdioden?

Nein, ich meine nicht die 6 Gleichrichterdioden. Sondern die anderen 3.
Sind auch auf dem Bild von dir zu sehen.
http://c3team.calibra.cc/c3faq/elektrik/lima_schaltbild.JPG


F. Fo schrieb:
> Paul, würde mich gern mal mit dir darüber unterhalten.

Gern, ich bin für jede Unterhaltung offen.
Ich melde mich jetzt mal fix hier an, dann können wir ja bestimmt per PN 
Mailadressen und Co tauschen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ist ja interessant. Dachte über sowas auch schon öfters nach. 
Andererseits darf man nur 4m hoch bauen und die Windgeschwindigkeit ist 
leider stark höhenabhängig. Lohnt das?? Vielleicht an der Küste, aber 
mir dünkt nicht im Inland. Hast du dazu irgendwelche energetischen 
Betrachtungen angestellt?

von F. F. (foldi)


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Die lass mal fein da wo sie sind.
Ich habe da noch so einige Ideen.
Wie ich schon sagte, ich habe da immer noch ein ganz anderes 
"Windradkonzept" im Kopf.

von F. F. (foldi)


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Paul, auch wenn du dich nicht anmeldest, du kannst mir doch sicher ne PN 
schreiben oder geht das nicht als Gast?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Geht nicht als Gast. Du mußt ihm dazu ne email-Adresse hier in Klartext 
geben.

von Paul (Gast)


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Abdul K. schrieb:
> Lohnt das?? Vielleicht an der Küste, aber
> mir dünkt nicht im Inland.

Lohnen nicht, aber darum geht es in erster Linie auch nicht (OK, vllt 
später einmal).
Es geht viel mehr um den Verbundstoff aus dem die Flügel gefertigt 
werden. Wir haben hier laut DWD nur 2-4m/s je Sekunde. Das ganze ist 
auch als Inselanlage ausgelegt, also ohne Netzeinspeißung.


F. Fo schrieb:
> Die lass mal fein da wo sie sind.

OK, ich krümme ihnen kein Haar ;)


PS. Die Mail mit meinen Anmeldedaten lässt auf sich warten.

von F. F. (foldi)


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Abdul K. schrieb:
> Geht nicht als Gast. Du mußt ihm dazu ne email-Adresse hier in Klartext
> geben.

^^
Abdul, du hast meine und das ist auch in Ordnung, aber ich poste doch 
hier meine Mail Adresse nicht öffentlich.

von Paul P. (paule201)


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Foldi, du hast ne Mail ;)

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ich hab für sowas einfach ne extra email-Adresse.

von F. F. (foldi)


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Paul P. schrieb:
> Foldi, du hast ne Mail ;)

Du auch und ne Telefonnummer.
Jetzt aber bitte nicht mehr, erwarte gleich noch einen Anruf.

von Paul (Gast)


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Ich habe jetzt mal den Schaltplan von drei Varianten zur Ansteuerung der 
Spule gezeichnet.

Die jeweils offene Leiterbahn geht zum µC. Dieser gibt ein PWM Signal 
aus, welches via Poti von 0-100% regelbar ist. Die Frequenz beträgt 
1kHz.

V1 ist die klassische Darlington Schaltung. Der Effekt, dass bis 40% gar 
nichts passiert ab dann die volle Kraft reinschlägt ist zu beobachten. 
Die Spule singt.


V2 ist die einfach Mosfet Ansteuerung. Der Effekt ist wie bei V1.


V3 ist eine bessere V2 mit einem NPN und einem PNP als Push-Pull Stufe.
Diese habe ich noch nicht getestet, aber ich glaube es wird sich wohl 
leider ähnlich verhalten.


Meine Vermutung ist nun also eine Rückkopplung durch die 3 Erregerdioden 
(Wenn man die denn so nennt?) Also NICHT die 6 Gleichrichterdioden, 
sondern die anderen 3. Die, die quasi für die Eigenerregung sorgen, 
nachdem die Fremderregung stattgefunden hat und der Generator läuft.

Hat jemand eventuell noch einen Tipp, wie man so eine Spule am besten 
"bändigt" bzw kann den Effekt mit der Rückkopplung erklären/beseitigen?


Viele Grüße
Paul

von F. F. (foldi)


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Paul, word eher neun Uhr.
Da kann ich dir dann etwas vorschlagen.

von Paul (Gast)


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Alles klar, so machen wir das.
Ich ruf um neun mal bei dir durch.

von ArnoR (Gast)


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Paul schrieb:
> Ich habe jetzt mal den Schaltplan von drei Varianten zur Ansteuerung der
> Spule gezeichnet.

In allen fehlt die Freilaufdiode an der Spule.

V1: Kollektor Q1 an +12V und in die Leitung einen Widerstand zur 
Strombegrenzung auf max. 100mA.

V2: könnte so gehen

V3: Die Bipos gehen sofort kaputt, komplementäre Emitterfolger benutzen.

von Paul (Gast)


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ArnoR schrieb:
> In allen fehlt die Freilaufdiode an der Spule.

Stimmt, die fehlt im Schaltplan. Aber in der Schaltung ist sie drin.


ArnoR schrieb:
> V1: Kollektor Q1 an +12V und in die Leitung einen Widerstand zur
> Strombegrenzung auf max. 100mA.

Danke, werde ich versuchen sobald ich wieder zu Hause bin.


ArnoR schrieb:
> V3: Die Bipos gehen sofort kaputt, komplementäre Emitterfolger benutzen.

Ich bin grade froh das ichs noch nicht versucht habe ;).

Danke für die Einschätzung :).

Viele Grüße

von batman (Gast)


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Wie und wieso schließt du denn die Erregerdioden an? Den Erregerstrom 
kannst du doch zum Testen aus der Batterie nehmen, dann fließt 
vielleicht auch schon unter 40% Tastverhältnis was.

von F. F. (foldi)


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PAUL!
Kannst mal klingeln lassen.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Paul schrieb:
> und das schlimmste: Es gibt
> keinen linearen Zusammenhang zwischen Duty-Cycle und benötigter Kraft.
> Nicht mal im Ansatz.

Das ist völlig normal. Die Kennlinie ist auch nicht linear, nicht einmal 
ansatzweise. Ihre Steilheit nimmt mit zunehmendem dutycycle rasent zu. 
Das meinte ich mit "feinfühlig" regeln.

Die Erregerspule wird von der Ausgangsspanung gespeist.

Das bedeutet grob verkürzt, ohne einen detaillierten vollständigen Roman 
zu schreiben:

-höherer Dutycycle = stärkerer Erregerstrom= höhere Spannung bei 
gleicher Drehzahl
-höhere Spannung = höherer Erregerstrom...
-höhere Spannung = höherer Lastrom (bei den meisten Verbrauchern)= 
höhere Leistung bei gleicher Drehzahl = größeres Drehmoment erforderlich
...

Kurz:

Die Wirkung eines höheren Dutycycles verstärkt sich selbst. Kein 
linearer Zusammenhang.

: Bearbeitet durch User
von Paul P. (paule201)


Angehängte Dateien:

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Carsten R. schrieb:
> Die Erregerspule wird von der Ausgangsspanung gespeist.

In meinem Fall wird sie das nun nicht mehr. Ich habe die Erregerdioden 
abgeklemmt. Jetzt funktionierts um Welten besser.


Carsten R. schrieb:
> Die Wirkung eines höheren Dutycycles verstärkt sich selbst. Kein
> linearer Zusammenhang.


Ich hänge mal ein Diagramm mit an, zwar nicht 100% linear, aber damit 
kann man arbeiten.

An der Y-Achse stehen die UPM, auf der X-Achse die gemessen Spannungen, 
jeweils mit 50% und 100% Duty-Cycle. Messpunte waren 6V, 9V, 12V und 
14V.

Bei einem kurzen "Kickdown" mit der Bohrmaschine standen auch mal 24V 
auf dem Messgerät. Dürften so ca. 2500 Umdrehungen gewesen sein. Ich 
muss mir erstmal eine andere Last zulegen. Am besten eine eletronische, 
damit ich eine Messung bei Konstantstrom-Aufnahme durchführen und vor 
allem einmal mehr als nur 55W abnehmen kann. Natürlich könnte ich auch 
morgen die Kollegen um eine kurze Leihgabe ihrer Fahrzeuglampen bitte 
;), aber so eine elektronische Last wollte ich so oder schon lange mal 
haben.


Viele Grüße
Paul

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Wäre da nicht der Strom interessanter? Ich vermute mal der Ausgangsstrom 
ist schlicht proportional zum Erregerstrom. Hingegen die Spannung 
hochgradig nichtlinear.
Umso proportionaler die Sache ist, umso stabiler ist die Regelung.

von F. F. (foldi)


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Hallo Paul, das sieht gut aus. Bin schon gespannt wie es am Windrad 
läuft.

Die neuen Limas sind ne ganze Ecke anders, da hatte ich so noch nicht 
viel von gesehen. Na ja, wenn irgendwas gut funktioniert, dann geht man 
auch nicht da ran.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Abdul K. schrieb:
> Umso proportionaler die Sache ist, umso stabiler ist die Regelung.

Die Idee ist an sich gut, doch is die vermutete Proportionalität so in 
der Art nicht gegeben. Hänge ich eine oder zwei Glühbirnen als Last an, 
so habe ich unterschiedliche Ausgangsströme, ohne den Erregerstrom zu 
ändern. Es gibt keinen allgemeinen proportionalen Zusammenhang zwischen 
Erregerstrom und Ausgangsstrom. Sollte man so etwas einmal beobachten, 
so ist dies das Ergebnis einer bestimmten Konstellation aus 
Eigenschaften der angehängten Last und Drehzahl.

@Paul

Was dient denn nun der erregerspule als Spannungsquelle?

Deine Kennlinie ergibt sich aus der angehängten Last. Wie zuvor 
beschrieben würde das mit einer Autobatterie als Last wieder anders 
aussehen. Zuerst nimmt sie keinen Strom an bis man die aktuelle 
rRuhespannung des Akkus überschreitet. Dann gib es eine Art "Knick" da 
ein Akku keine ohmsche Last ist.

: Bearbeitet durch User
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ich bin mit Generatoren nicht so super bewandert, da hast du wohl recht. 
Die Gleichung wird erweitert werden müssen. Am Ende sollte aber eine 
Regelgröße proportional zu irgendwas, herauskommen. OpAmps haben nunmal 
normalerweise nur zwei Eingänge.
Ich stelle mir da zwei Regelschleifen vor: Eine schnelle Stromregelung 
innen und eine langsame Spannungsregelung außen. Der alte TL494 ist 
genau dafür ausgelegt mit seinen zwei Error-Amplifiern.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Abdul K. schrieb:
> Am Ende sollte aber eine
> Regelgröße proportional zu irgendwas, herauskommen. OpAmps haben nunmal
> normalerweise nur zwei Eingänge.

1. Proportional ist zum Regeln nicht erforderlich.
2. Mit entsprechender Außenbeschaltung können OPVs noch ganz andere 
Sachen als nur Proportional.

Wichtig sind vor Allem die Eigenschaften stetig und monoton, wobei ich 
mir jetzt gerade nicht absolut sicher bin ob fehlende Monotonie ein 
KO-Kriterium wäre, aber auf jeden Fall wäre Monotonie für die 
Regelbarkeit eher vorteilhaft.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Umso mehr Ableitungen wiederum monoton sind, umso einfacher ist der 
notwendige Regler.

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