Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Drehzahlsteuerung Anlasser


von Steffen S. (steffen-81)


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Hallo Leute, ich bin Steffen und auf der Suche nach jemanden der mir 
eine Drehzahlsteuerung für eine KFZ Anlasser baut. Der ungefähre 
Kostenfaktor würde mich als erstes interessieren. Ich hab schon einige 
Beiträge gelesen und erkannt das es hier Leute gibt die dazu in der Lage 
sind.

Fakten:
Anlasser 12V 1,6kw
die Steuerung muss stufenlos sein, kann massiv gebaut sein (also 
kleinste mögliche Größe)
Nur kurze Betriebszeit max 3min

ich hoffe es kann mir einer oder mehrere helfen.

Danke

von C-3PO (Gast)


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Kann dir da zwar nicht weiterhelfen, aber mich interessiert wozu man das 
gebrauchen kann?

von Steffen S. (steffen-81)


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Zu regeln einer Winde.

von Michael B. (alter_mann)


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Steffen Steffen schrieb:
> Nur kurze Betriebszeit max 3min

Hast Du auch nur den Funken einer Vorstellung, wie ein Anlasser nach 3 
min Betrieb aussehen könnte?
Hinweis: Dafür ist der nicht gedacht und auch nicht gebaut.

von Steffen S. (steffen-81)


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Ja ich weiß das. Die 3 min sind vielleicht auch bisschen hochgegriffen. 
Wenn mann das Seil einholt muss mann natürlich Pausen machen. Die winde 
funktioniert schon seit Jahren mit eine und dem selben Anlasser, selbst 
die 1200m Seil aufspulen war kein Prob.

So ein Startvorgang dauert nur einige Sekunden, aber dafür eventuell 
mehrere hintereinander mit Pausen.

von Arbeitsscheuer Hobbybastler (Gast)


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So etwas? http://www.aero-hg.de/winde.htm

Da dürfte sich doch jemand finden lassen, der es für Materialpreis + 2 
Kästen Bier baut.

von Steffen S. (steffen-81)


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Genau so könnte es aussehen. Materialpreis und 2 Kisten hört sich 
schonmal gut an. Kannst du es bauen?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Arbeitsscheuer Hobbybastler schrieb:
> So etwas? http://www.aero-hg.de/winde.htm

Man muss dazu sagen, das es heute wesentlich stärkere MOSFet als den 
guten alten BUZ11 gibt. die 200A des Anlassers schaffen heute locker 6 
oder 8  parallelgeschaltete IRFB3207 und werden dabei nicht mal warm. 
Der Rest der Schaltung kann unverändert bleiben.

von Udo S. (urschmitt)


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Matthias Sch. schrieb:
> die 200A des Anlassers

Mopedanlasser?
Ein blockierender Anlasser zieht locker 400-600A. Und dabei bricht die 
Batterie auf <8V ein.
Wenn er also eine entsprechende Versorgung hat sollte man das eher auf 
1000A auslegen.

von Walter Tarpan (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:
> Ein blockierender Anlasser zieht locker 400-600A.

Hm. Wenn eine Winde blockiert, ist es mir lieber, daß die Elektronik 
abraucht als wenn sich Winde oder Seil losreissen. Da ist eine 
Unterdimensionierung eher ein Sicherheitsfeature.

von Steffen S. (steffen-81)


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Also abrauchen wäre blöd. Wäre es nciht denkbar so eine art 
Überlastschalter zu verbauen, oder eine Sicherung so das ich es wieder 
schnel reparieren kann.
Danke

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Udo Schmitt schrieb:
> 400-600A.

Auch das ist kein Problem für 8 Stück IRFB3207. Aber man kann ja ein 
kurzes Drahtstück als Shunt nehmen (oder ganz elegant das Magnetfeld um 
die Zuleitung messen) und damit einen Überstrom erkennen und die PWM 
zurückregeln. Das macht die o.a. Winde aber auch nicht und die läuft 
angeblich seit 1994. Klar ist, das es hier mehr um ein mechanisches 
Problem geht, denn niederohmige Verbindungen mit vielen MOSFet sind ein 
interessantes Aufbauproblem. Da heisst es dann, dicke Schienen und 
kleine TO220 geschickt zu plazieren.
Als ganz simpler Überstromschutz hat sich übrigens eine dicke Feder im 
Zugseil bewährt. Das gilt sowohl für Slipwinden als auch im Segelflug.

: Bearbeitet durch User
von Steffen S. (steffen-81)


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Die Sicherung im Vorseil ist klar, das kann eine Feder erledigen. Bei 
manntragenden sind es verschieden dicke Metallstreifen.
Die Lösung mit nem Draht der durchbrennt gefällt mir am besten.
Wie gesagt die Winde läuft auch seit Jahren mit nem 90Ah Akku.
Aber das Gas antippen ist das Prob., einmal zuviel und die Tragflächen 
sind durch.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Steffen Steffen schrieb:
> Aber das Gas antippen ist das Prob., einmal zuviel und die Tragflächen
> sind durch.

Verstehe - wir haben hier das Problem beim Boote slippen und verlassen 
uns da für den ersten 'Ruck' auf die Feder im Seil. Da wir allerdings 
eine Drehstrom Winde haben, nehmen wir zur Steuerung einen 
Frequenzumrichter. Die Schaltung der o.a. Winde sieht aber gut aus. Wie 
der Verfasser schon schreibt, wirst du heute keine 18V mehr brauchen, um 
die MOSFet satt durchzusteuern, die IRFB3207 sind mit 12V und einem 
8,2-15 Ohm Gatewiderstand glücklich. Gut ist es, wenn die Schaltung 
selbst aus anderen 12 V versorgt wird als der Motor. Wie Udo schon 
schrieb, bricht da im Anlauf gerne mal die Spannung zusammen.

von Walter Tarpan (Gast)


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Steffen Steffen schrieb:
> [...]
> Aber das Gas antippen ist das Prob., einmal zuviel und die Tragflächen
> sind durch.

Ah, OK, es geht um Segelflug. Da ist die "blockier"-Problematik 
vermutlich nicht so schlimm wie beim Holzrücken.

von Steffen S. (steffen-81)


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Nu genau eine Hochstartwinde für Segelflugmodelle.
Da blockiert eigentlich nichts. Man hält das Modell fest gibt kurz Gas 
damit das Seil gespannt wird, gehalten wird die Vorspannung des Seils 
von der Rücklaufsperre (Freilauf gesperrt) und nicht vom Anlasser.

von MaWin (Gast)


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Steffen Steffen schrieb:
> Anlasser 12V 1,6kw

Der Motor ist ein Reihenschlussmotor und kann über PWM gesteuert werden.
Den magnetischen Einrücker habt ihr wohl entfernt.

Das Problem ist der Strom, 133A sind nicht mal der Maximalstrom, sondern 
der Nominalstrom, der Maximalstrom ist Betriebsspannung/Innenwiderstand 
und wohl eher so bei 500A zu sehen.

Dafür sollten die Transistoren ausgelegt sein. EIn Kurzschluss der 
Motorleitung wird dann aber immer noch zur Zerstörung der Transistoren 
führen.

Bei so hohen Strömem ist auch das ABschalten des Stroms eine 
Herausforderung, es stellt sich einen Gegeninduktion ein die einen 
Zünfunken produzieren will dem manm mit einer Freilaufdiode abfängt. 
Diese muss nah am schaltenden Transistor sein und die Energie in einen 
nah gelegenen Elko stopfen.
1
  +--100kPoti--1k---+--+-------+-- +12V
2
  |     |           |  |       |
3
 1k     |          10k |     Motor
4
  |     |  +-----+  |  |       |
5
  +-|<|-+--|7   4|--+  |       |
6
  | 1N4148 |NE555|     |       |
7
  +--------|2   8|-----+--|<|--+ Freilaufdiode
8
  |        |     |             |
9
  +--------|6 1 3|------------|I NMOSFET
10
  |        +-----+             |S
11
100nF (500Hz) |                |
12
  |           |                |
13
  +-----------+----------------+-- Masse

So was wie ein AUIRF1324WL schafft 240A.

: Bearbeitet durch Moderator
von Steffen S. (steffen-81)


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Ja den Zugschalter der das Ritzel am Anlasser einrückt haben wir 
entfernt und als Taster zum Gastippen benutzt.

von 0815 (Gast)


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Theoretisch funktioniert Mawins Schaltung, praktisch jedoch nicht.
Man sollte zusätzlich noch einen Mosfet-Treiber spendieren. Bei 12V und 
den zu erwartenden Strömen kann man davon ausgehen, daß schon die reine 
Akkuspannung bei jedem Puls auf z.B. 8V fällt. Dazu noch 
Übergangswiderstände, Leitungsinduktivitäten, evtl. sogar eine mech. 
Sicherung usw...da kommen an der Steuerung im Einschaltmoment schnell 
mal nur noch 3V oder so an, was den Mosfet ggf. zerstört. Den Timer 
könnte man gegen strombedingte Unterspannung zwar noch mit Diode und 
Kondensator sichern, gegen einen leergenuddelten Akku hilft aber nur 
noch ein Treiber mit Unterspannungsabschaltung.

von Steffen S. (steffen-81)


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Einen extra Akku für die Steuerung wäre auch kein Problem,  wenn BleiGel 
6v 4,5Ah reicht? Ich hab ja keinen Plan davon. Das muss der entscheiden 
der es baut.

von Anja (Gast)


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MaWin schrieb:
> So was wie ein AUIRF1324WL schafft 240A.

Ich würde 1-2 BTS555 parallel schalten.
Der hat eine Überstromabschaltung bei ein paar hundert Ampere.

Gruß Anja

von MaWin (Gast)


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0815 schrieb:
> Theoretisch funktioniert Mawins Schaltung, praktisch jedoch nicht.
> Man sollte zusätzlich noch einen Mosfet-Treiber spendieren.

Na ja, ein NE555 lädt den AUIRF1324WL in 380ns um.

Das sind gerade mal 0.19% der Zykluszeit und sollte reichen.

Natürlich wird ein sinnvoller Aufbau wegen Leitungsinduktivitäte 
vorausgesetzt.

Auch die Freilaufdiode muss den Strom abkönnen, das wird schon 
schwieriger, ich habe auf die Schnelle keine Typennummer auf Tasche.

von Manuel K. (18tbx46)


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Eventuell könnte ein current mode controller ala uc3842..46 interessant 
sein um eine Strombegrenzung zu implementieren. Oder überhaupt 
Konstantstrom = Konstantkraftbtrieb ? Nur so eine Idee.

Die immer so nebenbei erwähnte "Freilaufdiode" ist elementarer 
Bestandteil eines solchen "BuckConverters". Gerade bei so hohen Strömen 
und höheren Tastgraden würd ich beim Anlassermotor auch bei 500Hz schon 
auf CCM (continous conduction mode) tippen (der Motorstrom wird also 
auch bei Mosfet "aus" nicht Null). Unter Umständen tritt an der 
Freilaufdiode dann sogar mehr Velustleistung als an den (Rdson niedrig 
gezüchteten) Fets auf.

Was hat denn so ein Anlasser Induktivität ? 10µH ? 100µH ?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Steffen Steffen schrieb:
> Einen extra Akku für die Steuerung wäre auch kein Problem,  wenn BleiGel
> 6v 4,5Ah reicht?

Da hast du wieder das Problem, das die MOSFet und IGBT nicht weit genug 
aufsteuern, 12V sind also deutlich besser.

Steffen Steffen schrieb:
> Ich hab ja keinen Plan davon. Das muss der entscheiden
> der es baut.

Wie jetzt? Wofür machen wir das ganze? Wer baut das?

Manuel K. schrieb:
> Was hat denn so ein Anlasser Induktivität ? 10µH ? 100µH ?

Genaue Werte habe ich nicht, liegt aber deutlich drüber und im mH 
Bereich. Bedenke, das da doch schon einiges an Eisenblechen drin ist. 
Ich habe hier mal einen 4kW Motor 3-Phasenmotor angemessen (kein 
Kommutator) und etwa 50mH-100mH rausgekriegt. Leider schon ein bisschen 
her.

: Bearbeitet durch User
von Steffen S. (steffen-81)


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Hi ich hab doch im 1. Beitrag geschrieben das ich jemanden suche der mir 
eine Drehzahlsteuerung für einen 1,6kw Anlasser baut. Natürlich gegen 
Bezahlung. Aber ich selbst habe keinen Plan von der Materie.
- kleinste mögliche Baugröße

es gibt ja auch kleine 12v Motorrad Akkus, zwecks Steuerung, wieviel Ah 
benötige ich denn zum Steuern?
Hauptsache ich muss keine 2 Traktorakkus mitschleppen.

Ich hoffe es findet sich nun einer der mir helfen kann.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Steffen Steffen schrieb:
> wieviel Ah
> benötige ich denn zum Steuern?

Nicht viel, die o.a. Windensteuerung schätze ich mal so mit 200mA-400mA 
ein, davon geht der Löwenanteil in die MOSFet Treiber.

Steffen Steffen schrieb:
> Ich hoffe es findet sich nun einer der mir helfen kann.

Hmm, bei dieser Lage der Dinge ist es mögl. sinnvoll, einen fertigen 
Leistungscontroller zu nehmen, denn die Fernbedienung und 
Wetterfestigkeit sind noch mal ein weites Feld.
Solche Controller werden z.B. von Curtis Instruments und Alltrax 
hergestellt:

http://www.ebay.com/itm/Alltrax-AXE2444-Motor-Controller-400-Amp-12-24-Volt-DC-/390521730933?pt=LH_DefaultDomain_0
Bei Curtis wäre das z.B. ein 1204X-14xx für 12V und 400A (für 30s).
http://curtisinstruments.com
Die meisten sind allerdings für 24V und höher, so das man da ein wenig 
suchen muß. Am besten wäre natürlich ein Anlasser aus Lastwagen, aber 
ich nehme mal an, das eure Winde nicht mehr zu ändern ist.

von Michael K. (Gast)


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Steffen Steffen schrieb:
> Ich hoffe es findet sich nun einer der mir helfen kann.

Ich denke das Problem wird sein das momentan Selbstkostenpreis + 
Gegenwert von 2 Bierkisten im Raum steht.
Bedenklich genug das wir den Ruf haben schon für kleine Mengen Alkohol 
fachlich versierte Arbeit abzuliefern.

Für eine Kundenspezifische Entwicklung, Prototyp, Inbetriebnahme, 
Fehlerbehebung etc. pp. kommen wir aber so in den Bereich ab 1000 
Bierkisten.
Wer sowas 'wirklich' kann lebt ja meist auch davon.

Das braucht Dir aber keiner anzubieten weil das vom ganzen Konzept her 
Hobby Heimwerken ist, und das kann man nur selbst machen weil sonst 
unbezahlbar.

Wenn Dir ein Budget dieser Größenordnung zur Verfügung steht, gerne PN 
an mich.

von Steffen S. (steffen-81)


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Ich hab doch nicht gesagt das ich es für 2 Kisten Bier gebaut haben 
möchte.
Es sollte aber dennoch bezahlbar bleiben.

Also wenn sich niemand hier findet können wir das ja hier beenden.

Trotzdem danke.

von Manuel K. (18tbx46)


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Matthias Sch. schrieb:
> Manuel K. schrieb:
>> Was hat denn so ein Anlasser Induktivität ? 10µH ? 100µH ?
>
> Genaue Werte habe ich nicht, liegt aber deutlich drüber und im mH
> Bereich

Ich wollte oben hauptsächlich eine Abschätzung nach unten wegen DCM/CCM.
Einstelliger mH passt besser, Zustimmung.

Matthias Sch. schrieb:
> ...4kW Motor 3-Phasenmotor angemessen (kein
> Kommutator)... und etwa 50mH-100mH

Nennspannung ?

Das ebay Angebot sieht nicht uninteressant aus.
Die PWM Elektronik zusammenzuflicken ist ja kein großes Ding, aber
bei der dazugehörigen "Elektromechanik" schauts da schon anders aus.
Anschlüsse, Gehäuse, Absicherung, Kühlung,...

von Steffen S. (steffen-81)


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Das Gehäuse mit Kühlung und demrestlichen Kram kann ich allein bauen.
Mir geht es um die reine Elektronik.

von Erich (Gast)


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>Es sollte aber dennoch bezahlbar bleiben.
Sind 10-20kEuro noch bezahlbar für dich?
Nur mal so als Größenordnung gefragt.

von Steffen S. (steffen-81)


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Was soll denn der Käse, 10 - 20k ganz blöd bin ich nicht.
ich hatte doch ganz am Anfang nach dem Kostenfaktor gefragt, da ihr ja 
wisst welche Teile man benötigt und was es kostet.
Wenn dann so ein Blödsinn kommt hätte man sich die Zeit doch sparen 
können,  oder. Da ja die im Link gezeigte Schaltung ausbaufähig ist weiß 
ich doch nicht ob man sowas für 50 oder 100 Euro bauen kann.

Ich wäre echt dankbar wenn einer mal sagt gut ok ich bau es dir für den 
oder den Preis und gut, oder es bleibt halt.

von Manuel K. (18tbx46)


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Da gibt es mehrere Probleme, mehr von der logistischen Seite her.
Die reine PWM Elektronik ist das kleinste Problem, weil die ist in einer 
halben Stunde auf Lochraster gelötet wenn es sein muss. Aber wie sieht 
es mit dem Leistungsteil aus. Die Platzierung, Verdrahtung, Kühlung der 
Fets + Diode(n) usw. ist schon mit einem gewissen Aufwand verbunden. Es 
erscheint sinnvoll, dass das auch jene Person macht, die die Elektronik 
baut. Einfach damit gewisse Dinge getestet werden können (passt die 
Gateansteuerung, gibts wo exzessives Ringing mit Potential zum GateOxid 
Durchschießen, Verhalten bei Überstrom / Unterspannung,... der ganze 
Kram halt). Damit wirds aber aufwändig und teuer.

Alternativ: jemand baut eine Schaltung auf die ein variables PWM Signal 
zur Verfügung stellt und der TO macht den Rest. Diese Variante birgt 
ein, sagen wir mal, "erhöhtes Risiko" dass unvorhergesehene Dinge 
passieren. Und dann ist Fern-Support gefragt.

von Steffen S. (steffen-81)


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Versteh ich nicht. Die Schaltung im Link soll ja angeblich schon ewig 
funktioniren.
Was ist dann so für einen von Euch kompliziert daran soetwas 
nachzubauen.

Bitte mal eine Zahl dafür.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Steffen Steffen schrieb:
> Was ist dann so für einen von Euch kompliziert daran soetwas
> nachzubauen.

Dass du ganz sicher nicht nur einen Nachbau erwartest.  Du erwartest
ja implizit, dass sie danach auch bei dir funktioniert bzw. dass du
ggf. die nötige Hilfe vom Ersteller bekommst, bis sie bei dir
funktioniert.

Darauf wird sich keiner einlassen wollen, denn das ist ein Fass ohne
Boden.  Stattdessen würde ich, wenn ich das aufbauen soll, sehr wohl
vorab alles testen, und zwar nach deinen Vorgaben, damit ich bei
der Übergabe dann feststellen lassen kann, dass alles funktioniert.

Außerdem stellt sich natürlich immer die Frage der Produkthaftung
(insbesondere natürlich für Fälle, wo mit dem Gerät ein Unfall eintritt
und sich jemand sehr offiziellerseits dafür interessiert, wer das wie
gebaut hat), sowie der übliche EU-Bürokratiekram heutzutage: du bist
erklärtermaßen Laie, also kann man nicht davon ausgehen, dass man dir
eine Baugruppe in die Hand drückt, und du diese selbst zu einem Gerät
komplettierst, dessen eigener Inverkehrbringer du dann bist.  Damit
muss man u. U. eine Konformitätserklärung verfassen und das CE-Symbol
anbringen.  Außerdem muss man noch den ganzen Abfallentsorgungskram
offiziell abhandeln (WEEE).

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Manuel K. schrieb:
> Matthias Sch. schrieb:
>> ...4kW Motor 3-Phasenmotor angemessen (kein
>> Kommutator)... und etwa 50mH-100mH
>
> Nennspannung ?

Nennspannung 48V - aber 36 Pole, da es ein Radnaben Motor für einen 
E-Scooter war.

Steffen Steffen schrieb:
> Versteh ich nicht. Die Schaltung im Link soll ja angeblich schon ewig
> funktioniren.

Ja, aber die hat jemand gebaut, der sowohl in Elektronik bewandert war, 
als auch mit dem Flugbetrieb. Und er hat das für seinen Verein gebaut, 
wo nicht jemand gleich zum Kadi rennt, wenn mal ein Relais kleben bleibt 
oder ein BUZ11 durchbrennt.
So etwas brauchst du auch. Hör dich bei euren Jungs um, ob da jemand 
davon Ahnung hat (sollte bei Fliegern eigentlich der Fall sein), und ob 
ihr genug Geld zusammen bekommt, um möglichst viel fertig zu kaufen.
Die Elektronik, die wir hier bauen sollen, kaufst du am besten ein und 
ihr kümmert euch dann um die Anpassung an eure Begebenheiten.
Ich habe lange Jahre Erfahrung mit den Curtis Controllern und kann dir 
versichern, das die Dinger sehr robust sind. Wir haben hier eine 400A 
Type auch mal mit 600A belastet, ohne das sie abbrennt. Die Curtis sind 
auch für E-Mobilität zertifiziert, so das sie einige gesetzliche Hürden 
schon mal nehmen.
Ihr braucht auf jeden Fall einen von der Elektronik völlig getrennten 
Not-Aus Kreis.

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