Moin zusammen, ich versuche aktuell ein kleines Modell zu bauen, das so tut, als würde es von einer Dampfmaschine angetrieben werden. Im Wesentlichen geht es da um ein paar Lüfter, LEDs und so. Die elektrischen Vebraucher sollen aber eben erst dann zum Leben erweckt werden, wenn die Dampfmaschine auch tatsächlich läuft. Leider hat die Dampfmaschine selbst nicht genug Dampf (haha!), um einen ausreichenden Strom zu erzeugen, der die Verbraucher antreibt. Deshalb war meine erste Idee, den Transmissionsriemen der Dampfmaschine auf einen kleinen E-Motor zu legen, den ich hier noch herumliegen hatte und den quasi als Generator zu nutzen, um einen Transistor oder ähnliches anzusteuern. Das wiederum soll dann einen Kreis "freischalten", der von 12V-Modellbau-Akkus gespeist wird. Grundsätzlich funktioniert es insoweit, als dass die Dampfmaschine an dem Motor ca. 3,5 V Spannung erzeugt. Mein Problem ist aber, dass selbst eine angeschlossene LED schon den Laufwiderstand des Motors derart in die Höhe treibt, dass die Dampfmaschine erheblich langsamer läuft. Das führt dann zu dem Problem, dass die Dampfmaschine erheblich schneller ins Stocken kommt. Ich bräuchte nun also eine Lösung, bei der ich ohne nennenswerte Belastung erkennen kann, dass die Dampfmaschine läuft und dann entsprechend den 12V-Kreis freischalten kann. Hat mir jemand Anregungen, Ideen oder Lösungsvorschläge?
Sven K. schrieb: > Mein Problem ist aber, dass selbst > eine angeschlossene LED schon den Laufwiderstand des Motors derart in > die Höhe treibt, dass die Dampfmaschine erheblich langsamer läuft. Das macht man auch nicht, das ist quasi Kurzschluß. Du mußt einen Vorwiderstand einschalten, der den LED-Strom auf ~1mA begrenzt. High efficiency LEDs sollten damit ausreichend leuchten.
Fake-Aufbauten bekommen hier keinen technischen Support... ;-)
Mach einmal ein Foto deiner Dampfmaschine. Meine Dampfmaschine hat ein 10cm grosses Speichenrad. Dieses geht aufgrund der Grösse ca 1cm durch den Boden hindurch. Also es steht ca 1cm unter hervor. Dort könnte man eine IR Lichtschranke einbauen. Mittels Erkennung der Drehzahl schaltet man dann die Verbraucher ein.
Sven K. schrieb: > Hat mir jemand Anregungen, Ideen oder Lösungsvorschläge? Ich betreibe meine mit Druckluft über einen Druckminderer. Die führe ich am Ablasshahn des Kessels zu. So ist sie sofort einsatzbereit wenn ein Kind die Dampfmaschine mal eben arbeiten sehen will. Die Dampfpfeife arbeitet dann auch. LG old.
Philippe B. schrieb: > Mach einmal ein Foto deiner Dampfmaschine. Es ist eine Wilesco D12 (z.B.: http://ecx.images-amazon.com/images/I/41WJ053M7AL.jpg). Und ja...das Schwungrad schaut etwas durch den Boden, allerdings wohl nicht so weit, dass man die Speichen sehen kann, sondern nur den Rand (habe die Maschine leider gerade nicht hier, muss die Tage mal nachschauen). In dem Kasten unter der Dampfmaschine wird es allerdings wegen der dort verlegten Dampfleitung ordentlich warm. Kommen IR-Lichtschranken mit sowas klar?
Hmm. Je länger ich über die Lichtschranken-Thematik nachdenke, desto mehr komme ich ins Zweifeln. Wie stellt man denn bei Lichtschranken sicher, dass sich z.B. das Rad dreht? Ich möchte unbedingt vermeiden, dass die Lichtschranke durchschalten, weil das Rad an einer ungünstigen Position angehalten hat (oder dorthin gedreht wurde).
Peter Dannegger schrieb: > Sven K. schrieb: >> Mein Problem ist aber, dass selbst >> eine angeschlossene LED schon den Laufwiderstand des Motors derart in >> die Höhe treibt, dass die Dampfmaschine erheblich langsamer läuft. > > Das macht man auch nicht, das ist quasi Kurzschluß. > > Du mußt einen Vorwiderstand einschalten, der den LED-Strom auf ~1mA > begrenzt. High efficiency LEDs sollten damit ausreichend leuchten. Die Riemenscheibe auf dem Gererator vergrössern. Der Strom ist porportional zum Kesseldruck bei voll aufgedrehtem Dampfhahn. LG old.
Sven K. schrieb: > Philippe B. schrieb: >> Mach einmal ein Foto deiner Dampfmaschine. > > Es ist eine Wilesco D12 (z.B.: > http://ecx.images-amazon.com/images/I/41WJ053M7AL.jpg). > > Und ja...das Schwungrad schaut etwas durch den Boden, allerdings wohl > nicht so weit, dass man die Speichen sehen kann, sondern nur den Rand > (habe die Maschine leider gerade nicht hier, muss die Tage mal > nachschauen). > > In dem Kasten unter der Dampfmaschine wird es allerdings wegen der dort > verlegten Dampfleitung ordentlich warm. Kommen IR-Lichtschranken mit > sowas klar? Dann könntest du auch ein kleines spiegelndes Plättchen seitlich ans Speichenrad anbringen. Eine IR Diode sendet Licht darauf und eine IR Empfängerdiode empfängt es wieder. Du darfst natürlich nicht direkt den Verbraucher schalten wenn die Dioden durchgang haben, sondern du musst anhang der Drehzahl schalten. Beispiel: Wenn Umdrehung n >10/min = Ein Wenn Umdrehung n <10/min = Aus Bezüglich Hitze düfte es kein Problem geben. Beim Speichenrad selbst sind ja keine Dampfleitungen und die Wärme selbst ist eher auf der Oberfläche der Maschine. (Dampfkessel, Brennraum, Dampfantrieb) Gruss Philippe
Philippe B. schrieb: > anhang der Drehzahl schalten Grundsätzlich ist mir der Aufbau einer Lichtschranke klar, wie detektiert man denn aber damit dann die Drehzahl? Ich fürchte da habe ich aktuell den Knoten im Kopf.
Sven K. schrieb: > wie > detektiert man denn aber damit dann die Drehzahl? Einen MC (ATTiny13) entsprechend programmieren. Oder retriggerbares Monoflop (74HC123, CD4538).
Am Schwungrad einen kleinen Magneten montieren. Als Sensor die Spule eines kleinen Relais verwenden. In der Spule wird dann beim Vorbeilaufen des Magneten ein kurzer Spannungsimpuls erzeugt, der dann für die Logik ausgewertet werden kann. Wenn man den Magneten an der richtigen Stelle des Schwungrades montiert, kann man erreichen, dass der Impuls gerade an der Stelle des maximalen Vorschubs erzeugt wird.
Peter R. schrieb: > Wenn man den Magneten an der richtigen Stelle des Schwungrades montiert, > kann man erreichen, dass der Impuls gerade an der Stelle des maximalen > Vorschubs erzeugt wird. Dampfmaschinen haben den Vorteil schon bei niedrigsten Drehzahlen das volle Drehmoment zu besitzen. Deshalb benötigt eine Dampflock kein Getriebe. LG old.
D a r i u s M. schrieb: > Deshalb benötigt eine Dampflock kein Getriebe. ...und hat im Gegensatz zu Mikrocontrollern auch keine Lock-Bits.
D a r i u s M. schrieb: > Dampfmaschinen haben den Vorteil schon bei niedrigsten Drehzahlen das > volle Drehmoment zu besitzen. Kolbenschub wohl, aber nicht Drehmoment. Das entsteht erst durch die Umsetzung Kolbenstange/Kurbelwelle und da gibts Totpunkte. ...Und Umschaltphasen der Ventile gibts keine? ...Und wie ists bei einer Ein-Kolben-Maschine bei der Rücklaufphase des Kolbens?
Peter R. schrieb: > und da gibts Totpunkte. Dafür hat die zwei Zylinder die versetzt antreiben. Sonnst könnte sie ja nicht anfahren wenn sie im Totpunkt steht. Peter R. schrieb: > ...Und wie ists bei einer Ein-Kolben-Maschine bei der Rücklaufphase des > Kolbens? Er drückt und zieht im Gegensatz zum Verbrennungsmotor! LG old
Hallo Darius, Über was für eine Maschine redest Du? Doch nicht über eine Wilesco-Spiel-Dampfmaschine (siehe oben) ... mit einem Zylinder und ohne doppelt wirkendem Kolben? ... die bei geringer Belastung schon stehenbleibt?
Peter R. schrieb: > Doch nicht über eine Wilesco-Spiel-Dampfmaschine (siehe oben) Auch Wilesco aber ein älteres Modell. > ... mit einem Zylinder und ohne doppelt wirkendem Kolben? Ein Zylinder, hat deshalb zwei Totpunkte, kann nach Handanwurf in beide Richtungen laufen. Ob der Kolben doppelt wirkt kann ich Dir jetzt gar nicht sagen. Muss ich mal ausprobieren ... LG old.
Angehängte Dateien:
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Dampf.png
11 KB
Sollte der Generator Wechselspannung liefern, dann ist noch ein Gleichrichter zwischen Generator und R1 notwendig. Gruß John
Peter R. schrieb: > Kolbenschub wohl, aber nicht Drehmoment. Das entsteht erst durch die > Umsetzung Kolbenstange/Kurbelwelle und da gibts Totpunkte. und wie ist es beim Stenzer Motor?
Sven K. schrieb: Grundsätzlich ist mir der Aufbau einer Lichtschranke klar, wie detektiert man denn aber damit dann die Drehzahl? Ich fürchte da habe ich aktuell den Knoten im Kopf. In dem man zum Beispiel ein Speichenrad abtastet. Die Speichen geben dann immer einen Impuls wenn der Lichtstrahl unterbrochen wird. Diese Impulse kann man dann zählen, oder gleichrichten und dann damit ein Relais schalten.
Die macht doch sicher "pfft,pfft,pfft". Da kann man ein kleines Elektretmikro am Kolben anbringen. Verstärkern, gleichrichten, schalten.
Warum macht ihr euch Gedanken über das erkennen, wann die Maschine läuft? Der TO hat doch geschrieben sie erzeugt Strom, nur eben zu wenig. Also einfach mit einem Transistor verstärken und gut is.
Nach Lesen des Eröffnungssthreads nochmals, zum Umgehen aller offtopics: Das wirkliche Problem: Das Paar Kolben + Schwungrad liefert so wenig Leistung, dass es unter Last in der Rücklaufphase stehen bleibt. Da hilft auch keine noch so trickreiche Logik dagegen. Wahrscheinlich ist die Schwungmasse so gering, dass sie die Rücklaufzeit des Kolbens nicht überbrücken kann. Die Maschine muss eine höhere Drehzahl haben, sodass das Schwungrad mehr Energie speichert. Mit der kann es den ungleichen Antrieb durch den Kolben ausgleichen. Schließlich treibt der Kolben nur zu 50% der Zeit an, die andre Hälfte der Zeit wird er ja nur zurückgeholt/geschoben. Also mehr Drehzahl bzw. Dampf ist das Wahre. Ob die Maschine genug Drehzahl hat, erkennt man dann einfach an der stabilen Drehung, selbst ein Bremsversuch am Schwungrad wird dann ertragen. ...Und an der vom Generator gelieferten Spannung.
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Für den Fall, dass es noch jemanden interessieren sollte: Gelöst habe ich das nun so, dass ich die Federwelle der Dampfmaschine mit einem kleinen Elektromotor verbunden habe, den ich noch herumliegen hatte. Den verwende ich nun mit einem Vorwiderstand an einen Optokoppler quasi als Dynamo und lese dann am Arduino die induzierte Spannung ein. Funktioniert recht gut :-)
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Sven K. schrieb: > Den verwende ich nun mit einem Vorwiderstand Dann war ja schon die erste Antwort zutreffend.
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