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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Holzpendel per E-Magnet steuern


Autor: SiO2 (Gast)
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Hi, hab mal ne kurze frage zu einer Idee.
Eine alte hölzerne Kirchturmuhr soll mit nem uC gesteuert werden, aber
es soll kein direkter eingriff in die Uhr erfolgen. Durch
warm/kalt-wetter geht diese Uhr ziemlich ungenau. Nun hatte cih die
Idee ne metallplatte an das Pendel zu schrauben und via E-Magnet
Impulse aussende, die das Pendel abbremsen oder bisschen Schwung geben.
Die Impulse sollen so kommen, wie die normale f des Pendels ist.
Getestet wurde es noch nicht obs ueberhaupt geht. Wie seht ihr das, ist
das ne Moeglichkeit oder gibts was vergleichbares was auch laeuft?

Danke fuer die Infos

SiO2

Autor: Ralf Kellerbauer (Gast)
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Statt Metallplatte Stab-Magnet und E-Magnet ?!
Und Magnetsensor zur Messung der Pendelzeit / indirekt Anzahl ?

Zur Verstellung der Pendeldauer reicht ja nicht ein bremsen, sondern
man muß künstlich den Pendelausschlag verlängern / verkürzen.

Eine Skizze mit Bemaßung wäre vielleicht hilfreich für das Problem.

Autor: AxelR. (Gast)
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Zur Verstellung der Pendeldauer reicht ja nicht ein bremsen, sondern
man muß künstlich den Pendelausschlag verlängern / verkürzen.
>>
Was hat die Pendelamplitude mit dessen Frequenz zu tun?
Bremsen oder "Anschubsen" ist schon richtiger...

Autor: Ralf Kellerbauer (Gast)
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>>
Was hat die Pendelamplitude mit dessen Frequenz zu tun?
Bremsen oder "Anschubsen" ist schon richtiger...

s. http://www.planetware.de/tune_in/Pendel.html

Durch ein 'bremsen' verändert sich nur die Amplitude, also kein
Einfluß auf die Frequenz.
Man könnte aber am Endpunkt des Ausschlages die Aufenthaltsdauer per
Magnet verlängern oder verkürzen. Dies würde die Frequenz
beeinflussen.
Dazu müßte die Amplitude aber einigermassen konstant sein, sodaß man
definierte Endpunkte zur Verfügung hat.

Beim 'Nulldurchgang' etwas zu beeinflußen erscheint hingegen nicht
machbar.

Autor: peter dannegger (Gast)
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Man kann Pendeluhren sehr gut synchronisieren, wenn sie nicht zu stark
abweichen.

Das wurde früher bei Uhrenanlagen so gemacht, ein sogenannter
Sternwartenkontakt erregte einen E-Magnet, der dann das Pendel
phasenrichtig etwas anzog (Sekundenpendel).

Bzw. bei 2 Pendeluhren war eine der Master und die andere schwang
phasenstarr mit. Fiel eine aus, dann lief die andere weiter. Eine Kiste
voller Relais entschied dann, welche Uhr die Zeitimpulse für alle
Nebenuhren liefert.


Ist ja quasi ein Schwingkreis, der sperrt ja auch nicht total, wenn die
Erregerfrequenz abweicht.


Peter

Autor: SiO2 (Gast)
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Wieso, soll beim nulldurchgang ein bremsen nicht hilfreich sein, wenns
in der endlage es ist? Das evrsteh ich jetzt nicht ganz.

@peter hast du nen link?

thnx

Autor: Axel Rühl (Gast)
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eben, ich auch nicht...

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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Zumindest bei kleinen Amplituden ist die Frequenz nur von der Länge des
Pendels abhängig. Bremsen bzw. Beschleunigen sollte daher lediglich die
Amplitude verändern. Geschwindigkeit / Weg bleibt aber gleich und damit
auch die Frequenz... vielleicht hats Ralf so gemeint.
Praktisch wirds kein ideales Pendel sein und sicher Auswirkungen
geben.

Problematisch könnte die Beeinflussung im Nulldurchgang auch sein weil
die Geschwindigkeit dort am höchsten ist, und eine magnetische
Beeinflussung nur sehr kurz möglich ist. Die Differenzierung zwischen
Beschleunigen und Bremsen könnte auch heikel werden.

"Festhalten" im Maximum sollte aber gehen. So ähnlich machens (oder
machtens) die Bahnhofsuhren. In 57sec ein Umlauf, dann anhalten und auf
den Sync-Impuls zur vollen Minute warten.

Alternativ könnte man z.B. auch ein per Servo verstellbares
Zusatzgewicht anbringen und so die effektive Länge des Pendels regeln.

Autor: peter dannegger (Gast)
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Konstruktiv wird das so gelöst, daß seitlich am Pendel ein Eisenkern
oder Dauermagnet angebracht ist, der in eine Luftspule hineinragt.

Diese Spule kriegt dann die kurzen Synchronimpulse und zieht dann den
Dauermagenten leicht an (Beschleunigung bei Nachgehen bzw. Abbremsen
beim Vorgehen).

Der Totpunkt des Pendels muß genau in der Mitte der Spule sein, damit
die Amplitude gleich bleibt.


Peter

Autor: KaHaSch (Gast)
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Hallo,
ich habe eine fertige Anlage die ein Pendel regelt nicht steuert nacht 
dem Funkuhr-Signal DCF 77. Wie richtig festgestellt wurde muss die 
Pendelfrequenz gemessen werden und entsprechend über einen eisenlosen 
Elektromagneten korregiert werden, am der Pendelspitze befindet sich ein 
Dauermagnet. Nur durch die Anwesentheit des Dauermagneten wird das 
Pendel schon verstellt dies muss vorher ohne Reglung korregiert werden.
Die Pendelbewegung mit einer Lichtschranke zu messen führt leider zu 
Fehlern wie ich feststellen musste ca. 2 bis 3 Sekunden pro Monat!
Die andere Möglichkeit bei gleichen Aufbau ist den Eletromagnet mit 
entsprechenden Impulsen zu beaufschlagen, das wäre also Steuern und kein 
Regelkreis, hat den Nachteil das Pendel nicht nachführen zu können wenn 
es aus dem Takt ist.
Bei meinen System ist es möglich die Pendeluhr ca. 12 Minuten am Tag zu 
korrigieren bzw. zu verstellen. Für das verstellen von Sommer auf 
Winterzeit oder Umgekehrt würde man also 5 Tage brauchen, keine wirklich 
richtige Lösung!

Autor: nicht "Gast" (Gast)
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Deine Uhr ist aber ziemlich mies, wenn sie 8 Jahre nachgeht...

Autor: Günter Lenz (Firma: Privat) (guenter_l)
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Bremsen oder beschleunigen funktioniert nicht.
Damit ändert sich nur die Amplitude, aber nicht
die Frequenz. Man muß etwas machen, das die Frequenz
ändert.

 Stephan Hochberger schrieb:
>Alternativ könnte man z.B. auch ein per Servo verstellbares
>Zusatzgewicht anbringen und so die effektive Länge des Pendels regeln.

Das wird funktionieren.

Oder mit einer Spiralfeder oder ein Gummiband das Pendel
nach unten ziehen, wenn man es dann straffer zieht wird
die Frequenz höher, und dann eine art PLL aufbauen.
Die Pendelfrequenz läßt sich ja gut mit einer Lichtschranke
ermitteln.

Autor: Peter R. (pnu)
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Das Pendel ist ein Schwingkreis mit festgelegter Resonanzfrequenz. 
Fremderregen bzw. antreiben lässt er sich ohne weiteres, im Rahmen 
seiner Schwinggüte, wie ein LC Kreis auch.
Wegen der hohen Schwinggüte ist allerdings der "Fangbereich" recht eng. 
Dann wird nach einiger Zeit der elektrische Antrieb z.B. gegenphasig zun 
mechanischen und das Pendel bremsen anstatt mitzuziehen.
Ob der (zusätzliche) Antrieb im Nulldurchgang, im Scheitelwert oder 
sonstwo erfolgt, ist prinzipiell egal. Wenn die Stärke einigermaßen 
stimmt, synchronisiert sich das Pendel auf den zusätzlichen Antrieb.
Beide Antriebe, der alte mechanische und der zusätzliche elektrische, 
müssen aber in der Stärke in etwa übereinstimmen. Das lässt sich aber 
anhand der Schwingamplitude (mechanischer oder elektrischer Antrieb 
alleine) ermitteln.
Gut wäre es z.B. das Pendel bei Vorhandensein des mechanischen Antriebs 
auf exakte Frequenz zu justieren, und dann den elektrische Antrieb 
zuzuschalten. Danach seine Stärke so justieren, dass die 
Schwingamplitude auf etwa das 1,4 fache (oder doppelte?) ansteigt.

Beim Synchronisieren spielt auch die Tatsache eine Rolle, dass Amplitude 
und Frequenz eines Pendels NICHT unabhängig voneinander sind. Das ist 
eine nur für kleine Amplituden gültige Näherung.

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