Ich habe hier die Überreste einer Meteor ME307 Wickelmaschine aus der
ich für Eigenbedarf wieder eine W-Maschine basteln wollen würde.
Übernehmen würde ich gerne den Antrieb mit dem 370W Gleichstrommotor,
Ankerspannung 160V, Feld 180V DC. Vollkommen neu machen muß ich die
Drahtverlegung weil da wesentliche Teile fehlen, ich habe vor den
Schlitten mittels Spindel und Schrittmotor aus dem Takt eines
Inkrementalgebers der mit der Wickelachse verbunden ist zu
bewerkstelligen..dort sehe ich die kleineren Probleme, zumindest sind
mir Schrittmotorsteuerungen und deren Probleme nicht neu.
Wenn der Spindelmotor nicht vorhanden wäre, käme ich auch heute nicht
mehr auf die Idee einen Gleichstrommotor zu verwenden, Frequenzumrichter
die
auf ne Verwendung warten stehen im Regal..aber so..?
Bis jetzt habe ich noch keine DC Motorsteuerung bei z.B. Ebay für den
Spannungs- und Leistungsbereich gefunden die das macht was ich gerne
hätte und für den Zweck in den Preisrahmen paßt. Es bleibt wohl im
Endeffekt nur selber bauen. Einfache Thyristorsteller habe ich da, aber
die können nicht bremsen und eine mechanische Bremse gibts an der
Maschine nicht, aber eine pneumatische Verriegelung des Nullpunktes ist
vorgesehen, die ich wohl so eher nicht benutzen möchte (Preßluft).
Evtl. reicht ja auch ein solcher Thyristorsteller, ein Relais für die
Polumschaltung und ein Bremschopper? Was denkt Ihr?
Ziel ist mal einen Trafo oder auch später eine Kreuzwickelspule zu
fertigen, aus Spaß an der Freude. Die Ramschkiste gibt 20A 600V IGBTs
von Motorola her, auch große Halbbrücken von Semikron.
Kennt jemand ein Bastelprojekt zur 4 Quadranten Steuerung eines DC
Motors irgendwo wo ich mir etwas abgucken könnte?
Ich würde gerne das Drehmoment, und die Drehzahl regeln wollen, die
Istgröße der Drehzahl sollte aus einem alten Zeiss IGR Inkrementalgeber
kommen, da gibt die Bastelkiste was her (2000Imp/Umdr).
Habt Ihr Ideen oder Hinweise? Ich bin kein Regelungstechniker...
Gruß,
Holm
Holm T. schrieb:> Habt Ihr Ideen oder Hinweise? Ich bin kein Regelungstechniker...
Drehzahlregelung eines DC-Motors ist beliebtes Praktikumsprojekt für
Regelungstechnik Lehrveranstaltungen. Da ist Google sehr ergiebig.
Sonderlich kompliziert ist die Regelungstechnik da auch nicht. Wenn du
den Feldschwächbetrieb weglassen kannst, ist nur der Ankerstrom
Stellgröße.
Das grundlegende Vorgehen für nen simplen P(I)(D) Regler:
- Sprung (Spannung) draufgeben, Drehzahlantwort ermitteln
- Nach Reglerdesignverfahren deiner Wahl P und ggf. I und D ermitteln
(Ziegler Nichols, CRH, meinetwegen auch Bode oder
Polstellenkompensation)
- Regler bauen
- Testen, ggf. durch gezieltes Drehen an Potis/Variablen feinjustieren
Bei ner Kaskadenregelung wirds etwas komplizierter. Da kommts jetzt auf
die angestrebte Regelgüte an.
THOR schrieb:> Holm T. schrieb:>> Habt Ihr Ideen oder Hinweise? Ich bin kein Regelungstechniker...>> Drehzahlregelung eines DC-Motors ist beliebtes Praktikumsprojekt für> Regelungstechnik Lehrveranstaltungen. Da ist Google sehr ergiebig.> Sonderlich kompliziert ist die Regelungstechnik da auch nicht. Wenn du> den Feldschwächbetrieb weglassen kannst, ist nur der Ankerstrom> Stellgröße.>> Das grundlegende Vorgehen für nen simplen P(I)(D) Regler:>> - Sprung (Spannung) draufgeben, Drehzahlantwort ermitteln> - Nach Reglerdesignverfahren deiner Wahl P und ggf. I und D ermitteln> (Ziegler Nichols, CRH, meinetwegen auch Bode oder> Polstellenkompensation)> - Regler bauen> - Testen, ggf. durch gezieltes Drehen an Potis/Variablen feinjustieren>> Bei ner Kaskadenregelung wirds etwas komplizierter. Da kommts jetzt auf> die angestrebte Regelgüte an.
Ich habe nicht vor Feldschwächebetrieb zu implementieren, will also mit
konstanter Spannung am Feld arbeiten und nur den Anker mit einer
H-Brücke regeln.
PID Regler habe ich schon mal gebastelt, aber nur Temperaturregler..und
weil die Parameter des Regelkreises unbekannt waren halt an den
Parametern geschraubt bis es für mich paßte. Das war aber beispielsweise
in einem Heißluftlötgerät in dem der originale Steller unbrauchbar war
und komplett raus geflogen ist. Macht da jetzt ein Atmega88...
Bevor ich an Regelparametern schrauben kann muß ich aber erst mal den
Steller mit der H-Brücke bauen. Es gibt zwar jede Menge irgendwelcher
Schaltungen für DC-Motorreglungen aber das Allermeiste davon für
Kleinspannungen.
BTW: Ich werde wohl versuchen IRFP460 zu verwenden (500V,20A,0,27 Ohm)
davon habe ich 2-3 tausend, von den IGBTs nur 10 Stück...
Gruß,
Holm
Holm T. schrieb:> halt an den> Parametern geschraubt bis es für mich paßte.
Sowas ähnliches ist Ziegler Nichols eigentlich auch ;)
Holm T. schrieb:> Schaltungen für DC-Motorreglungen aber das Allermeiste davon für> Kleinspannungen.
Das Funktionsprinzip ist gleich. Nur die Spannungsverhältnisse erfordern
natürlich gewisse Maßnahmen um die Endstufe treiben zu können.
Optokoppler, Gatetreiber-ICs, sowas. Gibts mit 400-600V Ratings.
Holm T. schrieb:> BTW: Ich werde wohl versuchen IRFP460 zu verwenden (500V,20A,0,27 Ohm)> davon habe ich 2-3 tausend, von den IGBTs nur 10 Stück...
Jup, gute Wahl.
THOR schrieb:> Holm T. schrieb:>> BTW: Ich werde wohl versuchen IRFP460 zu verwenden (500V,20A,0,27 Ohm)>> davon habe ich 2-3 tausend, von den IGBTs nur 10 Stück...>> Jup, gute Wahl.
Also bezogen auf Robustheit war das jetzt gemeint. Mit 250V Rating wird
der Rdson noch niedriger. Aber wenn du sie da hast, nimm die. Die paar
Watt zusätzliche Verlustleistung fallen nicht ins Gewicht.
Holm T. schrieb:> Kennt jemand ein Bastelprojekt zur 4 Quadranten Steuerung eines DC> Motors
Wieso 4 ?
Abwicklen ?
Normalerweise macht man eine MAximalspannung (Drehzal) und einen
Maximalstrom (Drehmoment = Drahtzug = Zugspannng), also einfach ein
ausreichendes Labornetteil anschliessen.
Kann man natürlich auch selbeer bauen, auf den (einstellbaren)
Maximlstrom würde ich nicht verzichten, sonst reisst du den Draht
einfach ab.
Da brauchts keine vier Quadranten und eine Regelung auch nicht.
Ein Pedal, das an einem Ein-Quadranten PWM-Treiber den Motor
antreibt und fertig. Beschleunigen und Bremsen macht der Bediener.
Die Umdrehungen, also die Anzahl der Wicklungen müssen natürlich
gezählt werden und mit einem Sollbetrag ständig verglichen werden.
Entweder wird damit eine mechanische Kupplung wie bei Blume + Redeker
gesteuert oder man gibt ein akustische Signal aus, das dem Bediener
die letzten Windungen anzeigt oder beides. Das ist keine Raketentechnik
und die Industriemaschinen machen nichts anderes.
Wenn man es auf die Spitze treiben will, kann man sich eine Drahtzug-
Regelung ausknobeln, aber das ist überwiegend ein mechanisches Problem.
..ja klar abwickeln, ist Dir noch niemals ein Draht gerissen? ..oder
andersherum wickeln, weil es gerade zweckmäßig ist (Ausgangstrafos für
Röhrenamps).
Wobei ich mir nicht sicher bin ob man mit einem Relais zur Umpolung des
Ankers nicht auch hin kommt wenn man nur 2 Quadranten elektronisch
steuert.
(das einen bei der Drehrichtungsänderung langsamen 4Q Regler/Steller
ergibt)
..und ja, ich schrieb oben schon das ich auch das Drehmoment
steuern/begrenzen möchte, nicht nur die Drehzahl.
Mit Labornetzteil wird das wohl bei dem Originalmotor eher weniger was..
ich habe Keins für 200V und 3,5A.
@Thor:
>Das Funktionsprinzip ist gleich..
Das weiß ich, der Teufel steckt aber eben im Detail. Ich suche was woran
ich mich orientieren kann. einen 1-Quadranten PWM Steller habe ich auch
schon mal gebaut..für 230V.
Gerade die Gatetreiber Geschichte ist interessant..ich habe noch 5
IR2151S gefunden die sich über Ct wohl auch extern steuern lassen.
Schade, kein /SD Eingang...
@Cyborg:
Drahtzugregler aka Drahtabzug gibts hier 2 Stück (ein Linkerund ein
Rechter für bifilares Wickeln).
Ich habe auch eine olle Kandulla Wickelmaschine die das macht was Du
erzählst. Blume und Redeker kenne ich nicht, aber wenn Du die
Drahtverlegung über Mechanik meinst, das hatte die Meteor auch mal die
ich umbauen will. Da wurde der Drahtdurchmesser über eine komische
Reibradmimik eingestellt die nicht mehr da ist, Meteor wollte für die
fehlenden Teile so viel haben das ich mich gefragt habe ob ich damit
Teilhaber werden soll..
Nixda, mache ich elektronisch, schon wegen der Möglichkeit Kreuzwickel
anzufertigen..wobei wir dann auch wieder bei der geregelten Drehzahl
wären.
Dazu kommt, das man ewig an der Reibradmimik kurbelt bis die Drahtbreite
wirklich stimmt und bei der nächsten Lage mit anderem Drahtdurchmesser
von vorne anfängt. Bei Einzelstücken ist das Müll, ich hätte das gerne
programmierbar..Wickebreite, Drahtdurchmesser und fertig.
Laberkopp und Cyborg: Ihr seit viel zu schnell mit dem Lesen meines
Eingangsposts fertig gewesen.
Gruß,
Holm
Holm T. schrieb:> Wobei ich mir nicht sicher bin ob man mit einem Relais zur Umpolung des> Ankers nicht auch hin kommt wenn man nur 2 Quadranten elektronisch> steuert.> (das einen bei der Drehrichtungsänderung langsamen 4Q Regler/Steller> ergibt)
Du kannst alternativ auch das Feld umpolen.
Holm T. schrieb:> Gerade die Gatetreiber Geschichte ist interessant..ich habe noch 5> IR2151S gefunden die sich über Ct wohl auch extern steuern lassen.> Schade, kein /SD Eingang...IR2110. Und das doppelt aufgebaut. Die Ankerwicklung muss natürlich
komplett herausgeführt sein, nicht ein Ende intern an Masse verkabelt.
Wenn das so wäre: Halbbrücke mit +Vcc und -Vcc, also sym.
Spannungsversorgung. Die Möglichkeit hast du natürlich immer, aber sym.
Versorgung finde ich persönlich immer aufwändiger als H-Brücke.
Zumindest, wenn man die negative Spannung sonst nirgends braucht.
Subwoofer Class D Amps sind dem was du vorhast ziemlich ähnlich. Die
kratzen auch schon häufiger mal an 100V, da kommt man dann mit
Kleinsignal-BJTs für die Pegelwandlung nicht mehr so weit. Da sinds dann
IR2011 und sowas die die Gates treiben.
Was haltet Ihr von TLP250 oder LTV3120 anstatt IR2010-13?
Ich hätte das schon gerne optoentkoppelt vom steuernden Rechner,
eine Alternative währe natürlich das PWM-Conterollerchen von der ganzen
restlichen Schaltung opto-zu entkoppeln (SPI oder Sowas..).
Gruß,
Holm
...es muß sich um eine scheinbar sehr wertvolle Maschine handeln..ich
bekam Ein Angebot von Meteor für eine fehlende 3-Stufen
Flachriemenscheibe aus Aluminium die normalerweise auf der Motorwelle
sitzt: 880 Euro. Dazu der passende Riemen 48 Euro.
Für das Geld könnte ich eine kleine Drehbank und das Material kaufen,
ich denke mal für die Mechanikerstunden reicht es auch noch...
Gruß,
Holm
Meine selbst gebastelten Wickelmaschinen habe ich nie mit einer
Drehzahlregelung betrieben, sondern mit einer Strombegrenzung.
Dadurch ergab sich eine halbwegs konstante Zugkraft.
Das Ding soll Allerlei "automatisch" machen, u.A. eben Kreuzwickel und
das werden Diene selbst gebastelten Wickelmaschinen wohl nicht können..
Daher ist es nicht verwunderlich das sich unsere Anforderungen etwas
unterscheiden. Das ich auch das Drehmoment begrenzen möchte hatte ich
doch erwähnt..
Gruß,
Holm
Hallo,
ich habe bei meiner Aumann den Wickelantrieb auf Schrittmotor umgebaut,
Vorteile
-stufenlose Drehzahlsteuerung über Poti
-schnelle Umschaltung Vor-/Rückwärts
-Drehmoment satt auch bei niedrigen Drehzahlen
-Schnellstop ohne Bremse
Nachteil
-pfeift bei einigen Drehzahlen
-Drehzahlen nicht so hoch wie beim Original-Universalmotor
(ist aber kein Problem, ich muss ja nicht produzieren)
noch geplant:
-Drahtstärkenabhängige Drehzahlvorgabe
Gruß
Hans
H. L. schrieb:> Hallo,> ich habe bei meiner Aumann den Wickelantrieb auf Schrittmotor umgebaut,> Vorteile> -stufenlose Drehzahlsteuerung über Poti
Das geht nur bei einem Schrittmotor?
> -schnelle Umschaltung Vor-/Rückwärts> -Schnellstop ohne Bremse
Ist das beim wickeln zweckmäßig?
obo schrieb:>> -stufenlose Drehzahlsteuerung über Poti>> Das geht nur bei einem Schrittmotor?
Nein
>>> -schnelle Umschaltung Vor-/Rückwärts>> -Schnellstop ohne Bremse> Ist das beim wickeln zweckmäßig?
Ja, beim Einrichten
Ja, am Wickelende oder z.B. bei Drahtbruch
Gruß
Hans
Hans die Mechanikreste der Meteor die ich verwenden will enthalten den
originalen 370W Bürsten-Nebenschlußmotor dessen Kollektor wie neu
aussieht...den würde ich gerne verwenden.
Ich habe indessen auch einen DDR Vierquadrantenregler TDR100 mit
Thyristoren wieder fit gemacht, das Ding kommt aus der
Industrieroboterecke und unterstützt damit auch aktive Bremsung.
Ich bin erstaunt wie präzise die Reglung mit nur einem notdürftig
angespaxten Tachogenerator funktioniert..es ist nicht möglich im
Stillstand die Motorwelle mit der Hand zu drehen, die Regelung fängt an
zu knurren und steuert gegen. Theoretisch brauchst für die Lageregelung
einen zusätzlichen Inkrementalgeber ..ich staune aber was auch mit dem
DC-Tacho so geht....
Die Regelung erfolgt durch Differenzbildung von Soll- und Istwert und
einen nachfolgenden Integrator. Wenn ich Letzteren mittels einem
Widerstand von Output nach E- vom OPV umwandele erhalte ich einen
Stromsteller abhängig vom Sollwert ohne Regelung.
Ich möchte an die Wickelspindel einen Inkrementalgeber anbauen, ich habe
da noch altes Zeiss Zeug mit 2000 Imp/Umdr. da, und die daraus
generierten 8000 Zählimpulse/Umdr. variabel teilen (Mikrocontroller) und
einen Schrittmotor mit Spindel zur Drahtverlegung ansteuern. Der
Controller soll sich, da er die Werte aus dem Inkrementalgeber sowieso
hat, auch um die Steuerung der Drehzahl kümmern (DAC).
Soweit der Plan. An dem Steller mit den Thyristorumrichter stört mich
derzeit nur, das er im Motor ziemlich knurrt..ich habe da noch
Optimierungsbedarf bei der "Stromglättungsdrossel" in Reihe zum Anker.
Derzeit habe ich da nur eine Dicke Wicklung irgend eines Trafos aus
einem Ladegerät dran (LL Kern). Wenn ich das besser hin bekomme, nehme
ich den Thyristorsteller, wenn nicht, baue ich die H-Brücke mit den FETs
als Gleichstromsteller.
Das Motordrehmoment wird im TDR100 nur über nach Motorgröße zu
dimensionierende Widerstände eingestellt die da einzulöten sind.
Es gibt aber noch eine Zusatzplatine mit der mehrere Stromstufen
umgeschaltet werden können, das erfolgt einfach über zu den o.a.
Widerständen durch FET-Schalter (KP303G) parallel gelegte Widerstände.
Ich muß mir mal Gedanken machen wie ich das ggf. feiner granuliert
steuern kann .. aber erst mal ist die Drossel die Baustelle.
Gruß,
Holm
Den Tachogenerator für die Synchronisierung des Vorschubantriebs zu
verwenden liegt nahe, ist aber auch nötig bei dem was Du vorhast
(Kreuzwickel...)
Ich habe nur einen Impulsgeber, also ein Impuls pro Umdrehung, um die
Windungen zu zählen..
Damit lässt sich der Vorschubantrieb nicht synchron zur Spindel
ansteuern.
Beim normalen Wickeln stört das nicht weiter, aber so Sonderspulen
lassen sich damit kaum realisieren.
(aber was nicht ist, kann ja noch werden)
Gruß
Hans
H. L. schrieb:> Den Tachogenerator für die Synchronisierung des Vorschubantriebs zu> verwenden liegt nahe, ist aber auch nötig bei dem was Du vorhast> (Kreuzwickel...)
...nein.
> Ich habe nur einen Impulsgeber, also ein Impuls pro Umdrehung, um die> Windungen zu zählen..> Damit lässt sich der Vorschubantrieb nicht synchron zur Spindel> ansteuern.> Beim normalen Wickeln stört das nicht weiter, aber so Sonderspulen> lassen sich damit kaum realisieren.> (aber was nicht ist, kann ja noch werden)> Gruß> Hans
Ich verstehe nicht was Du meinst Hans.
Den Impulsgeber gibt es bei mir auch, nur deutlich höher auflösend als
bei Dir und der ist u.A der Sensor für die Drehzahlregelung.
U.A deshalb weil ich für die Drahtverlegung ein möglichst "dichtes"
Positionssignal benötige das mittels variablem Teiler auf Schritte des
Verlegesteppers herunter geteilt werden kann und das absolut synchron
zur Wickelspindel läuft. Die ermittelte Drehzahl ist dabei "Abfall" und
die absolute drehzahl bzw. ihre Konstanz ist nicht "kriegsentscheidend",
Vorrang wird das Drehmoment (Motorstrom) haben.
Die Drehzahl will ich nur regeln damit ich bei einem Lagenende definiert
stoppen kann (da gibt es eine bisher pneumatisch bediente Rastung die
die Wickelspindel festhält) um beispielsweise Lagenisolation aufbringen
zu können und danach die nächste Lage zu beginnen. Auch läßt sich z.B.
eine Stinknormale Drossel schneller wickeln als eine Kreuzwickelspule..
Der Regler wird zum Steller, angesteuert vom Mikrocomputer der
seinerseits den Istwert der Drehzhal vom Imulsgeber (Inkrementalgeber)
bekommt. Damit ist der Regelkreis geschlossen, auch wenn zwischen Motor
und Wickelspindel
ein Flachriemengetriebe sitzt. Außerdem kann ich die Reglerparameter
abhängig vom Drahtdurchmesser programmieren.
Das ist der Plan der mir vorschwebt.
Der Tachogenerator, wie ich ihn jetzt dran habe und wie er vom Regler
erwartet wird, ist nicht mal ein Wechselspannungsgenerator mit dem man
irgendwas synchronisieren könnte, sondern ein DC Generator mit Kohlen
der keinerlei Positionsinfos von sich gibt, nur 2V pro 1000U/min
Gleichspanung. Das ist auch der Grund weshalb ich mich gewundert habe
wie sensibel die Regelung auf händisches verdrehen-wollen der Motorwelle
reagiert. Wenn der Tacho ein Wechselspannungsgenerator aka Resolver
gewesen wäre, hätte es keinen Grund zum Wundern gegeben..
Gruß,
Holm
Hallo Holm,
da habeich tasächlich etwas falsch verstanden.
Ist aber jetzt nach nochmaligem Durchlesen klar.
In meinen Fall ist das so zu verstehen, dass der Vorschubantrieb immer
einen Schritt macht, wenn der Impuls von der Wickelspindel kommt,
d.h. bei sehr langsamer Drehzahl der Spindel wird die Wicklung ohne
Vorschub aufgebracht, dann kommt der Impuls und der Vorschub fährt eine
Drahtstärke weiter. Das Wickelbild ist etwas "eckig".
Etwas korrigieren laässt sich das durch eine Anpassung der
Spindeldrehzahl, konkret in der Art, dass die Dauer einer Umdrehung der
Wickelspindel an die Dauer eines Vorschubschrittes angeglichen wird,
z.B.
Drahtstärke 1mm = 1 Umdrehung der Vorschubspindel (Steigung 1mm)
Dauer für eine Umdrehung ca. 800ms, => 1 Umdrehung der Spindel ebenfalls
ca. 800ms => 75U/min (aber ehr etwas kleiner, sonst können Schritte
verloren gehen)
Dadurch wird das Wickelbild gleichmässiger.
Bisher regle ich die Spindeldrehzahl so nach Gefühl, geht auch ganz gut.
Unbedingt notwendig ist es nicht (z.B. beim Trafowickeln)
aber trotzdem möchte ich die Funktion in mein Programm irgendwann noch
integrieren.
Für Deine Ansprüche ist diese Funktion aber unabdingbar, ohne wirst Du
nie eine Kreuzspule wickeln können.
Ich hoffe, ich habe mich jetzt verständlich ausgedrückt.
Gruß
Hans
