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
..ich nochmal. Wie schon angedeutet würde ich die Brücke gerne über Optokoppler vom Controller isolieren. Gibt es da erprobte Schaltungen mit z.B. dem IR2110(3)? Ich habe ein PDF gefunden bei dem Jemand als Koppler den MCT2E benutzt und danach mit einem TIP122 nachverstärkt und auf den IR2110 geht...das kommt mir deutlich zu spanisch vor.. ( https://www.researchgate.net/profile/Bashir_Jamadar/publication/299337601_PIC_Microcontroller_Based_Speed_Control_of_Three_Phase_Induction_Motor_Using_Single_Phase_Supply/links/56f1177a08ae70bdd6c9817a/PIC-Microcontroller-Based-Speed-Control-of-Three-Phase-Induction-Motor-Using-Single-Phase-Supply.pdf ) Die Transistoren sind mir für den Zweck deutlich zu fett. Meine Bastelkiste gibt TLP504 her (3µs) aber auch MB111 aus der DDR (MCL611, 0,7µs) und auch eine Schachtel mit 74OL6000-S (~120ns Prop-Delay). MAn kann das sicher einfach anknüppern und herausbekommen was passiert (shut trough beim power up?) aber ich würde mir gerne mal ansehen was andere in der Richtung schon gemacht haben, denn der Teufel steckt da im Detail... Hat Jemand hier einen Link? 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
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