Ich habe hier einen Thyristor Motorregler aus DDR Zeiten den ich gerne für die Steuerung eines Gleichstrommotors einer Wickelmaschine misbrauchen wollen würde. Dazu sind ein paar Anpassungen notwendig. Der Drehzahlregler wird durch einen analogen Sollwert von +-10V geführt und stellt den Motor in 4 Quadranten. Was nicht direkt vorgesehen ist, ist die Steuerung des Drehmomentes, ..ist aber für eine Wickelmaschine ziemlich unerläßlich. Der Regler begrenzt aber den Motorstrom "nach Projektierung" durch das Einlöten verschiedener Widerstände und hat auch Stromstufen für z.B. den Anlauf eines Motors. Ich möchte nun Drehmoment und Drehzahl mit einem Rechner vorgeben können, die Drehzahl ist dabei kein Problem, einfach aus einem ADC ziehen und entsprechend verstärken. Die Stromstufen werden normalerweise durch als Analogschalter betriebene Sperrschichtfets KP303G (russisch, etwa BF245B) umgeschaltet, damit wird die Basisvorspannung der im Gegenkopplungszweig des Integrator-OPV befindlichen Bipolartransistoren umgeschaltet. An deren Emittern hängt dann der nachfolgende Komparator- und Impulskram zur Ansteuerung der Thyristorbrücke, der den Analogwert entsprechend umsetzt. Ich suche nun einen cleveren, digital steuerbaren Ersatz für die Schalter Q2,3,4 und Q5 die sich normalerweise sowieso auf einer "Zusatzelektronik" die über einen Steckverbinder kontaktiert wird, befinden. Ich habe relativ wenig Lust diese Schalter aus Einzelfets für 1,2,4 und 8 nach zu empfinden und das für beide Polaritäten, gibts da vielleicht auch was integriertes von Ratiopharm? Irgend eine serielle Ansteuerung wäre Klasse... Gruß und Dank im Vorraus, Holm
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Hp M. schrieb: > Holm T. schrieb: >> Dazu sind ein paar Anpassungen notwendig. > > Besser komplett neu aufbauen. Da die Begründung fehlt hilft das nicht recht. Gruß, Holm
Wie willst Du denn einen Gleichstrommotor über Thyristoren steuern?
Mark S. schrieb: > Wie willst Du denn einen Gleichstrommotor über Thyristoren steuern? Du speist den Steller mit Wechselstrom und lässt die Thyristoren den Gleichstrom herstellen - sind ja steuerbare Gleichrichter. Meine alte Waschmaschine hatte einen DC Polymotor Italiana und steuerte den über ein Board mit Philips Thyristoren - ganz und gar übliches Verfahren.
Mark S. schrieb: > Wie willst Du denn einen Gleichstrommotor über Thyristoren > steuern? Naja das geht ja im Grunde schon. Aber ich seh da im Schaltplan auch keine.
Holm T. schrieb: > Die Stromstufen werden normalerweise durch als Analogschalter betriebene > Sperrschichtfets KP303G (russisch, etwa BF245B) umgeschaltet Da die Dinger selbstleitend sind: liegt da wirklich eine negative Spannung an von außen, um sie zu sperren? Seltensame Mimik … Ansonsten: in welchem Spannungsbereich arbeitet das Dingens denn? Kann man nicht vielleicht 08/15 CD4066 dafür benutzen?
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@voltwide, THOR: ..das ist ein kleiner Auszug der mehrseitigen Schaltung dieses Reglers. Der TDR100 ist ein Drehzahlregler für Gleichstrommotoren bis 400V und 6KW Leistung, das Motörchen das ich derzeit da dran hängen will hat nur lausige 3x0W. Der Regler ist ein fertiges Stück Industrieelektronik das im DDR Werkzeugmaschinenbau zum Einsatz kam um Werkzeugmaschinen und Industrieroboter anzusteuern. Ich hatte so ein Ding mal irgendwo im Schrott aufgegabelt, mittlerweile ist mir die Dokumentation, ein 2. Regler und noch Ersatzplatinen zugelaufen. Reparieren mußte ich den Kram freilich, aber das ist erledigt. Das Ding kann Gleichstrommotoren in beiden Richtungen beschleunigen und bremsen. "Westliche Bezeichnung" dieser Geräteklasse: "DC Drive". Bei dem Ding hier fehlt mindestens eine Platine: http://www.ebay.pl/itm/DDR-VEB-Numerik-Stromrichter-Stromrichtergerat-TDR-100-Typ-4449010-SAK-N64-/271177876678 Heute sind die Dinger nicht mehr üblich und durch Frequenzumrichter an Asynchronmotoren mehr oder weniger abgelöst, es sind aber massenhaft solcher Antriebssteller international noch im Einsatz. @Darius: TLP220 hätte ich sogar da, allerdings hilft mir das nicht viel weiter, galvanische Trennung ist nicht notwendig, die Steuerelektronik des Reglers ist bereits über Zündtrafos an den Thyristoren netzgetrennt. Ich würde also im konkreten Fall 2 einzelne FETs durch einen TLP220 ersetzen..das ist faktisch der selbe Aufwand. Einfacher wird es wohl wenn ich einen gewöhnlichen D/A Wandler am Mikrorechner benutze und dessen Ausgangsspannung einmal negiert und einmal direkt auf diese beiden Steuerschienen gebe. R16 und R17 legen den Maximalstrom fest (3,1A), je niedriger die Spannung an den Basen wird, desto niedriger wird der Motorstrom und damit das Drehmoment. Die in der Originalschaltung benutzen FETs schalten auch nur den Spannungsteiler um. Gruß, Holm
Mit der gezeigten Schaltung kann ich nichts anfangen, auch ist die Schaltung mehr als suspekt... Eine Gesamtschaltung bis zum Motoranschluss wäre interessant, sonst denke ich, die Schaltung ist unbrauchbar...
Jörg W. schrieb: > Holm T. schrieb: >> lausige 3x0W. > > Da ist dir wohl was abhanden gekommen. ;-) Ja, die Zehnerstelle, deswegen steht da ein 'x'. Gruß, Holm
Mani W. schrieb: > Mit der gezeigten Schaltung kann ich nichts anfangen, auch ist die > Schaltung mehr als suspekt... > > Eine Gesamtschaltung bis zum Motoranschluss wäre interessant, sonst > denke ich, die Schaltung ist unbrauchbar... Denkst Du, kannst Du auch machen, aber wahrscheinlich irrst Du nicht nur in einer Beziehung. Du willst den Rest der Schaltung gar nicht wirklich sehen und er ist auch uninteressant weil Dir 5 ICs namens U708D auch nichts sagen würden. Du bist wahrscheinlich in dieser Richtung nicht der Denker der Du glaubst zu sein, das ist eine Industrieschaltung, mit etlichen tausend Stück gebaut.. Gruß, Holm
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Jörg W. schrieb: > Holm T. schrieb: >> Die Stromstufen werden normalerweise durch als Analogschalter betriebene >> Sperrschichtfets KP303G (russisch, etwa BF245B) umgeschaltet > > Da die Dinger selbstleitend sind: liegt da wirklich eine negative > Spannung an von außen, um sie zu sperren? > > Seltensame Mimik … > > Ansonsten: in welchem Spannungsbereich arbeitet das Dingens denn? > Kann man nicht vielleicht 08/15 CD4066 dafür benutzen? An 4066 hatte ich auch schon gedacht, aber das Drahtgewusel würde bleiben, das ist Nichts anderes als die FETs da ich auch wieder Widerstände umschalten müßte, also gewissermaßen den A/D Wandler zu fuß und für beide Polaritäten aufbauen. Anbei Schaltungsauszug aus der Zusatzelektronik mit den FETs und den zur Ansteuerung verwendeten B084 und U105D PMOS.. Die beiden Leitungen rechts oben sind die beiden "Steuerschienen". Die OPVs hängen an +- 13,5V. Es stimmt aber, bei den FETs oben im zuerst geposteten Plan sind Drain und Source vertauscht, hab nicht aufgepaßt beim Abmalen, ist aber eher nicht relevant bei den Dingern :-) Gruß, Holm
Holm T. schrieb: > Ja, die Zehnerstelle, deswegen steht da ein 'x'. OK, hatte ich als Multiplikationszeichen missverstanden. Holm T. schrieb: > An 4066 hatte ich auch schon gedacht, aber das Drahtgewusel würde > bleiben, Ja, allerdings. Insofern war der erste Hinweis, das komplett neu aufzubauen, nicht völlig verkehrt. Aufwand ist es halt so oder so, egal, wie rum man's dreht. Diese Industrieschaltungen damals waren von tollen Schaltungsdesignern entworfen, aber daran irgendwas umzuändern, schmeißt oft das gesamte Schaltungskonzept übern Haufen.
Grundsätzlich könntest du doch auch die Gatespannung mittels DAC einstellbar machen. Einen Faktor 10 schafft man damit schon, sollte reichen. Die Symmetrie für P- und N-Zweig wird aber vermutlich schwierig, da würde ich einen dualen DAC einplanen. Die Widerstandswerte zur "Programmierung" sind dir doch bekannt?
Holm T. schrieb: > Denkst Du, kannst Du auch machen, aber wahrscheinlich irrst Du nicht nur > in einer Beziehung. > Du willst den Rest der Schaltung gar nicht wirklich sehen und er ist > auch uninteressant weil Dir 5 ICs namens U708D auch nichts sagen würden. > Du bist wahrscheinlich in dieser Richtung nicht der Denker der Du > glaubst zu sein, das ist eine Industrieschaltung, mit etlichen tausend > Stück gebaut.. > > Gruß, > > Holm Wie kommst Du auf diese Gedanken? Zumindest war das eine Antwort!
Holm T. schrieb: > Du bist wahrscheinlich in dieser Richtung nicht der Denker der Du > glaubst zu sein, das ist eine Industrieschaltung, mit etlichen tausend > Stück gebaut.. Habe damit kein Problemm, da ich selbst aus der Industrie komme und auch Entwickler war, mit etlichen hundert tausend Stück... Was ich glaube, zu sein, ist mein Kaffee, was ich weiß, auch mein Kaffee... Als lass uns in Frieden diskutieren... Gruß Mani
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Jörg W. schrieb: > Holm T. schrieb: >> Ja, die Zehnerstelle, deswegen steht da ein 'x'. > > OK, hatte ich als Multiplikationszeichen missverstanden. > > Holm T. schrieb: >> An 4066 hatte ich auch schon gedacht, aber das Drahtgewusel würde >> bleiben, > > Ja, allerdings. Insofern war der erste Hinweis, das komplett neu > aufzubauen, nicht völlig verkehrt. Aufwand ist es halt so oder so, > egal, wie rum man's dreht. > > Diese Industrieschaltungen damals waren von tollen Schaltungsdesignern > entworfen, aber daran irgendwas umzuändern, schmeißt oft das gesamte > Schaltungskonzept übern Haufen. Das schätze ich nicht so kritisch ein. Der Schaltungsteil mit dem OPV und den beiden Transistoren befindet sich auf der eigenständig betriebsfähigen Hauptplatine und nur die Widerstände neben den Transistoren sind zur grunsätzlichen Strombegrenzung bestückt, die beiden Steuerschienen gehen auf einen 26poligen EFS Steckverbinder und die Schalt-FETs sind auf einer Zusatzplatine die da angesteckt werden kann. Die fraglichen zuschaltbaren Widerstände für die Stromstufen sind gar nicht bestückt, sondern Lötösen. Die Formel für die Berechnung des Widerstandswertes ist aber dokumentiert. Ich kann also meinen eigenen Salat da einfach statt der Zusatzelektronik anstecken. @Guido B.: >Grundsätzlich könntest du doch auch die Gatespannung mittels >DAC einstellbar machen. Einen Faktor 10 schafft man damit schon, >sollte reichen. Die Symmetrie für P- und N-Zweig wird aber >vermutlich schwierig, da würde ich einen dualen DAC einplanen. ..ja.. aber siehe oben.. die Fraglichen Transistoren existieren erst einmal gar nicht wenn ich die originale "Zusatzelektronik" nicht benutze und einen veränderlichen Spannungswert kann ich auch an den Basen der BPTs einspeisen, das ist ja das was der originale D/A Wandler mit durch FETs umgeschalteten Widerständen macht. Diese "Zusatzelektronik" bewerkstelligt aktive Bremsung bei Abschaltung des Netz- oder des Sicherheitskreises, Drehzahlrampen und Reglerüberwachung. Ich brauche nichts davon weil ich sowieso einen Mikrocontroller zum Chef machen will/muß. Der kann diese Funktionen locker mit erfüllen. Die Symmetrie der Stromregelung mit dem NPN und PNP Transistor und nur 5,1K und 470 Ohm Widerständen ist auch nicht "sooo dolle", reicht aber offensichtlich für den Zweck. Der Regler macht eine Art Impulsbetrieb des Motors, bei erreichter Solldrehzahl im Leerlauf wird der mit mehreren Perioden in Drehrichtung angetrieben, aber dazwischen auch gebremst (wobei eine Rückspeisung erfolgt) so das er um die Solldrehzahl pendelt. Zwischen der Thyristorbrücke aus 4 Doppelthyristormodulen und dem Anker befindet sich dabei noch eine Drossel zur Glättung des Ankerstroms. >Die Widerstandswerte zur "Programmierung" sind dir doch bekannt? Ja, bzw. deren Berechnung, das ist dokumentiert. @Mani: >Zumindest war das eine Antwort! Es ist natürlich schön das Du Dich mit meinem Problem überhaupt beschäftigst und antwortest, es wäre allerdings nett wenn Du zu Deinen Antworten noch eine Interpretationsanleitung liefern würdest, denn zumindest auf den ersten Blick enthalten sie keinerlei nützliche Informationen. Guck doch mal selber: >Mit der gezeigten Schaltung kann ich nichts anfangen, auch ist die >Schaltung mehr als suspekt... Dir ist die Schaltung suspekt..das sind mir die Schnittmusterbogen in Frauenzeitschriften aber auch...und das wird nicht an den Schnittmusterbogen liegen, >Eine Gesamtschaltung bis zum Motoranschluss wäre interessant, sonst >denke ich, die Schaltung ist unbrauchbar... Das Ding ist ziemlich komplex aber ich habe von Anfang an erwähnt das es sich um einen fertigen industriell gebauten Regler handelt, der logischerweise funktioniert haben muß und in Serie gebaut wurde. Was soll ich dann mit Deiner Info "die Schaltung ist unbrauchbar" anfangen? Auf der "rechten Seite" der Schaltung wird ein spezieller, nur in der DDR gefertigter Ansteuerschaltkreis für Thyristorsteller für die Zündimpulserzeugung benutzt, der nur beschissen dokumentiert ist und mehrere durch verschiedene Anschlußbelegung programmierbare Funktionen hat, das ist Sowas komisches wie TFK Uxxx -Ics. Davon sind 6 Stück verbaut ( U708D) und es ist trotz Schaltung nicht ohne weiteres nachvollziehbar was da passiert. Es reicht aber aus zu wissen das die Mimik da tut was sie soll. Ich habe den oben eingangs abgebildeten Integrator mal versuchsweise gleichspannungsmäßig gegen gekoppelt und durch Versuch nachgewiesen das dann mit einem Sollwert der Zündwinkel statisch in die Richtung verschoben wird die für eine Drehzahlstellung des Motors brauchbar ist, auf deutsch ich kann die Motorbeschleunigung und -bremsung statisch steuern, das ist das wo ich hin will, da ich nicht vor habe einen Tachogenerator an die Motorwelle zu prömpeln, sondern einen Inkrementalgeber verwenden möchte der im Controller ausgewertet werden soll. Der Regler wird also zum Stellglied. Um nicht in jeder Halbwelle den Strom im Controller auswerten und regeln zu müssen, möchte ich eine hardwaremäßige Einstellung des Ankerstromes.. und das ist der Punkt an dem wir hier jetzt sind. Für mich sind Aussagen wie "neu bauen" oder "unbrauchbar" simpel nicht nützlich. Die Mimik kann einen Motor einem Analogsollwert folgend in 4 Quadranten steuern, die Leistungselektronik ist fertig und funktioniert. Warum also neu bauen, mit welchem Nutzeffekt? Was genau denkst Du ist "unbrauchbar"? Ich habe, bevor ich über die Verwendung des Thyristorreglers nachgedacht hatte, über eine Mosfet H-Brücke nachgedacht, das wäre heute technischer Stand. Allerdings ist es halt erfahrungsgemäß so, das einem das Zeug bis Hard- und Software final funktionieren in der fraglichen Leistungsklasse ein paar mal um die Ohren fliegt. Man muß da Entwicklungsaufwand investieren den ich mir so sparen möchte. Freilich muß ich das was ich habe an meine Vorstellung anpassen. Ich habe die kompletten Schaltungsunterlagen des TDR 100 Reglers, wenn sich Einer dafür interessiert kann er sich melden, ich fülle dann ein paar Megabytes in die Mailbox. Edit: für die ganz Harten die die Schaltung sehen wollen habe ich hoch geladen: Analoge Signalaufbereitung http://www.tiffe.de/images/02_KBG_InfoElek_2.JPG Zündimpulsgenerierung http://www.tiffe.de/images/01_KBG_InfoElek_1.JPG Zusatzelektronik http://www.tiffe.de/images/05_KBG_Zusatz_InfoElek_2.JPG Zündverstärker http://www.tiffe.de/images/07_KBG_SV_Zuendimpuls.JPG allgemeine Verschaltung http://www.tiffe.de/images/08_allg.JPG U708 Doku: http://www.tiffe.de/Robotron/Bausteinuebersicht/U708.pdf Na denn, denke aber das interessiert außer mir Keinen.. Gruß, Holm
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..hab mirs schon gedacht, das war Information overload, Keiner hat mehr eine Meinung.. Ich habe mir das so vorgestellt wie im Anhang zu sehen, die Mimik wird durch den DAC des MCs gespeist (3,3V) um 0.176 verstärkt und mit Offset umgedreht. Die Ausgangsspannungen sollte sich dann im Bereich von 0...|0.581V| bewegen, das entspricht 3,1A Ankerstrom und das steht auf dem Motor Typenschild. Die beiden Ausgänge gehen dann über Dioden an diese Strom-stell-schienen. Die Flußspannung der Dioden kann ich ggf. ja noch mit in die Verstärkung einrechnen. Die Symmetrie kann ich evtl. noch verbessern in dem ich OPVs mit Offsetkompensation verwende ... ...Einwände Jemand? Gruß, Holm
Holm T. schrieb: > ...Einwände Jemand? Könnte mir vorstellen, dass Du da mit einem eingeprägten Strom statt einer Spannung drauf musst. Aber Du hast schon Recht, den Durchblick habe zumindest ich da nicht. LG old.
Strom im Sinne von durch den Spannungsteiler fließendem Strom ..sicher. Aus meiner Sicht fangen die beiden BPT an zu leiten wenn die Kollektorspannung aus dem OPV die Basisspannung übersteigt, und die wird durch den Spannungsteiler gebildet und über Entkopplungsdioden auf die Basen eingespeist. Die kann also mit eingelöteten Strombegrenzungswiderständen von 470 Ohm (wie in der Schaltung) maximal den Spannungspegel von 0,58 Volt erreichen (13,5V-5,1K-470R-GND). Wenn ich eine niedrigere Spannung anlege sperren die Entkopplungsdioden und die Basisspannung aus meiner Mimik zählt, weil die entsprechenden Dioden leitend werden. Ich kann also die wirksame Strombegrenzung nur "herunter" drehen, unter den Wert der durch die 470R Widerstände eingestellt ist (aka Ankerspitzenstrom). Die Transistoren machen dann die wechselspannungsmäßige Gegenkopplung des Integrators wirksam und wirken dem Stromanstieg entgegen, der Zündwinkel wird nach hinten verschoben. Das einzige Problem das ich damit habe ist, das die Spannung mit 0,58 V für 3,1A relativ klein ist. Normalerweise zieht der Regler größere Motoren, die original statt den 470 Ohm eingelöteten Widerstände hatten 2,4K, damit lag die Basisspannung bei 4.32 Volt für 15A. Hoffentlich muß ich nicht noch an den nachfolgenden Komparatoren herumändern damit der Spannungspegel generell höher wird... Gruß, Holm
Mit Deiner Erklärung wird vieles klarer. Danke. Holm T. schrieb: > Aus meiner Sicht fangen die beiden BPT an zu leiten wenn die > Kollektorspannung aus dem OPV die Basisspannung übersteigt Ich meine die Transistoren leiten immer. Deine Zeichnung (weil zB. R15 dort, ist R13 bei Dir): Wenn der opamp am Ausgang 0V hat fliesst kein Collectorstrom aber von VDD über R13 die BE-Diode von Q6, weiter über die BE-Diode von Q7 dann über R20 nach VEE. Da VEE = VDD, R13 = R20 und die BE-Dioden gleich sind, ist dann an den Emittern auch 0V. Beim Aussteuern in die positive Richtung geht das Emitterseits nur so weit, bis der Basisstrom von Q6 so klein wird, dass der Emitter dem Collector nicht mehr folgen kann. Analog dazu bei negativer Aussteuerung mit Q7. Holm T. schrieb: > Die Flußspannung der Dioden hebt sich mit der BE-Flusspannung. Insofern dürfte Deine Spannungssteuerung sogar präzieser sein als die Einstellung über die Vorwiderstände. Meine Vorstellung da Beitrag "Re: Idee gesucht..Analogschalter?" war falsch. Ich muss mir die Pläne mal drucken um zu sehen was wo hin geht. So auf dem Monitor bekomme ich da keinen Überblick. LG old.
Hallo, ich weis der Thread ist schon älter, passt aber halbwegs zu meinem Problem. Ich habe eine WMW Fräsmaschine bekommen in der 3 Stk. TDR100 für die Achsantriebe verbaut sind. 2 (x und y) funktionieren einwandfrei der 3. (z) zeigte nach dem Einschalten eine rote LED. Bei den beiden anderen sehe ich nichts leuchten. Beim Z-Umrichter war eine Sicherung im 13V Kreis defekt, was (so wie ich es verstehe) zu einer Zündsoerre führt. DANKE für die Schaltpläne. Sicherung getauscht, jetzt leuchtet eine grüne LED und die Achse steht immernoch. Hat jemand eine Beschreibung für die LED oder besser ein Handbuch für den Umrichter? Gruß Heinz
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