Guten Tag,
mein Ziel ist es einen Motor mit Hilfe einer kleinen Solarzelle langsam
zu drehen. Die Drehungen müssen nicht kontinuierlich sein. Es kann auch
immer nur ein Stück gedreht werden.
Es handelt sich um einen kleinen Motor ( 3,3 V)
Der Motor benötigt einen etwas höheren Strom um zu starten. Da meine
kleine Solarzelle bei diffusem Licht selbst nach dem Start nicht genug
Strom liefert fällt ein kontinuierlicher Betrieb aus.
Es reicht wenn der Motor nach etwa 4 Sekunden einen kleinen Schub
bekommt.
Dafür habe ich zwei Schaltungen entworfen.
Bei der einen Schaltung versorgt die PV-Zelle einen µC, unterstützt
durch NiMH Batterien. Parallel dazu wird ein Kondensator geladen. Nach
einer gewissen Zeit lässt der µC den Transistor leiten und der Motor
dreht sich etwas.
Bei der anderen Schaltung habe ich darüber nachgedacht nach dem
langsamen Laden eines Kondensators mit Hilfe von OPVs einen Transistor
leitend zu machen, wodurch sich der Motor ebenfalls dreht, da sich ein
Kondensator über den Motor und dem Transistor entladen kann.
Vielleicht habt ihr einige Tipps wie man so eine Schaltung korrekt
aufbaut.
Danke :D
Gruß
Haar
Haar schrieb:> Bei der anderen Schaltung habe ich darüber nachgedacht nach dem> langsamen Laden eines Kondensators mit Hilfe von OPVs einen Transistor> leitend zu machen, wodurch sich der Motor ebenfalls dreht, da sich ein> Kondensator über den Motor und dem Transistor entladen kann.
Bis auf die Dimensionierung (die schwer zu beurteilen ist mit so wenig
Infos) funktioniert die Schaltung anscheinend gut:
Der Kondensator am ersten OPV lädt sich auf, dann läuft der Motor
irgendwann los. Die Spannung am 1000uF wird dann immer geringer, die am
Spannungsteiler für den zweiten OPV damit auch. Für den + Eingang vom
ersten OPV gilt das gleiche.
Der Motor dreht sich eine Zeitlang, geht dann wieder aus.
Das ganze ist ein Oszillator der um eine gewisse Spannung
herumoszilliert. Nur mit welcher Frequenz ist so ne Frage.
Ich würds mal simulieren: www.falstad.com/circuit
Der Motor ist ein Lastwiderstand (aus Einfachheitsgründen, ggf. mit
Widerstand parallel zu Reihenschaltung Widerstand + Kondensator für
Modellierung des Einschaltstroms) und die Solarzelle ne Stromquelle mit
antiparallelgeschalteter Diode (siehe Wikipedia) von 10V Flussspannung.
Ich werde das ganze mal mit einem NE555 probieren . Der soll einen
Tranistor ansteuern der kurz leitet und dann wieder sperrt. in der Zeit
wo der Sperrt lädt sich ein Kondensator auf. In der zeit wo er leitet
entlädt sich der kondensator über den Transistor. Am Kollektor ist auch
der Motor angeschlossen.
ma gucken.
Danke für den Tipp mit dem Simulationsprogramm. Das benutze ich seit dem
ich das gelesen habe :D
Gruß
Haar
Oder auch nicht, je nach Spannung.
Er muß immer von P nach N leiten, also beim PNP Plus an Emitter oder
Kollektor leitet zur Basis (N) durch. Umgekehrt sperrt er jeweils.
Haar schrieb:> Aber wenn ich an den ne 555 mein schwaches Solarmodul anschließe bricht> die spannung auf 2 v zusammen!
Der braucht evtl. zuviel Strom und ein festes Tastverhältnis ist auch
nicht gut. Der Motor soll erst angehen wenn genug Ladung gespeichert
ist.
Dein OpAmp-Ansatz ist schon ok, aber etwas undefiniert (je nach Offset
ist bei 9,3V an + und - das Ergebnis 0 oder 9,3V oder irgendwas
dazwischen). Braucht auch Rail2Rail-Opamps.
Ich würde da eher die alten CMOS4000 nehmen. Und auch einen Mosfet als
Schalter. Etwa wie im Anhang. R4/R5 müssen dann noch an die
Schaltschwellen angepasst werden (können auch entfallen: R4>Brücke,
R5>offen)
Ok Danke. Das ist natürlich interessant.
Ein paar Fragen weil das noch nicht so kapier.
Dieser c3 kann sich aufladen. Kann der sich auch wieder entladen?
Wenn an dem ersten Schmidt trigger High anliegt kommt bei ihm los raus.
Low am 2ten erzeugt ein high.
http://www.cmos4000.de/cmos/4093.html
C2 ganz rechts lädt sich am Anfang auf.
Dann steigt die Spannung am 1. Schmidt triggern
Dann liefert der 2te Schmidt triggern ein High Signal und der Transistor
leitet.
C2 entlädt sich bis die Spannung an den Schmidt triggern so weit unten
is bis der Transistor wieder sperrt.
Was bringt c3?
Vielen Dank :)
Die Schaltschwelle liegt (ohne Hysterese) bei 3 x V_ZD. Mit Hysterese
verbreitert sie sich entsprechend nach unten und oben. Die Grösse der
Speicher (Elko und NiCd), bestimmt (neben der aktuellen Solarleistung)
die Taktung.
Habe das vom Handy hochgeladen. War bisschen schwer.
Ich habe die Version von S.(gast) teilweise vrstanden.
Jetzt muss ich nochmal simple (gast) verstehen.
Vielen Dank erstmal?
Haar schrieb:> Danke S.
Funktioniert das wirklich?
Bedenken: (Versorgung des IC) wenn die Spannung sehr gering ist
funktioniert ev. das IC nicht.
Was ist wenn der Ausgang den FET schaltet dann baut sich nie eine so
grosse Spannung auf dass das Ganze in die Gänge kommt.
Kurt
Ich will dir keinesfalls, das basteln mit Elektronik verhageln!
Aber für dein Vorhaben gibt's spezielle, nicht zu teure, Motoren.
zB:
https://www.conrad.de/de/solarmotor-sol300-sol-expert-1371438.html?gclid=CNPepOeo-dQCFUFmGwod9WAEjQ&insert_kz=VQ&ef_id=WWCesQAAAPurKvYe:20170708085825:s
"Bereits ab 8 mA und einer Spannung von lediglich 180 mV startet dieser
Motor seine Drehbewegung. Ermöglicht wird dies durch einen speziellen
internen Aufbau, der ein leichtgängiges Anlaufen gewährleistet. Der
Motor eignet sich daher optimal für Solarzellen und alle Applikationen,
die mit wenig Leistung auskommen müssen. Trotz dem modifizierten Aufbau
bietet der Motor reichlich Drehmoment (11.24 g/cm). Bei voller Spannung
von 6 V wird eine Drehzahl von ca. 6000 pro Minute erreicht. Die Kabel
sind ca. 12 cm lang und farblich gekennzeichnet."
Teo D. schrieb:> Ich will dir keinesfalls, das basteln mit Elektronik verhageln!> Aber für dein Vorhaben gibt's spezielle, nicht zu teure, Motoren.> zB:> https://www.conrad.de/de/solarmotor-sol300-sol-exp...>> "Bereits ab 8 mA und einer Spannung von lediglich 180 mV startet dieser> Motor seine Drehbewegung. Ermöglicht wird dies durch einen speziellen> internen Aufbau, der ein leichtgängiges Anlaufen gewährleistet. Der> Motor eignet sich daher optimal für Solarzellen und alle Applikationen,> die mit wenig Leistung auskommen müssen. Trotz dem modifizierten Aufbau> bietet der Motor reichlich Drehmoment (11.24 g/cm). Bei voller Spannung> von 6 V wird eine Drehzahl von ca. 6000 pro Minute erreicht. Die Kabel> sind ca. 12 cm lang und farblich gekennzeichnet."
Ich hatte mal son Knex Solarset, da war auch ein Solarmotor drin. Wenn
die ähnlich sind: Das Drehmoment ist unterirdisch.
Haar schrieb:> Was bringt c3?
C3 als Versorgung für den Schmitt Trigger.
Kurt B. schrieb:> Bedenken: (Versorgung des IC) wenn die Spannung sehr gering ist> funktioniert ev. das IC nicht.
Da hast recht. Vor allem das erste Hochfahren wird ein Problem, weil die
Schaltschwelle bei geringerer Betriebsspannung auch niedriger liegt.
Dann müssen vor R4 noch 2-3 Dioden. Quasi in Analogie zur
NE555-Schaltung mit Z-Diode.
Gegen ein Einschalten bei < 3V (Unterspannung am CMOS) könnte eine 2,7V
Z-Diode in Reihe zu R3. Statt dem Mosfet dann ein bipolarer (BC547C oder
so).
Teo D. schrieb:> Wie wäre es da mit dem TLV431 zu arbeiten.
Zwar Spannungsreferenz drin, aber keine ordentliche FlipFlop
Funktionalität.
Ein ICL7665 bietet die auch nicht, hat aber genug drin um sie durch eine
hohe Hysterese zu realisieren. Leider hat der keine hohe Schaltleistung,
braucht also einen extra-MOSFET.
Teo D. schrieb:> Trotz dem modifizierten Aufbau> bietet der Motor reichlich Drehmoment (11.24 g/cm
Hmm, geschönte Werbezahlen durch ungewöhliche Masseinheiten ? 0.0011 Nm.
Als Anhaltspunkt zum Drehmoment des Solarmotors:
4 St. Würfelzucker enstpr. 11,4g... diese werden an einem Hebelarm von
1cm Länge, bzw einer Rolle mit r=1cm hochgezogen. Das dürfte das max.
Drehmoment bei U_nom. 6V und entsprechender Stromaufnahme sein. Soo mies
ist das nicht.
Allerdings, bei 0,2V - 3V kann man damit keine Wurstscheibe vom Brot
ziehen... :) Aber es gibt ja auch noch die Motorsätze mit
Untersetzung.
@Haar
Zur Funktion
Beim 555 gilt: Trig übersteuert Thres.
D.h. wenn Thres statisch an Vcc liegt, wird das FF auschliesslich über
Trig gesetzt (U_trig < 1/3Vcc) und resettet (U_trig > 1/3Vcc). Folglich
geht der Ausgang des 555 erst dann auf High, wenn die
Versorgungsspannung Ucc größer als 3mal die Z-Diodenspannung ist. Und
Ucc wird vom Ladezustand der Speicher bestimmt.
Über den Hysterese-Pfad wird an CV der Referenzspannungsteiler-Zweig der
Komparatoren abhängig vom Ausgang des 555 angehoben bzw. abgesenkt, was
einer rückkoppelnden Verschiebung der Triggerschwelle entspricht,
welche den Hystereseeffekt bewirkt.
Michael B. schrieb:> Teo D. schrieb:>> Trotz dem modifizierten Aufbau>> bietet der Motor reichlich Drehmoment (11.24 g/cm
Würdest du bitte solch Unterstellungen/Falsch-Zitate unterlassen!
Michael B. schrieb:> Teo D. schrieb:>> Wie wäre es da mit dem TLV431 zu arbeiten.>> Zwar Spannungsreferenz drin, aber keine ordentliche FlipFlop> Funktionalität.
"nimm2" da stecken angeblich die Vitamine drin.
Alternativ könnte man auch erst mal die gepolsterten Links ansehen....
Die sowie so nur als "Anregung" (selber denken) gedacht waren!
Kurt B. schrieb:> Bedenken: (Versorgung des IC) wenn die Spannung sehr gering ist> funktioniert ev. das IC nicht.
Oder das ganze diskret aufbauen. Die Teile liegen dann evtl. auch schon
rum.
Grün ist ein Variabler Modulstrom je nach Licht und Blau die Spannung
überm Kondensator.
R9 (1Ohm) war nur zum Strom messen und kann durch eine Brücke ersetzt
werden.
Meine Solardiscokugel läuft nun schon ein paar Monate am Fenster mit
einer NiMH Mignonzelle.
Beitrag "Re: Trigger für Solardiscokugel"
Funktioniert sogar bei indirektem Sonnenlicht, nachmittags und bei
bedecktem Himmel - da werden entsprechend lange Ladepausen gemacht. Bei
direkter Sommersonne läuft sie ständig.
nochmal mit einer "verbesserung"..
das kostet schon einige nerven^^
ich muss die schaltung erst mal in der realität aufbauen..
morgen muss ich das vorzeigen. aber ich glaube nicht dass ich irgendwas
hinbekomme!
Haar schrieb:> nochmal mit einer "verbesserung"..> das kostet schon einige nerven^^> ich muss die schaltung erst mal in der realität aufbauen..> morgen muss ich das vorzeigen. aber ich glaube nicht dass ich irgendwas> hinbekomme!
Nimm meine Schaltung oben.
Dein Schmitt-Trigger ist viel zu niederohmig. Verbraucht vmtl. mehr
Strom als die Zelle liefert.
Dein Schmitt-Trigger steuert bei geringer Betriebsspannung den
Ausgangstransistor auf (deswegen wohl auch D3-D5). Eine sinnvolle
Spannung wird so kaum erreicht.
Was sollen Q4 und R9? Kurieren auch wieder nur die Anfahrphase mit
unpassendem Ausgangspegel... Weg damit!
Kurzum wegen dem falschen Pegel beim Startup machst du die Schaltung
kompliziert und schlecht, statt die Ursache im Schmitt-Trigger
anzugehen.
Und: Simulier das ganze nie mit einer Spannungsquelle sondern mit einer
Stromquelle und auch mit sinnvollen Anstiegszeiten ab 0mA.
Deine Spannungsquelle versorgt die Schaltung mit stabilen 9V auch wenn
der Kondensator leer ist.
@ Gast S.
Ok habe das gerade mal in LT_SPice eingebenen.
Mit einem konstanten Strom 5 mA funktioniert das. (zumindest auf den
ersten Blick)
ich werde das ganze mal in der realität aufbauen und testen .
Quote Gast S.
"Und: Simulier das ganze nie mit einer Spannungsquelle sondern mit einer
Stromquelle und auch mit sinnvollen Anstiegszeiten ab 0mA."
ok mache ich .
Vielen Dank.
Gruß Haar
Funktioniert!
momentan habe ich nur 2mF . ich denke wenn ich morghen noch 2m dazu
schalte wird der motor noch stärker.
(lädt momentan immer bis etwa 8,5 V, dann entladen die sich )
ich frage mich nur warum das bei meinem (5 V spannungsfestigkeit ) 1 F
kondensator nicht möglich ist.
na gut ist ja nur auf 5 V ausgelegt,,, aber lädt trotzdem nur bis 0,16 v
wenn ich den da anschließe.
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danke Gast S. !!!!!!!!!!!!!
welchen namen soll ich dem gerät geben?
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