Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kurbelinduktor als Arduino-Spannungsversorgung


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Michael (Gast)


Bewertung
-4 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich möchte mir eine Spannungsversorgung für ein Arduino-Projekt bauen.
Es soll ein Arduino und ein paar LEDs für betrieben werden.
Laufzeit ca. 10 Minuten. Verbrauch gering aber noch nicht bekannt.

Die Spannungsversorgung soll mittels eines Kurbelinduktors 
sichergestellt werden. So wie bei einer Kurbeltaschenlampe. Also ca. 1 
Min. Kurbeln und dann 10 Min. Strom.

Der Kurbelinduktor liegt vor. Er liefert eine Spannung von bis zu 110V.

Jetzt brauche ich jemanden, der Lust mit mir an einem Schaltplan und der 
Auslegung für den Teil zwischen Kurbelinduktor und Arduino zu arbeiten.

So das wir per Mail, Telefon oder FaceTime weitere Informationen 
austauschen könne.

Vielleicht mögen mich hilfsbereite Interessanten direkt per Mail 
anschreiben?

m i c h a e l . m e i e r (at) m e . c o m

Danke

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Er liefert eine Spannung von bis zu 110V.


Interessanter ist, wie er sich unter Last verhält. Im Leerlauf ist die 
Spannung immer um ein vielfaches höher, als unter realen Bedingungen. 
Finde mal heraus, welche Glühlampe du damit antreiben kannst, dann haben 
wir Anhaltspunkte für die Auswahl eines geeigneten Ladereglers.

von Wolfgang (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael schrieb:
> Der Kurbelinduktor liegt vor. Er liefert eine Spannung von bis zu 110V.

... unter welchen Bedingungen?

Das scheint die Leerlaufspannung zu sein und sagt überhaupt nichts.
Die Dinger verhalten sich meist ähnlich wie eine Konstantstromquelle. 
Unter Nennlast sieht das wahrscheinlich ganz anders aus.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
3 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn du für Hilfe bezahlen willst und kannst, dann schreibe das auch mit 
einem konkreten Betrag hin.

Ansonsten kannst du hier im Forum auf Hilfe in Form von Antworten 
hoffen.

Sehr unwarscheinlich ist jedoch, daß dich jemand anruft, eine Telco 
macht oder Dich gar besucht, nur um Dir zu helfen. Freunde machen so 
etwas, aber wir kennen Dich ja nicht.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mir ist gerade noch etwas eingefallen: Bei mir im Haushalt hatten wir 
zwei Kurbel-Taschenlampen. Bei beiden ist das Getriebe nach kurzer Zeit 
kaputt gegangen. Ich würde diesen Schrott daher niemals als Basis für 
irgend etwas verwenden, was mehr als 2 Euro kostet. Ich hoffe, dein 
Kurbelinduktor ist besser.

von Werner H. (werner45)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn Du einen Kurbelinduktor hast, der 110 V (AC) liefert, dann ist das 
ein großer aus einem alten Telefon (Rufgenerator). Dann brauchst Du 
einen Trafo zusätzlich, der die Spannung reduziert.
In den Kurbel-Taschenlampen mit Akku läuft ein einfacher 
DC-Kollektormotor als Generator (wie im CD-Player-Schubladenantrieb zu 
finden). Damit wird es einfacher und kleiner.

Gruß   -   Werner

von Martin S. (led_martin)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Schrittmotoren lassen sich auch ganz gut als Kurbelinduktor nutzen, die 
Spannungen sind erträglicher, und die Lebensdauer ist viel höher (da 
vernünftige Lager) als bei diesen Taschenlampen, selbst bei nicht ganz 
so billigen Taschenlampen geht, nach meinen eigenen Erfahrungen, oft die 
Mechanik kaputt. (Zahnräder mit 'Zahnausfall', abbrechende Kurbeln, 
krumme Wellen, ...) Bei passender Auswahl des Schrittmotors kann die 
Kurbel direkt an die Welle des Schrittmotors montiert werden, ohne 
Getriebe.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

von Michael Meier (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Werner Hartmann hat es richtig vermutet. Ich habe ein altes Feldtelefon 
mit einem stabilen Kurbelinduktor und möchte in diesem Feldtelefon einen 
Arduino betreiben. Und dafür brauche ich Hilfe.

Und weil ich Maschinenbauer und kein Elektrotechniker bin weiß ich 
nicht, welche Eingangsparameter zum Lösen der Aufgabe notwendig sind. 
Darum ist ein direkter Kontakt sinnvoll. Das ist in einem Forum 
schwierig, weil Leute die nur schreiben wollen und nicht wirklich Helfen 
oft dazwischen schreiben. Darum würde ich gerne auf anderen Wegen in 
Kontakt treten.

Wer dafür Geld haben will, nur damit er mit mir telefoniert, möge 
schreiben wieviel...

Es geht mir aber darum jemanden zu finden, der Spaß an der Lösung 
solcher Aufgaben hat. Denn ich habe noch zwei andere Ideen.

Die Lösung können wir dann ja gerne im Forum bekanntmachen.

Gruß
Michael

von dfg (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Michael Meier schrieb:
> Das ist in einem Forum schwierig, weil Leute die nur schreiben
> wollen und nicht wirklich Helfen oft dazwischen schreiben.

Das kann, muß aber nicht passieren. Die meisten hier wollen einfach 
helfen (und haben alleine schon daran Spaß). Ganz ehrlich.

Du könntest fürs erste mal eine 24V- (oder zwei serielle 12V-) 
Glühbirnchen daran klemmen, und gucken, wie hell das Ganze wird. Und 
dann noch die Spannung über dieser (diesen) mißt. Über den Widerstand 
der Birnen ergibt sich eine erste Leistungsgröße.

Genaueres erführe man, wenn man (bei hohen Werten beginnend) 
verschiedene Widerstände (etwas größer und/oder kleiner als der 
Lampen-R, je nach Ergebnis des Tests) daran klemmt, und daran dann die 
Spannung mißt. Natürlich welche, die die (zuvor ermittelte) Leistung 
locker vertragen.

von Robert Vortex (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Guck mal wie die Spulen im Kurbelinduktor verschalten sind. Vielleicht 
kannst du ja da schon mal dort die Spannung zu Gunsten des Stromes 
reduzieren. Bei mir ging das so.
Ansonsten brauchst du noch einen Energiespeicher und 
Festspannungsregler. Für LED's geht vielleicht ein Kondensator. Wenn ich 
mir das so überlege kannst du das eventuell mit zwei Spannungsreglern 
machen, damit der C auf meinetwegen 10V aufgeladen wird und bis 5,... V 
entladen werden kann.

Generator -> Trafo -> Gleichrichter(+Siebelko)-> Festspannungsregler(?) 
-> Kondensator -> Festspannungsregler -> Schaltung

So sollte es meiner Meinung nach einfach umzusetzen sein. Ich bin aber 
absolut kein Elektrotechniker.

Zu beachten ist, das die Frequenz abhängig von der 
Kurbelgeschweindigkeit ist. Ich glaub auf meinen Kurbelinduktoren steht 
was von 20Hz bis 30Hz. Bei der Siebung zu beachten.

Ich hoffe auf kein Unverständnis.

MfG

von Hmmja (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das wird schwieriger als du dir vorstellst!

Ein Akku geht ja nicht, den kann man nicht "mal schnell" in 1Minute 
aufladen.

Da muss man mit dem Kurbelinduktor über einen Gleichrichter einen 
Kondensator laden. Für Minuten Pufferzeit und einige mA Strom (soviel 
braucht die alte Saufbirne Adruino nun mal) geht das in Richtung ganze 
Farad. Ein Elko tut da NICHT mehr.

Das heißt: Reihenschaltung aus Doppelschichtkondensatoren / Goldcaps. Da 
gibts niederohmige Serien von Goldcaps für solche Anwendungen, mit denen 
ginge das möglicherweise. IRGENDEINEN bei Reichelt kaufen wird aber 
schiefgehen, da muss man schon mehr Hirnschmalz reinstecken

Ein Goldcap alleine tut es nicht nicht, denn man braucht ja min. 7V und 
mehr, je nachdem, wie lange das laufen soll, und was der Regler des 
Arduino so an Spannung aushält.
Daher braucht man natürlich Balancer.

Ein Überladeschutz ist zwingend. Dazu könnte man die ohnehin nötigen 
Balancer verwenden.

Der Trafo ist allerdings nicht zwingend. Der Shuntregler oder die 
Balancer dürften mit dem Innenwiderstand des Induktors ausreichen, die 
Spannung zu reduzieren. Zur Not reicht ein Serienwiderstand.

Meine Vermutung: Das ist wieder so ein Arduino Projekt, das aus 
Unkenntnis der technischen Probleme entstanden ist...

von Andreas B. (bitverdreher)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,
ich würde die Spannung erst nicht heruntersetzen, sondern direkt 
gleichrichten und einen Kondensator damit aufladen.
Diese hohe Spannung (DC in dieser Höhe ist nicht ganz ungefährlich!) 
dann mit einem Schaltregler (für 100-200V Input mußt Du wohl etwas 
suchen) auf Deine 5V setzen.

Gruß
Andreas

von Wenn (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stefan U. schrieb:
>> Er liefert eine Spannung von bis zu 110V.
>
> Interessanter ist, wie er sich unter Last verhält. Im Leerlauf ist die
> Spannung immer um ein vielfaches höher, als unter realen Bedingungen.
> Finde mal heraus, welche Glühlampe du damit antreiben kannst, dann haben
> wir Anhaltspunkte für die Auswahl eines geeigneten Ladereglers.

ein Bär an der Kurbel dreht, dann kommt eben mehr Leistung heraus.

von M.N. (Gast)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas B. schrieb:
> für 100-200V Input mußt Du wohl etwas
> suchen

Macht jedes Handy-Ladegerät

von Peter D. (peda)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn schrieb:
> ein Bär an der Kurbel dreht, dann kommt eben mehr Leistung heraus.

Die hatten oft einen Fliehkraftregler eingebaut, d.h. zu schnelles 
Drehen hat die Kurbel entkuppelt.
Leistungsmäßig waren sie auch nicht der Bringer. Damit der Wecker auf 
der Gegenseite ertönt, reichen schon wenige mW.

Der Arduino ist auch kein Stromsparer, er hat einen recht gefräßigen 
Spannungsregler drauf. Ein einzelner AVR ist daher besser geeignet.

von Hmmja (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
M.N. schrieb:
> Andreas B. schrieb:
>> für 100-200V Input mußt Du wohl etwas
>> suchen
>
> Macht jedes Handy-Ladegerät

Schon, aber würdest du empfehlen, jemanden mit dem Kenntnisstand ein 
Design mit einem TopSwitch oder einem ähnlichen Off-Line-Regler machen 
zu lassen?

Ich nicht!

von Thomas L. (ics1702)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Peter D. schrieb:

> ...
> Der Arduino ist auch kein Stromsparer, er hat einen recht gefräßigen
> Spannungsregler drauf. Ein einzelner AVR ist daher besser geeignet.

Den könnte man ja auslöten und durch eine externe Spannungsregelung mit 
einem Schaltregler ersetzen.

Worum geht es denn in dem Projekt?
Vielleicht gibt es ja einen einfacheren Weg als einen Kurbelinduktor.
Ich tippe mal auf einen Geocache.

Gruss Thomas

von Andreas B. (bitverdreher)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
M.N. schrieb:
> Andreas B. schrieb:
>> für 100-200V Input mußt Du wohl etwas
>> suchen
>
> Macht jedes Handy-Ladegerät

Jaain.
1. Kannst Du garantieren, daß es auch mit DC läuft.
2. Sollte es auch mit geringer Spannung noch funktionieren, damit man 
den Kondensator auch ausnutzen kann.
3. Wirkungsgrad einer China Wandwarze? (Ok, das könnte noch gutgehen. 
Kommt halt drauf an wieviel Strom er braucht)

Die Wahl des DC/DC Spannungswandlers ist nicht so trivial.

Gruß
Andreas

von Harald W. (wilhelms)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael Meier schrieb:

> Und weil ich Maschinenbauer und kein Elektrotechniker bin...

...ist Dir vielleicht nicht bekannt, das ein solcher Kurbel-
induktor für Dein Problem nicht besonders gut geeignet ist.
Er erzeugt eine hohe Spannung und einen geringen Strom. Du
willst aber eine geringe Spannung und einen höheren Strom.
Deshalb gab es hier auch besser passende Alternativvorschläge.

> Es geht mir aber darum jemanden zu finden, der Spaß an der Lösung
> solcher Aufgaben hat. Denn ich habe noch zwei andere Ideen.

Ideen alleine reichen nicht. Man sollte vor der Realisierung
auch die Machbarkeit überprüfen und dann vielleicht sein
grundlegendes Konzept überdenken.

: Bearbeitet durch User
von Hmmja (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas B. schrieb:
> M.N. schrieb:
>> Andreas B. schrieb:
>>> für 100-200V Input mußt Du wohl etwas
>>> suchen
>>
>> Macht jedes Handy-Ladegerät
>
> Jaain.
> 1. Kannst Du garantieren, daß es auch mit DC läuft.
> 2. Sollte es auch mit geringer Spannung noch funktionieren, damit man
> den Kondensator auch ausnutzen kann.
> 3. Wirkungsgrad einer China Wandwarze? (Ok, das könnte noch gutgehen.
> Kommt halt drauf an wieviel Strom er braucht)
>
> Die Wahl des DC/DC Spannungswandlers ist nicht so trivial.
>
> Gruß
> Andreas

Generell stimme ich dir ja zu, aber dein Beitrag enthält doch ein paar 
Dinge, die ich korrigerenswert finde.
1. Alle solchen Flybacks laufen mit DC.
2. Das ist gar nicht so wichtig. Wenn das von 100% bis 50% funktioniert, 
hat man bereits 80% der im Kondensator gespeicherten Energie ausgenutzt. 
50% Spannungsbereich ist durchaus normal.
3. Der ist besser als du glaubst. 70% sind nämlich schlecht. Und das ist 
gar nicht so schlecht, für diese Anwendung.

Den DCDC-Wandler auswählen ist einfach. Es fertige Module, von RECOM zum 
Beispiel. Da kommen 5V fertig heraus, wenn man 120-350V DC vorne 
hineinschiebt. Wenn man >100µF auf 200V auflädt, könnte das klappen.

ABER, und das ist das dicke aber: Die Spannungen und die Ladung im 
nötigen Kondensator sind tödlich. Und zwar trotzdem der Tatsache, dass 
es die Spannung aus dem Kurbelinduktor normalerweise nicht ist.
--> Finger weg.

von Martin H. (horo)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Quick'n'Dirty:
Kurbelinduktor -> USB-Ladegerät -> Power-Bank -> Schalter -> Arduino

: Bearbeitet durch User
von Andreas B. (bitverdreher)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hmmja schrieb:

>
> Den DCDC-Wandler auswählen ist einfach. Es fertige Module, von RECOM zum
> Beispiel. Da kommen 5V fertig heraus, wenn man 120-350V DC vorne
> hineinschiebt. Wenn man >100µF auf 200V auflädt, könnte das klappen.

Naja, wenn er von 110V Leerlauf spricht, sind da im besten Fall 150VDC.
Wenn er Glück hat, erwischt er eine Wandwarze, die bei 85VAVB los geht. 
Da sind ca. 120VDC. So viel Reserve hat er da nicht. (Entladung 
150-120V)
Aber Du hast Recht: Zum Spielen reicht es. (Es war ja von Arduino die 
Rede. Da sollte man die Ansprüche nicht zu hoch schrauben ;-) )

> ABER, und das ist das dicke aber: Die Spannungen und die Ladung im
> nötigen Kondensator sind tödlich. Und zwar trotzdem der Tatsache, dass
> es die Spannung aus dem Kurbelinduktor normalerweise nicht ist.
> --> Finger weg.

Kann ich unterschreiben.

Gruß
Andreas

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.