Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spule mit hoher Stromaufnahme schalten.


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 woern92 (Gast)


Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Guten Abend,

vielleicht kann mir ja einer von euch auf die Sprünge helfen...

Gegebenheiten:
Ich habe eine Spule auf einem Alu-rohr (Hohl)
Innen: 8mm
Außen: 25mm
Länge: 20mm
ca. 240 Windungen
Draht: 1mm
Widerstand: 0,3ohm

Diese Besagte Spule muss über einen 3,3V Prozessor geschaltet werden. 
Maximal 250ms Einschaltzeit.

Ich habe es mit 2 Parallel geschalteten IRF3708 probiert.... sind beide 
geplatzt :D

Kann mir jemand einen anderes Mosfet empfehlen der das schaffen könnte 
ohne viel drumherum?

Laut meiner Strommesszange am DSO soll die Stromaufnahme bei 100A 
liegen, aber ich denke sie ist höher...

Achso, die Spannung für die Spule Beträgt 25V

: Verschoben durch Moderator
von Markus E. (markus_e176)


Bewertung
3 lesenswert
nicht lesenswert
Diverse Szenarien, wie du den IRF3708 gekillt haben könntest:
Zu viel Strom (der kann "nur" 62A laut erster Seite im DB)
Zu wenig Gatespannung (3,3V reichen nicht, um den genannten Rdson zu 
erreichen)
Durchbruch beim Abschalten (Freilaufdiode vergessen oder zu langsam, 
dann bist du schnell bei über 30V, die der Mosfet kann)
Gate zu langsam angesteuert (Mosfet zu lange im Linearbereich)

Zur Auslegung für die nächsten Versuche:
I=U/R = 25V/0,3R = ca. 84A

Also einen Transistor, der mindestens (oder besser deutlich mehr als) 
diesen Strom für die 250ms (bei ausreichend Abkühlzeit) bei deiner 
gewählten Gatespannung kann.
Um den schnell genug (und mit ausreichend Spannung) vom Controller aus 
durchzusteuern, wirst du einen Gate-Treiber brauchen.

Und dann beim Abschalten die Freilaufdiode nicht vergessen...

von Mark S. (voltwide)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
woern92 schrieb:
> Ich habe eine Spule auf einem Alu-rohr (Hohl)

Also eine Spule im Kurzschlussbetrieb

von Woern92 (Gast)


Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Markus E. schrieb:
> Und dann beim Abschalten die Freilaufdiode nicht vergessen...

---> Ist vorhanden P600D

Mark S. schrieb:
> Also eine Spule im Kurzschlussbetrieb

---> Der Lackdraht ist zum Aluminiumrohr mit Folie isoliert.

Markus E. schrieb:
> Zur Auslegung für die nächsten Versuche:
> I=U/R = 25V/0,3R = ca. 84A

---> Vorausgesetzt ein Spule verhält sich im DC betrieb wie ein 
"normaler" Widerstand, und das weiß ich ebnen nicht nicht genau.


Also werde ich wohl einen MOSFET mit 200A bestellen und ein Passenden 
Gate Treiber dazu und schauen was passiert.

Vielen Dank soweit

von L. H. (holzkopf)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
woern92 schrieb:
> Laut meiner Strommesszange am DSO soll die Stromaufnahme bei 100A
> liegen, aber ich denke sie ist höher...
>
> Achso, die Spannung für die Spule Beträgt 25V

Bist Du Dir da sicher?
100A sind für einen 1mm-CuL eine "Menge Holz". ;)

Wie lange ist die Spule eingeschaltet?
Warum ist die auf einem Al-Rohr aufgewickelt bzw. welchen Zweck soll sie 
erfüllen?

Grüße

von Woern92 (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
L. H. schrieb:
> Wie lange ist die Spule eingeschaltet?
> Warum ist die auf einem Al-Rohr aufgewickelt bzw. welchen Zweck soll sie
> erfüllen?

Ja 1mm ist sehr dünn, aber sie ist ja auch maximal 250ms eingeschaltet 
und mindestens 5 Sekunden aus.
Das Alu Rohr ist einfach falls die Spule mal heiß wird besser als 
Kunststoff, und verschleißt nicht so schnell.
Die Aufgabe des ganzen ist es ein in dem Alu Rohr liegenden Bolzen auf 
ein Material zu "schlagen" und eine Feder ziehst den Bolzen zurück. 
Funktioniert auch alles perfekt, bis auf die Steuerung per uC.


Also wenn jemand zufällig nen gängigen Mosfet mit 200A und einen 
passenden Treiber dafür kennt... Über Hinweise wäre ich dankbar.

Mfg
Woern

von Günter Lenz (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Woern92 schrieb:
>Mark S. schrieb:
>> Also eine Spule im Kurzschlussbetrieb
>
>---> Der Lackdraht ist zum Aluminiumrohr mit Folie isoliert.

Da nützt die Folie auch nichts, es ist trozdem ein
induktiver Kurzschluß. Dein liegender Bolzen wird
deshalb auch kein Magnetfeld zu spüren bekommen
und wird sich nicht bewegen.

von Günter Lenz (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falls sich der Bolzen bewegt, dann nur sehr schwach.
Die meiste Energie des impulses wird im Aluminiumrohr
in Wärme umgesetzt. Wenn du mehr Kraft auf den Bolzen
erzeugen willst, benutze ein nichtleitendes Rohr,
und schiebe ein Eisenrohr über die Spule, um den
Weg für die Feldlinien zu verkürzen (Prinzip Topfmagnet).

von Günter Lenz (Gast)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Markus Emm schrieb:
>Und dann beim Abschalten die Freilaufdiode nicht vergessen...

Und die muß den gleichen Strom vertragen können, wie der
eingeschaltete Strom der durch die Spule fließt.

von bdv (Gast)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Günter Lenz schrieb:
> Die meiste Energie des impulses wird im Aluminiumrohr
> in Wärme umgesetzt.

Ja,so gut wie alles davon. Außer, die CuL sitzt ganz locker
auf dem Rohr - dann wird die Spule selbst beschleunigt...

Zeige doch mal ein Bild der Konstruktion (samt Federmechanismus!).

von Karl (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Woern92 schrieb:
> Mark S. schrieb:
>> Also eine Spule im Kurzschlussbetrieb
> ---> Der Lackdraht ist zum Aluminiumrohr mit Folie isoliert.

Das ist nicht der Punkt.

Das Alurohr bildet mit der Spule einen Transformator, wobei das Alurohr 
eine einzige Windung ist. Und diese Windung ist geschlossen, ergo ist es 
ein kurzgeschlossener Transformator.

von Woern92 (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Karl schrieb:
> Das Alurohr bildet mit der Spule einen Transformator, wobei das Alurohr
> eine einzige Windung ist

Also Aufgabe für heute --> Alurohr durch Kunststoff ersetzen und 
anschließend einen MOSFET suchen.

von Mark S. (voltwide)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Woern92 schrieb:
> ---> Der Lackdraht ist zum Aluminiumrohr mit Folie isoliert.

Und das Alurohr stellt eine Kurzschlusswindung dar.

von Harald W. (wilhelms)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Karl schrieb:

> Das Alurohr bildet mit der Spule einen Transformator, wobei das Alurohr
> eine einzige Windung ist. Und diese Windung ist geschlossen, ergo ist es
> ein kurzgeschlossener Transformator.

Durch die wenigen Windungen dürfte die Induktivität vernachlässigbar
sein, sodas der fliessende Strom allein durch den ohmschen Widerstand
bestimmt wird. Es tritt auch kein Trafoeffekt auf. Die Kurzschluss-
windung wird allerdings sowohl den Aufbau als auch den Abbbau des
Magnetfeldes verzögern.

von Pandur S. (jetztnicht)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Ist ja egal, ob die Spule einen Kurzschluss dartellt. Dann ist die 
Induktivitaet einfach Null. Der Ohmsche Widerstand bleibt. Dann kommt es 
auf den effektiven 3D Aufbau an. Zeig mal ein Foto. Wo ist die Quelle, 
wo die Spule, wie laufen die Draehte. Ja, und 3.3V reichen sowieso nicht 
zur Ansteuerung.

von Peter D. (peda)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mark S. schrieb:
> Und das Alurohr stellt eine Kurzschlusswindung dar.

Und wen störts?
Das Magnetfeld dringt trotzdem hindurch.
Wir bauen z.B. Ablenkspulen für Teilchenablenkung im Vakuum, die müssen 
also außerhalb des Edelstahlrohres sitzen, funktioniert prima.

von Woern92 (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Induktivität hin oder her, der Bolzen bewegt sich und das sogar ziemlich 
schnell wenn den Akku Direkt anschließe.

Kennt einen nen guten Mosfet + Treiber oder muss ich das Internet 
durchsuchen mit meinem Halbwissen über Halbleiter?

MFG

von Dieter (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Freilaufdiode nicht vergessen.

von Wolfgang (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Peter D. schrieb:
> Und wen störts?
> Das Magnetfeld dringt trotzdem hindurch.

Guck mal, wie Wirbelstrombremsen funktionieren. Es kommt auf die 
Richtung des Feldes an.

von Wolfgang (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
woern92 schrieb:
> Draht: 1mm
Egal, ob Durchmesser, Querschnitt mit vergessenem "²"

woern92 schrieb:
> Stromaufnahme bei 100A

Passt das zusammen?

von Woern92 (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wolfgang schrieb:
> Passt das zusammen?

Bei einer Einschaltdauer von unter 250ms passt das.

von Pandur S. (jetztnicht)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Und wen störts?
Das Magnetfeld dringt trotzdem hindurch.
Wir bauen z.B. Ablenkspulen für Teilchenablenkung im Vakuum, die müssen
also außerhalb des Edelstahlrohres sitzen, funktioniert prima.

Ja. Eine Frage der Dimensionierung, der Leitfaehigkeit.

Die Wandstaerke waere ?

( NB Bei uns sind solche Spulen im Vakuum drin. )

Wir lassen auch 10kHz Modulationsfelder durch einen Mikrowellenshield 
durch, dh in einen Mikrowellenresonator rein. Deswegen ist die 
Wandstaerke des Shieldes auch nur in der Region von 1um

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Woern92 schrieb:

> mit meinem Halbwissen über Halbleiter?

Mit Halbwissen über Elektrotechnik sollte man
keine 100A Schaltungen bauen.

von MiWi (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Woern92 schrieb:
> Induktivität hin oder her, der Bolzen bewegt sich und das sogar ziemlich
> schnell wenn den Akku Direkt anschließe.
>
> Kennt einen nen guten Mosfet + Treiber oder muss ich das Internet
> durchsuchen mit meinem Halbwissen über Halbleiter?
>
> MFG

Wenn Du in OÖ(AT), 49xx Postleitahlgebiet daheim bist dann melde Dich, 
ich hätte da was zum Testen...

200A zum Schalten sind nicht sonderlich aufregend. Spannend im doppelten 
Sinn ist, was Du am FET anschließt damit beim Abschalten des Strom die 
entstehende Spannung den FET nicht grillt...

FET-Treiber: MIC4421 oder MIC4422, der ist schnell und reißt auch das 
Gate eines hochkapazitiven FETs ausrecheichend schnell herum.

zu den FETs selber: ich arbeite da lieber mit IGBTs, die sind meistens 
Spannungsfester und da es bei Dir nicht so auf ein paar uS ankommt ist 
das Abschaltverhalten auch nicht so kritisch.

MiWi

von Peter D. (peda)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sabberalot W. schrieb:
> ( NB Bei uns sind solche Spulen im Vakuum drin. )

Das hat aber viele Nachteile:
Man braucht vielpolige Durchführungen.
Die Spulen dürfen nicht ausgasen, müssen aber ausheizfest sein.
Im Vakuum kann man die Spulen schlecht kühlen.

von Achim S. (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wolfgang schrieb:
> Peter D. schrieb:
>> Und wen störts?
>> Das Magnetfeld dringt trotzdem hindurch.
>
> Guck mal, wie Wirbelstrombremsen funktionieren. Es kommt auf die
> Richtung des Feldes an.

Es kommt auf die Frequenzen und die Materialstärken an. Die 
Eindringtiefe des Magnetfelds in Alu beträgt bei 100Hz 8,3mm. Das ist 
wesentlich mehr als die Wandstärke des Alurohrs, und der Puls des TO ist 
ganze 250ms lang -> genau wie Peter schrieb dringt das Magnetfeld in 
diesem Fall durch, nur bei der Anstiegs- und Abfallzeit des Felds macht 
sich der kurzgeschlossene Trafo in Form des Alurohrs bemerkbar.

Beim bewegten Bolzen (wahrscheinlich aus Eisen, und mit größerer 
Materialstärke als das Alurohr) dürften sich die Wirbelströme deutlich 
stärker bemerkbar machen als beim Alurohr. Aber wie der TO schreibt: bei 
ausreichend Strom ist die Bewegung des Bolzens ja ausreichend schnell 
für ihn.

Woern92 schrieb:
> Kennt einen nen guten Mosfet + Treiber oder muss ich das Internet
> durchsuchen mit meinem Halbwissen über Halbleiter?

Ein bisschen Suchen bildet ;-)

Fast jeder Treiber ist für diese Anwendug geeigent, sofern du eine 
halbwegs vernünftige Versorgungsspannung für den Treiber hast (z.B. 
12V).

Was den FET angeht: schau dir im Datenblatt des bisher genutzten FETs
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf3708.pdf
mal Fig. 8 an. Du siehst, dass deine Anwendung einem zu großen R_DSon 
scheitern musste, selbst wenn die Gateansteuerung gepasst hätte. Damit 
hast du schon mal einen wesentlichen Parameter, mit dem du die Suche 
einschränken kannst. Digikey hat eine prima parametrische Auswahl. Mit 
der findest du sehr schnell eine ganze Reihe passender FETs.

Aber bitte auch nicht vergessen, was neben anderen auch Dieter 
geschrieben hat:

Dieter schrieb:
> Freilaufdiode nicht vergessen.

von Jürgen Wissenwasser (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Scherzkeks: Zwei parallel geschaltete IRF3708 haben günstigstenfalls 
5mOhm.

Macht bei insgesamt 100A eine Verlustleistung von 25W je MOSFET.
Ohne Kühlkörper sind es günstigstenfalls 40 K/W, also mindestens (!) 
40K/W*25W = 1000K Temperaturerhöhung.

Die Frage, warum dein MOSFET abbraucht, erübrigt sich also.


Lösung: Kühlkörper mit nicht mehr als 3K/W je MOSFET, mit kleinem 
40mm-Lüfter über die 3V3-Versorgung zwangskühlen.

Und: Die MOSFETs irgendwie abdecken, damit keine Splitter herumfliegen, 
wenn es die wieder zerreißt.

von Woern92 (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Achim S. schrieb:
> Freilaufdiode nicht vergessen.

Ja vielen dank soweit, werde ich mal ein bisschen suchen.
Und wie schon gesagt ich habe als Freilaufdiode eine P600D.

Harald W. schrieb:
> Mit Halbwissen über Elektrotechnik sollte man
> keine 100A Schaltungen bauen.

Ich wollte damit andeuten das ich keine Ahnung von MOSFETS und deren 
Verhalten habe, weil wenn ich das hätte müsse ich hier ja nicht fragen.

von oszi40 (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
>> Freilaufdiode nicht vergessen.

Eigentlich sind ja mehr Baustellen:

-MOSFET Strooom/Kühlung
-Induktive Abschaltspannung externe Freilaufdiode Aufbau!
-saubere Ansteuerung _|_damit nie Analogbetrieb den MOSFET heizt
-Alu-Rohr könnte man evtl. schlitzen um die Kurzschlusswindung zu 
vermeiden (Schlitz mit Epoxidharz ausgießen,Rohr aufbohren)?

von MiWi (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Woern92 schrieb:
> Achim S. schrieb:
>> Freilaufdiode nicht vergessen.

> Und wie schon gesagt ich habe als Freilaufdiode eine P600D.
>

die ist nicht ausreichend was den Strom betrifft und vor allem zu 
langsam.
Schau, das Du eine findest die schnell (Einschaltzeit ein paar 10 ns) 
ist und ~100A Puls kann.

MiWi

von Wolfgang (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
MiWi schrieb:
> zu den FETs selber: ich arbeite da lieber mit IGBTs, die sind meistens
> Spannungsfester und da es bei Dir nicht so auf ein paar uS ankommt ist
> das Abschaltverhalten auch nicht so kritisch.

Was hat eine Leitfähigkeit von ein paar µS mit dem Abschaltverhalten zu. 
Bei FETs mit einem Rds_on im Milliohmbereich liegt die Leitfähigkeit 
eher im 100µS-Bereich ;-)

von Wolfgang (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wolfgang schrieb:
> im 100µS-Bereich

sorry, 100S-Bereich

von Der Andere (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Man könnte das Alurohr längs schlitzen, dann wäre es keine extrem 
niedrige Kurzschlusswindung mehr.

von M.A. S. (mse2)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Günter Lenz schrieb:
> Da nützt die Folie auch nichts, es ist trozdem ein
> induktiver Kurzschluß. Dein liegender Bolzen wird
> deshalb auch kein Magnetfeld zu spüren bekommen
> und wird sich nicht bewegen.

Doch, spührt er. Der induktive Kurzschluss ist nur beim Ein- oder 
Ausschalten relevant, danach nicht mehr (Strom ändert sich nicht, 
Magnetfeld auch nicht => keine Indukition).
Bis dahin allerdings: nun ja: Kurzgeschlossener Trafo, zieht maximalen 
Einschaltstrom.

von MiWi (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wolfgang schrieb:
> MiWi schrieb:
>> zu den FETs selber: ich arbeite da lieber mit IGBTs, die sind meistens
>> Spannungsfester und da es bei Dir nicht so auf ein paar uS ankommt ist
>> das Abschaltverhalten auch nicht so kritisch.
>
> Was hat eine Leitfähigkeit von ein paar µS mit dem Abschaltverhalten zu.
> Bei FETs mit einem Rds_on im Milliohmbereich liegt die Leitfähigkeit
> eher im 100µS-Bereich ;-)

ich denke du weißt genau was ich gemeint habe. Wenn nicht: ich meine den 
Abschaltstrom vom IGBT und us (also micro_sekunden) und nicht 
micro_siemens


MiWi

von Karl (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Harald W. schrieb:
> Die Kurzschluss-
> windung wird allerdings sowohl den Aufbau als auch den Abbbau des
> Magnetfeldes verzögern.

Und jetzt überlegen wir mal weiter: Wo induziert der Strom in der 
Kurzschlusswindung sich hin, wenn der Mosfet abgeschalten wird?

Ich nehme an, die Mosfets werden nicht durch den Strom gekillt, sondern 
durch die Abschaltinduktion, die durch die in der Kurzschlusswindung 
gespeicherten Energie verstärkt wird. Wenn wir schon keinen Eisenkern 
haben, nehmen wir eine Kurzschlusswindung dafür her... interessant.

von der schreckliche Sven (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Karl schrieb:
> Wo induziert der Strom in der
> Kurzschlusswindung sich hin, wenn der Mosfet abgeschalten wird?

Der Strom fließt durch die Freilaufdiode. Die Energie wird in der Diode 
und der "Primärwicklung" verbraucht. Klappt schon.

von Mark S. (voltwide)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
der schreckliche Sven schrieb:
> Karl schrieb:
>> Wo induziert der Strom in der
>> Kurzschlusswindung sich hin, wenn der Mosfet abgeschalten wird?
>
> Der Strom fließt durch die Freilaufdiode. Die Energie wird in der Diode
> und der "Primärwicklung" verbraucht. Klappt schon.

Da die Kurzschlußwindung die Primärinduktivität verringert, ist die 
gespeicherte induktive Abschaltenergie mit Kurzschlusswindung KLEINER 
als ohne.

von Stephan (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
woern92 schrieb:
> Innen: 8mm
> Außen: 25mm
> Länge: 20mm
> ca. 240 Windungen
> Draht: 1mm
> Widerstand: 0,3ohm

Passt irgendwie nicht.
Entweder die Spule ist größer, der Draht dünner, oder es sind weniger 
Windungen. Oder alles zusammen.
http://www.electronicdeveloper.de/InduktivitaetLuftMehrl.aspx

Bei 25V und 0,3 Ohm können auch niemals 100A oder mehr fließen. Maximum 
ist 83.3A.

Aber egal. Bei 240 Windungen und den genannten Dimensionen hat die Spule 
(ohne Kurzschlusswindung) 411µH.
Das wäre eine Avalanche-Energie von gut 1.4J (wieder ohne 
Kurzschlusswindung). Weit mehr als die Mosfets aushalten.

IRFB7430 gibt's bei Reichelt und kann einiges ab. Aber auch nicht die 
1.4J. (Parallelschalten hilft da auch nichts)

Einen ordentlichen Treiber und 10-12V Spannung für den Treiber wird es 
brauchen. (25V direkt sind zuviel)
Die Versorgung auch gut abgeblockt, so dass die Treiberspannung nicht 
beim Einschalten einbricht.

Freilaufdiode: die P600 reicht eigentlich (400A Surge < 8.3ms); durch 
den ohmschen Widerstand der Spule wird der Strom schon schnell genug 
abgebaut; die Einschaltzeit von Dioden ist selten ein Problem

Ansonsten: etwas Kühlung und der Aufbau!!!
Bei knapp 100A können alleine durch unbedachte Leitungsführungen die 
Bauteile sterben.

Ich würde für Tests erst mal die Spannung für den Leistungsteil (nicht 
für die Mosfets-Treiber) halbieren und/oder den Strom begrenzen. 50m 
Installationsdraht haben ca. 0.6Ohm und reduzieren den Strom auf 1/3.
Bei halbem Strom darf dann auch nichts merklich warm werden.

von L. H. (holzkopf)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Karl schrieb:
> Woern92 schrieb:
>> Mark S. schrieb:
>>> Also eine Spule im Kurzschlussbetrieb
>> ---> Der Lackdraht ist zum Aluminiumrohr mit Folie isoliert.
>
> Das ist nicht der Punkt.
>
> Das Alurohr bildet mit der Spule einen Transformator, wobei das Alurohr
> eine einzige Windung ist. Und diese Windung ist geschlossen, ergo ist es
> ein kurzgeschlossener Transformator.

Naja, Al ist doch paramagnetisch.
Weshalb mir der Vergleich mit einem Trafo (mit Eisenkern) etwas abwegig 
zu sein scheint.

Woern92 schrieb:
> Also Aufgabe für heute --> Alurohr durch Kunststoff ersetzen und
> anschließend einen MOSFET suchen.

Kunststoffrohr ist keine gute Idee wg. i.d.R. mangelhafter 
Gleiteigenschaften (außer Teflon) für Deinen Bolzen.

Du hast w.o. beschrieben, was Du machen können willst:

Woern92 schrieb:
> Die Aufgabe des ganzen ist es ein in dem Alu Rohr liegenden Bolzen auf
> ein Material zu "schlagen" und eine Feder ziehst den Bolzen zurück.
> Funktioniert auch alles perfekt, bis auf die Steuerung per uC.

Und nanntest auch eine zur Verfügung stehende Spannung von 25 V.

Warum verwendest Du nicht eine Einrück-Spule für das Ritzel von einem 
24V-Anlasser?
Die tut doch genau das, was Du erreichen können willst.

Dazu brauchst Du Dich auch nicht mit einer µC-Steuerung zu 
"behängen"/befassen.
Es sei denn, Du willst das unbedingt tun. ;)

Das Zugelement in diesen Spulen läuft jahrelang in MS- od. 
Bronze-ähnlichen Rohren, die von der magnetfeldaufbauenden Wicklung 
umschlossen sind.
Es ist aus Weicheisen und läuft ohne jegliche Schmierung.

Deine genannte Einschaltzeit ist dabei auch kein Thema, und Du kannst 
die Spule jederzeit auch per 24V-Lastrelais beaufschlagen.

Diese Spulen kannst Du auch als Ersatzteil (neu) bei Bosch kaufen.
Oder holst Dir eine von einem KFZ-Ausschlächter.
Frag dort am besten nach einem "geknackten" Anlasser.
Ist einer, dessen Aufnahme am Motor abgebrochen ist und deshalb als 
Anlasser nicht mehr verkaufbar ist.

Man muß halt dann mit den Leuten reden, daß sie froh sein können, 
wenigstens noch die Spule verkaufen zu können. :D

Grüße

von Shhdjsks (Gast)


Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
L. H. schrieb:
> Naja, Al ist doch paramagnetisch.
> Weshalb mir der Vergleich mit einem Trafo (mit Eisenkern) etwas abwegig
> zu sein scheint.

Ein weiterer Beleg dafür dass der holzkopf von den Grundlagen der 
Elektrotechnik wenig Ahnung hat. Die Permeabilität des Aluminium tut 
hier reichlich wenig zur Sache.

von Karl (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
L. H. schrieb:
> Naja, Al ist doch paramagnetisch.
> Weshalb mir der Vergleich mit einem Trafo (mit Eisenkern) etwas abwegig
> zu sein scheint.

Das Alu ist hier der Draht und nicht der Kern.

von Achim S. (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Shhdjsks schrieb:
> Die Permeabilität des Aluminium tut
> hier reichlich wenig zur Sache.

Wenn über die "Rückinduktion durch den Strom in der Kurzschlusswicklung" 
gesprochen wird, dann stimmt diese Einschätzung nicht. Die Permeabilität 
spielt für das Eindringen des Magnetfelds ins Material eine ebenso große 
Rolle wie die Leitfähigkeit. Und damit ist sie mitentscheidend dafür, ob 
250ms nach dem Einschalten noch Wirbelströme in der Kurzschlusswicklung 
fließen oder nicht.

Für Aluminium von wenigen mm Wandstärke, ist ein Feld, das über >100ms 
anliegt, genau so gut wie ein völlig statisches Feld: bevor es zum 
Abschaltpuls kommt ist der Wirbelstrom im Alurohr schon lange völlig 
abgeklungen, daraus wird gar nichts zurückinduziert. Für ein Eisenrohr 
mit hoher Permeabilität wäre das nicht unbedingt der Fall (obwohl man 
auch bei Eisen schon eine ordentliche Wandstärke bräuchte, damit nach 
250ms noch ein Wirbelstrom fließt).

Beim Abschalten wird zwar erneut ein Wirbelstrom im Alurohr induziert. 
Aber für den gilt, was Mark Space gesagt hat: die Kurzschlusswindung 
erhöht beim Abschalten nicht die Belastung des Schalttransistors, 
sondern sie reduziert sie. Der Strom kommutiert vom Transistor auf die 
Kurschlusswicklung um. Beim Abschalten wird im Alurohr Energie 
verbraten, die dann nicht im Transistor oder in der Freilaufdiode 
verbraten werden muss.

Das bedeutet nicht, dass die Kurschlussiwcklung Alurohr gar keinen 
Einfluss auf die Verluste hätte: es verändert schon im Einschaltmoment 
den Stromanstieg. Aber seine Wirkung bezüglich Rückinduktion beim 
Abschalten ist hier völlig unkritisch.

Etwas anderes ist es mit dem bewegten Bolzen: der ist offensichtlich aus 
einem magnetisierbaren Material und er hat eine größere Materialstärke 
als das Alurohr. Die Spule hat also faktisch einen Eisenkern, er ist nur 
nicht fest sondern beweglich. Aus der darin gespeicherten magnetischen 
Energie kann tatsächlich zurückinduziert werden. Und auch aus der 
Bewegungsenergie des bewegten Bolzens kann ggf. zurückinduziert werden 
(je nachdem, wo/wie sich der Bolzen beim Abschalten gerade in der Spule 
bewegt).

von Harald W. (wilhelms)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Achim S. schrieb:

> Die Kurzschlusswindung
> erhöht beim Abschalten nicht die Belastung des Schalttransistors,
> sondern sie reduziert sie.

Solche Kurzschlusswicklungen werden ja u.a. auch benutzt, um bei
Relais ein verzögertes Abfallen zu bewirken.

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.