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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 100A DC Not-Aus für Modellbaumotor


Autor: Elec94 (Gast)
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Hallo Miteinander

Ich habe vor, mithilfe eines Modellbaumotors einen Ventilator zu bauen. 
Der Motor sollte nicht mehr als allerhöchstens 80 A Ziehen. Die 
Betriebsspannung beträgt ca 44.4 Volt.

Wie kann ich hier einen Not-Aus realisieren ? Nur die Steuerleitung des 
Motorcontrollers zu unterbrechen scheint mir zu unsicher. Ich würde 
gerne die Spannungsversorgung unterbrechen und dies soll auch im 
volllastfall funktionieren.

Habt ihr eine Idee ?

Ich dachte schon an Schütze, Relays, IGBT Module.

Liebe Grüsse

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Elec94 schrieb:

> Ich habe vor, mithilfe eines Modellbaumotors einen Ventilator zu bauen.

Dir ist schon klar, das Modellbaumotore nur auf wenige Stunden
Lebensdauer ausgelegt sind?

Autor: David (Gast)
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Ein 3,5 KW Ventilator...
Was hast du vor?

Autor: Udo (Gast)
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Wozu möchtest du einen Not-Halt/Not-Aus?
Welche Gefährdung geht von dem Lüfter aus?
Dir ist bekannt, dass der Lüfter nachläuft, wenn dieser vom Strom 
getrennt wird!

Es gibt spezielle Schütze, bei denen die Kontakte für DC-Lasten 
konzipiert sind, sind halt teuer, oder evtl. Relais aus dem KFZ-Bereich, 
diese können die Lasten zwar schalten dürfen als Not-Aus jedoch nicht 
verwendet werden.

Gruß Udo

Autor: MiMa (Gast)
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Hm die Idee an sich einen 3.5kW Motor als Ventilator zu verwenden..
Wie willst du den überhaupt speisen?

Abgesehen davon würde ich es so machen:
Relais in der Klasse sind schon recht teuer und ein IGBT bietet dir 
keine sichere galvanische Trennung im Ernstfall.

Ich würde eine große Sicherung vor den Motor schalten und dann parallel 
zum Motor ein Thyristor als eine Art Crowbar. Diesem kannst du mit einem 
kleinen Not Aus Knopf den nötigen Zündstrom geben, der zündet durch und 
die Sicherung brennt durch. Dann hast du eine Kurzschlusssicherung 
gleich noch mit dabei :-)

Autor: Marc E. (mahwe)
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Denk an die Rückströme vom Regler wenn du den Motor von der Batterie 
trennst. Da kommt einiges vom Motor bzw. Regler.
Modellbau Regler benötigen auch noch zusatz Kondensatoren an der 
Zuleitung falls du vorhast die Kabel zum Akku zu verlängern.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Udo schrieb:

> evtl. Relais aus dem KFZ-Bereich, diese können die Lasten zwar schalten

Nein, die können normalerweise nicht mehr als 30V schalten.

Autor: Udo (Gast)
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Harald W. schrieb:
> Nein, die können normalerweise nicht mehr als 30V schalten.

Stimmt, hast recht.

Autor: Widerstand (Gast)
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David schrieb:
> Ein 3,5 KW Ventilator...
> Was hast du vor?


Die Lackschicht von alten Möbeln und Autoteieln ohne den Umweg über 
Beize runterblasen?

Es gibt tolle Möglichkeiten, den angestrebten Zweck einer Abschaltung zu 
erfüllen. Wenn man ihn denn kennt. Stichwort Salamitaktik. Was z.B. ist 
am eigentlichen Schaltglied zu bemängeln? Die 80 A werden vermutlich 
nicht mit einem offenen Kollektor direkt aus dem Controller geschaltet.

Was spricht gegen einen Krähenbalken mit einem Eisenbahnthyristor, der 
eine 100A-Halbleitersicherung verdampft (schnell?) Oder ein Servomotor, 
der einen Anschlußstecker aus einer Buchse zieht (billig?) Im Bereich 
der Elektroautos gibt es tolle neue Relais, die mit 12V Spulenspannung 
bei 1000V 2kA DC abschalten können. Kosten halt Geld.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Elec94 schrieb:

> Ich würde
> gerne die Spannungsversorgung unterbrechen und dies soll auch im
> volllastfall funktionieren.

Ich würde das mittlere Modell vorschlagen:
https://www.schroedingerskatze.at/wp-content/uploads/2015/01/physik004.jpg

Autor: rogerz (Gast)
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Einen DC-Strom bei 40V 100A abschalten wird mit einem mechanischen 
Schalter einen schönen Lichtbogen ziehen. Die Kontakte machen das 
bestimmt nicht sehr oft mit...

Besser wäre mit einem Halbleiter zu schalten:
http://www.sinusleistungssteller.de/EBS.html
(aber: wie oben schon geschrieben KEINE sichere Trennung)

Autor: Karl K. (karl2go)
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David schrieb:
> Ein 3,5 KW Ventilator...
> Was hast du vor?

Youtube-Video "russian man invents skis with propellers"

Autor: Norbert S. (norproz)
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nur so ein gedankenblitz... sowas in der art macht man bei hvdc 
schalter:

1 mosfet und 2 relais...

serie von relaiskontakt 1 mit kombi von parallelgeschaltetem 
relaiskontakt 2 und mosfet

schliessreihenfolge: relaiskontakt 1, mosfet, relais 2 (kein 
einschaltfunken, dann beim zuschalten vom relais 2 "metallverbindung" 
und dadurch entlastung des mosfets)

ausschalten (notaus und normal): mosfet auf leitend, relais 2 auf (kein 
lichtbogen über relaiskontakt), öffnen relais 1 (galvanische trennung).



natürlich mit snubber und freilaufdioden...

Autor: mover (Gast)
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Norbert S. schrieb:
> nur so ein gedankenblitz... sowas in der art macht man bei hvdc
> schalter:
>
> 1 mosfet und 2 relais...
>

> ausschalten (notaus und normal): mosfet auf leitend, relais 2 auf (kein
> lichtbogen über relaiskontakt), öffnen relais 1 (galvanische trennung).

Kann man sicher so bauen, ist aber kein Not-Aus sondern gfrickel ohne 
jede Aussicht auf Zulassung im industriellen Umfeld.

Wenn ein echter Not-Aus notwendig ist, dann ist ein Schaltgerät 
einzusetzen welches für die zu schaltenden Ströme und Spannungen 
ausgelegt ist. Motor dürfte in Gebrauchskategorie DC3 oder DC5 fallen, 
dem entsprechend konnte dieses Schütz verwendet werden:

https://www.schuetze24.com/gleichstromschuetz/bis-1200-volt-dc/dc-schuetz-k3dc-100

Zu teuer? Eigentlich nicht, dürfte preislich zum 3,5kW Netzteil passen.
Andererseits könnte man auch das Netzteil primärseitig schalten, sofern 
dieses nur den Motor versorgt.

Aber mal ehrlich, das ganze ist doch sicher wieder nur eine Schnapside 
die nie realisiert wird. So teure Schaltgeräte und Stromversorgung für 
nen Motor der sich spätestens nach paar Stunden vollständig in Rauch 
auflöst? Albern...

Autor: catcher (Gast)
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Nun, bis jetzt weiß man ja auch überhaupt nichts über die Anwendung.

mover schrieb:
> Aber mal ehrlich, das ganze ist doch sicher wieder nur eine Schnapside
> die nie realisiert wird. So teure Schaltgeräte und Stromversorgung für
> nen Motor der sich spätestens nach paar Stunden vollständig in Rauch
> auflöst? Albern...

Ja, so einiges scheint unpassend, und vieles ist noch unklar.

mover schrieb:
>> 1 mosfet und 2 relais...
>>
>
>> ausschalten (notaus und normal): mosfet auf leitend, relais 2 auf (kein
>> lichtbogen über relaiskontakt), öffnen relais 1 (galvanische trennung).
>
> Kann man sicher so bauen, ist aber kein Not-Aus sondern gfrickel ohne
> jede Aussicht auf Zulassung im industriellen Umfeld.

Man weiß ja gar nicht, worum es geht. (Was ist nötig, was nicht?)


Harald W. schrieb:
> Dir ist schon klar, das Modellbaumotore nur auf wenige Stunden
> Lebensdauer ausgelegt sind?

Abklären.

Auch, ob die 80A der tatsächliche Maximalstrom sind.
("Sollte nicht" ist wenig vertrauenerweckend, und beim Anlauf
bzw. beim Blockieren fließt ein höherer als der Betriebsstrom.)

Udo schrieb:
>> Nein, die können normalerweise nicht mehr als 30V schalten.
>
> Stimmt, hast recht.

Ja, allerdings wären noch mehrere Kontakte in Reihe möglich.
(Die Spannungsaufteilung kann freilich nicht als ideal angenommen
werden, also wären z.B. 4 Kontakte für 24VDC oder 3 Kontakte für
30VDC angebracht/nötig, um recht sicher rund 45VDC zu trennen. Des
weiteren wäre die Kontaktbelastung trotzdem hoch einzuschätzen.)


Norbert S. schrieb:
> nur so ein gedankenblitz...

Das, nur nicht ganz so komplex, wäre meine bevorzugte Lösung.

(Funktion_als_Abschaltung_ - _ein_NOT-AUS_ist_das_weniger ...)

In diesem Spannungsbereich sind die R_ON moderner FETs nämlich
Relaiskontakten i.A. schon überlegen (teils sogar recht extrem).
Das heißt, daß man auf das parallele Relais gut verzichten kann.

Relais und FET darf man also mit dem gleichen Signal ansteuern
(und auch die Hilfs-Versorgung für beides gebrauchen) - das heißt
also: Ansteuerseitig_dürfen_Relais_und_FET_einfach_parallel ...

Die Relais-Kontaktbelastung entsteht nämlich nur beim Abschalten.
Beim Einschalten also kein Lichtbogen ---> Zeitpunkt unkritisch.

Also muß einfach nur der FET schneller schalten als das Relais...

Die Verzögerung, daß immer erst der FET schaltet, erledigt sich
ja aber schon dadurch, daß Relais weit langsamer sind als FETs (!).


Es funktioniert jedes AC-Relais mit 12VDC Spulenspannung, das den
nötigen Strom tragen kann (und natürlich die Spannung aushält),
wenn man dessen Kontakt auf Drain "oben aufsetzt" ("high side").
Kombiniert mit einem passenden Standard-FET (ebfs. 12V als V_GS),
der gerade genannte Kriterien ebenfalls erfüllt.

Aus Sicherheitsgründen könnte man diese einfache Schaltung auch
(allerdings ist das nur sinnvoll mit je eigenständiger Versorgung)
mehrfach über- bzw- hintereinander setzen. (= Redundanz)


Tja, da wären wir beim Thema Sicherheit, "Punkt C":

Je nachdem, welche Gefahr vom (nach-)laufenden Ventilator ausgeht,
müßte man das evtl. doch noch ganz anders anfangen. Ein Not-Aus ist
normalerweise oft an kritischen Punkten, und soll Schutz bieten.
Das kann zu (für den Laien oft unfaßbaren) Anforderungen führen.

Darauf bist Du aber nicht weiter eingegangen - leider. Sonst hätten
wohl auch mehr User etwas dazu gesagt ... den meisten kommt nämlich
gar nicht in die Tüte, evtl. völlig sinnlos Zeit&Arbeitskraft mit
Beiträgen zu verplempern, wenn die Angaben doch eh unsicher (und
wahrscheinlich auch noch bei weitem unvollständig) sind.


Also ohne gesicherte und konkrete Daten (ausführliche Erklärung,
Datenblätter und/oder Messungen, Beschreibung des eventuell ja doch
vorhandenen, sicherheitskritischen Problemes) geht halt nicht mehr,
als "verwaschene" Ratschläge zu geben.


Überleg's Dir. Ohne exakte Angaben zu machen alles auf eigene Gefahr.

Autor: Mani W. (e-doc)
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Elec94 schrieb:
> allerhöchstens 80 A Ziehen. Die
> Betriebsspannung beträgt ca 44.4 Volt.

Potentialfrei getrennt, aber nicht ganz billig:


https://www.schuetze24.com/gleichstromschuetz

Autor: Elec94 (Gast)
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Hallo Zusammen

Vielen Dank für die vielen Antworten!

Harald W. schrieb:
> Dir ist schon klar, das Modellbaumotore nur auf wenige Stunden
> Lebensdauer ausgelegt sind?

Das Reicht, das Gerät läuft am Stück jeweils nur wenige Minuten (< 10 
Min).

David schrieb:
> Ein 3,5 KW Ventilator...
> Was hast du vor?

Dies wird ein Lüfter, welcher zum Aufblasen eines 
Modellbau-Heissluftballons verwendet werden soll. Bis anhin wurde ein 
benzinbetriebener Lüfter verwendet, aber dieser hat leider den Geist 
aufgegeben und soll nun als Elektrolüfter neu aufgebaut werden.

Udo schrieb:
> Wozu möchtest du einen Not-Halt/Not-Aus?
> Welche Gefährdung geht von dem Lüfter aus?
> Dir ist bekannt, dass der Lüfter nachläuft, wenn dieser vom Strom
> getrennt wird!

Ich habe gedacht, dass das möglicherweise sinnvoll ist, um den Motor 
auszuschalten im Fall dass etwas schief läuft oder der Motorcontroller 
einen Fehler hat. Dass der Lüfter nachläuft ist mir bewusst, dieser ist 
in einem Käfig eingeschlossen.

Möglicherweise reicht es denn aber auch, einfach "mechanisch" die 
Batterieverbindung auseinander zuziehen. Aber geschaltet wäre halt schön 
sauber gewesen.

MiMa schrieb:
> Hm die Idee an sich einen 3.5kW Motor als Ventilator zu verwenden..
> Wie willst du den überhaupt speisen?

Dieser bekommt ein Akkupack, welches diese Leistung liefern kann.

catcher schrieb:
> Auch, ob die 80A der tatsächliche Maximalstrom sind.

Möglicherweise, als Maximal-Strom wird 75A angegeben, aber ich denke da 
liegt sicher noch ein wenig mehr drin..


Liebe Grüsse

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Elec94 schrieb:

>> Dir ist schon klar, das Modellbaumotore nur auf wenige Stunden
>> Lebensdauer ausgelegt sind?
>
> Das Reicht, das Gerät läuft am Stück jeweils nur wenige Minuten (< 10
> Min).

Gemeint ist die Gesamtlebensdauer. Oder wolltest Du nach jedem
Aufpumpen einen neuen Motor einbauen?

> Bis anhin wurde ein
> benzinbetriebener Lüfter verwendet, aber dieser hat leider den Geist
> aufgegeben

...und Du meinst, Dein Modellbaumotor hält länger?

> Möglicherweise reicht es denn aber auch, einfach "mechanisch" die
> Batterieverbindung auseinander zuziehen.

Das ist ein Schalter, allerdings einer, der nicht unbedingt
zuverlässig funktioniert.

> Möglicherweise, als Maximal-Strom wird 75A angegeben, aber ich denke da
> liegt sicher noch ein wenig mehr drin..

Ein guter Schätzwert für den Blockierstrom ist 10x Nennstrom.
Wenn 75A also der maximale Nennstrom ist...

: Bearbeitet durch User
Autor: John P. (brushlesspower)
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Elec94 schrieb:
> Möglicherweise, als Maximal-Strom wird 75A angegeben, aber ich denke da
> liegt sicher noch ein wenig mehr drin.

Eben nicht!
Ich wette der Strom wird sehr viel niedriger sein.

Autor: giovanni (Gast)
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Ehrlicher Tipp: Schau dich mal bei den Landwirten um, die haben sowas 
fertig und ab und an gibts die Dinger auch gebraucht. Stichwort 
Körnergebläse.
Leistung satt, Druck ohne Ende. Und Druck wirst du brauchen, sonst fällt 
dir das ganze Ding um. Dazu brauchst du nur noch einen Wechselrichter, 
für diesen Fall tut's vermutlich auch einer mit Rechteck.

Alternativ gibts schöne Radialgebläse aus dem Profibereich, ebenfalls ab 
und an gebraucht. Wie groß soll der Ballon denn werden? Ich kann mir 
nicht vorstellen, dass bei 3,5 kW tatsächlich zehn Minuten gebraucht 
werden. Hast du schonmal erlebt, was ein vernünftiger Radiallüfter an 
Luft schiebt, wenn er läuft?

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