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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Arduino Kondensatormotor Drehzahlsteuerung


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von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Habe da ein paar Fragen zu.

Der Motor hat >100W.
Ich möchte das erstmal für eine Dekupiersäge basteln
und mich dann schrittweise hocharbeiten.

Kann man da mit der 400Hz PWM direkt drauf oder braucht
man bei der niedrigen Frequenz Drosseln?

Muss ich da mit drei IR2104 sechs N-Kanal MOSFETs
ansteuern oder gibt es da ein fertiges Modul für?
Wenn ja welches?

Am Motor selbst muss ich noch messen.
Ich habe keine Ahnung welche Spannung und Phasenlage
an der Hilfswicklung anliegt. Bzw. dort anzuliegen hat.

Bilder: Testaufbau Drehfeld 120Grad, am Scope kann ich nur je
zwei Phasen darstellen.

LG
old.

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von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Hm - was willste denn an einem Kondensatormotor mit 3 Phasen? Wenn 
überhaupt, brauchst du 2 mit 90° Phasenverschiebung. Allerdings dann 
auch mit verschiedenen Spannungen, Hilfs- und Hauptwicklung sind nicht 
gleich.

Ist ein recht undankbarer Kandidat für sowas. Such die einen mech. 
passenden echten Drehstrommotor, bzw. mach das passend.

Kleine Umrichter (die dann auch direkt funktionieren :-) kosten nicht 
viel. Ohne Lehrgeld in Form von magischem Rauch wirst du nicht 
auskommen...

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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H.Joachim S. schrieb:
> brauchst du 2 mit 90° Phasenverschiebung.

Das hatte ich auch gedacht. Die 90° hast Du wenn
man den Kondensator allein ans Netz klemmst.

Ich habe die Spannungen zwischen N und Hauptwicklung
sowie N und Hilfswicklung gemessen.
Beide haben etwa 230V.
Zwischen den beiden Wicklungen liegen 375V.

Eine LTspice-Simu ergibt eine Phasenverschiebung
von 110°. Also sagen wir mal die bekannten 120°.

Man könnte somit diesen Motor ohne Kondensator
an N, L1, und L2 klemmen.

Ich könnte also zwei Halbbrücken an symmetrischen 325VDC
verwenden. Also minus und plus 325V.

Wie und ob man das mit einem einfachen 325V Zwischenkreis
und drei Halbbrücken (=Drehstromrichter-Brücke) machen kann,
weiß ich im Moment nicht. Muss ich simulieren.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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So wie das momentan aussieht, brauche ich zwei
Halbbrücken an 650VDC Zwischenkreisspannung

Keine Ahnung ob es dafür Treiber gibt.
Sonnst muss ich was basteln.

Zwei Phasen haben natürlich den Vorteil, dass ich
die beiden 1KHz PWM-Pins vom arduino dafür verwenden kann.

Ich glaube, so werde ich das machen.

Mit vier Optokopplern und 1,5VA Printtrafos.
Es sei denn, hier schüttelt noch jemand ein fertiges Modul
aus dem Ärmel …

TLP251 ist schonmal ein Optokoppler mit Gate-Treiber.
FET dazu:
https://de.rs-online.com/web/p/mosfet/6875336/
TO220, isoliert und billig.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> Man könnte somit diesen Motor ohne Kondensator
> an N, L1, und L2 klemmen.

Mach mal, aber nicht hinterher heulen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Aus der W. schrieb:
> So wie das momentan aussieht, brauche ich zwei
> Halbbrücken an 650VDC Zwischenkreisspannung

Nö. Sinnvollerweise benutzt du drei Halbbrücken wie in jedem FU, von 
denen zwei genau gegenphasig arbeiten und die dritte den verschobenen 
Anteil liefert. Dann reichen auch 325V Zwischenkreisspannung.
Wenn du die Tabellen anpasst und den Hilfswicklungsausgang anders 
skalierst, sollte das mit meinem FU funktionieren:
https://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR

von A-Freak (Gast)


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Nur eine Frage: haben Haupt- und Hilfswicklung annähernd gleiche 
Widerstände?

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Matthias S. schrieb:
> Dann reichen auch 325V Zwischenkreisspannung.

Zeige es mir. Habe für V2 diverse Phasenlagen ausprobiert.
Ich bekomme dann nur sehr wenig Spannung für die Hilfswicklung.

A-Freak schrieb:
> haben Haupt- und Hilfswicklung annähernd gleiche
> Widerstände?

Muss ich nochmal aufschrauben und nachmessen.

Gibt es sowas wie den
 http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/irf/ir2104.pdf
auf mit höherer Voffset? 900V wären gut.


LG
old.

: Bearbeitet durch User
von Klaus (Gast)


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A-Freak schrieb:
> Nur eine Frage: haben Haupt- und Hilfswicklung annähernd gleiche
> Widerstände?

Wenn es denn wirklich ein Kondensatormotor ist, sind beide Wicklungen 
gleich. Der hat zwei Hauptwicklungen. Wenn man sie tauscht, läuft der 
Motor andersherum.

MfG Klaus

von MaWin (Gast)


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Klaus schrieb:
> Wenn es denn wirklich ein Kondensatormotor ist, sind beide Wicklungen
> gleich. Der hat zwei Hauptwicklungen. Wenn man sie tauscht, läuft der
> Motor andersherum.

Nein.

Nur wenn es ein Kondensatormotor für beide Drehrichtungen ist, ein 
'umpolbarer' Rollladenmotor o.ä.

Normale Kondensatormotore haben eine schwächere hochohmigere 
Hilfswicklung.

von hinz (Gast)


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MaWin schrieb:
> Normale Kondensatormotore haben eine schwächere hochohmigere
> Hilfswicklung.

Und auch die können beide Laufrichtungen, nur reicht dann kein einfacher 
Umschalter mehr.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Anbei die Simu vom Motor im Betrieb.
Grün Hauptwicklung,
Blau Hilfswicklung,
Rot zwischen Haupt- und Hilfswicklung.

Wenn ich davon Ausgehe, dass die Hilfswicklung
beim Anfahren eine deutlich kleiner Impedanz
als der Kondensator hat, hat man in diesem Moment
die 90° Phasenverschiebung die crazyhorse angesprochen
hat.
Dann hat man auch deutlich weniger Spannung an der Hilfswicklung.

Vielleicht ist das was sich da im Betrieb an der Hilfswicklung
einstellt ja nicht zwingend erforderlich.
Möglicherweise genügen ja die 90° mit kleiner Hilfsspannung
und dürfen auch dauernd anstehen.
Vielleicht muss man die Halbbrücke für den Hilfswickel dann
auch ausschalten. Eine Strommessung wird das zeigen.
Kippt der Motor mit abgeklemmter Hilfswicklung eher?

LG
old.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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A-Freak schrieb:
> Nur eine Frage: haben Haupt- und Hilfswicklung annähernd gleiche
> Widerstände?

Hauptwicklung 70R
Hilfswicklung 130R

Die Laufrichtung ist bei der Dekupiersäge egal.
Aber ich werde sie beibehalten.

LG
old.

von hinz (Gast)


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Matthias S. schrieb:

> Nö. Sinnvollerweise benutzt du drei Halbbrücken wie in jedem FU, von
> denen zwei genau gegenphasig arbeiten und die dritte den verschobenen
> Anteil liefert. Dann reichen auch 325V Zwischenkreisspannung.

Nein, das klappt so nicht.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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hinz schrieb:
> Nein, das klappt so nicht.

Vielleicht doch, wenn man die 3.Halbbrücke nach dem Start
abklemmt. (Tristate-Zustand)

Ich werde mal die Spannung an der Hilfswicklung bei
blockiertem Motor messen.

Aus der W. schrieb:
> Kippt der Motor mit abgeklemmter Hilfswicklung eher?

???
Ich schätze ja.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> Vielleicht doch, wenn man die 3.Halbbrücke nach dem Start
> abklemmt.

Viel Spaß mit dem deutlich kleineren Kippmoment.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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MaWin schrieb:
> Nur wenn es ein Kondensatormotor für beide Drehrichtungen ist, ein
> 'umpolbarer' Rollladenmotor o.ä.

So isses, der ist dann extra so gebaut, damit er in beide Richtungen 
gleich laufen kann. Geht aber stark auf Wirkungsgrad, 
Leistungsgewicht/-volumen. Spielt beim Rollladen kaum ne Rolle, sonst 
schon.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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H.Joachim S. schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Nur wenn es ein Kondensatormotor für beide Drehrichtungen ist, ein
>> 'umpolbarer' Rollladenmotor o.ä.
>
> So isses, der ist dann extra so gebaut, damit er in beide Richtungen
> gleich laufen kann. Geht aber stark auf Wirkungsgrad,
> Leistungsgewicht/-volumen. Spielt beim Rollladen kaum ne Rolle, sonst
> schon.

Der ist nur extra auf billig gebaut, billig einschließlich 
Schalter/Relais für die Ansteuerung.

Umpolen kann man jeden Kondensatormotor bei dem alle vier 
Wicklungsanschlüsse separat herausgeführt sind.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Ich baue jetzt erstmal den Arduino Atmega 328 auf Lochraster.

Über den Rest können wir ja weiter diskutieren.
Für die Lösung mit drei Halbbrücken und 325VDC Zwischenkreisspannung
komme ich mit 3 IR2104 und einmal 12V aus.
Keine Optokoppler und mehrere Printtrafos.

LG
old.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Also für die Drehstrombrücke komme ich mit 325V Zwischenkreisspannung
auf 60V bei 90° Phasenverschiebung.
Ich muss dann 180° und 30° bzw. 330° je nach Laufrichtung einstellen.

Jetzt muss ich prüfen wieviel Spannung im Blockierten Betrieb
an der Hilfswicklung steht.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Besser wäre es etwas Literatur über Induktionsmotoren zu lesen. Das 
hilft ganz enorm sie zu verstehen.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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hinz schrieb:
> Besser wäre es etwas Literatur über Induktionsmotoren zu lesen.

Dann lies mal und berichte.

Aus der W. schrieb:
> Jetzt muss ich prüfen wieviel Spannung im Blockierten Betrieb
> an der Hilfswicklung steht.

Knapp drüber. Sollte also passen.

1x Atmega 328,
3x IR2104
6x Pwr-MOSFET >450V

Das bleibt ja überschaubar.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Schaut mal wie einfach der "Drehstrom-Sketch" ist:
int upin = 9;
int vpin = 10;
int wpin = 11;
int u;
int v;
int w;
int per = 40; //Periodendauer in ms
void setup() {
}
void loop() {
u = 128 +126 * sin(micros() * 6.2832 / per / 1000);                                                           
analogWrite(upin,u);
v = 128 +126 * sin(micros() * 6.2832 / per / 1000 + 2.0944);   // +2PI/3                                             
analogWrite(vpin,v);
w = 128 +126 * sin(micros() * 6.2832 / per / 1000 + 4.1888);   // +4PI/3                                                       
analogWrite(wpin,w);
}
Als Vorlage diente der Pilottongenerator vom CQUAM-Modulator.
Beitrag "I2C "blockiert" Arduino [Endet 31.10.]"

LG
old.

von hinz (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Besser wäre es etwas Literatur über Induktionsmotoren zu lesen.
>
> Dann lies mal und berichte.

Ah, jetzt kommt also der Depp in dir wieder raus.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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hinz schrieb:
> Ah,

der Thread ist dir zu gut. Ja dann trommle mal die
Trolle zusammen und macht ihn wie üblich hier, platt.
Wo bleiben die negativen Bewertungen?
Vielleicht schafft ihr es den in dev/null verfrachten
zu lassen oder gleich zu löschen.

LG
old.

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von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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hinz schrieb:
> Nein, das klappt so nicht.

Ich sehe keinen Grund, warum das nicht gehen sollte. Nehmen wir mal 2 
Ausgänge (immer als Halbbrücke), die genau gegenphasig sind. Damit haben 
wir schon mal die Spannung für die Hauptwicklung. Lasse ich nun den 
dritten Ausgang genau gleichphasig mit meinem 'N' (willkürlich einer der 
ersten beiden Ausgängen) laufen, habe ich null Volt ohne Phasendreh auf 
der Hilfswicklung.

Nun fange ich an, die Phasenlage dieses Ausgangs zu verschieben gegen N 
und bekomme dann eine Hilfsspannung mit beliebigem Phasendreh. 
Unabhängig davon kann ich die Spannung über die ohnehin vorhandene 
Skalierung der Ausgänge einstellen.
Falls es deiner Meinung nach so nicht klappt, würde ich gerne den Grund 
erfahren.

von Harald W. (wilhelms)


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Matthias S. schrieb:

> Nehmen wir mal 2 Ausgänge (immer als Halbbrücke),
> die genau gegenphasig sind.

Nennt man so etwas nicht Vollbrücke?

von hinz (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Nein, das klappt so nicht.
>
> Ich sehe keinen Grund, warum das nicht gehen sollte. Nehmen wir mal 2
> Ausgänge (immer als Halbbrücke), die genau gegenphasig sind. Damit haben
> wir schon mal die Spannung für die Hauptwicklung. Lasse ich nun den
> dritten Ausgang genau gleichphasig mit meinem 'N' (willkürlich einer der
> ersten beiden Ausgängen) laufen, habe ich null Volt ohne Phasendreh auf
> der Hilfswicklung.
>
> Nun fange ich an, die Phasenlage dieses Ausgangs zu verschieben gegen N
> und bekomme dann eine Hilfsspannung mit beliebigem Phasendreh.
> Unabhängig davon kann ich die Spannung über die ohnehin vorhandene
> Skalierung der Ausgänge einstellen.
> Falls es deiner Meinung nach so nicht klappt, würde ich gerne den Grund
> erfahren.

Brechne die Spannung an der "Hilfs"phase!

Wenn man den Motor für diesen Zweck speziell wickeln würde, dann würde 
es klappen.

Nicht ohne Grund bleibt bei Umrichtern für Kondensatormotoren der 
Kondensator dran.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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hinz schrieb:
> Brechne die Spannung an der "Hilfs"phase!

Ich kann bei meinem FU die Spannung an allen Ausgängen gleichzeitig oder 
auch individuell einstellen, wenn ich da ein wenig in der Software 
rummansche.

Ich möchte aber nur wissen, warum das nicht gehen soll, und keine 
Antworten, wie 'brechne das'. Ich weiss, das hinz sehr schreibfaul ist, 
aber manchmal ist es auch übertrieben.

Harald W. schrieb:
> Nennt man so etwas nicht Vollbrücke?

In diesem speziellen Fall - ja. Aber der FU ist ja eigentlich ein 3 
Phasen Lieferant, der 180° Fall somit ein Sonderfall.

von ZUIOPÜ (Gast)


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Aus der W. schrieb:

> Die Laufrichtung ist bei der Dekupiersäge egal.

Das würde ich nicht sagen. Schließlich kann man einen mißlungenen 
Sägeschnitt auf diese Weise wieder rückgängig machen.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Ich habe eben den IR2153D entdeckt.
Den werde ich mir nächste Woche mal kommen lassen.
Da ich nicht 555 erfahren bin, muss ich da etwas
rumprobieren wie man spannungsgesteuerte PWM macht.
Dann ist das Problem mit der niedrigen Arduino PWM Frequenz
gelöst.

LG
old.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Matthias S. schrieb:
> Ich kann bei meinem FU die Spannung an allen Ausgängen gleichzeitig oder
> auch individuell einstellen, wenn ich da ein wenig in der Software
> rummansche.

Also ich komme mit
Beitrag "Re: Arduino Kondensatormotor Drehzahlsteuerung"
0, 180 und 30 bzw. 330 Grad auf 60V an der Hilfswicklung.

Falls Du da eine andere Lösung (Phasenwinkel) hast,
bitte ich um Mitteilung.

Die Frage ist, ob man das für den Betriebszustand so lassen kann.
Oder ob die Spannung an der Hilfswicklung dann höher sein muss
und der Phasenwinkel auf 110 Grad wie beim Kondensatorbetrieb.
Das probiere ich aus. Gibt ja noch die Option Hilfswicklung
abwerfen nach Hochfahren.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Brechne die Spannung an der "Hilfs"phase!
>
> Ich kann bei meinem FU die Spannung an allen Ausgängen gleichzeitig oder
> auch individuell einstellen, wenn ich da ein wenig in der Software
> rummansche.
>
> Ich möchte aber nur wissen, warum das nicht gehen soll, und keine
> Antworten, wie 'brechne das'.

Weil du nur auf 162VAC an der "Hilfs"phase kommst, bei 230VAC an der 
"Haupt"phase. Da sich so ein Motor ganz ähnlich wie ein Trafo verhält...



> Ich weiss, das hinz sehr schreibfaul ist,
> aber manchmal ist es auch übertrieben.

Ich wünsche dir für nur einen Tag meine Gelenkschmerzen.

von hinz (Gast)


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hinz schrieb:
> Weil du nur auf 162VAC an der "Hilfs"phase kommst, bei 230VAC an der
> "Haupt"phase.

Ganz vergessen: dieses Maximum erreicht man bei 45° Phasenverschiebung, 
nicht bei den erwünschten 90°.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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hinz schrieb:
> dieses Maximum

Das ist kein Maximum.
Setze für V2 diverse Phasenlagen ein und probiere es aus.
Beitrag "Re: Arduino Kondensatormotor Drehzahlsteuerung"



LG
old.

von hinz (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> hinz schrieb:
>> dieses Maximum
>
> Das ist kein Maximum.
> Setze für V2 diverse Phasenlagen ein und probiere es aus.
> Beitrag "Re: Arduino Kondensatormotor Drehzahlsteuerung"

Du hast nur mal wieder keine Ahnung. Das ist natürlich nicht das 
Spannungs- oder das Phasenwinkelmaximum, sondern das Drehmomentmaximum, 
bei entspechend gewickeltem Motor.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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hinz schrieb:
> Du hast nur mal wieder keine Ahnung.

Troll dich du Blendgranate. Nicht einen hilfreichen Beitrag
hast Du hier bisher gebracht.

LG
old.

von hinz (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Du hast nur mal wieder keine Ahnung.
>
> Troll dich du Blendgranate. Nicht einen hilfreichen Beitrag
> hast Du hier bisher gebracht.


Nimm besser deine Froschpillen.

von Rechthaber vor dem Herrn (Gast)


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Hinz ist wieder in seinem Element:
Beitrag "Strompreise 2020"

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Rechthaber vor dem Herrn schrieb:
> Hinz ist wieder in seinem Element:
> Beitrag "Re: Strompreise 2020"

Ja. Vermutlich war der in der Szene mal eine große Nummer
und die Moderatoren geben ihm hier sein Gnadenbrot.
Solche Leute gibt es in jedem Forum.

Zum Thema:

Ich habe ohne Kondensator nach Handanwurf gemessen
und dann simuliert.

Es stehen dann etwa 130V an der Hilfswicklung
und zwischen den Wicklungen 230V.
Laut Simu gibt das 75° Phasenverschiebung.

Diese Werte bekomme bekomme ich mit der Drehstrombrücke
bei 325V Zwischenkreisspannung nicht.
Falls mschoeldgen da doch noch eine Lösung kennt,
so möge er mir bitte die erforderlichen Phasenwinkel für
die drei Halbbrücken kundtun. Ich überprüfe das dann
mit LTspice.

Also werde ich die Version mit den zwei Halbbrücken an 650VDC
bauen und die beiden 1KHz PWM-Pins vom Arduino nutzen.

Ich hoffe diese PWM Frequenz lässt sich ohne Drosseln verwenden.
Eure Einschätzung?

Wenn das dann fertig ist, werde ich diese Werte einstellen
und in Reihe mit der Hilfswicklung eine Lampe schalten.
Danach Phasenlage und Spannng im Leerlauf so einstellen,
dass durch die Lampe kein Strom mehr fließt.

Dann sollte das nach meinem heutigen Wissensstand korrekt
eingestellt sein.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Aus der W. schrieb:
> Falls mschoeldgen da doch noch eine Lösung kennt

Ich habe keine Ahnung, ob das eine Lösung für dich ist, aber ich rede 
die ganze Zeit von meinem FU, den man sich hier im Forum runterladen und 
bauen kann. Zufällig läuft auch dieser mit einem Mega328, wie er auf 
Arduino Uno und Due Milanove montiert ist. Siehe den Link in dem 
Beitrag:
Beitrag "Re: Arduino Kondensatormotor Drehzahlsteuerung"

Da ist der Sourcecode bei, du kannst also damit rumexperimentieren. Wie 
die Software funktioniert, steht im Artikel.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Matthias S. schrieb:
> Ich habe keine Ahnung, ob das eine Lösung für dich ist, aber ich rede
> die ganze Zeit von meinem FU,

Dann gib mir doch mal bitte die Phasenwinkel der Halbbrücken mit
denen ich das damit machen kann. Ich meine das geht nicht weil:

>> Ausgangsspannung: regelbar von 0V - 325 Vpp, maximal die vorhandene
>> Zwischenkreisspannung

Die Zwischenkreisspannung ist zu klein. 230VAC hat 650Vpp.
Dein Treiber kann max. 600V. Hat sich damit erledigt.

Und damit:

 Source Code für AVR Studio 4 mit WinAVR

Kann ICH gar nix machen.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> Die Zwischenkreisspannung ist zu klein. 230VAC hat 650Vpp.
> Dein Treiber kann max. 600V. Hat sich damit erledigt.
>
> Und damit:
>
>  Source Code für AVR Studio 4 mit WinAVR
>
> Kann ICH gar nix machen.

Kauf dir einfach eine Puppenstube.

von MaWin (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> Die Zwischenkreisspannung ist zu klein. 230VAC hat 650Vpp

Schon, wenn man aber beide Wicklungsenden über je eine Halbbrücke mit 
Null oder Zwischenkreisspannung verbinden kann, bekommt die Spule 
entweder +325V oder -325V, macht zusammen, oh Überraschung, 650Vpp.

Kein Wunder, dass man aus 230VAC wieder 230VAC machen kann.

Also etwas mehr Nachdenken auf deiner Seite wäre schon gut, wenn du 
einen Kondensatormotor-FU bauen willst.

Jetzt gibt es natürlich das Problem, dass der dritte Anschluss, die 
Hilfswicklung, eher 400V in Bezug auf einen dieser Wicklungsanschlüsse 
sehen will.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Aus der W. schrieb:
> Die Zwischenkreisspannung ist zu klein. 230VAC hat 650Vpp.

Oh Mann, das habe ich gar nicht bedacht:-P Oder doch?
Evtl. fehlen dir da ein paar Grundlagen über Brücken und resultierende 
Spannungen. Und das Kondensatormotoren für 230V AC an 230V AC laufen ist 
nicht wirklich neu.
230V AC sind übrigens 325Vpp und nicht 650.

von hinz (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> 230V AC sind übrigens 325Vpp und nicht 650.

Aua. Da warst du jetzt aber neben der Spur.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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hinz schrieb:
> Aua. Da warst du jetzt aber neben der Spur.

Wiseo denn das?
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0208071.htm

325Vpp * 0,707 = 230Veff
Aber mach mal ruhig. Ich bin hier weg.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Aua. Da warst du jetzt aber neben der Spur.
>
> Wiseo denn das?
> https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0208071.htm
>
> 325Vpp * 0,707 = 230Veff

Bei 325Vp wäre deine Rechnung richtig.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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MaWin schrieb:
> Jetzt ...

Matthias S. schrieb:
> Wiseo ...

Ich habe Euch das doch am Anfang der Beitragsreihe simuliert.
Also was?
Ich baue die zwei Halbrücken an 650V gebaut.
Die Frage ist jetzt nur noch ob es da einen integrierten
Treiber mit mehr als 600V gibt.

LG
old.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Der Atmega 328 ist an Bord und kann über das UNO-Board
ohne Atmega programmiert werden.

Anbei Oszillogramme der PWM-Signale über 15K 100nF
Tiefpässe.

Der Sketch ist für 50Hz. Damit probiere ich erstmal.
int lpin = 5;   // atmega pin 11
int hpin = 6;   // atmega pin 12
int l;
int h;
int per = 20;  //Periodendauer in ms
void setup() {
}
void loop() {
l = 128 +126 * sin(micros() * 6.2832 / per / 1000);                                                           
analogWrite(lpin,l);
h = 128 + 71 * sin(micros() * 6.2832 / per / 1000 + 1.31);   // 75*2*PI/360  für 75Grad                                          
analogWrite(hpin,h);
}

Damit probiere ich erstmal.
Und ja, das ist der komplette Sketch dafür.

LG
old.

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Lässt sich der "N" im Motor nicht auftrennen? Dann könnte man den Motor 
mit 2 Vollbrücken aus 325V Zwischenkreis betreiben.

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rµ schrieb:
> Lässt sich der "N" im Motor nicht auftrennen? Dann könnte man den Motor
> mit 2 Vollbrücken aus 325V Zwischenkreis betreiben.

Nein, lässt er sich nicht.
Ich habe auch kein Problem mit 650VDC vorallem deshalb,
weil N und 0V verbunden sein können und ich symmetrische
325V bekomme.

Die Induktivität der Hauptwicklung beträgt 485mH.
Mit 1KHz komme ich nicht wirklich hin, ca. 30var.

Ich habe etwas absolut geniales gefunden:
https://arduino.stackovernet.com/de/q/8407#25623
Der Mensch ist ein Zauberer! Hat mein größtes Problem gelöst. :-)
Da das für zwei Pins geht, passt das genau für meine
Anwendung mit zwei Halbbrücken. Glück gehabt.
int lpin = 9;   // atmega pin 15
int hpin = 10;   // atmega pin 16
int l;
int h;
int per = 20;  //Periodendauer in ms
void setup() {
     // Configure Timer 1 for PWM @ 25 kHz.
     TCCR1A = 0;      // undo the configuration done by...
     TCCR1B = 0;      // ...the Arduino core library
     TCNT1 = 0;      // reset timer
     TCCR1A = _BV(COM1A1) // non-inverted PWM on ch. A
         | _BV(COM1B1) // same on ch; B
         | _BV(WGM11); // mode 10: ph. correct PWM, TOP = ICR1
     TCCR1B = _BV(WGM13)  // ditto
         | _BV(CS10);  // prescaler = 1
     ICR1  = 320;     // TOP = 320

     // Set the PWM pins as output.
     pinMode( 9, OUTPUT);
     pinMode(10, OUTPUT);
}
// PWM output @ 25 kHz, only on pins 9 and 10.
// Output value should be between 0 and 320, inclusive.
void analogWrite25k(int pin, int value)
{
     switch (pin) {
       case 9:
         OCR1A = value;
         break;
       case 10:
         OCR1B = value;
         break;
       default:
         // no other pin will work
         break;
     }
}
void loop() {
l = 160 +158 * sin(micros() * 6.2832 / per / 1000);                                                           
analogWrite25k(lpin, l);
h = 160 + 89 * sin(micros() * 6.2832 / per / 1000 + 1.31);   // 75*2*PI/360  für 75Grad                                          
analogWrite25k(hpin, h);
}

Jetzt habe ich 25KHz PWM. OK, 5KHz oder 6KHz hätte ich mir
gewünscht. Aber mit MOSFET ist auch das zu schaffen.

LG
old.

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Mir ist etwas neues eingefallen, wie ich die 1KHz doch nutzen
kann.

Und zwar, wenn ich während der positiven Halbwelle nur den
"oberen" Schalttransistor  der Halbbrücke ansteuere und während
der negativen nur den unteren.

Damit senke ich die Belastung durch die Schaltfrequenz ganz
erheblich und kann eine niedrige PWM-Frequenz nutzen.

Und um die Totzeit brauche ich mich dann nicht zu kümmern.

Anbei ein paar Oszillogramme. Der Ausgang vom NAND 74LS00
wird die LEDs in den Treiber-ICs ansteuern, aktiv LOW.

Wunderbar, wird ja besser als gedacht. :)

Hier noch der Sketch 20200216e dafür:
int enlppin = 2;  // atmega pin 4
int enlnpin = 3;  // atmega pin 5
int enhppin = 4;  // atmega pin 6
int lpin = 5;     // atmega pin 11
int hpin = 6;     // atmega pin 12
int enhnpin = 7;  // atmega pin 13
int l;
int h;
int per = 20;  //Periodendauer in ms
void setup() {
pinMode(enlppin,OUTPUT); 
pinMode(enlnpin,OUTPUT); 
pinMode(enhppin,OUTPUT);
pinMode(enhnpin,OUTPUT);
}
void loop() {
l = 128 +126 * sin(micros() * 6.2832 / per / 1000);
if(l > 158){digitalWrite(enlppin,HIGH);} 
  else{digitalWrite(enlppin,LOW);}
if(l <  98){digitalWrite(enlnpin,HIGH);} 
  else{digitalWrite(enlnpin,LOW);}                                                           
analogWrite(lpin,l);
h = 128 + 71 * sin(micros() * 6.2832 / per / 1000 + 1.31);   // 75*2*PI/360  für 75Grad 
if(h > 145){digitalWrite(enhppin,HIGH);} 
  else{digitalWrite(enhppin,LOW);}
if(h < 111){digitalWrite(enhnpin,HIGH);} 
  else{digitalWrite(enhnpin,LOW);}                                         
analogWrite(hpin,h);
}

LG
old.

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Habe bei RS nach Opto-Treibern und FETs geschaut:
https://de.rs-online.com/web/p/optokoppler-ics/8649136/
https://de.rs-online.com/web/p/mosfet/7919324/
https://de.rs-online.com/web/p/mosfet/1109088/

IPA90R340C3XKSA1 Super Transistor und preiswert.
Ich freue mich drauf.

LG
old.

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Aktualisierung 17.2.20

Neue Ansteuerung, das PWM Signal muss nicht mehr invertiert werden.
Deshalb ist das XOR jetzt weg. Mit dem 74S00 werde ich die
Optos ansteuern.

Ich bin jetzt mal ganz mutig und verlasse mich darauf, dass
der Arduino nie beide MOSFETs in einer Brücke gleichzeitig
durch schaltet. Falls es da begründete Einwände gibt, mache ich
noch eine Hardware-Verriegelung mit Gattern.

Hier die aktuelle Weichware 20200217g mit Poti zur Drehzahleinstellung:
int potipin = A5; // atmega pin 28 Poti Schleifer 
int enlppin = 2;  // atmega pin 4
int enlnpin = 3;  // atmega pin 5
int enhppin = 4;  // atmega pin 6
int lpin = 5;     // atmega pin 11
int hpin = 6;     // atmega pin 12
int enhnpin = 7;  // atmega pin 13
bool enlp;        // enable Phase positive Halbwelle
bool enln;        // enable Phase negative Halbwelle
bool enhp;        // enable Hilfsphase positive Halbwelle
bool enhn;        // enable Hilfsphase negative Halbwelle
int l;            // Sinus Phase 0...255
int h;            // Sinus Hilfsphase 0...255
int per = 25;     //Periodendauer in ms
int spg;
int spgvor;
int hspg;
bool dis;
void setup() {
pinMode(enlppin,OUTPUT); 
pinMode(enlnpin,OUTPUT); 
pinMode(enhppin,OUTPUT);
pinMode(enhnpin,OUTPUT);
}
void loop() {
spg = analogRead(potipin);
spg /= 4;                      // Berechnung der Spannung 0 ... 255
spg += 10;                     // 10 Punkte dazu, damit man am Rechtsanschlag sicher auf 255 kommt
if(spg < 25){spg = 25;}        // Mindestdrehzahl
if(spg >= 255){spg = 255;}     // Höchstdrehzahl
if(spg != spgvor){dis = HIGH;} // disable bei Wertänderung Anfang
  else{dis = LOW;} 
spgvor = spg;                  // disable bei Wertänderung Ende       
per = 5100 / spg;              // Berechnung der Periodendauer
hspg = (spg * 10 /17);         // Berechnung der Hilfsspannung 
l = 128 + 126 * sin(micros() * 6.2832 / per / 1000);  // Sinusberechnung Phase
if(l > 218 && !dis && !enln){enlp = HIGH; digitalWrite(enlppin,HIGH);} 
  else{enlp = LOW; digitalWrite(enlppin,LOW);}
if(l <  38 && !dis && !enlp){enln = HIGH; digitalWrite(enlnpin,HIGH);} 
  else{enln = LOW; digitalWrite(enlnpin,LOW);}                                                           
analogWrite(lpin,spg);
h = 128 + 126 * sin(micros() * 6.2832 / per / 1000 + 1.31);   // Sinusberechnung Hilfsphase 
if(h > 218 && !dis && !enhn){enhp = HIGH; digitalWrite(enhppin,HIGH);} 
  else{enhp = LOW; digitalWrite(enhppin,LOW);}
if(h < 38 && !dis && !enhp){enhn = HIGH; digitalWrite(enhnpin,HIGH);} 
  else{enhn = LOW; digitalWrite(enhnpin,LOW);}                                         
analogWrite(hpin,hspg);
}
Laut Oszilloskop sollte das so laufen.

Weiteres dann, wenn der Leistungsteil aufgebaut ist.
Die Komponenten habe ich heute bestellt.

Ich versuche im Leisungsteil mit einem Printtrafo auf der
negativen Schiene auszukommen. Für die positive Schiene
mache ich die Schaltung mit Diode und Kondensator um die
Betriebsspannung für die highside Opto-Treiber zu bekommen.
Mal sehen ob das klappt. Sonnst brauche ich noch zwei Printtrafos.

LG
old.

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Ich habe mich für die Printtrafos entschieden.
Die FOD3180 sind mächtige Treiber, die auch in STBY
einige mA benötigen. Aufgrund meiner Ansteuerung
gibt es Pausenzeiten, die ich nicht mit einem Kondensator
über den Drehzahlvariationsbereich überbrücken kann.
Die Versorgung über Widerstände ist verlustiger als die
Printtrafos. So habe ich eine saubere, definierte und
permanente Versorgung der Treiber.

Aus der W. schrieb:
> Falls es da begründete Einwände gibt

Die Arduino Ausgänge sind beim Einschalten in einem
Tristate-Modus. Der TTL-Eingang vom 74S00 ist dann
HIGH und Exitus.
Ich habe an den Pins 2; 3; 4; 7; 470R nach GND angebracht
um da einen LOW-Pegel zu bekommen.
Müsste so funktionieren.

Die Opto-Leds bekommen 4V aus einem Emitterfolger mit einem
BD238. Über 180R gehen sie dann zu den jeweiligen Ausgängen
des 74S00. So ist der Totem-Pole-Ausgang auch in der Lage
die LEDs stromlos zu schalten. Der Ein-Strom beträgt ca. 12mA
und ist damit im grünen Bereich.

LG
old.

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Ich habe einem Kondensatormotor experimentiert

Nach heutigem Stand hat der Kondensator zwei Aufgaben:

1. Beim Anlauf einen 90° Phasenverschobenen Strom bereit
zu stellen. (Sofern die Wicklungen tatsächlich im rechten
Winkel zueinander angeordnet sind.)
So findet man das überall erklärt.


2. Blindleistungskompensation im Betrieb.

Letzteres ist entscheidend für den Wert des Betriebskondensators.
Deshalb nimmt man da nicht irgendeinen Wert.
Man kann den Betriebskondensator ermitteln, indem man im Leerlauf
damit den niedrigsten Strom einstellt.

Die seltsamen Phasenwinkel, die ich ermittelt habe, kommen
deshalb zustande.

Ich denke, dass ich mit dem Inverter ein höheres Drehmoment
erhalte als mit Kondensator. Also die Nachteile, die ein
Kondensatormotor gegenüber einem Drehstrommotor hat,
ausgleiche.

LG
old.

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Läuft :)))

LG
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Zum Anlaufen braucht man die 90°.
Im Betrieb lässt sich der Strom durch die Hilfswicklung
bei etwa 120° zu Null bringen.

Die Passende Spannung und Phasenlage nachzuführen, ist
nicht ganz trivial.

Aber aufgrund meiner Art der Ansteuerung kann sich eine höhere
selbst erregte Spannung ungehindert ausbilden.
Es genügt
 hspg = (spg * 10 / 38);          // Berechnung der Hilfsspannung  
230V / 3,8 = 60V mit 90° Phasenverschiebung dauerhaft anzulegen.

Die Sinusberechnung habe ich rausgeworfen. Es gibt in dem
Sinus Phasensprünge die den Motor unruhig laufen lassen.
Als Zeitgeber verwende ich jetzt einen Multivibrator.

  mvist = micros();                                              
  if(mvist - mvstart >= (500 * per)){mvstart = mvist;
    if(mv == LOW){mv = HIGH;}
    else {mv = LOW;}} 

Auch der läuft mit millis() nicht sauber, deshalb habe ich auf
micros() umgestellt. Damit bin ich zufrieden.

Problematisch war auch das Poti über analogRead. Es kann passieren,
dass man zwischen zwei Werten steht und der Wert flattert.
Auch das macht sich als Ruckeln im Motor bemerkbar.
Das habe ich so gelöst, dass der Wert erst dann gelesen wird,
wenn das Poti sich zwei Ziffern nach oben oder unten bewegt hat:
  void drehzahlspannung(){
  wert = (analogRead(potipin)) / 4 + 10;
  if(wert < 25){wert = 25;}        // Mindestdrehzahl
  if(wert >= 255){wert = 255;}     // Höchstdrehzahl      
  per = 5100 / wert;              // Berechnung der Periodendauer
  spg = 153 + 10 * wert / 25;           // Berechnung der Spannung 
  hspg = (spg * 10 /38);          // Berechnung der Hilfsspannung   
  }
void loop() { 
  poti = (analogRead(potipin)) / 4 + 10;
  if(poti < 25){poti = 25;}     
  if(poti >= 255){poti = 255;}     
  if((poti >= wert + 2) || (poti <= wert - 2)) 
    {drehzahlspannung(); dis = HIGH;}
    else{dis = LOW;}

Auch die Berechnung Des Spannungsabfalls über die Frequenz
für ein konstantes Moment ist optimiert.

...

LG
old.

Beitrag #6151510 wurde von einem Moderator gelöscht.
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Fernbedienungs-Reparateur schrieb im Beitrag #6151510:
> Gleich kommt wieder ein Spezialist

Ich glaube die sind gerade im Ignorier-Modus.

im Anhang der aktuelle Sketch.
Ich bin so zufrieden, dass ich mir danach noch einen Inverter
für meine Ständerbohrmaschine baue.
Dann muss ich keinen Riemen mehr umlegen und kann damit
bequem Gewinde schneiden …

Momentan habe ich diese
https://de.rs-online.com/web/p/mosfet/7919324/
FETs drin. 33R vor dem Gate, die werden nicht mal warm.
Auch nicht bei blockiertem Motor.
Einen Kurzschluss darf ich aber nicht machen …
Nach jedem Softwareupdate kontrolliere ich vorher die
Ansteuerung und nehme die Zwischenkreisspannung vom Stelltrafo.
Bisher gab es keine Toten. Klopf auf Holz.

LG
old.

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Eben habe ich den Inverter an der Dekupiersäge angeklemmt.

Leider ist sie nicht von selbst angelaufen.
Ich war schon ganz gefrustet.
Witzigerweise tut sie das mit Kondensator
auch bei niedrigen Drehzahlen!
Siehe Foto.
Ich vermute, das liegt an meiner Impulsform.
Gut so.

Für die Säge genügt erstaunlicherweise Wechselstrom,
also eine einzige Halbbrücke.
Das macht den Inverter dann sehr einfach und kleiner.
Da bekomme ich alles bequem auf eine Europakarte.

Nicht desto trotz werde ich mal die Spannung für die
Hilfswicklung größer machen und schauen ob er dann
anläuft. Vielleicht liegt es ja daran.

Noch ein Phänomen ist mir aufgefallen:
Ich messe an der Hauptwicklung 270V RMS.
Auch als Anwurfmotor.
Keine Ahnung warum ich da mehr Spannung bekomme
als mit einer Glühlampe als Last.
Aber das soll mir Recht sein, verringern lässt sich die
Spannung immer.
Ich prüfe das nochmal an dem anderen Motor.

Nachschrift:

Jubileee

Mit deutlich höherer Spannung an der Hilfswicklung
läuft er an. Auch im Zeitlupentempo, wo er mit Kondensator
nicht anläuft.

Ich werde den Strom durch die Hilfswicklung messen und
prüfen welche Spannung zum sicheren Anlaufen nötig ist.

:)))


LG
old.

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Das ist ein ganz wunderbares Arbeiten mit der Säge so.
Es gibt übrigens eine Drehzahl, da kommt der Werktisch
in Resonanz. Die sollte man nicht einstellen.

Ich glaube ich brauche einen Bremschopper.

Für die Hilfsspannung werde ich einen Trimmer anbringen.
Den dreht man so weit auf, dass der Motor anläuft und gut ist.
So muss man nicht immer den Sketch anpassen.

Jedenfalls ein sehr erfolgreicher Abend.

Morgen säge ich mit langsamer Drehzahl am Kunststoff-
Gehäuse für den Umrichter …


LG
old.

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Ich habe zu wenig Zwischenkreiskapazität.

Die Zwischenkreisspannung wird schon im Langsambetrieb
zu hoch. (Vom Bremsen ganz zu schweigen.)
Mit Oszilloskop dran, traut man sich ja nicht mal
am Poti langsam zu drehen.
Ich habe an der positiven Hälfte des Zwischenkreises
gemessen.
Zum Glück habe ich nicht mit einer Kreissäge experimentiert ...

Jetzt weiß ich, weshalb solche Inverter bei schlappen
Zwischenkreiskondensatoren sich ausklinken oder  gar
durchlegieren.

Ich muss dem Arduino auf jeden Fall mitteilen,
wenn die Zwischenkreisspannung 750V überschreitet.
TL431 und Optokoppler.

LG
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So sieht das schon besser aus.
Je 500µF parallel zu den 150µF. Das reicht erstmal zum Arbeiten.
Vielleicht bekomme ich ja noch mehr Kapazität unter.

Ich muss softwareseitig die Poti Einstellung
verlangsamen, so ist auch das Bremsproblem gelöst
und ich komme ohne Bremschopper aus.

LG
old.

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Mit der Langsamen Drehzahl kann ich endlich damit Kunststoff
sägen. Im Bild habe ich den Gehäuseboden damit ausgesägt.
:)))

In eingebautem Zustand kann ich ganz bequem auf beiden Seiten
der Leiterplatte arbeiten. Später kommt unten noch eine
Bodenplatte drunter. Übrigens gibt es beim Obi jetzt
Kunststoffschrauben und Muttern zum anschrauben der Leiterplatte.

LG
old.

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