Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Elektronikentwurf Motorsteuerung


von Stefan B. (stefan_b278)


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Wie man im Schaltplan sieht habe ich vor für die Garage eine neue 
Elektronik zu erstellen. Die jetzige Lösung mit dem vorhandenen Trafo 
braucht ca. 15 W im Standby (!).

Deshalb:
A) Separate Stromversorgung auf der Platine für ein Funkmodul (12V) und 
den Controller (5V für Atmega8 z.B.)

B) Der vorhandene Trafo (mit einem Gleichrichter und Kondensator) wird 
über einen Triac nur angeschalten, wenn der Motor laufen soll. Vorher 
wird eins der beiden Motorsteuerrelais umgeschalten und dann erst das 
Mosfet ein.

Bei erreichen einer der Endschalter, drücken der Tasten oder Überstrom 
wird gleichzeitig das Triac abgeschalten und das entspr. Relais fällt 
ab, schließt den Motor kurz und bremst ihn so (Mosfet muss an bleiben).

C) Die Überlastsicherung ist so ein thermischer Schalter mit kleinem 
Stift, der original eingebaut war und ich auch so lassen würde.

D) Strommessung über den Shunt und PWM-Steuerung über den Mosfet kann 
ich noch vorsehen

Frage: Braucht es da noch irgendwelche Schutzdioden (ausser natürlich 
die Freilaufdioden an den Relais) oder z.B. einen Widerstand für den 
Motor?
Auf der Originalplatine war glaub ich ein großer langer 
Keramikwiderstand in Reihe zum Motor. Die Leistung weiß ich nicht genau, 
schätze aber er braucht so ca. 3-5 A im Betrieb. Auf dem Typenschild des 
ganzen Geräts steht max. 300 VA drauf.

von hinz (Gast)


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Stefan B. schrieb:
> Die jetzige Lösung mit dem vorhandenen Trafo
> braucht ca. 15 W im Standby (!).

Wie gemessen?

von Frederic S. (Gast)


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Dem Triac könntest Du einen Varistor als Überspannungsschutz gönnen, dem 
Mosfet würde eine Freilaufdiode gut tun.

Ist es Absicht, dass Du mit dem Mosfet die Drehzahl nur in eine 
Drehrichtung des Motors steuern kannst?

Hast Du überlegt wie Du die Spannung am Shunt auswerten willst? Es 
könnte einfacher sein, wenn der Shunt vor den Relais ist.

von foobar (Gast)


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> Es könnte einfacher sein, wenn der Shunt vor den Relais ist.

der MOSFET auch.

Btw, der Kondensator ist falsch rum.

von Stefan B. (stefan_b278)


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hinz schrieb:
> Stefan B. schrieb:
>> Die jetzige Lösung mit dem vorhandenen Trafo
>> braucht ca. 15 W im Standby (!).
>
> Wie gemessen?

Mit einem Voltcraft Energy Monitor 
3000.(https://www.elektrojournal.at/elektrojournal/conrads-eigenmarken-stehen-unter-strom-messgeraet-holt-sich-sieger-pokal-im-test-38363)

Der Trafo ist auch mehr als warm..

Korrigierter Schaltplan (nur ein Vorentwurf) ist dabei.
Wie ich den Varistor, den Shunt und den Mosfet genau anschließe 
entscheide ich dann im Schaltplan von der Platine. Da muss ich mich noch 
genau einlesen.

Fehlt da nicht noch ein größerer Kondensator vor dem Motor wegen der 
PWM?
Entstört wird der Motor noch mit Ferritkernen und Kondensatoren am 
Anschluß.
Vielen Dank für die bisherigen Antworten!

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Stefan B. schrieb:
> Mit einem Voltcraft Energy Monitor 3000.

> Der Trafo ist auch mehr als warm..

Da wärs doch sinnvoll nur den Trafo zu ersetzen, und zwar durch einen 
guten Ringkerntrafo. Die haben in der wohl nötigen Baugröße 
Leerlaufverluste unter 1W.

von Timo N. (tnn85)


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hinz schrieb:
> und zwar durch einen
> guten Ringkerntrafo

Ist das allgemeingültig bzw. liegt das an der Geometrie (weniger 
Streuverluste?) ?

von Stefan F. (Gast)


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Timo N. schrieb:
> Ist das allgemeingültig bzw. liegt das an der Geometrie (weniger
> Streuverluste?) ?

Ja (allgemeingültig), ja (liegt an der Geometrie) und ja (weniger 
Streuverluste).

Mit schlechtem Material kann man natürlich auch einen Rinkerntrafo 
versauen, aber davon wollen wir mal nicht ausgehen.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Mit schlechtem Material kann man natürlich auch einen Rinkerntrafo
> versauen, aber davon wollen wir mal nicht ausgehen.

Naja, aber wie sparsam die Windungszahl dimensioniert ist und das 
Material knapp an der Sättigung betrieben wird ist doch nicht von der 
Kernform abhängig!? Oder sind die Ringkernbauer da grundsätzlich 
"seriöser"?

von Stefan F. (Gast)


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Sicher, es kommt auch auf die richtigen Mengen-Verhältnisse an.

Wenn man normale Eckige Transformatoren mit Ringkerntrafos vergleicht 
und sonst alles andere gleich gut auslegt, dann sind die Ringkerntrafos 
auf jeden Fall besser.

von MaWin (Gast)


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Stefan B. schrieb:
> Wie ich den Varistor, den Shunt und den Mosfet genau anschließe
> entscheide ich dann im Schaltplan von der Platine. Da muss ich mich noch
> genau einlesen.

Ganz einfach: Gar nicht.

Was soll der MOSFET, der TRIAC und die Relais ?

Das ist dreifach gemoppelt.

Schalte die Motordrehrichtung per Relais, nud schalte dann den Trafo ein 
per Relais.

Ja, es funkt ordentlich wenn das Relais den Trfao bei laufenden Motor 
abschaltet, aber ein Garagentor ist jetzt, selbst wenn es 4 mal pro Tag 
läuft, aber es wird dein Relais nicht killen.

Aber ein Relais hält die Spanungen wenigstens aus, ein TRIAC zerplatzt, 
ein MOSFET noch schneller.

Dann bleibt nur eine Elektronik die den Motorstrom und die Endschalter 
überwacht, vermutlich funkgesteuert und versorgt aus einen Sparnetzteil.
Mein Geragentoröffner steuert noch eine Glühlampe.

von Stefan B. (stefan_b278)


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MaWin schrieb:

Das Prinzip K.I.S.S. ist auch mein Favorit, nur die PWM-Steuerung wäre 
gut weils beim Starten ziemlich ruckelt. Wenns nicht hinhaut kann ich 
immer noch eine fette Brücke einlöten ;)

> Aber ein Relais hält die Spanungen wenigstens aus, ein TRIAC zerplatzt,
> ein MOSFET noch schneller.

Welche Relais kannst du denn empfehlen? Printmontage, mit 24V DC 
Spulenspannung, 1 Wechsler?
Wie müsste da ein "Schutzschaltung" für die Kontakte aussehen, damit die 
nicht so leiden (Einmal für 230V und einmal für 24V)?

Edit: Hier was gefunden:
https://forum.arduino.cc/index.php?topic=179183.0

: Bearbeitet durch User
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