Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kondensator als Batterie


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von Werner H. (wernerli)


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Hallo Zusammen,
mein Projekt 'elektr. Späeabsaugung-Luftschieber' geht in die nächste 
Runde.
Es soll nun jeweils ein 12V Getriebemotor mit Spindel dafür sorgen, dass 
die Schieber geöffnet und geschlossen werden. Der Öffnungs-und 
Schließvorgang dauert max. 2 Sec. Das Öffnen ist einfach zu 
bewerkstelligen, das vorhandene 30W-Netzteil liefert dazu genügend 
Strom. Der Motor braucht dazu max. 2,3 A und wird über einen Endschalter 
ausgeschaltet, während das Netzteil weiter Strom liefern kann(solange zB 
die Kreissäge läuft). Nun soll ja aber nach Ende der 
Netzteil-Stromversorgung der Schieber wieder schließen und da dachte ich 
an die Möglichkeit, den Motor für diese ca. 2 Sec. von einem Kondensator 
zu speisen.
Ist so etwas realistisch? Und wie sähe so etwas dann aus? Welche 
Bauteile wären da notwendig?

Vielen Dank schon mal, lG, W.

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von hinz (Gast)


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Werner H. schrieb:
> den Motor für diese ca. 2 Sec. von einem Kondensator
> zu speisen.

Das wird ein teurer Spaß.

von Nickel (Gast)


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Werner H. schrieb:

>  Späeabsaugung

Was ist das?

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Nickel schrieb:
> Werner H. schrieb:
>
>>  Späeabsaugung
>
> Was ist das?

Das fehlende N kann man sich denken.


Nur mal so Überschlagshalber:

2.5A für 2s sind 5As, sind bei 12V ~500mF. Klingt jetzt nicht soooo 
utopisch.

von Werner H. (wernerli)


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Nickel schrieb:
> Werner H. schrieb:
>
>>  Späeabsaugung
>
> Was ist das?

Ein Tippfehler.
Eine Späneabsaugung bewerkstelligt den Abtransport von Säge- Hobel- oder 
anderen Spänen oder auch von Schleifstaub...

von Nickel (Gast)


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Werner H. schrieb:
> Späneabsaugung

Ok, danke! Selbst dieses Wort ohne Erklärung hat bei mir nicht den 
gewünschten Erfolg gehabt. Späneabsaugung.. wieder was gelernt :-)

von Egon D. (egon_d)


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Werner H. schrieb:

> [...] 12V [...] max. 2 Sec. [...] max. 2,3 A
W = U * I * t 
  = 12V * 2.3A * 2s 
  = 27.6W * 2s 
  = 55.2Ws

> da dachte ich an die Möglichkeit, den Motor für diese
> ca. 2 Sec. von einem Kondensator zu speisen.
 
W = 1/2 * C * U^2 
C = (2*W)/U^2 
  = 110Ws / (300V)^2 
  = 0.00122F 
  = 1200µF 

> Ist so etwas realistisch?

Sicher, warum nicht.


> Und wie sähe so etwas dann aus? Welche Bauteile wären
> da notwendig?

Naja, möglich wäre z.B. ein Elko 1500µF/450V als Speicher
und ein Weitbereichsnetzteil.
Es genügt, den Elko auf halbe Spannung zu entladen; dann
hat man schon 3/4 der Energie entnommen.

von hinz (Gast)


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Sebastian R. schrieb:

> Nur mal so Überschlagshalber:
>
> 2.5A für 2s sind 5As, sind bei 12V ~500mF. Klingt jetzt nicht soooo
> utopisch.

Der Motor wird aber schon lange bevor der Elko leer ist stehen bleiben.

Das läuft ehr auf 2-3F raus, also mehrere von den Pötten für die 
Autodröhnspinner.

von Egon D. (egon_d)


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Sebastian R. schrieb:

> 2.5A für 2s sind 5As, sind bei 12V ~500mF. Klingt
> jetzt nicht soooo utopisch.

Geht auch.

Dritte Varianten wäre ein 400F/2.3V und ein Aufwärts-
wandler dahinter.

von hinz (Gast)


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Denkt doch auch mal an den Anlaufstrom des Motors!

von ● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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hinz schrieb:
> Denkt doch auch mal an den Anlaufstrom des Motors!

und dann auch noch "wie herum"
geöffnet und geschlossen wird.
ist das Öffnen mechanisch leichter als das schliessen?

wie ist das jetzt genau angedacht?

"Schieber" also "Schiebetür"?
Die könnte jetzt z.B. nach unten mit der Schwerkraft
öffnen und nach oben schliessen.
Dann wird das Schliessen mehr Strom benötigen als das Öffnen.

Oder wird das so eine Drehklappe?

von Egon D. (egon_d)


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hinz schrieb:

> Denkt doch auch mal an den Anlaufstrom des Motors!

Bei passender Bezahlung denke ich sogar an die Farbe
der Kontrollleuchten und das Gehäusedesign...


Hier handelt es sich aber um eine ABSCHÄTZUNG
der MACHBARKEIT .

von Erwin E. (kuehlschrankheizer)


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Wenn du SuperCaps nimmst, sollte das gehen.

Ich betreibe zwar keinen Motor, aber Zugmagnete mit SuperCaps. Das 
funktionert sehr gut! Mit 5 SuperCaps á 8F die in Reihe geschaltet sind, 
kann ich ein Magnetschloss 12V/2,5A etwa 20 mal für jeweils 0,1s 
auslösen, dann ist die Spannung an den Caps auf 7V abgesunken.
Das würde auch für deinen Motor annähernd reichen, denke ich. Allerdings 
würde ich für deinen Fall sicherheitshalber mehr Kapazität einplanen, 
eher 5F als die 1,6F, die ich nutze. Beim Landen ans Balancing denken!

von ● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Egon D. schrieb:
> Hier handelt es sich aber um eine ABSCHÄTZUNG
> der MACHBARKEIT .

Machbar sollte auf jeden Fall ein Motor sein, der
an einem Akku hängt und per Endschalter abgeschaltet wird.

Bleigel mit Laderegler. Der wird immer dann geladen,
wenn de Mascheng an ist.

von Egon D. (egon_d)


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● J-A V. schrieb:

> Egon D. schrieb:
>> Hier handelt es sich aber um eine ABSCHÄTZUNG
>> der MACHBARKEIT .
>
> Machbar sollte auf jeden Fall ein Motor sein,
> der an einem Akku hängt und per Endschalter
> abgeschaltet wird.

Das entspricht nur nicht der Fragestellung des TO.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Sebastian R. schrieb:
> 2.5A für 2s sind 5As, sind bei 12V ~500mF. Klingt jetzt nicht soooo
> utopisch

Allerding soll der Kondensator nicht auf 0 entladen werden, sondern 
sagen wir von 15V auf 10V. Macht (bei 2.5A mittlerem Strom) 1 Farad.

Wenn man nicht gerade auf ein Fake-Produkt reinfällt, könnten 
ausgediente Elkos aus Car-HiFi Anlagen eine Lösung sein.

von ● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Egon D. schrieb:
> Das entspricht nur nicht der Fragestellung des TO.

achwasnichtgar...

Das ist aber deutlich sicherer.
ein kleiner unerwarteter mech Widerstand und der Kondensator
ist leer, weil der Schieber doch ein Sekündchen länger
zum Dichtfahren benötigt.
Und dann steht der Schieber auf "halb Acht".

von Harald W. (wilhelms)


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Werner H. schrieb:

> Das Öffnen ist einfach zu
> bewerkstelligen, das vorhandene 30W-Netzteil liefert dazu genügend
> Strom. Der Motor braucht dazu max. 2,3 A und wird über einen Endschalter
> ausgeschaltet, während das Netzteil weiter Strom liefern kann(solange zB
> die Kreissäge läuft). Nun soll ja aber nach Ende der
> Netzteil-Stromversorgung der Schieber wieder schließen und da dachte ich
> an die Möglichkeit, den Motor für diese ca. 2 Sec. von einem Kondensator
> zu speisen.

Das heisst, es ist Netzspannung vorhanden? Dann würde ich einfach
mit dem Endschalter an der "Geschlossen-Position" nicht den Motor
sondern den Netzanschluss des vorhandenen 30W-Netzteils abschalten.

von Horst S. (petawatt)


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Warum nicht über kleine Relaisschaltung mit Nachlauf-Zeitrelais lösen? 
Die Kreissäge wird über Schütz sofort und der Getriebemotor incl. der 
Netzspannung verzögert abgeschaltet.
Grüße von petawatt

von Werner H. (wernerli)


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Erwin E. schrieb:
> Wenn du SuperCaps nimmst, sollte das gehen.
>
> Ich betreibe zwar keinen Motor, aber Zugmagnete mit SuperCaps. Das
> funktionert sehr gut! Mit 5 SuperCaps á 8F die in Reihe geschaltet sind,
> kann ich ein Magnetschloss 12V/2,5A etwa 20 mal für jeweils 0,1s
> auslösen, dann ist die Spannung an den Caps auf 7V abgesunken.
> Das würde auch für deinen Motor annähernd reichen, denke ich. Allerdings
> würde ich für deinen Fall sicherheitshalber mehr Kapazität einplanen,
> eher 5F als die 1,6F, die ich nutze. Beim Landen ans Balancing denken!

Hallo Erwin,
danke für den Beitrag!
Wie funktioniert 'balancing' ?

von Erwin E. (kuehlschrankheizer)


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Werner H. schrieb:
> Wie funktioniert 'balancing' ?

Siehe Anhang. Die mittleren Abgriffe gehen zum ADC, die brauchst du 
eigentlich nicht.
Funktionieren tut das, weil jede Balancerstufe sich wie eine (fast) 
ideale Z-Diode verhält. Bei 2,8V wird die 'Z-Diode' sehr niederohmig und 
leitet den gesamten Ladestrom um den Kondensator herum. Dieser Strom 
muss allerdings in Wärme umgesetzt und abgeführt werden. Ich habe 
absichtlich einen größeren Darlington genommen statt eines kleineren 
Transistors plus Heizwiderstand, weil das so billiger bei JLC gefertigt 
wird.

von Erwin E. (kuehlschrankheizer)


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von Wolfgang (Gast)


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Sebastian R. schrieb:
> 2.5A für 2s sind 5As, sind bei 12V ~500mF. Klingt jetzt nicht soooo
> utopisch.

Wenn der Motor mit 2V noch vernünftig läuft, magst du Recht haben.
Hast du dir schon mal den Spannungsverlauf bei der Entladung eines 
Kondensators angesehen?

von Marek N. (bruderm)


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Für Supercaps ist das PallePille.
Damit kann man ne Dieselok anlassen.

von Egon D. (egon_d)


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Wolfgang schrieb:

> Sebastian R. schrieb:
>> 2.5A für 2s sind 5As, sind bei 12V ~500mF. Klingt jetzt
>> nicht soooo utopisch.
>
> Wenn der Motor mit 2V noch vernünftig läuft, magst du
> Recht haben.

Das Prinzip der ABSCHÄTZUNG ist Dir ein Begriff?!


> Hast du dir schon mal den Spannungsverlauf  bei der
> Entladung eines Kondensators angesehen?

Dass man nicht verpflichtet ist, Kondensatoren vollständig
zu entladen, ist auch bekannt?

Wenn man aus einem voll geladenen Kondensator 10F/15V
etwa 10s lang 2A entnimmt, ist die Spannung auf 13V (!)
abgesunken.

von jibi (Gast)


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Warum so kompliziert? Lass den Schieber doch von einer Stahlfeder 
schließen. So ausgewählt, das der Motor noch leicht schließen kann, die 
Kraft der Feder ab ausreicht um bei Stromausfall den Motor zu 
überwinden. Was meinst du?

von jibi (Gast)


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Kannst es so sehen: Damit verlagerst du dein Problem in den Zeitraum, in 
dem du Strom hast.

von Werner H. (wernerli)


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Ok, danke allerseits!

Mittlerweile habe ich die ersten Versuche mit dem Antrieb machen können.
Der Motor läuft auch mit #ner 9V Batterie und bringt damit die benötigte 
Leistung.
Es wäre also auch denkbar, einen 9V Akku zu verwenden, der vom Netzteil 
geladen wird, während der Schieber offen ist. Vielleicht wäre das 
einfacher zu realisieren, was meint Ihr?
Und was müsste dann für die Wiederaufladung vorgesehen werden? Ich kann 
ja nicht einfach das Netzteil draufschalten, oder?

von ● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Werner H. schrieb:
> Es wäre also auch denkbar, einen 9V Akku zu verwenden, der vom Netzteil
> geladen wird, während der Schieber offen ist. Vielleicht wäre das
> einfacher zu realisieren, was meint Ihr?

so hätte ich das sofort gemacht, ohne es mit Kondensatoren zu versuchen.

Beitrag #6356304 wurde vom Autor gelöscht.
von Hilflos (Gast)


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jibi schrieb:
> Warum so kompliziert?

Wenn sich der stromlose Motor drehen läßt, brauchst nur den Schieber so 
positionieren, daß er nach -- UNTEN -- schließt. An den Schieber hängst 
ein passendes Gewicht   -
und wenn Strom weg, dann fällt 'die Klappe' wieder zu .

Kost´ fast nix

von Fire H. (fireheart)


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Das Problem ist, dass es sich um einen doch relativ großen Motor 
handelt. Ich hab in meiner Wasserversorgung ein Motorventil verbaut, das 
genauso funktioniert. Es hat einen Goldcap Kondensator drin (1Farad), 
der bei sich bei Aufsteuerung des Ventils auflädt und bei Abschalten der 
Versorgungsspannung genug Energie aufbringt, um das Ventil mit dem 
kleinen Motor wieder zu schließen. Allerdings handelt es sich hier um 
einen 5V Motor mit weniger als 1A Stromaufnahme.

....und selbst in diesem Fall habe ich mich dann bei den kritischen 
Leitungspfaden für "ordentliche" Motorventile entschieden, die fix mit 
Spannung versorgt werden und einen Steuereingang besitzen, d.h. sie 
fahren das Ventil auch mit externer Energie wieder zu. Ich bin mir 
nämlich nicht sicher, ob das Ventil dann auch noch zumacht, wenn es nach 
Jahren schwergängig wird und möglicherweise die Dimensionierung des 
Kondensators nicht mehr reicht.

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