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Sunday, July 19th 2020, 2:47pm

Vielen Dank für Euer Interesse an meinen Basteleien! Ich finde das sehr ermutigend.

Ich habe das Gnuplot-SKript für Grafik #1 ("up_down") nebst den beiden Datenfiles mal in einen tar-Ball gepackt und hänge den mal an, weil Andreas nachgefragt hatte. (hoffentlich habe ich mich bei den Formeln nicht blamiert) So, ich sehe gerade, er mag keine gepackten Archive. Dann muss ich wohl einzeln hochladen. (oder mag er nur das tar-Format nicht?) (getestet, Textdateien gehen auch nicht, ja was dann?) Wenn der Wunsch weiter besteht, kann ich es auch noch direkt in den Post einfügen, ist ja reiner Text das alles.

Aber vielleicht doch noch mal etwas detailierter zum Entstehen?:
Die elektronische Seite: Die Lichtschranke triggert einen Interrupt-Eingang eines Arduinos, wo der jeweils aktuelle Stand des µsec-Zählers gespeichert wird. Die Differenz zum jeweils vorhergehenden Wert wir an den Computer geschickt und bildet das Gnuplot-Datenfile.
Wir haben also die Zeit in µs für eine Umdrehung des Motors.

Am Bandende hängt ein Gewicht. Das Band ist über die Umlenkrolle oben am Schrank geführt und das Gewicht liegt vor Start auf dem Boden auf. Wenn der Motor startet, wird das Gewicht nach oben gezogen, wobei wie beschrieben die Zeit pro Umdrehung gestoppt wird. Wenn er oben ist, habe ich den Motor manuell abgebremst, Strom ausgeschaltet und es geht wieder abwärts, wo auch wieder manuell gebremst werden muss, sonst reißt der Schwung des Motors das angeklebte Band ab. Es entstehen natürlich ebenfalls Zeitmesspunkte, und diese Werte habe ich nicht aus dem Datenfile rausgelöscht. Die Abfahrt ist erheblich schneller, weshalb die Kurve dort steiler ist, und da die Drehrichtung keine Rolle spielt, sieht man einfach eine größere Beschleunigung. Ach die Pausen bei den manuellen Eingriffen sieht man auch deutlich.
That's all.

Damit man aus dem Wirrwarr besser erkennt, welches die eigentlich interessierenden Kurven sind, habe ich die entsprechenden Abschnitte nachträglich markiert. Bei der einen Kurve mit den 27 Volt und den 7,5g-Gewicht lief der Mot gerade so von alleine an, bei den 44V mit 30g musste ein ganz leichter Anstoß gegeben werden. All das ist, wenn man es denn weiß, an den Plots abzulesen. (Sorry, hätte vielleicht gleich diese Erklärung geben sollen.)

Stichwort Federwaage: Meine Anordnung mit dem Gewicht-im-Eimer-auf-Waage-Anlupfen ist doch das exakte Pendant, oder?

Stichwort Anlaufkondensator. Ich habe weitere Untersuchungen gemacht, während ich auf die Lieferung von Leistungs-Fets und ein paar Kondensatoren warte, und zwar mit Rutschkupplung und den C-Werten 2 sowie 2,5µ. Hier die Anordnung:



Der "Motorprüfstand", besser das Brettchen, steckt senkrecht im Schraubstock. Daneben wieder die inzwischen auch nicht genauer gewordene Küchenwaage, mit einem kleinen Bleiakku als Gewicht beschwert. Als Rutschkupplung liegt eine Vlies-Schlaufe über dem Motor, diese erleichtert oder erschwert (je nach Drehrichtung) das aufliegende Gewicht, so dass man quasi direkt (Motorradius mal Gramm) das Drehmoment ablesen kann. Die Drehzahl wird wieder mit der Lochscheibe per Frequenzmessung festgestellt; dieses mal aber alles nur per Hand aufgeschrieben. Ich habe deshalb auch keine Kurven zu bieten. Außerdem habe noch die "Kraftstationen", meine Netzgeräte mit Sek-Anzapfung hinten für sichere Netztrennung und das gute alte "Softstart-Fußpedal von Omas längst verschrotteter Nähmaschine mit ins Bild gerückt.

Getestet wurden Bremsmomente von etwa 14p * 3,5cm bis 190p * 3,5cm und Drehzahlen von 0.3 U / sec bis ca. 22 U / sec. Bei verschiedenen Cs. Es hat sich aber eigentlich am Ergebnis nichts geändert, es bestätigen sich aber Kays Aussagen und weitere Tests werde ich dann erst wieder mit Regelelektronik machen.

So, schönen Sonntag noch! Und, wie gesagt, Euer Interesse freut mich!

Ach, noch einen Anhang - die alte Elektronik von damals, also die Motor-Endstufen, die ihr schon kennt, sowie einen elektronisch umschaltbaren Wiedergabe-Verstäker sowie die recht bombastischen Lösch- u. Vormagnetisierungs-Erzeugung, Quarz auf 100kHz.

Brauch'mer dann alles so nicht mehr, schade.

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Sunday, July 19th 2020, 3:16pm

Hallo,

irgendwo wird gesagt, welche File-Extensions zulässig sind.
zip ist erlaubt. Da kann man alles reinpacken, was nicht erlaubt ist.

Stichwort Federwaage: Meine Anordnung mit dem Gewicht-im-Eimer-auf-Waage-Anlupfen ist doch das exakte Pendant, oder?
Nein. Das Gewicht ist konstant.
Die Federwaage wird gedehnt und erhöht proportional die Gegenkraft, bis der Motor nicht mehr dagegen ankommt.

MfG Kai

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Sunday, July 19th 2020, 4:41pm

Vielen Dank für Deinen Beitrag,
aber: Sicherlich doch, Siehe Beitrag #26, Stichwort "Alles im Eimer". Wurde wohl von mir nicht hinreichend beschrieben. Das Gewicht im Eimer auf der Küchenwaage ist so gewählt, dass der Motor es nicht (Über Band und die Umlenkrolle oben) hochheben kann. Infolgedessen zeigt die Waage eine "Erleichterung" an, die genau dem Bandzug entspricht. Und elastisch (Band, Eimergriff) ist die Geschichte auch. Vielleicht sogar schon zu elastisch.

Die heutige Messung mit der Rutschkupplung hingegen zeigt (oder soll zeigen) das Drehmoment bei bestimmten Drehzahlen.

LG,
S.

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Sunday, July 19th 2020, 5:04pm

Oh, Entschuldigung,
dann habe ich an der Stelle wohl zu flink diagonal drüber-weg-gelesen.

MfG Kai

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Tuesday, August 18th 2020, 5:56pm

Hurra, es funktioniert!

Hallo, es geht weiter

Erst habe ich nochmal "Gewichtsheben" mit dem Motor gespielt, eine neue, bessere Küchenwaage kam zum Einsatz und eine vereinfachte mechanische Testanordnung. Im Diagramm die tatsächlichen, gemessenen Werte der geprüften Motor-Cs. Die Ergebnisse für den nominellen 3µF-C habe ich ein 2. mal überprüft, Abweichungen ergeben sich vermutlich aus leichten Unterschieden im mech. Aufbau.



Bei der Schaltung habe ich mich weitestgehend an den Entwurf von Kaimex vom 9. Juli gehalten. (so lange ist das schon wieder her?! - aber es ist eben nicht die beste Bastelzeit gerade)

Als Leistungs-FET kommt ein IRF840 zum Einsatz. Zuerst hatte ich einen IRF640 eingelötet, der aber ein reiner Schalt-Typ ist und für den Linearbetrieb eigentlich nicht geeignet. Funktionierte aber trotzdem, auch im Dauertest, mit Kühlkörper-Temp bis über 50°C. Der Gleichrichter ist eine einfache, fertige Diodenbrücke, der OpAmp ist ein ganz normaler TL082. Die eine Hälfte davon dient zur Erzeugung einer virtuellen Masse. Hier das entscheidenden Schaltungsdetail. Mit verschiedenen Werten für den "Ladekondensator" über der Diodenbrücke habe ich auch experimentiert, tatsächlich sind 10µF am besten geeignet. Bedenken habe ich ein wenig, weil es bloß ein (bzw 2 parallel geschaltete) Elko ist, aber in Schaltnetzteilen halten die Dinger ja auch lange durch. Ein neues Mini-Doppel-Netzteil mit einem neuen Trafo für die Versorgung der Ansteuerschaltung musste ich auch aufbauen, der vorhandene, uralte Trafo wurde glühend heiß bei dem Versuch, ihm eine höhere Spannung zu entlocken - ist wohl bloß für den Betrieb über Vorwiderstand geeignet, obwohl "Netztrafo" draufsteht.

Sorry, EDV will gerade nicht weiter - mache später weiter,
Selbstbauer has attached the following images:
  • tb_Wickelmotorsteuerung_HW-2.jpeg
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Tuesday, August 18th 2020, 6:21pm

Hallo,

Als Leistungs-FET kommt ein IRF840 zum Einsatz. Zuerst hatte ich einen IRF640 eingelötet, der aber ein reiner Schalt-Typ ist und für den Linearbetrieb eigentlich nicht geeignet.
Die Kennlinien vom IRF640 und des IRF840 sind sehr ähnlich. Die Haupt-Unterschiede sind die maximale Drain-Source-Spannug: 200 V beim IRF640, 500 V beim IRF840. das schlägt sich auch im minimalen Kanalwiderstand nieder (neben der Anzahl intern parallel geschalteter FETs): 0.18 Ohm gegen 0.85 Ohm. Maximale Ströme: 18 A / 8 A. Die Eingangskapazitäten sind etwa gleich (1300 pF), die Ausgangs- und Reverse-Transfer-Kapazitäten sind dafür beim IRF640 etwa doppelt so groß.
Für Linearbetrieb sind beide gleich gut geeignet. Dafür ist die Kennlinie ausschlaggebend. Die hohe Eingangskapazität begrenzt die maximale Schalt- bzw Regelgeschwindigkeit, wenn zum Umladen nur begrenzt viel Strom zur Verfügung steht (wie bei jedem OP).
Ein IRF710 (400V, 3.6 Ohm, 2 A) würde vermutlich für die Anwendung auch ausreichen, hat aber nur 170 pF Eingangskapazität.

MfG Kai

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Tuesday, August 18th 2020, 9:51pm

Hallo Kaimex,
danke für deine Antwort! Was mich letztlich veranlasste, die FETs zu wechseln war, dass der 840er beim Reichelt vorrätig war, wo ich auch einen neuen Kleintrafo bestellen musste. Außerdem ist beim 640 kein "save operating area" für DC angegeben, was aber eigentlich nur bedeutet, dass er dafür nicht spezifiziert wurde, nicht, dass er dafür ungeeignet ist. Die Gate-Schwellen-Spannung des 840 liegt auch etwas niedriger, was aber in dieser Schaltung letztlich egal ist.

So, nun weiter mit meinen Erfahrungen mit der Schaltung:

Die Eingangsspannung wird hier zum Austesten schlicht über ein Poti vorgegeben. Es ergibt sich eine linealgerade Kennlinie. Ich hatte mir schon Gedanken gemacht für die Steuersoftware mittels Look-Up-Tabelle oder son Kram, das wird aber nicht nötig sein! Hier ein Blick auf Steuerspannung, Motor-Strom und Spannung sowie die Aussteuerungsgrenze am Gate:



Man sieht recht gut, dass die Anordnung bis ganz knapp unter die Versorgungsspannung linear funktioniert. Im Wickelbetrieb werde ich wohl die Betriebsspannung noch etwas erhöhen, aber auch so gibt es (gefühlt) schon ein hübsches Drehmoment. Für den Schnell-Lauf wird das Ganze überbrückt werden, nur die Abwicklspule wird als Bremse tätig.

Als letzten Test habe ich statt der Gleichspannung zur Steuerung des Ganzen mal ein PWM-Signal von 470 Hz (wie beim analogen Output des Arduinos) und einem Tastverhältnis von 1 .. 99% eingespeist. Funktioniert ebenfalls völlig einwandfrei, und zwar auch ohne weitere Glättung der PWM. Völlig überrascht hat mich dabei aber, dass das Rechtecksignal dann auch an der Source (Punkt "S" im Schaltbild) völlig unverzerrt vorhanden war. Erst in der Nähe der Vollaussteuerung wird es allmählich von den "hochgeklappten Sinus-Halbwellen" abgelöst. Eigentlich sollte doch der Integrator 10k / 1 µF das glatt bügeln?! Ich habe 'ne Weile gebraucht, bis ich das kapiert habe, wundere mich aber immer noch. Wenn man die Motorspannung direkt anguckt, sind dann nämlich KEINE Anteile der PWM sichtbar.

Im praktischen Betrieb später werde ich aber die PWM vom Arduino dann doch noch durch ein passives RC-Glied sieben. Man will ja eigentlich keine starken magn. Wechselfelder in relativer Nähe zu Magnettonköpfen. Aus dem gleichen Grunde werden die Zugmagnete für Bandführung und Andruckrolle ebenfalls mit "glattem" DC gespeist. Die Motorsteuerung geschieht dann wegen der nötigen Potentialtrennung über Optokoppler, alles schon vorgetestet und ausprobiert, muss "nur" noch eingebaut werden.

So, jetzt geht es erst mal wieder ein bisschen mit dem Lötkolben weiter.

Bis demnächst!

MfG, S.

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Thursday, August 27th 2020, 9:03pm

Wickelmotor-Treiber fertig

Hallo Tonbandfreunde,
es geht weiter.



Unten sieht man die beiden Opto-Koppler, über die das PWM-Steuersignal vom Potential der Motortreiber getrennt wird. Mit den Potis ist die max. Steuerspannung einstellbar. Die PWM wird über ein einfachws passives RC-Glied geglättet und dem pos. Eingang des OpAmps zugeführt. Am neg. Eingang haben wir, wie schon weiter oben beschrieben, die Gegenkopplungsspannung vom Source-Widerstand des FETs.

Außerdem sieht man, dass mir ein IC beim Einbau ein wenig verrutscht ist, das tut der Funktion aber keinen Abbruch.



Und hier das Ganze auf dem Prüfstand. Funktioniert einwandfrei. Je nach Tastverhältnis bzw. Steuerspannung wird der Motor sogar wärmer als der Kühlkörper. Mal sehen, wie das dann im Gerät bei echtem Bandlauf wird.

Bis zum nächsten Mal!

MfG, S.

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Tuesday, September 1st 2020, 11:33pm

Beim Einbau

Die neuen Motorkondensatoren sind eingebaut, verdrahtet und festgezurrt, Platinenhalter wieder eingebaut, Platinen werden eingeschoben. Bin froh, dass ich sie nicht festgeschraubt habe, denn ich vermute mal, bis alles läuft, müssen sie noch etliche male raus- und reingeschoben werden. Schnell noch ein Foto, ehe alles unter dem Verhau der aufgesteckten Drahtverbindungen verschwindet. In den rechten Einschub kommt dann die Steuerung des Ganzen einschließlich Treiber für Optokoppler, Relais, Anzugmagneten.



MfG, S.

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40

Wednesday, September 9th 2020, 10:36am

Sozusagen als Pausenfüller: Ein weiterer Papst-Außenläufer

Hallo Tonbandfreunde,
ich bleibe am Ball - es dauert halt noch ein Weilchen, bis ich wieder neue Ergebnisse präsentieren kann.
Inzwischen präsentiere ich noch einen schönen Papst-Motor aus meiner Sammlung, der sicherlich damals Wickelmotor geworden wäre, wenn ich nicht dann noch die mit fertigen Bandtellern gefunden hätte. Es wäre auch nicht so ganz einfach geworden, dafür Bandteller mit einer vernünftigen Verriegelung herzustellen. Außerdem hat er ein "gefühlt" schlechteres Anlaufmoment, auch bei Erhöhung des Motor-C - einen Messaufbau wollte ich jetzt aber nicht extra erstellen.

Vielleicht erinnert sich jemand, dass ich mich am Anfang dieses Threads darüber gewundert hatte, wie unterschiedlich der Widerstand der Wicklungen beim ROT-26-usw ist. Erst dadurch bin ich ja auf die Idee gekommen, die Wicklungen könnten vielleicht nicht gleichrangig sein.
Hier bei diesem Motor ist er ziemlich exakt gleich, ich messe an den drei Anschlüssen 264,3 - 264,4 - 265,2 Ohm.



So, für mich ist das Thema Wickelmotor hiermit erst mal "durch". Ich werde dann, wenn es Neuigkeiten zu berichten gibt, einen neuen Thread mit dem Titel "Bandmaschine selbst gebaut" oder ähnlich eröffnen. Bis dahin vielen Dank für Euer Interesse!

MfG, Selbstbauer

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Wednesday, September 9th 2020, 12:04pm

Hallo,

wenn hinter den drei Anschlüssen die üblichen 2 Wicklungen liegen, zwei von deren vier Anschlüssen verbunden, wie willst du da 3 fast gleiche Widerstände messen ?
Wenn zwei Wicklungen gleichen Widerstand haben, müßte der dritte Wert die Summe sein (sonst auch), also doppelt so groß.
Oder ?

MfG Kai

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Wednesday, September 9th 2020, 12:32pm

wie willst du da 3 fast gleiche Widerstände messen ?

Das ließe eher auf eine interne Dreieckschaltung schließen, die bei Wickelmotoren nicht unüblich ist.

Grüße
Peter

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Wednesday, September 9th 2020, 2:34pm

Bei Dreieckschaltung assoziiere ich immer Drei-Phasen-Anschluß, was hier aber wohl nicht beabsichtigt ist.
Bei Motoren mit einem Hilfs-Kondensator nehme ich an, daß es sich um ein Drehfeld-System mit 90°Phasendrehung und zwei Wicklungen unter 90° oder höherzahliger Symmetrie handelt.
Insofern wundere ich mich weiter.
Gibt es über diese Motore noch technische Unterlagen ?

MfG Kai

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Wednesday, September 9th 2020, 3:00pm

Ich weiß von dem Motor auch nichts weiter als was da aufgedruckt steht, und die Suche gibt nichts her. Niemand gibt technische Daten irgendwelcher Teile aus der Vor-Internet-Zeit ein, außer es sind irgendwelche immer noch aktuellen Ersatzteile. Die Wicklungs-Widerstandswerte lassen für mich auch auf Stern-oder Dreieckschaltung schließen. Sein Anlaufmoment ist nicht besonders, aber wenn er läuft versucht er die Drehzahl zu halten. Hatte immer mal vor, ihn für eine kleine Schleifscheibe zu verwenden, aber das ist momentan nicht meine Baustelle. Wurde eben vor XX Jahren verramscht, und ich habe ihn meiner Sammlung einverleibt ...

MfG, Selbstbauer

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Wednesday, September 9th 2020, 3:05pm

Hier die Steinmetzschaltung der Revox G 36 für die Wickelmotoren (Hersteller ebenfalls Papst):



Grüße
Peter

46

Wednesday, September 9th 2020, 3:06pm

Zumindest bei den Revox A/B77 (G36 ist mir zu alt :)) und auch bei einigen Studer ist der Capstanmotor trotz Betriebskondensator in Sternschaltung/Dreieckschaltung gezeichnet (haben auch tatsächlich "nur" drei Anschlussleitungen und messen sich entsprechend) und der Wickelmotor mit zwei Spulen in 90Grad (haben auch vier Anschlüsse bzw. zwei Paare).

Gruß Ulrich

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47

Wednesday, September 9th 2020, 3:24pm

Danke für die Hinweise,
aber da frage ich (mich) immer noch,
ob da wohlmöglich Motore für Drei-Phasen-Antrieb mit 2-Phasen-Ansteuerung sub-optimal genutzt werden.

MfG Kai
Nachtrag: Spezieller Dank an Peter für den Hinweis auf die "Steinmetz"-Schaltung und an die Wikipedia,
https://de.wikipedia.org/wiki/Steinmetzschaltung
die meinen Verdacht bestätigt. Wo bleibt das Positive ? -> Wieder was dazu gelernt.
Nachtrag2:
Hier gibt es richtig kritische Anmerkungen zum Betrieb von Drehstrom-Motoren mit Steinmetz-Beschaltung am Einphasen-Netz:
https://info.elektro-kahlhorn.de/drehstr…nmetzschaltung/

This post has been edited 2 times, last edit by "kaimex" (Sep 9th 2020, 7:27pm)