Drehzahlregelung für kleinen Sychronmotor

[Uwe T. (bot-builder)]

Guten Abend allerseits,

ich modifiziere gerade einen einfachen Papierlamitor um ihn für das 
Toner-Transfer-Verfahren zur Platinenherstellung zu verwenden.

Die Themperaturregelung ist zumindest auf dem Papier fertig.

Da ich auch die Durchlaufgeschwindigkeit regeln möchte, suche ich nach 
einem Weg die Drehzahl der Walzen zu regeln. In dem Ding ist ein kleiner 
Sychronmotor mit 5U/min bei 50hz (220-240V, 4W) verbaut. Wenn ich die 
Sache richtig sehe, bringt mich eine Phasenanschnittsteuerung hier nicht 
weiter, richtig? Man müsste mit einem Frequenzumrichter die Frequenz der 
Versorgungsspannung am Motor regeln. Aber wie macht man das am 
geschicktesten? Einen fertig Umrichter zu verwenden ist mir zu 
aufwendig. Würde es reichen, die Netzspannung gleich zu richten und 
diese dann mit einer regelbaren Frequenz (vielleicht zwischen 20 - 70hz) 
auf den Motor zu geben? Am einfachsten ist ein Rechteckverlauf zu 
realisieren. Würde dann einfach Solid-State-Relais (S202 S02 oder 
ähnliches) von einem ATMega angesteuert verbauen.

Funktioniert so etwas überhaupt? Macht des Motor das überhaupt mit? Wenn 
ja, wie würde sich das auf die Leistung auswirken? Ich meine 
Nutzleistung, aber auch Wärmenentwicklung. Muss ich mir Gedanken über 
EMV machen? Gibt es noch andere Probleme, die ich im Moment garnicht 
sehe?

Ihr seht schon an der Fragestellung, dass ich nicht wirklcih "vom Fach" 
bin, sondern mich nur als Hobby mit solchen Dingen befasse. Daher bitte 
etwas Nachsicht, wenn ich die Sache zu laienhaft angehen sollte.

Try-and-error trau ich mich nicht, weil ich den Motor nicht in Rauch 
aufgehen lassen möchte.

Oder hat vielleicht jemand so etwas schon einmal aufgebaut?

Bin für jeden Tip und Ratschlag dankbar.


Einen schönen Abend.

Uwe

[Peter D. (pdiener)]

Prinzipiell sollte man den Motor (vermutlich ein Spaltpolmotor) schon am 
Frequenzumrichter betreiben können. Ein so einfaches Verfahren wie oben 
genannt mit Blockkommutierung wird nicht funktionieren. Unterhalb von 
50Hz muss die Spannung reduziert werden, sonst sättigt der Motor. 
Außerdem sind Solidstate-Relais meist nicht für Gleichstrom geeignet.

Anderer Vorschlag:

Kann man da nicht einen kleinen (DC-)Getriebemotor aus dem 
Modellbaubereich einbauen?

Grüße,

Peter

[Achim M. (minifloat)]

Halbwellenpaketsteuerung:
Mach doch aus den Halbwellen jeweils Doppel- oder Dreifachpulse.
In einem Regler für Synchronmotor-Ventilatoren hab Ich das schon mal 
gesehen.
Etwa so:

f=50Hz
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f=25Hz
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  .´ `.  .´ `.        
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               \     /\     /
                `._.´  `._.´ 
f=16,7Hz
    _      _      _   
  .´ `.  .´ `.  .´ `.        
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                       `._.´  `._.´  `._.´
f=12,5Hz
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dann is aber auch Schluss...

Das kann man mit einer Triac-Brücke irgendwie erledigen.
Oder du siehst dich nach einem passenden 12V-Grillspießmotor um(manche 
Leute nennen es auch Scheibenwischermotor), den du per PWM + Drehencoder 
oder Tachogenerator entsprechend auf Drehzahl regelst.
mfg mf

edit:Peter Diener schrieb:
> Unterhalb von
> 50Hz muss die Spannung reduziert werden

Man muss ja keine zusammenhängenden Halbwellen produzieren. Ist aber 
irgendwie EMV-Schweinerei, wie ne Kaffemaschine, die im 4-Tassen Modus 
die Heizung über ne Diode laufen hat. Gleichanteil aufs Netz ist "nicht 
so cool".

[Peter D. (pdiener)]

>Man muss ja keine zusammenhängenden Halbwellen produzieren.

Das ist egal. Man darf einen bestimmten Spannungsstoß (Integral der 
Spannung über die Zeit) auf die Wicklungsinduktivität nicht 
überschreiten, sonst wird der Strom zu groß und die Maschine sättigt. 
Genauer gesagt muss man die Speisespannung abzüglich der induzierten 
Spannung betrachten. Die Folge von einer Pulssteuerung wie vorgeschlagen 
ist, dass noch viel mehr Strom fließt und die Wicklung abbrennt.

Grüße,

Peter

[Uwe T. (bot-builder)]

Peter Diener schrieb:
> Prinzipiell sollte man den Motor (vermutlich ein Spaltpolmotor) schon am
> Frequenzumrichter betreiben können.

Hallo Peter,

kriegt man es mit vertretbarem Aufwand hin einen abgespeckten 
Minimalfrequenzumrichter selber zu bauen? Wo könnte ich ein 
entsprechendes Schaltungskonzept finden? Bin leider nicht fündig 
geworden.

> Kann man da nicht einen kleinen (DC-)Getriebemotor aus dem
> Modellbaubereich einbauen?

Ist sicherlich auch eine zumindest theoretische Möglichkeit. Nur dann 
hat man mit anderen Problemen wie Befestigung im Gehäuse, Anpassen des 
Getriebes usw. zu kämpfen. Davor wollte ich mich erst einmal drücken.

Mini Float schrieb:
> Halbwellenpaketsteuerung:
> Mach doch aus den Halbwellen jeweils Doppel- oder Dreifachpulse.

Dann erzielt man aber nur relativ grobe Abstufungen der 
Ausgangsdrehzahl, oder? Ausgangsdrehzahl 5U/min, dann 2,5U/min, 1,25 
U/min bzw. 0,625U/min, richig.

Auf alle Fälle danke an euch beiden für die Tips.


mfg

Uwe

[Michel (Gast)]

Hat jemand schon mal probiert, die HiFi-Anlage für den Betrieb eines 
solchen Motors zu mißbrauchen? Die mißte allerdings etwas baßtauglich 
sein.

Aufbau wie folgt:
Funktionsgenerator - HiFi-Verstärker - Klingeltrafo - Synchronmotor

Dann kann man Frequenz und Amplitude wunderbar regeln. ;-)

MfG

[Harald Wilhelms (Gast)]

Michel schrieb:
> Hat jemand schon mal probiert, die HiFi-Anlage für den Betrieb eines
> solchen Motors zu mißbrauchen? Die mißte allerdings etwas baßtauglich
> sein.
>
> Aufbau wie folgt:
> Funktionsgenerator - HiFi-Verstärker - Klingeltrafo - Synchronmotor
>
> Dann kann man Frequenz und Amplitude wunderbar regeln. ;-)
>
> MfG

Grundsätzlich kein Problem. Fragt sich nur, wie der Motor mit
Frequenzen zurechtkommt, für die er nicht gebaut ist.
Gruss
Harald

[MaWin (Gast)]

4 Watt.

Das heisst bau einen 10Hz-200Hz durchstimmbaren Sinusgenerator 
(XR2206?), schalte daren einen Audioverstärker, so was wie TDA2030, und 
dahinter einen Trafo 12V auf 230V an den der Motor kommt.

[Uwe T. (bot-builder)]

MaWin schrieb:
> 4 Watt.
>
> Das heisst bau einen 10Hz-200Hz durchstimmbaren Sinusgenerator
> (XR2206?), schalte daren einen Audioverstärker, so was wie TDA2030, und
> dahinter einen Trafo 12V auf 230V an den der Motor kommt.

Okay, werde am Wochenende beginnen die Schaltung zu zeichnen. Und werde 
diese dann auch hier mal posten. Um eure Meinungen zu hören.

Danke erst einmal.


gfg

Uwe