Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Modellbauservo über Kondensatornetzteil und Goldcap


von Mark T. (bitts)


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Hallo,

ich möchte eine möglichst einfache Ansteuerung eines Modellbauservos 
erstellen.
Das Servo soll beim Einschalten eines Lüftermotors (230V AC) zu einem 
Anschlag fahren und beim Ausschalten des Lüftermotors gegen den anderen 
Anschlag fahren.
Das Servo soll parallel zum Lüftermotor angeschlossen werden und davon 
versorgt werden.

Ich dachte an ein Kondensatornetzteil, welches einen Goldcap lädt. Der 
Goldcap soll ermöglichen, dass das Servo zurückfährt, wenn der Motor 
ausgeschaltet wird.

Ist es richtig, dass ein Modellbauservo gegen die Anschläge fährt, wenn 
man ihm 0 bzw. 5V auf die Signalleitung legt?
Wenn nicht, gibt es Umbauanleitungen, wie man das Servo dazu bringen 
kann, dass es sich so verhält?


Der Zweck des Ganzen:
Das Servo soll beim Ein- und Ausschalten einer Dunstabzugshaube eine 
Lüftungsklappe auf- und zumachen.

von avr (Gast)


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Dann würde ich lieber einen kleinen Hubmagnet parallel zum
Lüfter anschliessen.

avr

von Hannes L. (hannes)


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Mark Thalle schrieb:
> Ist es richtig, dass ein Modellbauservo gegen die Anschläge fährt, wenn
> man ihm 0 bzw. 5V auf die Signalleitung legt?

Nein.

Die Signalleitung erwartet Impulse, deren Breite (Dauer) die Position 
angeben.

...

von Harald Wilhelms (Gast)


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Mark Thalle schrieb:
> Hallo,
>
> ich möchte eine möglichst einfache Ansteuerung eines Modellbauservos
> erstellen.
> Das Servo soll beim Einschalten eines Lüftermotors (230V AC) zu einem
> Anschlag fahren und beim Ausschalten des Lüftermotors gegen den anderen
> Anschlag fahren.
> Das Servo soll parallel zum Lüftermotor angeschlossen werden und davon
> versorgt werden.
>
> Ich dachte an ein Kondensatornetzteil, welches einen Goldcap lädt. Der
> Goldcap soll ermöglichen, dass das Servo zurückfährt, wenn der Motor
> ausgeschaltet wird.
>
> Ist es richtig, dass ein Modellbauservo gegen die Anschläge fährt, wenn
> man ihm 0 bzw. 5V auf die Signalleitung legt?
> Wenn nicht, gibt es Umbauanleitungen, wie man das Servo dazu bringen
> kann, dass es sich so verhält?
>
>
> Der Zweck des Ganzen:
> Das Servo soll beim Ein- und Ausschalten einer Dunstabzugshaube eine
> Lüftungsklappe auf- und zumachen.

Dann bau doch die Elektronik aus und steuere den Motor direkt an.
Du brauchst dann zusätzlich zwei Endschalter (Mikroschalter) für
die Endpositionen.
Gruss
Harald

von Karl H. (kbuchegg)


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Mark Thalle schrieb:

> Ist es richtig, dass ein Modellbauservo gegen die Anschläge fährt, wenn
> man ihm 0 bzw. 5V auf die Signalleitung legt?

Nein

> Wenn nicht, gibt es Umbauanleitungen, wie man das Servo dazu bringen
> kann, dass es sich so verhält?

Nicht das ich wüsste. Das wäre gleichbedeutend mit: Elektronik ausbauen

> Der Zweck des Ganzen:
> Das Servo soll beim Ein- und Ausschalten einer Dunstabzugshaube eine
> Lüftungsklappe auf- und zumachen.

hmm.
elektrischer Zylinder, der beim Anlegen der Spannung ausfährt. Ist die 
Spannung weg, zieht eine Feder die Klappe wieder zu.

von avr (Gast)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> elektrischer Zylinder, der beim Anlegen der Spannung ausfährt. Ist die
>
> Spannung weg, zieht eine Feder die Klappe wieder zu.

eben ein Hubmagnet ;)

avr

von Karl H. (kbuchegg)


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avr schrieb:
> Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> elektrischer Zylinder, der beim Anlegen der Spannung ausfährt. Ist die
>>
>> Spannung weg, zieht eine Feder die Klappe wieder zu.
>
> eben ein Hubmagnet ;)

:-)
Ja, wusste nicht wie das heißt.
Hab an pneumatische Zylinder gedacht. Gegoogelt und gesehen, dass es 
auch elektrische Zylinder gibt.
Auf Hubmagnet bin ich nicht gekommen :-)

von Mark T. (bitts)


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Gibt es kleine und gedämpfte Hubmagnete mit 6 cm Hub und wenig 
Leistungsaufnahme?

Die Klappe soll ja weder rauskatapultiert werden :-), noch soll die 
ganze Mimik in einem der beiden Endzustände viel Strom fressen.


Zur Ansteuerung des Servos:
Es gibt kleine Testaufbauten mit NE555, die den nötigen Impuls erzeugen.
Ich hatte die Hoffnung, dass die Servoelektronik vielleicht 0V, als 
extrem kurzes Signal und 5V als ganz langes Signal auswertet und damit 
auf die Endanschläge fährt.


Hat schon mal jemand ein Servo mit einem Kondensatornetzteil und einem 
Goldcap betrieben? Ich bin mir nicht sicher, ob das Servo als Last nicht 
vielleicht zu groß ist.

Plan C wäre der Einbau eines ausgedienten Steckernetzteils. Allerdings 
weiß ich noch nicht, welcher Art von Motor in der DAH verbaut ist und 
wie zwischen den drei Stufen geschaltet wird. Ich weiß also noch nicht, 
ob ich bei jeder Leistungsstufe 230V an zwei Adern habe.

von Karl H. (kbuchegg)


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Mark Thalle schrieb:

> Es gibt kleine Testaufbauten mit NE555, die den nötigen Impuls erzeugen.
> Ich hatte die Hoffnung, dass die Servoelektronik vielleicht 0V, als
> extrem kurzes Signal und 5V als ganz langes Signal auswertet und damit
> auf die Endanschläge fährt.

:-)
Tun sie nicht.

Zumal der Impuls für die eine Endlage bei ca 1ms liegt und für die 
andere Endlage bei ca. 2ms

> Goldcap betrieben? Ich bin mir nicht sicher, ob das Servo als Last nicht
> vielleicht zu groß ist.

Das Servo wird soviel Strom brauchen, wie es benötigt um die Klappe zu 
betätigen. Für sich selbst braucht es nicht viel. Aber wenn es ackern 
muss, dann schon.

>
> Plan C wäre der Einbau eines ausgedienten Steckernetzteils.

Da halte ich immer noch nicht viel davon. Zuviel Aufwand mit dem Servo.

von Leo H. (Gast)


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Moin,

google mal nach "Thermoaktuator".

Solche Zylinder sind meistens in Spülmaschinen verbaut, habe sie aber 
auch schon in einem Lüfter für innenliegende Bäder gesehen.

Funktionsprinzip: Der "Kolben" des Zylinders steckt in einer mit Wachs 
gefüllten Kammer.
Beim Einschalten wird dieses Wachs erhitzt und dehnt sich aus, dadurch 
bewegt sich der "Kolben" vorwärts.

Leider ist der Weg des Kolbens meistens nicht sehr groß, aus der 
Erinnerung würde ich das auf 1-2cm schätzen, eher 1cm.
Außerdem bewegt sich der Kolben nur sehr langsam, bis überhaupt etwas 
passiert vergeht schon mal eine Minute, komplett ausgefahren ist er dann 
aber meistens in 10-20 Sekunden.

von Klaus (Gast)


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Mark Thalle schrieb:
> Das Servo soll beim Ein- und Ausschalten einer Dunstabzugshaube eine
> Lüftungsklappe auf- und zumachen.

Das Problem kenne ich. Ich habe das so gelöst:

Ein Netzteil ist parallel zum Lüfter angeschlossen. Es lädt 2 Supercaps 
in Reihe mit je 10F auf. Gleichzeitigt wird ein Relais angesteuert, das 
einen Linearaktuator die Klappe aufmachen läßt. Der Aktuator läuft bist 
zum Endschalter. Wenn der Strom (Lüfter) ausgeschaltet wird, fällt das 
Relais ab, der Aktuator wird umgepolt und schließt die Klappe mit der 
Energie aus den Supercaps. Außer einigen Dioden sind keine Halbleiter 
verbaut (das Netzteil ist gekauft). Funktioniert prima, frag aber nicht 
nach dem Preis für den Linearaktuator.

Aber als wirkliche Antwort: mit einigen 10F kann man genug Energie 
speichern, um eine Lüftungsklappe (bei mir eine 10mm Sperrholzplatte) 
mit einem Elektromotor zu bewegen. Wer im Gegensatz zu mir mechanisch 
fit ist, kann das sicher kostengünstig realisieren.

Als Stichwort noch: Green Cap beim blauen Claus

MfG Klaus

von Mark T. (bitts)


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@kbuchegg
eine bessere Lösung, als einen Servoantrieb kenne ich (noch) nicht.

@leoloewe
Thermoaktuatoren kannte ich bisher nur von Fußbodenheizungen.
Die Teile sind zu langsam.

Über die Googlesuche bin ich aber auch Lüftungsklappen gestoßen, die 
sowohl mit diesen Thermoaktuatoren, als auch mit Linearmotoren mit 24V 
(AC und DC) 1,5W betrieben werden können.
Sowas könnte ich vielleicht einsetzen.
Dann müsste ich mir aber etwas einfallen lassen, wie ich die 
Spannungsversorgung zum Zufahren sicherstelle.
Gibt es fertige Nachlaufschaltungen, die im Ruhezustand keine 
Leistungsaufnahme haben?

@Klaus
Astrein, dass das bei dir klappt.
Onkel Gockel hat mir einen Linearaktuator von Lego für 10 Euro 
ausgespuckt:
http://www.robotshop.com/gorobotics/the-news/hobbyist/lego-linear-actuator
Ich weiß allerdings nicht, welche technischen Daten das Ding hat und wie 
man das Teil ansteuert.

Der Vorteil bei einem Modellbauservo wäre, dass ich den Hub ein gewissen 
Grenzen einstellen könnte, indem ich den Servoarm länger oder kürzer 
machen würde. Außerdem hätte ich einige Teile davon hier und könnte über 
ein einfaches RC-Glied die Verstellgeschwindigkeit und damit die 
Stromaufnahme einstellen.

Statt Elkos könnte man auch eneloops nehmen. Die sollten bei der 
Anforderung auch mehrere Jahre halten, selbst wenn man die nur über 
einen Widerstand mit geringem Strom lädt.
Allerdings müsste man die Akkus abfallverzögert hochohmig schalten, 
damit die Akkus nicht entladen werden, wenn die Haube längere Zeit nicht 
benutzt wird.

von Udo S. (urschmitt)


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Gehts um eine Zwangsbelüftung wegen Holz/Kohleofen, falls der Dunstabzug 
an ist?

von Harald Wilhelms (Gast)


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Mark Thalle schrieb:
> Gibt es kleine und gedämpfte Hubmagnete mit 6 cm Hub und wenig
> Leistungsaufnahme?
>
> Die Klappe soll ja weder rauskatapultiert werden :-), noch soll die
> ganze Mimik in einem der beiden Endzustände viel Strom fressen.
>
>
> Zur Ansteuerung des Servos:
> Es gibt kleine Testaufbauten mit NE555, die den nötigen Impuls erzeugen.
> Ich hatte die Hoffnung, dass die Servoelektronik vielleicht 0V, als
> extrem kurzes Signal und 5V als ganz langes Signal auswertet und damit
> auf die Endanschläge fährt.

Selbst wenn es so wäre, würde der Motor an den mechanischen
Endanschlägen unverhältnismässig viel Strom brauchen und
durchbrennen. M.E. kommst Du um Endschalter an den Anschlägen
nicht drumherum. Dann kannst Du aber auch jeden anderen
Getriebemotor nehmen. Ob Deine Goldcaps genügend Energie zum
zurückfahren des Motors speicern können, lässt sich nur schwer
sagen. Das kann man eigentlich nur ausprobieren.
Gruss
Harald

von Mark T. (bitts)


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@urschmitt
Nein, es geht nur darum die Klappe eines Mauerkastens für eine 
Dunstabzugshaube zuverlässig zu öffnen und zu schließen. 
Emissionsbehaftete Wärmeerzeugung haben wir nicht im oder am Haus.
Dafür braucht man afaik auch zugelassene Technik.

@Harald
es könnte ja sein, dass das Servo nicht gegen mechanische Anschläge 
läuft, sondern nur soweit, wie es das Maximum und Minimum interpretiert.
Aber gut, das scheint ja eh nicht in Frage zu kommen.
Eine kleine Ansteuerung tut ja auch nicht weh. Sowas ist mit 
Hühnerfutter (nennt man doch so, oder?) schnell gemacht:
http://www.hprinzler.de/9610-03a.gif

von Harald Wilhelms (Gast)


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Mark Thalle schrieb:

> @Harald
> es könnte ja sein, dass das Servo nicht gegen mechanische Anschläge
> läuft, sondern nur soweit, wie es das Maximum und Minimum interpretiert.

So ist es, wenn Du Deine Steuerschaltung sorgfältig dimensionierst.
Elektrische "Anschläge" sind im Servo aber normalerweise nicht.

> Aber gut, das scheint ja eh nicht in Frage zu kommen.
> Eine kleine Ansteuerung tut ja auch nicht weh. Sowas ist mit
> Hühnerfutter (nennt man doch so, oder?) schnell gemacht:
> http://www.hprinzler.de/9610-03a.gif

Auch damit wirst Du aufpassen müssen, das der Motor nicht
versehentlich gegen seinen mechanischen Anschlag läuft.
Ist es wirklich so schwierig, ein Paar Mikroschalter an
der Klappe anzubringen?
Gruss
Harald

von Mark T. (bitts)


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Ich hatte vor alles im Kamin der Haube, außerhalb des Abluftstroms 
unterzubringen, weil dort keine fettige Luft vorhanden ist. Die Klappe 
hätte ich über ein Gestänge bewegt.
Also direkt an der Klappe möchte ich keine Mikroschalter anbringen. Nach 
einiger Zeit sammelt sich doch eine deutliche zähe Fettschicht an.
Außerdem möchte ich keine Kabel und Mikroschalter im Abluftkanal haben.

Mikroschalter könnte ich natürlich auch am Servoarm befestigen, aber ich 
müsste sie dann immer noch mechanisch justieren. Bei dem Servotester 
könnte ich das einfacher mit Potis machen.


Ich habe mir auch schon mal einen Servomischer mit einem PIC 16f84 
gebaut. Sowas könnte ich umprogrammieren.
Mit so einem Teil besteht kaum noch Gefahr, dass man ein Servo in einen 
unzulässigen Bereich fährt. Damit könnte man auch sehr schön die 
Geschwindigkeit einstellen, die das Servo haben soll.

von Mein Name ist nicht wichtig (Gast)


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Mark Thalle schrieb:
> Ich habe mir auch schon mal einen Servomischer mit einem PIC 16f84
> gebaut.

... und jetzt fragst Du, ob man einfach 0V und 5V an einen Servo anlegen 
kann ?


Dass es unbedingt ein Servo sein MUSS verstehe ich nicht. Getriebemotor 
mit Goldcap (wie es Klaus macht) ist das Einfachste und Beste.
Keine Elektronik die ausfallen kann, keine Ströme welche zu stark 
ansteigen könnten. Einfach perfekt.


Mark Thalle schrieb:
> Emissionsbehaftete Wärmeerzeugung haben wir nicht im oder am Haus.
> Dafür braucht man afaik auch zugelassene Technik.
Nein, der Kaminfeger möchte nur sehen, DASS etwas gemacht wurde. Das ist 
alles.

Gruss

von Harald Wilhelms (Gast)


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Mark Thalle schrieb:
> Ich hatte vor alles im Kamin der Haube, außerhalb des Abluftstroms
> unterzubringen, weil dort keine fettige Luft vorhanden ist.

Es gibt auch gekapselte Mikroschalter. :-)

> Die Klappe
> hätte ich über ein Gestänge bewegt.
> Also direkt an der Klappe möchte ich keine Mikroschalter anbringen. Nach
> einiger Zeit sammelt sich doch eine deutliche zähe Fettschicht an.
> Außerdem möchte ich keine Kabel und Mikroschalter im Abluftkanal haben.

Deine Entscheidung.

> Mikroschalter könnte ich natürlich auch am Servoarm befestigen, aber ich
> müsste sie dann immer noch mechanisch justieren. Bei dem Servotester
> könnte ich das einfacher mit Potis machen.

Potis neigen dazu, mit der Zeit ihren Wert zu verändern. Du solltest
grosszügige Abstände zu Deinen mechanischen Anschlägen einplanen.

> Ich habe mir auch schon mal einen Servomischer mit einem PIC 16f84
> gebaut. Sowas könnte ich umprogrammieren.
> Mit so einem Teil besteht kaum noch Gefahr, dass man ein Servo in einen
> unzulässigen Bereich fährt. Damit könnte man auch sehr schön die
> Geschwindigkeit einstellen, die das Servo haben soll.

Auch ein Servo verändert sich. Da auch nicht, quarzgenaue Ansteuer-
impulse zu generieren. Eine Alternative wäre es noch, statt End-
schaltern, den Strom des Antriebsmotors zu messen. Der steigt beim
Erreichen des mechanischen Anschlags an, und das kann man zum
Abstoppen des Motors benutzen.

von Mark T. (bitts)


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@unwichtiger Name :)

Den Mischer und Servotester habe ich 2007 gebaut. Seitdem habe ich mit 
dem Zeug nichts mehr gemacht und es liegt ungenutzt in einem 
Umzugskarton.
Es hätte ja auch sein könnte, dass hier jemand eine pfiffige Idee gehabt 
hätte, wie man das mit 2 oder 3 passiven Bauteilen erledigen könnte, 
oder wie man die Servoelektronik mit einer kleinen Drahtbrücke 
umfunktionieren könnte.
Manchmal sind die Dinge ja verflucht einfach :)

Es muss kein Servo sein. Klaus meint aber, dass der Preis seines Motors 
besser geheim bleibt. Wenn es da aber etwas brauchbares gibt, sag ich 
nicht nein.

Der Feger gibt sich vielleicht mit irgendwas zufrieden. Wenn aber etwas 
passieren sollte und es hat am Ausfall von nicht zulässiger Technik 
gelegen, dann wäre ich reif. Für uns spielt das jetzt keine Rolle, aber 
ich glaube, dass ich das nicht machen würde.

@Harald
Gibt es für die Strommessung gescheite analoge Beispielschaltungen? Ich 
hätte jetzt aus dem Stehgreif keine Idee, wie ich das einfach 
realisieren und umsetzen sollte.
Vielleicht könnte man es auch zeitgesteuert machen. Wenn der Motor immer 
wieder kurz gegen einen Anschlag läuft, macht er das mit. Zumindest 
Modellbauservos leben hier schon sehr lange unter harten Bedingungen.
Und selbst wenn sowas nach Jahren mal kaputt gehen sollte, kostet es 
kaum 5 Euro, bzw. es liegen hier genug Standardservos herum.

Beim Schließen könnt ich das Servo auch einfach gegen den Anschlag 
fahren lassen. Der Strom würde dann steigen, die CAPs sich schnell 
entladen, die Spannung sinken und der Strom nur kurz in einem kritischen 
Bereich bleiben.


Ein Getriebemotor scheint aber wirklich einfacher zu sein :-)

von Mein Name ist nicht wichtig (Gast)


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Mark Thalle schrieb:
> Es muss kein Servo sein. Klaus meint aber, dass der Preis seines Motors
> besser geheim bleibt. Wenn es da aber etwas brauchbares gibt, sag ich
> nicht nein.

Du hast doch einige Getriebemotoren rum liegen ...

Servo für 5 Euro aufschrauben, Elektronik raus, Poti raus, mechanischen 
Anschlag entfernen, Servo wieder zu schrauben.
Und schon hat man einen Getriebemotor für 5 Euros.

Gruss

von Harald Wilhelms (Gast)


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Mark Thalle schrieb:

> Gibt es für die Strommessung gescheite analoge Beispielschaltungen? Ich
> hätte jetzt aus dem Stehgreif keine Idee, wie ich das einfach
> realisieren und umsetzen sollte.

Einen Shunt in die Motorleitung legen und die Spannung an ihm mit
einem Komparator auswerten.
Gruss
Harald

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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> eine bessere Lösung, als einen Servoantrieb kenne ich (noch) nicht.


ein Stellmotor für eine Zentralverriegelung macht genau das von dir 
gewünschte. Er fährt "gemütlich" hoch oder runter bis zur Endposition 
und hört dann auf. Strom wird nur während der Verfahrperiode gebraucht

Ich hatte mir sowas mal (nachträglicher Einbau) bei meinem alten Auto 
verbaut, das noch keine ZV hatte. Der Stellmotor wurde an das 
"Türgestänge" angekoppelt, und hat dann den kleinen Pröpel in der Ecke 
der Tür hoch oder runter geschoben.

Allerdings ist der Hub meistens nur 1-2 cm. Die Frage ist halt, ob du 
wirklich den von dir genannten Hub benötigst, oder nicht doch durch 
geschickte Position des "Gestänges" an den Lamellen (in der Nähe des 
Scharniers) mit kleinerem Hub auskommst

von Mark T. (bitts)


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@Verbuchsler
Den Mauerkasten habe ich noch nicht hier. Wenn die Mechanik stabil genug 
ist, dann wäre das eine Möglichkeit. Dann hätte ich die Endschalter 
gleich im Gehäuse. Die Stromaufnahme eines solchen Teils kennst du 
vermutlich nicht, oder? :-)

@Harald
Wie das grundsätzlich geht, war mir klar. Die Details machen es aber 
vermutlich aufwendig. Mit irgendeiner Logik muss man es auswerten. Das 
darf nicht zu schnell ansprechen, damit der Motor nicht beim Anlaufen 
abgewürgt wird.
Vielleicht denke ich zu kompliziert, aber die anderen Lösungsvorschläge 
erscheinen mir einfacher zu sein.

@unwichtiger Name
Warum macht mir Klaus dann soviel Angst vor teuren Komponenten? :-)
Ich habe gerade nachgesehen, wie Standardservos aufgebaut sind. Ich 
dachte bisher, dass dort Schrittmotoren drin säßen, sodass man die 
Ekeltronik nicht einfach komplett rausschmeißen kann. Es scheinen aber 
einfach Bürstenmotoren zu sein.
Also die Idee mit dem frisierten Servo find ich auch gut. Die kommt mit 
in die Suppe :)

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