Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Magnetrührer - Spannung über Poti regeln


von Mark K. (Gast)


Lesenswert?

Hallo zusammen!

Ich plane einen Magnetrührer zu basteln und möchte mich hier erkundigen, 
wie man am besten die Spannung und damit die Drehgeschwindigkeit regelt.

Folgende Bauteile schwebt mit vor:
- Steckernetzteil,
- Gehäuselüfter,
- 2 kleine Magneten,
- Poti zur Spannungsregelung.

Einen Lüfter und das Netzteil habe ich schon, dazu folgende Daten:

Netzteil:
- Ausgangsspannung: max. 12V DC (auch möglich: 3V / 4,5V  5V  6V / 
7,5V / 9V), stabilisiert
- Ausgangsstrom: max. 600mA
- Scheinleistung (?): max. 7,2VA

Lüfter (be quiet! Silent Wings Pure 80mm):
- Nennspannung: 12V
- Anlaufspannung: 4V
- Nennstrom: 0,09A
- Maximalstrom: 0,12A
- Leistungsaufnahme: 1,14W
- Umdrehungen/Minute bei 12V: 1800
- Anschlussstecker: 3 pin

Ich möchte zwischen Netzteil und Lüfter ein Poti einbauen, so wie es 
teilweise auch in div. Videos zu sehen ist (z.B. hier: 
https://www.youtube.com/watch?v=4P1K0l_MOeo ).

Nur bin ich überfragt, welches ich nehmen kann und ob das mit einem 
gewöhnlichen Poti überhaupt funktioniert bzw. wie es dimensioniert sein 
muss.

Würde das mit diesem hier funktionieren? 
http://shop.zeg-shop.de/shop/info.asp?product_group=206186&product_code=4309830001

Viele Grüße und Dank,
Mark

von Wusel D. (stefanfrings_de)


Lesenswert?

Dieses 10k Poti ist sicher nicht geeignet.

Nimm ein Poti mit 100 Ohm 1W (oder mehr Watt).

von amateur (Gast)


Lesenswert?

Wie wäre es mit der Hauptinfo: Die Daten deines Antriebes/Motors.

Geh' mal davon aus, dass die Regelung mit einem einfachen Poti nicht 
möglich ist. Das sollte Leistungsmäßig in der Antriebsklasse sein.

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Und du meinst daß du mit 1,1W einen Rührer in einer Flüssigkeit mit 
1800U/min drehen kannst?

Da gibt es eine physikalische Gesetzmäsigkeit, die da massiv was dagegen 
hat: Viskosität
Die ist nämlich von Wasser und ähnlichen Flüssigleiten etwa 10000 mal 
höher als die von Luft.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Mark K. schrieb:

> Ich plane einen Magnetrührer zu basteln und möchte mich hier erkundigen,
> wie man am besten die Spannung und damit die Drehgeschwindigkeit regelt.

Wenn Du regeln willst, musst Du die Drehzahl erfassen. Ich nehme an,
Du willst nur steuern

> Folgende Bauteile schwebt mit vor:
> - Steckernetzteil,
> - Gehäuselüfter,

Ein Lüftermotor ist da viel zu schnell. Ich denke, Du brauchst
einer Getriebemotor. Wenn es ein normaler Gleichspannungsmotor
ist, kann man die Drehzahl gut über die Spannung steuern.

> - Poti zur Spannungsregelung.

Das geht keinesfalls.

> Netzteil:
> - Ausgangsspannung: max. 12V DC (auch möglich: 3V / 4,5V  5V  6V /
> 7,5V / 9V), stabilisiert
> - Ausgangsstrom: max. 600mA

Das reicht bei einem passenden Getriebemotor möglicherweise schon
aus, um die Drehzahl einzustellen.

> Lüfter (be quiet! Silent Wings Pure 80mm):
> - Nennspannung: 12V
> - Anlaufspannung: 4V
> - Nennstrom: 0,09A
> - Maximalstrom: 0,12A
> - Leistungsaufnahme: 1,14W
> - Umdrehungen/Minute bei 12V: 1800
> - Anschlussstecker: 3 pin

Den Lüfter brauchst Du möglicherweise, um Deinen Motor zu kühlen. :-)
>
> Ich möchte zwischen Netzteil und Lüfter ein Poti einbauen,
> Nur bin ich überfragt, welches ich nehmen kann und ob das mit einem
> gewöhnlichen Poti überhaupt funktioniert

Wie bereits gesagt, das funktioniert normalerweise nicht.

> Würde das mit diesem hier funktionieren?
> 
http://shop.zeg-shop.de/shop/info.asp?product_group=206186&product_code=4309830001

...und das schon gar nicht. Du brauchst da mindestens ein niederohmiges
Drahtpoti mit mehren Watt. Das ist deutlich teurer, als ein einstell-
barer Spannungsregler.
Gruss
Harald

von PeterL (Gast)


Lesenswert?

der Rührstab folgt nur in gewissen Grenzen dem Antriebsmagneten, bei zu 
hohen Drehzahlen zappelt er nur mehr.
Ich dernke bei >500Umin ist Schluss.

DC Motore steuert man am besten per PWM, da gibts haufenweise Bausätze 
und Platinen (Reichelt, Conrad, Ebay usw)

von Mark K. (Gast)


Lesenswert?

Also ich muss gestehen, dass ich etwas irritiert bin. In allen 
DIY-Magnetrührern werden stinknormale Gehäuselüfter, die mit Magneten 
bestückt werden, verwendet. Mit einem magnetischen Rührfisch 
funktioniert das wunderbar in den YouTube-Videos. Das Wasser - was 
anderes will ich im Grunde auch gar nicht verrührern - bildet richtig 
mächtige Strudel.

Ich nutze nur die Rotation des Lüfters aus, um die darauf befestigten 
Magneten in Bewegung zu bringen. Mehr Info habe ich leider nicht, nur 
das was bequiet in seinem Datenblatt sehen hat. Das habe ich gepostet.

von amateur (Gast)


Lesenswert?

>In allen DIY-Magnetrührern

Kann es sein, dass Du dich da verguckt hast?

Das Teil sieht ja aus wie ein Lüfter, wegen dem Stabmagneten der 
angetrieben wird, aber etwas mehr Motor ist schon nötig.

von Wusel D. (stefanfrings_de)


Lesenswert?

Ihr seid ja alle Schlaumeier!

Warum sollte das nicht funktionieren? Immerhin haben wir einen Videoclip 
vorliegen, in dem das ganze Gerät detailiert und in Funktion vorgeführt 
wird.

Jetzt hört doch mal auf (wie üblich) die Idee des TO zu zerfleischen und 
gebt ihm hilfreiche Antworten. Ich denke, ich habe die Frage längst 
hinreichend beantwortet. Oder siehst Du das anders, Mark?

Da der Lüfter eine Stromaufnahme von ca. 100mA bei 12V hat, kann man 
dessen Drehzahl Innenwiderstand mit etwa 100 Ohm einschätzen. Zusammen 
mit dem Poti erhält man einen Spannungsteiler, mit dem man die Spannung 
am Motor im Bereich 6 bis 12V justieren kann.

Wenn er noch langsamer drehen soll (falls er das überhaupt kann) besteht 
zudem noch die Möglichkeit, das Netzteil auf 6V runter zu schalten.

Warum sollte ein Poti mit 1 Watt unzureichend sein? Die maximale 
Belastung erfährt das Poti, wenn es auf 100 Ohm gedreht ist. Nämlich 6V 
* weniger als 0,09A = höchstens 0,54 Watt. Selbst wenn wir mal mit der 
maximalen Stromaufnahme des Motors rechnen, sind wir immer noch unter 1 
Watt.

von Mark K. (Gast)


Lesenswert?

Stefan Frings schrieb:
> Ihr seid ja alle Schlaumeier!

Na das ist mal eine Antwort, vielen Dank, Stefan! :-)

Ich bin leider kein Etechniker, aber das sind ja Grundlagenrechnungen. 
Werde mal versuchen, das nachzuvollziehen!

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> - Gehäuselüfter,
> - 2 kleine Magneten,
> - Poti zur Spannungsregelung.

Der Lüfter soll der Motor sein ?
Vergiss es.
Man regelt sie sowieso besser per PWM.

> In allen DIY-Magnetrührern werden stinknormale Gehäuselüfter,
> die mit Magneten bestückt werden, verwendet

Sicher nicht.
Die drehen viel zu schnell und haben viel zu wenig Kraft.

Man könnte Flachmotore von 5 1/4 oder 3 1/2 Floppylaufwerken nehmen,
aber deren Drehzahl hängt von einem Taktsignal ab, das man
per NE555 erzeugen müsste (siehe Datenblatt verwendeter BLDC Chip).
Dank Hallsensoren sind die der kraftvoll auch bei niedrigem Tempo.

Wenn allerdings eine Heizung in der Nähe ist, wird es schwierig,
so warm dürfen Motore nicht werden.

Dann brauchst du wieder den Lüfter, um den Motor zu kühlen.

von Mark K. (Gast)


Lesenswert?

Stefan Frings schrieb:
> Wenn er noch langsamer drehen soll (falls er das überhaupt kann) besteht
> zudem noch die Möglichkeit, das Netzteil auf 6V runter zu schalten.

Also laut Datenblatt legt der Lüfter bereits bei 4V los und 
Hardware-Tests bescheinigen sogar einen Start bei 3V ( 
http://www.technic3d.com/review/luefter/1099-be-quiet-silent-wings-usc-und-pure-serie/4.htm 
).

Die Frage ist bloß, ob es nicht einen Poti gibt, mit dem man das ganze 
Spektrum (oder zumindest ab 3-12V) abdecken kann, ohne direkt am 
Netzteil Einstellungen vornehmen zu müssen. Ist halt eine Frage des 
Komforts, am Netzteil muss ich das dann nämlich immer mit einem 
Schraubenzieher einstellen (so ein kleiner versenkter Schlitz an der 
Unterseite).

von Mark K. (Gast)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
>> In allen DIY-Magnetrührern werden stinknormale Gehäuselüfter,
>> die mit Magneten bestückt werden, verwendet
>
> Sicher nicht.
> Die drehen viel zu schnell und haben viel zu wenig Kraft.

Sorry, aber ich muss annehmen, dass du dir die Geräte in den Videos 
überhaupt nicht angesehen hast.

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Stefan Frings schrieb:
> Ihr seid ja alle Schlaumeier!
>
> Warum sollte das nicht funktionieren?

Weil wir nicht youtube sondern unseren Verstand bemühen.

Mark K. schrieb:
> Na das ist mal eine Antwort, vielen Dank, Stefan! :-)

Na ja wenn du Jasager suchst, dann sollten wir schweigen.

Mark K. schrieb:
> Sorry, aber ich muss annehmen, dass du dir die Geräte in den Videos
> überhaupt nicht angesehen hast.

Klar ein Studium besteht heutzutage auch nur aus youtube Videos, die man 
sich 8h pro Tag reinzieht. Mehr Wissen braucht die Welt nicht.

Viel Erfolg beim Basteln.
und Weg...

von Mark K. (Gast)


Lesenswert?

Udo Schmitt schrieb:
> Klar ein Studium besteht heutzutage auch nur aus youtube Videos, die man
> sich 8h pro Tag reinzieht. Mehr Wissen braucht die Welt nicht.

Spar dir deinen Sarkasmus, das ist doch überhaupt nicht der Punkt. Fakt 
ist: Es funktioniert auch mit einfachen Mitteln - oder ist das eine 
große Verschwörung mit den Videos? Ich habe absolut keinen Plan von 
Etechnik, darum frage ich hier. Wenn du aber trotz tiefgehenderen 
Wissens nicht weiß, warum es trotzdem funktioniert, dann hast du 
offensichtlich auch nicht richtig aufgepasst im Studium.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Stefan Frings schrieb:

> Ihr seid ja alle Schlaumeier!
>
> Warum sollte das nicht funktionieren?

Weil Motorsteuerungen per Poti überwiegend schlecht funktionieren.
Mit einem Ventilator als Last kann das manchmal gehen, da es bei
dem einen festen Zusammenhang zwischen Moment und Drehzahl gibt.
Bei der von Mark angedachten Anwendung ist das aber nicht mehr
gegeben.

> Immerhin haben wir einen Videoclip vorliegen, in dem das ganze
> Gerät detailiert und in Funktion vorgeführt wird.

Videoclips sehe ich mir nicht an, und solche Clips sind auch
wohl kaum eine "Referenz" für elektrotechnische Probleme.
>
> Jetzt hört doch mal auf (wie üblich) die Idee des TO zu zerfleischen und
> gebt ihm hilfreiche Antworten. Ich denke, ich habe die Frage längst
> hinreichend beantwortet. Oder siehst Du das anders, Mark?

Vielleicht für Dich und Mark, nicht aber für eine funktionsfähige
Lösung.

> Da der Lüfter eine Stromaufnahme von ca. 100mA bei 12V hat, kann man
> dessen Drehzahl Innenwiderstand mit etwa 100 Ohm einschätzen. Zusammen
> mit dem Poti erhält man einen Spannungsteiler, mit dem man die Spannung
> am Motor im Bereich 6 bis 12V justieren kann.

Von einem Spannungsteiler kann man bei einer Kombination Motor/
Widerstand eindeutig nicht sprechen.

> Warum sollte ein Poti mit 1 Watt unzureichend sein? Die maximale
> Belastung erfährt das Poti, wenn es auf 100 Ohm gedreht ist.

Falsch, die entsteht kurz vor dem Nullpunkt. Wenn der Motor wirklich
nur 90 mA ziehen würde, würde ein 100 Ohm / 1W Poti geradeso reichen.
Durch die höhere Belastung wird der Motor aber wohl mehr ziehen. Das
von Mark angedachte Poti würde wohl bereits beim ersten Versuch
kräftig qualmen.
Wenn der Motor wirklich erlaubt, die Drehzahl einzustellen, wäre
ein Dreibeinregler wie der LM317 wohl die einfachste Lösung.
Eine Regelung der Motordrehzahl wird bei dieser Anwendung wohl
eher nicht benötigt.
Gruss
Harald

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Mark K. schrieb:
> Wenn du aber trotz tiefgehenderen
> Wissens nicht weiß, warum es trotzdem funktioniert,

Mit genau dem Lüfter den du hast?
Mit 1,1W?
Wahrscheinlich haben sie das Video genau da geschnitten wo der Lüfter 
angefangen hat Rauchzeichen zu geben.
Dir haben einige Leute hier Tipps gegeben wie man es machen kann daß es 
besser und haltbarer funktioniert. Aber das willst du nicht hören, du 
könntest ja aus Versehen was dazulernen.

Spiel weiter.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Udo Schmitt schrieb:

> Spiel weiter.

Nun, vielleicht sollte Mark diesen Versuchsaufbau einfach mal
ausprobieren. Die Gefahr für seine Gesundheit hält sich dabei
in Grenzen. Und manchmal lernt man durch Misserfolge mehr
als durch Erfolge. Anschliessend kann er ja in diesem Thread
nachlesen, warum es nicht funktioniert hat.
Gruss
Harald

von Mark K. (Gast)


Lesenswert?

Ausprobieren werde ich das definitiv - und dazulernen muss ich definitiv 
auch, kleine Frage (vor dem Ausprobieren). Darum bin ich auch so 
interessiert daran zu erfahren, wie es funktioniert.

Naja, ich mache mich mal weiter schlau und bei Erfolg oder Misserfolg 
melde ich mich hier nochmal.

von Ich (Gast)


Lesenswert?

An die Kritiker: Das funktioniert tatsächlich, ich habe das aus der Not 
heraus auch schon einmal probiert, sogar durch den Boden einer 
Edelstahl-Thermoskanne hindurch. Alter 40-mm-Lüfter, darauf zwei 
kräftige Neodym-Magnete (Durchmesser 10 mm, Dicke 5 mm, auf ein 
Stahlteil), angeschlossen an ein Labornetzteil. Hat ein paar Tage lang 
problemlos gerührt.

Problem für die dauerhafte Anwendung ist allerdings, dass der 
Lüftermotor bei verhältnismäßig großer Leistung sehr langsam dreht und 
sehr warm wird. Ich würde ein Gerät nicht so konstruieren, da gibt es 
deutlich besser geeignete Motoren.

Mann kann das Magnetfeld ja auch auf elektronischem Wege kreisen lassen 
;-)

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Ich schrieb:
> Problem für die dauerhafte Anwendung ist allerdings, dass der
> Lüftermotor bei verhältnismäßig großer Leistung sehr langsam dreht und
> sehr warm wird.

Genau das haben wir ja gemeint. Die Last ist durch den viel höheren 
Widerstand (Viskosität der Flüssigkeit) viel höher und überlastet den 
Lüfter. Er läuft entweder nicht an oder raucht irgendwann ab.
Und wenn er läuft dann so schnell daß die Flüssigkeit am Gefäßrand zu 
weit hochsteigt.

Oder mal ein anderes Beispiel:
Man kann eine Seifenkiste bauen.
Man kann damit auch mal ein flaches Gefälle runterfahren.
Für den täglichen Schulweg ist sie aber trotzdem nicht geeignet.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Sorry, aber ich muss annehmen, dass du dir die Geräte in den Videos
> überhaupt nicht angesehen hast.

Ich kenne sogar noch mehr YouTube-Videos
http://www.youtube.com/watch?v=7PDeK6rprA4
aber ich habe schon als Kind gelernt,
daß Fernsehen sehr virtuell ist.
http://www.youtube.com/watch?v=tW6pVFOpE6Q

Ein Ventilatormotor ist einfach ein Scheiss-Motor
um eine langsame aber bei viskosen Medien durchaus
kraftige Drehbewegung zu erzeugen.
Andere Motore sind viel geeineter.
Aber lernresistent wie du bist wirst du es trotzdem
mit der beschränkten Version probieren. Nur zu.
Manche Leute lernen nur auf die harte Tour.

von Wusel D. (stefanfrings_de)


Lesenswert?

Halllo Mark,
ich bin zuversichtlich, dass das Youtube Video kein Fake ist. Auch die 
Regelung mittels Widerstand ist problemlos machbar. Ich habe viele PC 
Lüfter genau auf diese Art leiser gemacht (mindestens 30 Stück in 
kommerziellem Einsatz). Du kannst auch ein 200 Ohm Poti nehmen, um den 
Regelbereich zu vergrößer. Nur wenn Du es übertreibst, dann bleibt der 
Motor schon stehen, wenn das Poti nur zur Hälfte runter gedreht ist. Du 
wirst experimentiell heraufinden müssen, welcher Widerstand optimal ist. 
Die 100 Ohm waren nur geschätzt.

PC Lüfter kann man nicht gut mit PWM regeln, da sie eine elektronische 
Steuerung enthalten. PC Lüfter regelt man wahlweise über Widerstände 
oder die Versorgungsspannung.

Am Besten wird es wohl sein, wenn Du Dich selbst davon überzeugt, welche 
Aussagne hier qualifiziert sind, und welche nicht. Dass Du einen Lüfter 
als Antrieb nehmen wirst, ist ja schon klar. Ob und wie gut er mit einem 
simplen Widerstand regelbar ist, kannst Du ausprobieren. Kaufe Dir 
einfach 10 Stück 27 Ohm Widerstände (1/4 Watt) zum ausprobieren. Schalte 
so viele in Reihe zum Lüfter, bis er gerade eben nicht stehen bleibt. 
Dann weisst D, welchen Wert das Poti im Idealfall haben muss.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.