Hallo, als langjähriger Passivnutzer muss ich mal selber was posten, da ich auch nach langer Suche nichts passendes gefunden habe. Mein Projekt ist das "Aufpeppen" einer alten Spulentonbandmaschine (Akai GX630) Ich habe Digitalsteurung, Digitaldisplay, IR-Fernbedienung,... implementiert (AVRs mit Peripherie) und bin zufrieden. Jetzt mein Wunsch: es wäre schön, wenn man den Wickelmotoren etwas mehr Intelligenz einhauchen könnte. Diese werden im Original von 1974 mittels Transistortechnik und Relais im wesentlichen ein- / ausgeschaltet. Mein Wunsch konkret: eine statusabhängige Drehzahlsteurung. Bei den Motoren handelt es sich um Wirbelstrommotoren, Aussenläufer, Typ 24XO-MR. Diese werden im Original je nach gewünschtem Zustand mit drei verschiedenen Spannungen angesteuert: 0V (Stop), 25V (durch schwachen Gegenzug Band straff halten), 96V (Band ziehen zum Umspulen). Alle drei Spannungen werden per Trafo aus der Netzspannung erzeugt, d.h. sind 50Hz-Sinus-Wechselspannungen. Meide Idee ist, entsprechende Spannungen (und welche dazwischen) "modern" zu erzeugen und je nach Zustand zu ändern. Encoder zur Drehzahlmessung habe ich bereits angebaut. Damit wären z.B. sanfter Bandanlauf unsd -stop möglich. NUR: wie mache ist das "modern"? - Amplitudensteurung (halt nahe am Original)? Wie erzeuge ich dann einfach und MC-steuerbar 25V...100V, 50Hz, Sinus-Wechselspannung, Leistung ca. 20W? - oder doch besser Frequenzsteurung? Evt. mittels PWM? Ich habe hier viel über Phasenanschnitt oder Halbwellen-Austastung gelesen... aber tötet sowas nicht den Motor (auf Dauer)? - oder noch was anderes? Bin für Ideen und Anregungen jeder Art dankbar. Und: ja - es handelt sich um ein Hobbyprojekt mit sehr schlechtem Kosten-Nutzen-Faktor und jeder Menge eingbauter Nostalgie ;=) TiA Gerd
Gerd Schweitzer schrieb: > - oder doch besser Frequenzsteurung? Evt. mittels PWM? Ich habe hier > viel über Phasenanschnitt oder Halbwellen-Austastung gelesen... aber > tötet sowas nicht den Motor (auf Dauer)? Das Problem dabei ist die Isolationsfestigkeit der Motore und (nicht zu vergessen) die magnetische Streustrahlung einer hochfrequenten PWM. Das Isolationsproblem würde sich lösen lassen, wenn die eine Steuerung nicht von 230V, sondern aus den internen 100V speist, die auch original benutzt werden, aber ob die Motore frequenzabhängig steuerbar sind, müsste man probieren. Oft sind solche Motore nämlich nur sehr schlecht über Frequenz zu steuern, sondern nur über die Spannung. Gerd Schweitzer schrieb: > - Amplitudensteurung (halt nahe am Original)? Wie erzeuge ich dann > einfach und MC-steuerbar 25V...100V, 50Hz, Sinus-Wechselspannung, > Leistung ca. 20W? > - oder doch besser Frequenzsteurung? Evt. mittels PWM? Ich habe hier > viel über Phasenanschnitt oder Halbwellen-Austastung gelesen... aber > tötet sowas nicht den Motor (auf Dauer)? Kannst du also im Wesentlichen nur ausprobieren. Geeignet wäre (ohne jetzt viel Werbung zu machen) mein Frequenzumrichter aus dem Wettbewerb http://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR Oder ein winziges Wechselrichterchen, den du mit einer grösseren Endstufe ausrüsten müsstest - von meiner Projektseite hier ganz unten: http://www.schoeldgen.de/avr/ 'Variable frequency drive with Tiny 25/45/85'. Beide Steuerungen kannst du mit Analogsignalen steuern oder durch Änderung der Software auch von irgendwas anderem.
Danke für deine schnelle Antwort. > müsste man probieren. Oft sind solche Motore nämlich nur sehr schlecht > über Frequenz zu steuern, sondern nur über die Spannung. Stimmt wohl - dafür spricht auch die Originalschaltung (weitere Info). Die zweite Strangwicklung des Motors wird mit der gleichen Spannung wie die erste, allerdings mittels dickem Kondensator phasenverschoben bestromt. Dies ist ganz sicher für 50Hz, Motor-Induktivität und Phasenschieber-Kapazität optimiert. > Oder ein winziges Wechselrichterchen, den du mit einer grösseren > Endstufe ausrüsten müsstest - von meiner Projektseite hier ganz unten: > http://www.schoeldgen.de/avr/ > 'Variable frequency drive with Tiny 25/45/85'. > Beide Steuerungen kannst du mit Analogsignalen steuern oder durch > Änderung der Software auch von irgendwas anderem. Klingt schon gut - ist allerdings eine Frequenzsteuerung, und da bin ich auf Grund der obigen Argumente eher skeptisch. > ...Ausprobieren... Darauf wird es wohl hinauslaufen. Allerdings habe ich ein bisschen Angst, dabei einen Motor zu killen, und Ersatzbeschaffung ist so gut wie unmöglich...
Gerd Schweitzer schrieb: > Klingt schon gut - ist allerdings eine Frequenzsteuerung, und da bin ich > auf Grund der obigen Argumente eher skeptisch. Du hast es dir nicht angeguckt, oder? Der Tiny kann mit Festfrequenz arbeiten und über das Poti die Amplitude steuern, oder (bei externer Kontrolle) sowohl Frequenz als auch Amplitude über Potis steuern. Du könntest also den WR immer bei 50Hz lassen und trotzdem die Amplitude über den ADC Eingang steuern.
Ja und nein... Ich habs schon nachgeschaut, aber bei der Überscchrift "variable frequency drive" hab ich halt gedacht damit kann man NUR die Frequenz einstellen und nicht aufmerksam genug weitergelesen. 50Hz konstant lassen und Amplitude stellen klingt sehr gut. Ich hab das zip von deiner HP runtergeladen, schaue es mir en detail an und komme evt. bei Fragen auf dich zurück.
Wenn du die Steuerung schon einem Mikrocontroller übergibst mach sie besser als das Original: zur Schonung des Bandes wird das Drehmoment geregelt. Dazu wird das Verhältnis der Drehzahlen beider Wickelteller ermittelt und der Bandzug anhand einer Tabelle konstant gehalten. In diese Tabelle schreibst du den Bandwickelradius der Aufwickeltrommel gegen das Verhältnis der Umdrehungen der Wickelteller. Für die Phase nach einem Startbefehl (Umspulen oder Play) wird, bis sinnvolle Daten von den Wickeltellern vorliegen, ein vorsichtig ausgelegtes Drehmoment angelegt, welches auch als Notprogramm bei Fehlfunktion der Steuerelektronik zur Anwendung kommen muss. Viel Erfolg. Stefan K.
Danke für diese Idee! Das werde ich so machen - insbesondere, weil ich sowieso schon an beiden Wickelmotoren Encoder habe. Mit einem Algorithmus sehr ähnlich deinem Vorschlag nutze ich das, um mittels MC die aktuelle Bandposition in Sekunden seit Bandanfang zu ermitteln. Das funktioniert so dann auch bei schnellem Vor- /Rücklauf. Ist bisschen tricky, aber genau genug.
Hast du an den Bandzugfühlern keine Lichtschranke? Ich glaube, es war eine Braun TG1000, die über diese Fühler (das Band läuft vor und nach den Köpfen darüber) die Wickelteller gesteuert hat und damit für sehr saubere Bandwickel gesorgt hat. In einem Tiny85 ist noch jede Menge Platz neben den Sinusroutinen, da lässt sich so mancher Algorithmus implementieren. Beim Tiny25 kann es schon mal knapp werden. Ich habe mir nur noch ein einziges Tonbandgerät aufbewahrt, aber das hat es in sich - eine Nagra IV SJ.
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Ein schönes Teil hast du da. Denke, eine gute Lösung für den Leistungsteil ist bereits im Schaltplan zu finden. Der Capstan Motor wird ja geregelt und ist auch ein Asynchronmotor der mit Phasenschieberkondensator läuft. Die Ansteuerung erfolgt über einen Brückengleichrichter mit Transistor als Stellelement. Damit ist eine kontinuierliche Amplitudenregelung realisiert So eine Stufe sollte für die Wickelmotoren auch möglich sein. Ansteuerung des Transistor mittels der Drehzahl/Drehmoment proportionalem DC Signal, das natürlich mittels PWM und Siebung oder DA-Wandler erzeugt werden kann. Damit hast du alles Digital, bis auf die Leistungsstufe die dann aber auch so funktioniert wie sie in den Geräten dieser Kategorie (Revox, Braun usw.) immer realisiert wurde. Das Braun TG1000 oder die Revox A700 hat genau so eine Endstufe für die Bandzugregelung (mit Analoger Regelung). Viel Spaß beim Digitalisieren der analogen Maschine Gruß Transi
@Matthias: Nein, hat das Original nicht. Deren Lösung: die Wickelmotoren mit geringem (aber konstantem, ungerelgelten) Gegen-Drehmoment das Band spannen lassen. Funktioniert befriedigend, aber nicht gut. Insbesondere am Anfang und Ende (sehr grosse/kleine Wickeldurchmesser) werden die Bandwickel nicht schön. Auch das sollte digital und geregelt viel besser werden ;=) MC: Kein Problem. Meine Lösung hat als Zentralgehirn einen mega1284 und drumherum mittlerweile drei tiny2313. Letztere sind letztlich intelligente Porterweiterungen und ersetzen für 1,60E Schieberegister, Adresslogik und Ausgangstreibertransitor-Array. Interne Kommunikation (1pin) via USART. Nagra IV S3 kenne ich nicht, hört sich aber teuer an. Werd ich mal googlen. @Michael: Auch ne Idee... schaue ich mir mal genauer an. Allerdings glaube ich, das das was Matthias vorgeschlagen hat letztlich nicht so weit davon weg ist, nur mit modernen Bauteilen ausgeführt (gab es 1974 schon MOSFETs?). Du hast recht - das Teil ist schön. Von aussen sowieso (finde ich), und von innen ist es im Rahmen der damaligen Möglichkeiten gut gebaut und die Mechanik sehr robust. Daher auch usprünglich meine Idee, das mit heutiger MP-Eleltronik aufzupeppen. /Gerd
Michael G. schrieb: > Die Ansteuerung > erfolgt über einen Brückengleichrichter mit Transistor als Stellelement. > Damit ist eine kontinuierliche Amplitudenregelung realisiert > So eine Stufe sollte für die Wickelmotoren auch möglich sein. Das ist für die damalige Zeit eine sehr saubere und schöne Lösung, die auch keinerlei Störungen addiert - es wird halt nur die Leistung im Transistor verbraten, was aber bei 20W Motoren eben höchstens 20W sein können. Die Lösung mit einem PWM Generator und Amplitudenregelung ist sicher energiesparender, erfordert allerdings mehr Aufwand bzgl. der Filterung der PWM, damit da nichts in die Magnetköpfe und NF einstrahlt. Gerd Schweitzer schrieb: > Nagra IV S3 kenne ich nicht Die Nagra IV S(-TC für Time Code) war zu ihrer Zeit das Filmtonbandgerät, Zweispur mit Rasen, in dem der Pilotton aufgezeichnet wurde. Im Film 'Lola rennt' spielt die IV S eine Hauptrolle. Die IV SJ war eher für Messzwecke und hat einen kalibrierten Vorverstärker mit Abschwächer, schaltbar in 1dB Stufen, hier wird der Pilotton mit FM Modulation aufgezeichnet. https://en.wikipedia.org/wiki/Nagra
Hallo, wollte mal von meinen Fortschritten berichten - hatte während der Ferien ein wenig mehr Zeit. 1. Habe bei IBeh eine identische Maschine als defekt ersteigert. Habe nun ein komplettes Ersatzteillager und traue mich an den Motoren rumzufummeln. 2. Habe mehr und genauer gemessen. Resultat: der Motor hat vier verschiedene Zustände: (a) Reverse-Betrieb (der andere Motor zieht): 5W (b) Play: 20W (c) Quicktension (2sec am Anfang um Band zu spannen): 70W (d) Fast: 80W Die Leistungen ergeben sich durch Anlegen der passenden Spannung. Die Impedanz von (Motorstrang1 // (Motorstrang2 + BetriebsC) = 140Ohm @ 50Hz. 3. Habe alle Schaltpäne von Spulen-Tonbandgeräten die ich finden konnte (ca. 30 Stück) hinsichtlich der Motorsteuerung angeschaut (vielleicht kann man ja was lernen...). Das Ergebnis war ernüchternd: - Fast alle (inc. Revox, Akai) machen das gleich: Motorspannnung mittels Relais umschalten. - Ausnahme 1: Teac regelt mittels MC, nutzt aber Niedervolt-Gleichstrommotoren - Ausnahme 2: Akai 730 hat meinen Motor mit Triacs statt Relais - also auch nur schalten, nicht regeln. -Ausnahme 3: Otari baut heute noch Geräte mit MC, aber auch mit 24V-Gleichspannungsmotoren. Ist historisch interessant: zu den Zeiten, als die Ingenieure immer besser gelernt haben gute Geräte zu bauen, waren ICs gerade noch exotisch und daher teuer. Als diese später viel billiger wurden, baute man keine Spulengeräte mehr, was eine direkte Folge ist (MP3 etc waren einfacher und billiger). Hier kann man einen allgemeinen Trend beobachten: Mechanische Qualtität (teuer!) wird ersetzt durch "sloppy" Aufbau mit Verbesserung durch EEPROM-LUT. Konsequenz: Habe mich entschlossen, meine Regelung wie folgt zu machen: - Leistung stellen durch Änderung der Amplitude einer 50Hz-Sinusspannung. - Dieses elektronisch realisieren durch Darlington-Push-Pull-Stufe mit entsprechender Dimensionierung. (Stichwort Wechselstromsteller im Forum) - Optoentkopplung des Steuersignals am Eingang durch LED-LDR-Koppler. - Referenzgewinnung am Ausgang mittels Kleinst-Trafo (galvan. getrennt!) - eigentliche Regelung im MC Im Moment bin ich dabei, diesen Schaltplan zu konkretisieren und passende Bauteile zu suchen (zB: MJ15003/4 als passendes NPN-PNP-Paar mit ausreichender Leistung und Spannungsfestigkeit). Ist alles noch in Arbeit. /Gerd
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