Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schleifring für bis zu 1500 rpm und 5V Pegel


von Peterle A. (Firma: keine) (wanderameise)


Lesenswert?

Hallo,

habe hier einen BLDC Motor der eine Welle über eine Kupplung antreiben 
soll. Auf der Welle sitzt eine kleine Elektronikschaltung. Ich bin nun 
auf der Suche nach einer Lösung, um 3 Signale über einen Schleifring von 
der sich drehenden Welle auf eine externe Stromquelle zu legen. Leider 
habe ich gar keine Ahnung von Schleifringen, deswegen bin ich für jeden 
Rat dankbar.

Danke!

von dreher (Gast)


Lesenswert?


von Peterle A. (Firma: keine) (wanderameise)


Lesenswert?

Leider sind die meißten Schelifringe nicht für dieses Drehzahl 
ausgelegt. Ich überlege schon es selbst zu bauen. Z.B. mittels 3 
Metallringen und einer 3-zackigen Gabel...

Sonst jemand eine Idee?

von thomas s (Gast)


Lesenswert?

Ja. Drahtlos übertragen, z. B. induktiv.

von STK500-Besitzer (Gast)


Lesenswert?

Royer-Converter
Das würde aber mehr Aufwand bedeuten.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Peterle Anonym schrieb:
> Leider sind die meißten Schelifringe nicht für dieses Drehzahl
> ausgelegt. Ich überlege schon es selbst zu bauen. Z.B. mittels 3
> Metallringen und einer 3-zackigen Gabel...
Du kannst keine Schleifringe für diese Drehzahl kaufen, meinst aber, 
sie selber bauen zu können? Hut ab!

Peterle Anonym schrieb:
> Suche nach einer Lösung, um 3 Signale über einen Schleifring von der
> sich drehenden Welle auf eine externe Stromquelle zu legen.
Was jetzt? Signale oder Stromversorgung? Welche Spannungen? Welche 
Ströme?

von Turnover (Gast)


Lesenswert?

Peterle Anonym schrieb:
> nicht für dieses Drehzahl

Ja Himmel, welche Drehzahl denn?

von mir_fällt_keiner_ein (Gast)


Lesenswert?

Turnover schrieb:
> Peterle Anonym schrieb:
>> nicht für dieses Drehzahl
>
> Ja Himmel, welche Drehzahl denn?

1500 rpm?!

von Peterle A. (Firma: keine) (wanderameise)


Lesenswert?

Turnover schrieb:
> Peterle Anonym schrieb:
>> nicht für dieses Drehzahl
>
> Ja Himmel, welche Drehzahl denn?

ja Himmel, steht doch in der Überschrift :)

von Peterle A. (Firma: keine) (wanderameise)


Lesenswert?

> Peterle Anonym schrieb:
>> Suche nach einer Lösung, um 3 Signale über einen Schleifring von der
>> sich drehenden Welle auf eine externe Stromquelle zu legen.
> Was jetzt? Signale oder Stromversorgung? Welche Spannungen? Welche
> Ströme?

Vcc, Gnd und ein 1-wire Signal

von Alex W. (a20q90)


Lesenswert?

1-Wire-Bohrkopftemperatur?

von aussageschwach (Gast)


Lesenswert?

Peterle Anonym schrieb:
> Welche Spannungen? Welche
>> Ströme?
>
> Vcc, Gnd

Aha?

von aussageschwach (Gast)


Lesenswert?

Vcc = 5 V, siehe Betreff.

von Peterle A. (Firma: keine) (wanderameise)


Lesenswert?

Alex W. schrieb:
> 1-Wire-Bohrkopftemperatur?

Deswegen meine Frage, wie ich am Besten solch ein Signal entkoppele. 
Wenn es Aufgrund der Mechanik und Physik nicht möglich ist, dann ist es 
auch eine Aussage.

von Peterle A. (Firma: keine) (wanderameise)


Lesenswert?

aussageschwach schrieb:
> Peterle Anonym schrieb:
>> Welche Spannungen? Welche
>>> Ströme?
>>
>> Vcc, Gnd
>
> Aha?

Sorry, den Strom hatte ich vergessen. Der würde bei 3 Ampere liegen.

von hello (Gast)


Lesenswert?

Peterle Anonym schrieb:
> ein 1-wire Signal

Bei 1500 rpm wirst Du auf dem Signal schon einige Störungen finden. Du 
brauchst ein Übertragungsprotokoll, was ggf. Störungen herausrechnen 
lässt. Es sei denn, Störungen interessieren Dich nicht.

von hello (Gast)


Lesenswert?

Peterle Anonym schrieb:
> Der würde bei 3 Ampere liegen.

Wenn die Schleifer groß genug sind, ist ein Strom von 3 A leicht zu 
übertragen.
(So ab 100 A muss man sich bei Schleifern Gedanken machen.)

von radiostar (Gast)


Lesenswert?

Die Betriebsspannung führst Du über Schleifringe und Kohlen. 1500rpm 
sind ja wohl wirklich kein Problem.

Das Datensignal köntest Du kapazitiv einkoppeln. Das funktioniert 
natürlich nur, wenn Du die Daten mit einer passenden Trägerfrequenz 
modulierst.

von Peterle A. (Firma: keine) (wanderameise)


Lesenswert?

radiostar schrieb:
> Die Betriebsspannung führst Du über Schleifringe und Kohlen.
> 1500rpm
> sind ja wohl wirklich kein Problem.
>
> Das Datensignal köntest Du kapazitiv einkoppeln. Das funktioniert
> natürlich nur, wenn Du die Daten mit einer passenden Trägerfrequenz
> modulierst.

Das ist doch mal eine Aussage. Nur mal die Spannungsversorgung 
betrachtet, wo finde ich denn einen passenden Schleifring? Alle im Netz 
Gefundenen waren auf 300 rpm beschränkt oder unverschämt teuer...

von radiostar (Gast)


Lesenswert?

Peterle Anonym schrieb:
> Nur mal die Spannungsversorgung
> betrachtet, wo finde ich denn einen passenden Schleifring?

Würde ich mir aus Messing selber drehen.

von hello (Gast)


Lesenswert?

radiostar schrieb:
> Schleifringe und Kohlen

Für über Schleifkontakte geführte Datensignale werden Silberkontakte 
(auch für die Rückleitung, hier wohl GND) verwendet.

von hello (Gast)


Lesenswert?

Peterle Anonym schrieb:
> oder unverschämt teuer...

Wo fängt bei Dir unverschämt teuer an?

von Peterle A. (Firma: keine) (wanderameise)


Lesenswert?

hello schrieb:
> Peterle Anonym schrieb:
>> oder unverschämt teuer...
>
> Wo fängt bei Dir unverschämt teuer an?

>= 50 €

von radiostar (Gast)


Lesenswert?

hello schrieb:
> Für über Schleifkontakte geführte Datensignale werden Silberkontakte
> (auch für die Rückleitung, hier wohl GND) verwendet.

Ich hatte für eine drehbare Antenne mal ganz einfach nur Schleifer aus 
(Kupfer?)-Draht, das hat auch funktioniert - allerdings war die Drehzahl 
ein bisserl niedriger so etwa eine Umdrehung in 5 Sekunden ;-)

von hello (Gast)


Lesenswert?

Peterle Anonym schrieb:
>> Wo fängt bei Dir unverschämt teuer an?
>
>>= 50 €

Du suchst also eine Bastellösung oder nimmst mindestens 10000 Stück ab?

von hello (Gast)


Lesenswert?

radiostar schrieb:
> Ich hatte für eine drehbare Antenne mal ganz einfach nur Schleifer aus
> (Kupfer?)-Draht, das hat auch funktioniert - allerdings war die Drehzahl
> ein bisserl niedriger so etwa eine Umdrehung in 5 Sekunden ;-)

Ich denke, bei Deiner Drehzahl wird es gut funktioniert haben. Hier ist 
aber eine ganz andere Größenordnung gefragt.

von Peterle A. (Firma: keine) (wanderameise)


Lesenswert?

hello schrieb:
> Peterle Anonym schrieb:
>>> Wo fängt bei Dir unverschämt teuer an?
>>
>>>= 50 €
>
> Du suchst also eine Bastellösung oder nimmst mindestens 10000 Stück ab?

Erstmal eine Bastellösung.

von radiostar (Gast)


Lesenswert?

hello schrieb:
> Ich denke, bei Deiner Drehzahl wird es gut funktioniert haben. Hier ist
> aber eine ganz andere Größenordnung gefragt.

Deshalb schrieb ich weiter oben: Schleifring mit Kohlen bzw. kapazitiv 
koppeln für die Daten. Hast Du das überlesen?

von smashIt (Gast)


Lesenswert?

würde es hier auch einmal mit einfach messingringen und kohlen aus dem 
modellbau probieren
die gibts ja auch mit silber
http://www.lrp.cc/de/produkte/elektromotoren/zubehoer/produkt/silberkohlenp-kohlen-challenge-1-paar/details/

eventuell gleich einen billigen motor ausschlachten um die passenden 
führungen für die kohlen zu haben...

von Nils P. (ert)


Lesenswert?

Mh die Billigen aus dem Modellbau können nur 250U/min.
http://rctimer.com/product-1031.html

Aber vl findest du hier doch was passendes : 
http://www.slipringer.com/producten.asp

: Bearbeitet durch User
von smashIt (Gast)


Lesenswert?

Nils P. schrieb:
> Mh die Billigen aus dem Modellbau können nur 250U/min.

sicher das du da nicht UPM und UPS vertauscht?

ich kenne zumindest keinen modellbaumotor der mit nur 250upm dreht
dagegen gibts auch bürstenmotoren die im leerlauf auf fast 40000upm 
kommen

von Hardy (Gast)


Lesenswert?

Hi,

wie wäre es hiermit
http://www.mercotac.com/html/305.html

da ist allerdings Quecksilber drin :-(

von Nils P. (ert)


Lesenswert?

smashIt schrieb:
> Nils P. schrieb:
>> Mh die Billigen aus dem Modellbau können nur 250U/min.
>
> sicher das du da nicht UPM und UPS vertauscht?
>
> ich kenne zumindest keinen modellbaumotor der mit nur 250upm dreht
> dagegen gibts auch bürstenmotoren die im leerlauf auf fast 40000upm
> kommen

Ganz sicher, die Teile sind für Gimbalmotoren. Also sehr hochohmig 
gewickelte Außenläufermotoren. Recht Momentenstark, dafür aber sehr 
langsam. Quasi ein Zwischending vom normalen Synchronmotor zum 
Schrittmotor.
Drehen so um die 20-40 Umd pro Volt, um wieder auf die Modellbauangaben 
zurückzukommen ;-)

Greez Ert

von Turnover (Gast)


Lesenswert?

Peterle Anonym schrieb:
> Turnover schrieb:
>> Peterle Anonym schrieb:
>>> nicht für dieses Drehzahl
>>
>> Ja Himmel, welche Drehzahl denn?
>
> ja Himmel, steht doch in der Überschrift :)


Ja Himmel verdammt, Entschuldigung!

(Wer lesen kann hat klare Vorteile)

von Wolfi (Gast)


Lesenswert?

Redundanz.

Also mehrere (bis viele) Schleifringe

5V / 3A ... lassen mich einen relativ niedrigohmigen Verbraucher 
vermuten ;-)

Also spielt der Übergangswiderstand* an den Schleifringen eine große 
Rolle.

Wolfi

* Bürstenfeuer, Abbrand, Spannungsabfall, usw. ...

von Helmut L. (helmi1)


Lesenswert?

Peterle Anonym schrieb:
> Leider sind die meißten Schelifringe nicht für dieses Drehzahl
> ausgelegt.

Und warum sollte man heute etwas nicht mehr koennen was man vor 100 
Jahren schon gekonnt hatte?
Frueher gab es Schleifringlaeufermotoren die liefen bis 3000 UPM. Und ie 
Stroeme auf den Ringen lagen auch bei einigen 100A.

von Wolfi (Gast)


Lesenswert?

Helmut Lenzen schrieb:
> Frueher gab es

Die Antwort (nochmal) - R E D U N D A N Z !!

Die hatten dann schon (< 100 anni) 2 bis 4 Schleifringe UND dann noch 
mehrere (z.B.) 4 Schleifer ("Kohlen") an JEDEM Schleifring.

Wolfi

P.S. Physik läßt sich selten übetrölpeln. Mit Ignoranz NIE!

;-)

von Helmut L. (helmi1)


Lesenswert?

Was man noch machen kann ist wie es beim Videorekorder gemacht wird. 
Mittels rotierenden Trafo.

von Yoschka (Gast)


Lesenswert?

Drehzahl
Drehzahl
Drehzahl
Leute, entscheidend ist die Geschwindkeit.
Also möglichst kleiner Durchmesser!

von Schreiber (Gast)


Lesenswert?

Peterle Anonym schrieb:
> Das ist doch mal eine Aussage. Nur mal die Spannungsversorgung
> betrachtet, wo finde ich denn einen passenden Schleifring? Alle im Netz
> Gefundenen waren auf 300 rpm beschränkt oder unverschämt teuer...

beim Elektromaschinenbauer des geringsten Misstrauens.
Schleifringe werden auch in Syncrongeneratoren verbaut, üblicherweise 
liegen die Drehzahlen da zwischen 1000 und 3600 U/min

von qwertzuiopü+ (Gast)


Lesenswert?

Müssten hier nicht auch Kugellager funktionieren? Die sind doch auch aus 
Metall... Und bei dem Preis kann man halt so viele parallel nehmen, bis 
da auch deine 3 Ampere ohne nennenswerte Erwärmung drübergehen...

von Schreiber (Gast)


Lesenswert?

Yoschka schrieb:
> Leute, entscheidend ist die Geschwindkeit.
> Also möglichst kleiner Durchmesser!

irrtum, bei zu kleinem Durchmesser gibts keinen vernünftigen Kontakt 
mehr und zudem lässt die Belastbarkeit etark nach.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


Lesenswert?

qwertzuiopü+ schrieb:
> Müssten hier nicht auch Kugellager funktionieren?
Nein!

>> Wenn Strom durch das Lager fließt, d.h. über die Wälzkörper von einem
>> Ring zum anderen Ring, treten Schäden auf. Der Prozess an den
>> Kontaktflächen ähnelt dem elektrischen Lichtbogenschweißen.
>> Das Material erwärmt sich und erreicht Temperaturen, die zum Härten oder
>> Schmelzen führen.
http://www.skf.com/de/products/bearings-units-housings/roller-bearings/principles/troubleshooting/bearing-failures-and-their-causes/bearing-damage/passage-of-electric-current/index.html

von smashIt (Gast)


Lesenswert?

Alexander Schmidt schrieb:
>> Müssten hier nicht auch Kugellager funktionieren?
> Nein!

das wäre bei kleinen strömen ja egal
kugellager gehn aber entgegen aller erwartung sehr schnell zur 
hydrodynamischen schmierung über (der schmierstoff kann nicht mehr 
schnell genug unter der kugel weggepresst werden) und dann isolieren die 
dinger sogar (aber wieder nicht so gut das man sich drauf verlassen 
könnte ;) )

von Norbert S. (norberts)


Lesenswert?

Hi,

billigen Bastelmotor ausschlachten (so 540er Grösse, 380 müsste auch 
reichen), dann hast Du die Bürsten. Bei den Billigdingern sind die an 
Federblechen dran und nicht in Schächten. Das ist sehr bastelfreundlich.
Das kann ein alter Akkusauger, Föhn oder sowas sein.
Als Schleifring einfach Messingrohr auf eine Plastikwelle kleben.
Oder sonstwie isoliert auf die Welle kleben. Das sollte nur möglichst 
rund laufen.
Ohne Drehmaschine ist das nicht ganz einfach aber müsste gehen.
Wenn die Bürsten nicht ganz zum Durchmesser passen ist das nicht so 
schlimm, das läuft sich ein.

Irgendein Datensignal über Schleifer würde ich aber mal vergessen. Ich 
würde das mit IR machen, fände ich am einfachsten.

Gruß,
Norbert

von schleifer (Gast)


Lesenswert?

Wieviel Platz ist denn vorhanden ?
Wie lange muß denn der Kontakt bestehen ?
Erster Einfall wäre mit Kupfererdungsband auf zwei Seiten mit Federn den 
Kontakt zu halten, Kohle wurde ja auch schon genannt aber für 
Datenverbindungen ?
Was für ein Motor ist es denn, kann man den auch gegen z.B. einen großen 
Außenläufer tauschen ?
Statt Abgriff gäbe es noch µC mit Funk der die Daten überträgt.
Also mal wieder "Was ist das eigentliche Problem und was soll wirklich 
realisiert werdn" ??????

von Marek L. (mareklew)


Lesenswert?

Peterle Anonym schrieb:
> Erstmal eine Bastellösung.

1: Bürsten. Eine alte Schlagmessermühle (einfache Kaffemühle) aus'm 
Flohmarkt (oder billige aus'm "Laden für die blöden") besorgen. Die 
haben meist einfache Universalmotoren mit Bürsten in Schächte aus 
Messing. Andere Bürstenhalterspender gehen auch ;-)
Die Bürsten (-halter) aus einer Schlagmessermühle sind auf deutlich mehr 
Umlaufgeschwindigkeit ausgelegt, als Du je haben wirst.

2: Schleifringe. Aus dem Baumarkt ein Stück Kupferrohr für die Heizung 
in zur Welle passendem Durchmesser (etwa 4..6mm mehr Innendurchmesser 
als die Welle). Ebenso aus dem Baumarkt ein Stück 3x3mm Kieferleiste 
(Modellbaubedarf) oder ein Schachtel Zündhölzer (Köpfe abknipsen). Dazu 
entweder ein wenik Epoxy-Knete oder Heisskleber (je nach angepeilter 
Lebensdauer der Lösung).
Achtung: es soll eigentlich Messing sein, aber wir reden von 
BASTELLÖSUNG, also für ne gewisse Zeit tut auch Kupferrohr.

Aus dem Rohr 2cm breite Ringe abschneiden und von innen Kabel anlöten. 
Auf die Welle schieben und mit Hölzer auf Abstand zentrieren, auf 
Rundlauf achten. Sobald es rund läuft, Spalt mit Epoxy oder Heisskleber 
ausfüllen, Hölzer entfernen oder bündig mit Ringkante abschneiden. 
Bürstenhalter bauen, sich dabei an die Lösung aus der Mühle orientieren.

Gruß,
Marek

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Was mich noch irritiert ist, dass die "kleine Elektronikschaltung" 3A 
bei 5V brauchen soll. Das sind 15W!
Womit sich die Frage stellt: Was solls denn werden?
Ich tippe mal dass es sowas wie eine Propelleruhr werden soll, aber es 
scheint hochgeheim zu sein, so dass man dem TO auch nicht zu einer 
vieleicht besseren Lösung raten kann.

von Andreas (Gast)


Lesenswert?

Marek Lewandowski schrieb:
> Peterle Anonym schrieb:
> Andere Bürstenhalterspender gehen auch ;-)


Das Wort Bürstenhalterspender habe ich zuerst ohne das erste r 
gelesen... ;-)

Ich habe mich auch mal an einer Propelleruhr versucht, die ist sogar 
gelaufen.
Als Achse war ein 6mm Messingrohr aus dem Baumarkt und als Schleifringe 
10mm (Größere gabs nicht). Als Abstandhalter dienten mit einer Feile 
abgeflachten Holzzahnstocher.

Also wenn die Achse unter 8mm liegt kann man auch die Messingrohre aus 
dem Baumarkt verwenden. Bis jetzt ist aber weder Durchmesser noch die 
Länge der Achse bekannt.

MfG,
Andreas

von Peterle A. (Firma: keine) (wanderameise)


Lesenswert?

Ja ja ist ja gut. Erwischt. Es wird so was in der Art. Ein DC Motor 
treibt eine Welle an welche einen kleinen µC und ein paar LEDs rotieren 
lässt. Die Welle ist 10mm dick und wird über einen Zahnriemen 
angetrieben. Leider bin ich, was die Mechanik angeht, nicht besonders 
bewandert; muss mich da auch erst reinlesen.

Marek Lewandowski schrieb:
> 1: Bürsten. Eine alte Schlagmessermühle (einfache Kaffemühle) aus'm
> Flohmarkt (oder billige aus'm "Laden für die blöden") besorgen. Die
> haben meist einfache Universalmotoren mit Bürsten in Schächte aus
> Messing. Andere Bürstenhalterspender gehen auch ;-)
> Die Bürsten (-halter) aus einer Schlagmessermühle sind auf deutlich mehr
> Umlaufgeschwindigkeit ausgelegt, als Du je haben wirst.
>
> 2: Schleifringe. Aus dem Baumarkt ein Stück Kupferrohr für die Heizung
> in zur Welle passendem Durchmesser (etwa 4..6mm mehr Innendurchmesser
> als die Welle). Ebenso aus dem Baumarkt ein Stück 3x3mm Kieferleiste
> (Modellbaubedarf) oder ein Schachtel Zündhölzer (Köpfe abknipsen). Dazu
> entweder ein wenik Epoxy-Knete oder Heisskleber (je nach angepeilter
> Lebensdauer der Lösung).
> Achtung: es soll eigentlich Messing sein, aber wir reden von
> BASTELLÖSUNG, also für ne gewisse Zeit tut auch Kupferrohr.
>
> Aus dem Rohr 2cm breite Ringe abschneiden und von innen Kabel anlöten.
> Auf die Welle schieben und mit Hölzer auf Abstand zentrieren, auf
> Rundlauf achten. Sobald es rund läuft, Spalt mit Epoxy oder Heisskleber
> ausfüllen, Hölzer entfernen oder bündig mit Ringkante abschneiden.
> Bürstenhalter bauen, sich dabei an die Lösung aus der Mühle orientieren.
>
> Gruß,
> Marek

Wow danke, werde mal sehen was ich daraus machen kann!

schleifer schrieb:
> Wieviel Platz ist denn vorhanden ?
> Wie lange muß denn der Kontakt bestehen ?
> Erster Einfall wäre mit Kupfererdungsband auf zwei Seiten mit Federn den
> Kontakt zu halten, Kohle wurde ja auch schon genannt aber für
> Datenverbindungen ?
> Was für ein Motor ist es denn, kann man den auch gegen z.B. einen großen
> Außenläufer tauschen ?
> Statt Abgriff gäbe es noch µC mit Funk der die Daten überträgt.
> Also mal wieder "Was ist das eigentliche Problem und was soll wirklich
> realisiert werdn" ??????

Also Platz ist erstmal vorhanden und der Kontakt sollte möglichst lange 
bestehen, was auch immer das bedeutet. Die Datenverbindung fällt 
übringens weg. Aussenläufer? Was wäre denn der Vorteil?

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.