Hallo zusammen, ich bin auf der Suche nach einer geeigneten Stromregelung für einen Elektromagneten mit Stahlkern. Als Stromquelle dient ein 12V-Akku. Der Strom für die Spule des Magneten soll von 0-5A einstellbar sein. Außerdem muss eine Umpolung möglich sein. Die Regeleinheit sollte so klein wie möglich sein, da das Gerät mobil verwendet werden soll. Allgemein habe ich noch nicht viel mit Schaltungen gebastelt und habe keine Erfahrung mit Netzteilen oder Stromregelungen. Grob dachte ich, dass ein DC-DC LED-Treiber oder eine Regeleinheit für Gleichstrommotoren die Anforderungen erfüllen sollten. Ausprobiert habe ich bisher einen LED-Treiber mit einem XL4015-Regler. https://www.ebay.de/itm/LED-Treiber-XL4015-DC-Spannungsregler-Stromregler-KSQ-Konstantstromquelle-CC-CV/191553055362?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2057872.m2749.l2649 Hier ist die Spannung allerdings nicht bis auf 0 einstellbar, sondern geht nur bis 1,2V runter. Geht dieser Ansatz mit einer PWM-Regelung in die richtige Richtung? Würde mich freuen, wenn mir jemand helfen kann. Grüße Lukas
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Wie groß ist der ohmsche Widerstand der Spule? Lukas schrieb: >Hier ist die Spannung allerdings nicht bis auf 0 einstellbar, sondern >geht nur bis 1,2V runter. Was soll denn nun geregelt werden, Spannung oder Strom? Hier ist eine Stromreglung erklärt. http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210253.htm
PWM kann nur abschwächen, ein Schaltregler auch transformieren. Wenn es professionell gemacht sein soll, oder sogar in Serie geht: https://elektroautomatik.com/
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Das Versuchsobjekt mit XL4015 cc cv ist im Prinzip keine schlechte Wahl, aber am Nullpunkt eben doch nur begrenzt brauchbar. Selbst wenn der Schaltregler PWM 0-100% könnte (meistens nur 10-90%), dann ist die Regelung in den Grenzbereichen nur noch sehr grob möglich. Ausserdem setzt die Induktivität gewisse Grenzen. Die eierlegende Wollmilchsau ist mit Schaltreglern unmöglich. Im Bild eine LINEARE Lösung, auch wenn ich glaube, dass man nicht gerne was basteln möchte. Ich zeige es trotzdem. Die VEE lässt sich durch einen Schaltregler als Inverter billigst machen. Die geforderte Umpolung lässt sich ganz einfach am Poti einstellen. Nur eine Idee, ohne Gewähr.
Lukas schrieb: > Elektromagneten mit Stahlkern. [...] > Außerdem muss eine Umpolung möglich sein. Wozu denn umpolen?
Lukas schrieb: >einen >Elektromagneten mit Stahlkern. Ein Stahlkern hat die dumme Angewohnheit, daß ein Restmagnetismus bleibt wenn der Spulenstrom abgeschaltet wird. Besser geht es mit Weicheisen. hinz schrieb: >Wozu denn umpolen? Vielleicht will er einen Dauermagnet anziehen und abstoßen.
Schonmal Danke für die Antworten. Günter Lenz schrieb: > Wie groß ist der ohmsche Widerstand der Spule? Der ohmsche Widerstand beträgt 0,6 Ohm. Günter Lenz schrieb: > Was soll denn nun geregelt werden, Spannung oder Strom? Der Strom soll geregelt werden. Bei der niedrigsten Spannung, die möglich war (1,2V), floss noch ein Strom von 2A durch die Spule. Die Angabe des Verkäufers war ein Regelbereich von 20mA bis 5A. Könnte es sein, dass der geringe Lastwiderstand das Problem ist? Christoph db1uq K. schrieb: > Wenn es professionell gemacht sein soll, oder sogar in Serie geht: https://elektroautomatik.com/ In Serie wird das Gerät nicht gefertigt werden. Bei dem Regler bin ich eher auf der Suche nach einer möglichst kleinen Platine, die ich in einem Gehäuse mit dem Akku verbauen kann, sodass das Gerät mobil bleibt. Auch habe ich gehofft, dass die eher geringen Anforderungen an die Genauigkeit günstigere Alternativen als vollwertige Labornetzteile möglich macht. hinz schrieb: > Wozu denn umpolen? Umpolen muss ich, um der Remanenz des Stahls entgegenzuwirken.
Bei Ebay oder AMazon bekommst du DC/DC Wandler mit einstellbarem Ausgangsstrom. Die Spannung stellst du einfach auf Maximum ein. Zum Umpolen könntest du einen Schalter (mit 2xUM Kontakten) in der "Polwende-Schaltung" verwenden.
Ein große Induktivität ist für einen Stromreger der ungünstigste Fall. D.h. es kann passieren, dass nicht jeder Stromregler so einen Elektromagneten als Last mag und ggf. anfängt zu schwingen. Für das Ausschalten wird ggf. noch ein Schutz vor der in der Spule gespeicherten Energie benötigt (z.B. Transsorb dioden für z.B. 10 V, ggf. Dioden). Eine wichtige Frage ist noch wie genau die Regelung sein muss ? Wenn es nur grob sein muss, geht ggf. eine Art Schaltregler, der den Kern mit nutzt. Das gibt dann aber recht viel Ripple. Bei 0,6 Ohm und 5 A sollte man überlegen ob man ggf. mit einer kleineren Spannung (z.B. 6 V, 7.2 V) besser hinkommt.
Ich habe die Stromregelung nochmal mit einfachen Ohmschen Widerständen und einer hochomigeren Spule ausprobiert. Bei einem ohmschen Widerstand von 4 Ohm war die Regelung problemlos auf wenige mA möglich. Bei 2 Ohm nur noch bis auf 400mA. Die Spule mit einem ohmschen Widerstand von 2,6 Ohm und einer Induktivität von 16 mH ließ sich auch auf 400 mA runterregeln. Daher gehe ich davon aus, dass der geringe Lastwiderstand das Hauptproblem ist. Eine Spule mit 4 Ohm ist allerdings nicht erwünscht, da die Leistungsaufnahme bei gleichem Strom viel größer ist. Daher bin ich immer noch auch der Suche nach einer geeigneten Stromregelung. Lurchi schrieb: >Für das Ausschalten wird ggf. noch ein Schutz vor der in der Spule gespeicherten Energie benötigt (z.B. Transsorb dioden für z.B. 10 V, ggf. Dioden). Danke für den Hinweis, hatte ich noch nicht bedacht. >Wenn es nur grob sein muss, geht ggf. eine Art Schaltregler, der den Kern mit nutzt. Das gibt dann aber recht viel Ripple. Es muss nicht sehr genau sein, allerdings sollte der Magnet auch nicht vibrieren.
Lukas A. schrieb: > Eine Spule mit 4 Ohm ist allerdings nicht erwünscht, da die > Leistungsaufnahme bei gleichem Strom viel größer ist. Was soll denn das nun heißen? Du kannst Dir aussuchen, welche Spule Du an dem E-Magneten verwendest (ich meine: Du kannst die Induktivitaet variieren)??? Denn dann verstehe ich die Forderung nach 5A nicht - mehr Windungen bedeuten doch geringerer Strom = dasselbe Ergebnis? Wie genau soll ueberhaupt die Reaktion des E-Magneten aussehen, welche Betriebsart / zeitliche Betaetigungsabfolge mit Pausen?
Lurchi schrieb: > Ein große Induktivität ist für einen Stromreger der ungünstigste Fall. > D.h. es kann passieren Na ja, jeder (Micro-)Schrittmotortreiber macht nichts anderes.
Günter Lenz schrieb: > Was soll denn nun geregelt werden, Spannung oder Strom? Welchen Sinn sollte es haben, die Spannung zu regeln? Insbesondere bei supraleitenden Elektromagneten hättest du damit ein ganz ernstes Problem. Die Stärke des erzeugten Magnetfeldes hängt vom Strom ab und dann sollte man genau diesen auch regeln.
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