Datenbankeintrag: Elektro-FAQ für Spielzeugeigenbau

McFloppy
Nachdem ich hier schon öfters mitbekommen habe, dass einige Leute Probleme mit ihren Fickmaschinen usw hatten, schreibe ich nun diese kleine FAQ.

Begriffe:
Für unsere Belangen reicht es meistens aus, uns auf Spannung, Widerstand und Strom zu begrenzen. Hierbei gilt folgende Definition:

Formelzeichen - Bezeichnung - Einheit
U - Spannung - V wie Volt
I - Strom - A wie Amperee
R - Widerstand - griechiches Omega, wie Ohm smile
P - Leistung - W wie Watt

Typische Grenzen:
Spannung:
um die eigenen Fiinger zu Schützen sollte man mit der Spannung unter 24V bleiben. Europäische Norm liegt etwas darüber (sog. Schutzkleinspannung).
Strom:
Beim Strom kommt es auf den Anwendungsfall an. Signalleitungen liegen bei wenigen mA, wärend Motoren von 1 bis 20A brauchen.
Widerstand:
von 1 bis 100kOhm ist hier alles vertreten.

Formeln:
Das Formelwerk ist hier recht einfach:
U = R * I , in Worten: Spannung ist gleich Widerstand mal Strom
P = U * I , in Worten: Leistung ist gleich Spannung mal Strom
Daraus kann man sich alles nötige ableiten.

Kabel:
Hier sollte man sich am Strom orientieren. Die Spannung in unseren Bereichen ist hinreichend gering, um sie bei der Kabelauswahl zu vernachlässigen. Die folgende Tabelle gibt grobe Richtwerte an.
Querschnitt in mm^2 - maximal zulässiger Strom in A
0,75 - 6
1,5 - 12
2,5 - 17
4 - 23
6 - 29
Hierbei gibt es noch die Informationen bei den Einzelkomponenten zu beachten !!!

Motoren:
Ein Motor führt ein kleines Eigenleben. Zwar ist er mit ausreichend Mathematik/Physik gut zu Beschreiben, aber wir können uns merken:
der Einschaltstrom ist um einiges höher als der Nennstrom (also Kabel und Netzteil nicht zu knapp auslegen)
er wird beim ausschalten ganz kurz eine für den Menschen ungefährliche aber sehr hohe Spannung erzeugen. (Im internet nach Freilauf Diode suchen)

Schalter:
Schalter können kleben bleiben, wenn sie zu sehr belastet werden (z.B. Motoreinschaltstrom). daher auch diese etwas überdimensionieren.

Stecker:
Hier sind Brandherde versteckt. Montiert Kabel am Stecker sehr gewissensvoll, gerade wenn ihr ein potentes Netzteil nutzt. Denn 12V und 20A tun keinem Menschen weh, solange sie nicht in Hitze umgewandelt werden. (oder speziell bei uns in mechanische energie, aber da solls vllt ja weh tun :p)

Widerstände:
Da widerstände die Leistung "verheizen" werden sie Sehr warm (einfach mal leistung ausrechnen). Ab 1W sollte man zusehen, dass keiner mehr dran langen kann und das Luft zirkulieren kann.

Netzteile:
Hier gibt es viel am Markt. Gerne genutzt sind PC Netzteile, da diese recht potent sind und man bekommt sie überall nachgeworfen. Zuerst gibt es eine Unterscheidung: AT und ATX
Die AT Netzteile sind recht alt und haben wenige kabelfarben. Meist Schwarz, Weis, rot, orange und gelb. Diese werden direkt mit einem Kippschalter eingeschaltet.
Die ATX NEtzteile sind die aktuellen (letzten 15 jahre). Hier gibt es zum einschalten einen Trick: Es gibt eine Leitung PS_EN die 5V im Standby führt. Sprich das Netzteil ist hinten eingeschaltet aber nicht aktiv. Sobald man diese PS_EN auf Masse legt (Schwarzes kabel), läuft der Lüfter an und das Netzteil startet. "Starten" ist hier extra so gewählt, da alle ATX Netzteile mitdenken. Sprich sie sind kurzschlussfest und gut überwacht, was den bastler und die HW schützt smile
Durch diese Stromüberwachung kann es zu Stotternden Motoren kommen, oder aber das Netzteil schaltet sogar ganz ab. Hier hat man einen klaren Fall von unterdimensioniert smile
Weiterhin gibt es auf den NEtzteilen aufbabber, wovon man entnehmen kann, wieviel Strom so ein Netzteil bieten kann. Ebenso gibt es bei neuen ATX Netzteilen mehre kleine 12V Netzteile intern. Sprich es kann was bringen wenn man mehrere 12V Leitungen zusammenhängt. Weiterhin sollte man die maximalleistung nicht überschreiten, sprich wenn man zb ein Netzteil vor sich hat, mit 12V/10A sowie 5V/25A aber gesammt nur 150W abgabe (aufnahme ist höher), kann man zwar bei 12V 10A ziehen, was 120W sind. Aber dann kann man bei 5V die 25A nichtmehr auslasten, sonst überlastet man das Netzteil.

Wenn ihr weitere Fragen habt, fragt im Supportthread um diese FAQ auszubauen. ich versuche euch gerne zu helfen.
Zum Eintrag in der Datenbank
mr-hyde
Vielen Dank für dieses FAQ
Ich hab es mal oben angehängt, das es immer oben zuerst steht.
mr-hyde
Streuner
Also wenn intresse besteht kann ich eine Exel-File zur verfügung stellen mit der das Drehmoment, Wirkungsgrad, Maximalmoment näherungsweise brechnet.

Benötigt wird dabei nur Nennspannung, Lerrlaufdrehzahl, Lehrlaufstrom, Strom einenes beliebigen Lastpunkts und dazuhehörige Drehzahl.

Grüße
Streuner
und hier noch eine einfache PWM Drehzahlregelung unter 5€

lässt sich mit 0-5V Steuern oder mit einem Potentiometer..
Motoren bis 24V und 20A (bei entsprechender Kühlung des Transitors) dürften kein Problen sein

http://www.selbstgebaut.net/galerie/bilder/bild-864.jpg


Falls Fragen bestehen einfach PN an mich

Grüße
McFloppy
streuner, das ist eine steuerung, keine regelung. sprich unter last wird die drehzahl einbrechen. die aufwendigen regler von pollin halten die drehzahl konstannt. darauf sollte man achten. wenn der motor überdimensioniert ist, kann man diesen PWM steller ohne probleme nehmen. (läuft in dieser art auch als grillmotorsteuerung hier smile )

LG Floppy
Streuner
ok hast recht Ooh
Gut ich könnte auch ne µControler-Steuerung mit Drehgeberanschluß posten die ich grad plan aber des würde den Rahmen sprengen Augenzwinkern

Aber da wir grad beim Thema sind: kannst du mir bitte erklären wie die Pollin-regler das machen (du scheinst dich ja mit dem Regler beschäftigt zu haben) ohne eine rückführende Steuergröße? verwirrt Über den Motorstrom ? Aber dann müßte man ja genau die Kennlinie des Motors berechen bzw vermessen oder? geschockt
mr-hyde
Du kannst Dir ja mal anschauen wie die elv ler das gelöst haben:
http://www.elv-downloads.de/service/manu...tor_V1_1_um.pdf

Nicht sehr ausgefeilt, aber es funktioniert prächtig, und ist dokumentiert