Hallo, ich bin neu hier im Forum und habe bisher nur kleine Schaltungen für den Raspberry Pi und ähnliches gemacht. Habe also keine Ahnung von Leistungselektronik. Folgendes Projekt habe ich gerade am laufen: Ich möchte ein elektromagnetisch betriebenen Schmiedehammer konstruieren. Vom Prinzip her wie ein Elektrotacker. Ein Stempel aus Edelstahl mit angeschweisstem Eisenkern wird mit einer Feder schwebend über einer großen Spule platziert. Durch einen hohen Stromimpuls wird dann der Eisenkern in die Spule gezogen und der Stempel nach unten beschleunigt um dasWerkstück zu bearbeiten. Nach Abschaltung der Spule zieht die Feder den Stempel mit Eisenkern wieder nach oben. Die angestrebte Schlagfrequenz liegt bei 2-4 Hz. Der Strom der niederohmigen Spule ist noch experimentell zu ermitteln. Versuche mit einem Schweisstransformator ergaben bei 100A schon ganz brauchbare Beschleunigung. Ich gehe aber davon aus dass ich bei 200-300A landen werde. Da die Magnetkraft direkt von der Stromstärke und nicht von der Spannung abhängt würden 12V Betriebsspannung vollkommen reichen denke ich. Zur Ansteuerung habe ich mir einen kleinen Rechteckgenerator mit NE555 gebaut und den Ausgang dann an einen IGBT angeschlossen. (https://www.conrad.de/de/p/ixys-ixgn200n60b3-igbt-modul-sot-227b-einzeln-standard-600-v-160817.html) Zum Testen hab ich erstmal ein kleines Ladegerät mit 12V und 15A max. genommen. Das hat ungefähr 15 Sekunden funktioniert und dann war der Strom auf einmal konstant bei ca. 3A. Der IGBT hatte einen Collector - Emittier Widerstand von 0,9 Ohm. Mit anderen Worten das Teil ist im A.., obwohl es 200A abkönnen sollte. Die Frage ist also wie schalte ich 200-300A mit einer Frequenz von 2-4Hz. Ist der igbt die falsche Wahl oder habe ich ihn falsch angeschlossen? Ist es vielleicht die Induktivität der Spule? Vielen Dank schon einmal im Voraus. Mit freundlichen Grüßen Frank
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ich hab mich jetzt auch richtig angemeldet. Gruß Frank
hinz schrieb: > Die Spule muss zwischen Kollektor und +Vcc! Und eine Freilaufdiode oder andere Spannungsbegrenzung nicht vergessen!
Ihr seid ja schnell!! Danke für die Tips. Aber wie konkret muss das ganze dimensioniert sein?
Obendrein sind bei niedriger Spannung IGBTs nicht unbedingt erste Wahl.
IGBT sind Schalter, dürfen also nicht analog betrieben werden. Zum Einschalten sollte U_G etwa 10V höher als U_S sein. Das ist in Deiner Schaltung nicht der Fall. Bei 100A fallen etwa 1,5V ab, d.h. Du must 150W wegkühlen. Daher nimmt man IGBT erst für >100V.
hinz schrieb: > Und eine Freilaufdiode oder andere Spannungsbegrenzung nicht vergessen! Ja, ohne diese kann man die Spule zwar einschalten, aber bereits beim ersten Ausschalten ist der Transistor kaputt.
Wär billiger, nicht gleich mit 3-stelligen Ampere anzufangen, sondern kleiner und billiger. Auf Dauer gehen 40€ pro versemmeltem Modul ins Geld.
Wie groß ist deine U_GE Spannung? Schau dir mal Fig. 5 im Datenblatt an, wenn U_GE zu klein ist, steigt U_CE sehr stark an.
ja das geht ins geld wenn die Dinger so empfindlich sind... Es muss ja nicht unbedingt ein igbt sein aber bei der Leistung hab ich nichts passendes gefunden... U ge hab ich nicht gemessen. das Teil ist ja nun auch kaputt.
Frank F. schrieb: > ja das geht ins geld wenn die Dinger so empfindlich sind... Das wird auch nicht der letzte gewesen sein, auch wenn die Schaltung irgendwann bei 1A funktioniert und du den Anfang der Lernphase gemeistert hast. Grosser Strom und kleiner Strom unterscheiden sich nicht nur im Exponenten.
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Frank F. schrieb: > ja das geht ins geld wenn die Dinger so empfindlich sind... IGBTs sind ausgesprochen robust.
Ich hab jetzt leider immer noch keinen Plan, wie ich den igbt ansteuern soll. Ich habe natürlich recherchiert und etliche Beispiele gefunden aber in meinem konkreten Fall kann ich das mit meinen geringen Kenntnissen dieser Bauteile nicht realisieren. Könnte vielleicht mal jemand eine kleine Skizze der Ansteuerung beisteuern? Das würde mir sehr helfen. Mit freundlichen Grüßen Frank
Der Einwand, dass igbt´s bei niedrigen Spannungen nicht die erste Wahl sind habe ich nicht ganz verstanden. Gibt es vielleicht auch Alternativen, die ich nicht bedacht habe?
Hi, <Der Einwand, dass igbt´s bei niedrigen Spannungen nicht die erste Wahl <sind habe ich nicht ganz verstanden. Gibt es vielleicht auch <Alternativen, die ich nicht bedacht habe? Ja, Mosfets. Bei 12V eigentlich ideal RDSon < 5mOhm sind durchaus zu finden. Sollte der Strom nicht langen 2 oder 3 parallel mit ordenlichem Treiber, da wird kaum was warm. Achte aber unbedingt auf gute Freilaufdioden sonst ist ganz schnell UDSmax erreicht und die Dinger lassen den eingebauten Rauch entweichen. Viel Erfolg, Uwe
Frank F. schrieb: > Der Einwand, dass igbt´s bei niedrigen Spannungen nicht die erste Wahl > sind habe ich nicht ganz verstanden. Gibt es vielleicht auch > Alternativen, die ich nicht bedacht habe? Die Flussspannung von MOSFETs steigt mit deren zulässiger Sperrspannung. Die von IGBTs tut das nicht, liegt aber bei 1,5-2V. Folglich sind MOSFETs bei 12V viel besser, IGBTs hingegen bei 1000V.
was haltet ihr von dem hier? Der hat die Diode schon eingebaut. https://asset.conrad.com/media10/add/160267/c1/-/en/000564313DS01/datenblatt-564313-ixys-ixfx98n50p3-mosfet-1-n-kanal-1300-w-plus-247-3.pdf
Sollte ich vielleicht so einen Treiberbaustein verwenden? https://asset.conrad.com/media10/add/160267/c1/-/en/000163122DS01/datenblatt-163122-infineon-technologies-ir2127pbf-pmic-gate-treiber-nicht-invertierend-high-side-low-side-dip-8.pdf
Frank F. schrieb: > was haltet ihr von dem hier? Der hat die Diode schon eingebaut. Oben schreibst du, dass 12V reichen werden. Ein 500V MOSFET ist bei 12V viel schlechter als ein 50V MOSFET.
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Bei den hohen Strömen hebt es Dir dein Emitterpotential an. Dann leitet der Tansistor nicht mehr richtig, weil relativ dazu (quasi automatisch) deine Gate-Spannung um den gleichen Betrag sinkt. Heisst ja nicht umsonst U_GE und nicht U_G_GND. Deshalb ist es auch einfacher, die "Last" in den Kollektor zu packen und sinnvollerweise die Masseverbindung deiner Ansteuerelektronik direkt mit dem Emitterbeinchen vom IGBT zu verbinden. von der "linken Seite" aus, den Minus-Anschluss der Last dann "von rechts" an den Emitter anschliessen. Bei den hohen Strömen zählt jeder Zentimeter... Freilaufdiode usw. wurde ja schon genannt.
Frank F. schrieb: > was haltet ihr von dem hier? Der hat die Diode schon eingebaut. > https://asset.conrad.com/media10/add/160267/c1/-/en/000564313DS01/datenblatt-564313-ixys-ixfx98n50p3-mosfet-1-n-kanal-1300-w-plus-247-3.pdf Die kann so aber nicht als Freilaufdiode wirken.
In Elektrotackern werden Thyristoren verwendet, das wäre auch für deinen Fall die richtige Wahl.
Uwe schrieb: > ...Achte aber unbedingt auf gute Freilaufdioden... Frank F. schrieb: > ...Der hat die Diode schon eingebaut.... Leider ja .... :-( Ich wünsche mir schon lange einen MOSFet, der keine Body-Diode drin hat. In jedem MOSFet ist sie grundsätzlich drin; es ist nur eine Frage, wie gut sie ist.
Frank F. schrieb: > Der hat die Diode schon eingebaut. Die bringt dir hier aber nichts. Die Freilaufdiode muss antiparallel zur Spule, nicht zum Schalter.
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hinz schrieb: > In Elektrotackern werden Thyristoren verwendet, das wäre auch für deinen > Fall die richtige Wahl. Mit Löschthyristor dann aber.
Beitrag "Strom bis 200A schalten mit Power MOSFET" Beitrag "Re: Effizienter Hochleistungs Mosfet für 12v-14V bei 200A gesucht" So'n Teil und die oberen als Freilaufdiode ansteuern: https://datasheetz.com/data/Discrete%20Semiconductor%20Products/MOSFETs%20-%20Arrays/VWM200-01P-datasheetz.html
Also ich würde mich auf jeden Fall freuen wenn du ein Bild von dem Magnethammer hochlädst. Das klingt alles sehr interessant.
Hallo Leute, ich bin begeistert von den vielen schnellen Antworten. Leider muss ich jetzt arbeiten gehen. Vielen dank Frank
Im Moment ist es nur ein Metallrohr mit Spule drum herum. Der nächste Prototyp wird aber kommen. Mit ordentlicher Wicklung und gut passendem Eisenkern. Allerdings muss meine Drehbank erstmal in die Werkstatt und angeschlossen werden... Wird also noch etwas dauern
Axel R. schrieb: > hinz schrieb: >> In Elektrotackern werden Thyristoren verwendet, das wäre auch für deinen >> Fall die richtige Wahl. > > Mit Löschthyristor dann aber. Nö, mit ungeglätter Netzspannung.
Frank F. schrieb: > Allerdings muss meine Drehbank erstmal in die Werkstatt und > angeschlossen werden... > Wird also noch etwas dauern Ja das macht ja nichts. Aber mit großen Spulen muss man vorsichtig sein, wenn man sie einschaltet entsteht ja ein Magnetfeld, und wenn man sie ausschaltet erzeugt das Magnetfeld eine teilweise sehr hohe Spannung, mit umgekehrter Polung. Deswegen diese Freilaufdioden um diese Spannung zu vernichten. Man kann sich damit sogar böse verletzen, weil dann auf einmal deutlich mehr wie 12 Volt, oder was man zum halt zum Ansteuern verwendet hat, aus so einer Spule herauskommen. Mein Chef hat sich z.b. mal die Hand verbrutzelt weil er einen riesigen Elektromotor mit einer 9 Volt Batterie getestet hatte, und sich beim Abklemmen ein kleiner Lichtbogen in seiner Hand verewigt hat.
Frank F. schrieb: > Im Moment ist es nur ein Metallrohr mit Spule drum herum. Das "Metallrohr" ist dann eine Kurzschlusswicklung mit einer Windung. Na gut, das macht auch ein Magnetfeld. Es fließt aber ein hoher Strom. Dick Kupfer wäre empfehlenswert.
Gruss Bei dem Strom und der Energie der Spule ist aber die Dimensionierung der Funktion einer Freilaufdiode, aber auch nicht ohne. Dirk St
In dieser Schaltung wird der IGBT bestenfalls halbleitend. Man sollte dem Transistor 20V am Gate gönnen um seine Milliohm zu erreichen. Alles andere ist dann nur normaler Transistor mit 0,7V oder mehr. Gibt hierfür spezielle Treiber die das generieren. https://www.mouser.de/new/stmicroelectronics/stm-mosfet-igbt-gate-drivers/?gclid=Cj0KCQiAyoeCBhCTARIsAOfpKxiWGnkToEIfpxDgmnykvvkOuVvEeryRXtLRLxm3I2bGvGRlR5SsaqAaAgUBEALw_wcB e.c.t.
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Das Wesentliche, was hier "klein" ist, ist das Grundlagenwissen auf den Gebieten E-Technik und Mechanik.
Gruss Das einzigste, es sind zwei, was ich in dem Bereich gefunden habe ist die DSEI 2*121-02A, als Recovery Diode. Praxis mit so etwas habe ich keine. Dirk St
Allenfals waere der Magnet auch optimierbar. Denn eine Kraft ergibt sich nur mit einem inhomogenen Magnetfeld. Fuer ien maximale hinderlich ist das Saettigungsverhalten von Eisen. Denn dann nimmt der Strom zu und bringt nichts mehr. Kurz etwas mehr Physikalsiche Optimierung ist moeglich und moeglicherweise sinnvoll. In der Zwischenzeit trag die Halbleiter kuebelweise zur Entsorgung.
Pandur S. schrieb: > Allenfals waere der Magnet auch optimierbar. Denn eine Kraft > ergibt sich nur mit einem inhomogenen Magnetfeld. Fuer ien maximale > hinderlich ist das Saettigungsverhalten von Eisen. Denn dann nimmt der > Strom zu und bringt nichts mehr. Kurz etwas mehr Physikalsiche > Optimierung ist moeglich und moeglicherweise sinnvoll. > In der Zwischenzeit trag die Halbleiter kuebelweise zur Entsorgung. Also ich würde das Metall komplett weglassen. Und man könnte ja wie bei einem Käfigläufer eine geschlossene Wicklung verwenden. Oder eine Spule in einer Spule gegeneinander verschaltet. Man kann bei der inneren Spule zwei Schraubkontakte herausführen, und diese dann in einem Rohr mit Kunstharz ausgießen. Das Kabel zur Ansteuerung der inneren Spule würde ich auf jeden Fall als wechselbares Verschleißteil betrachten. Naja aber es ist auf jeden Fall sinnvoll die Induktivität durch einen Eisenkern nicht noch zusätzlich zu erhöhen. Da wird der Magnet ganz schön träge und langsam in der Ansteuerung.
DANIEL D. schrieb: > Naja aber es ist auf jeden Fall sinnvoll die Induktivität durch einen > Eisenkern nicht noch zusätzlich zu erhöhen. Da wird der Magnet ganz > schön träge und langsam in der Ansteuerung. Zeig mir mal, wo ein Schmiedehammer direkt per Magnet angetrieben wird. Die allermeisten die ich kenne, machen das mit einem Motor und einer Schwungmasse, an die ein Excenter angekuppelt werden kann. Die gibt von klein über groß bis mega!
Einfach mal in den Artikeln unter "Leistungselektronik" schmökern
Falk B. schrieb: > DANIEL D. schrieb: >> Naja aber es ist auf jeden Fall sinnvoll die Induktivität durch einen >> Eisenkern nicht noch zusätzlich zu erhöhen. Da wird der Magnet ganz >> schön träge und langsam in der Ansteuerung. > > Zeig mir mal, wo ein Schmiedehammer direkt per Magnet angetrieben wird. > Die allermeisten die ich kenne, machen das mit einem Motor und einer > Schwungmasse, an die ein Excenter angekuppelt werden kann. Die gibt von > klein über groß bis mega! Habe ich noch nie mit Elektromagneten gesehen. Am coolsten finde ich ja diese Lufthämmer, das ist wohl alles sehr aufwendig, da braucht man wohl auch einen speziellen Boden wegen den Erschütterungen. Und tolerante Nachbarn. Ob das mit einem Elektromagneten sinnvoll funktioniert keine Ahnung, aber danach hat TE ja nicht gefragt. Ich habe das so verstanden dass er das einfach mal probiert ob das geht. Zu den Zeiten wo diese Hämmer überwiegend gebaut wurden, hatte man ja noch nicht so diese hochstromfähige Regelungstechnik wie heute massenweise verfügbar. Also meiner Meinung nach könnte es möglich sein dass sowas funktioniert. Und es gibt ja das Sprichwort alle sagten das funktioniert nicht, bis einer kam der das nicht wusste und es einfach machte.
Ich hab mal mit der Thyristor-Idee herumgesponnen und eine kleine Schaltung entworfen. Bitte nicht wundern, dass es nicht so toll aussieht. Hab das Programm gerade erst in Betrieb genommen (DipTrace). Der erste Thyristor schaltet die Spule an die Versorgungsspannung und wenn der Timer umschaltet wird der andere Thyristor gezündet um den ersten zurück zu setzen. Soweit die Theorie. Aber knallt es nicht, wenn Thyristor 2 angeht? Ist die Verdrahtung so machbar oder raucht der Thyristor so auch ab. Zu der Sache mit dem Eisenkern muss ich sagen, dass es bei Elektrotackern so gemacht wird und meine Tests dahingehend gut verliefen. Der Eisenkern wird ja in die Spule hereingezogen wenn das Magnetfeld schon besteht. Habe ich mit einem Physiker schon drüber gesprochen. Ausserdem ist ein Eisenkern mehr oder weniger verscheleißfrei und unempfindlich. Ich hab das folgende Thyristormodul schon da, weil ich im ersten Moment an ungefilterte Netzspannung gedacht habe. Das ist aber aus Sicherheitsgründen absolut obsolet, da auch nicht erforderlich. Mit freundlichen Grüßen Frank
hab gerade gesehen, dass die Schaltung furchtbar aussieht. Hier die besser lesbare Version.
Frank F. schrieb: > Der Eisenkern wird ja in die Spule hereingezogen wenn das Magnetfeld > schon besteht. Habe ich mit einem Physiker schon drüber gesprochen. > Ausserdem ist ein Eisenkern mehr oder weniger verscheleißfrei und > unempfindlich. Stimmt da hast du vollkommen recht, dann ist ja die Induktivität im Zeitpunkt der Ansteuerung überhaupt nicht durch den Kern erhöht.
Hab ich oben vergessen, das Thyristormodul: https://asset.conrad.com/media10/add/160267/c1/-/en/000160629DS01/datenblatt-160629-ixys-mcc95-16io1b-thyristor-scr-modul-to-240aa-1600-v-116-a.pdf
Bzw nochmal zu dem Ansatz mit 2 Spulen, es hätte einige Vorteile, z.B wäre es einfach einen viel größeren Arbeitsweg zu bauen, und damit könnte man deutlich mehr Bewegungsenergie erzeugen. Und man könnte den großen Kolben mit einer H-Brücke ansteuern und leicht schwingen lassen, auf und ab um noch mehr Bewegungsenergie zu haben, welche in der Feder gespeichert ist. Wie bei diesen coolen Lufthämmern. Man könnte das Schwingen so Regeln das man dosiert damit arbeiten kann. Bei einem Eisenkern welcher in eine Spule nur gezogen wird, ist der Hub in dem die Spule mit viel kraft arbeiten sehr gering. Es ist wie ein schlechtes Lautsprecher Chassis mit sehr geringem Linearen Hub. Damit braucht man nicht versuchen tiefen Bass zu erzeugen. Du musst dir dann halt nur neben dem Physiker noch einen Elektroniker suchen.
12V Betriebsspannung... sind ein Witz. Wenn etwas in dieser Richtung Rumms haben soll, nimmt man hoehere Spannungen. Nehmen wir eine Spulse mit zB 10uH, und man moechte eine Stromanstiegszeit von 1A/us, so benoetigt man 10V. Bei 500V ergibt sich dann 50A/us. und in 10us ist der Strom auf 500A. Jetzt brauchst du nur noch die passenden Kondensatoren.
Die Spule hat eher 2-3 uH und die Frequenz sollte ja bei 2-4 Hz liegen. Ich denke da hat die Stromanstiegszeit keine so große Auswirkung. Aber das sollte man vielleicht wirklich mal testen. Der Trick besteht darin, dass die Spule aus mehreren Lagen besteht die alle parallel geschaltet sind. So wird der Strom aufgeteilt und ist der Widerstand geringer. Mit freundlichen Grüßen Frank
Daniel, deine Idee finde ich sehr interessant. ich mache mir nur Sorgen ob die innere Wicklung nicht zu heiß werden würde. Abgesehen davon bin ich mir nicht so sicher wie die Wicklung aussehen müsste.
Hat sich schon jemand meine kleine Schaltung angesehen? Macht das Sinn?
Frank F. schrieb: > Daniel, deine Idee finde ich sehr interessant. > ich mache mir nur Sorgen ob die innere Wicklung nicht zu heiß werden > würde. Abgesehen davon bin ich mir nicht so sicher wie die Wicklung > aussehen müsste. Ja du kannst ja erstmal mit dem Arbeiten was du hast, vielleicht ist es auch sinnvoll anstelle der inneren Wicklung einen Stapel Neodym Magnete zu verwenden. Das sind wie gesagt alles nur Ideen ohne Garantie das wirklich gut funktioniert.
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Würde mit so eine Schaltung versuchen das zu bauen.
Dieter D. schrieb: > Würde mit so eine Schaltung versuchen das zu bauen. Klar, ein Hubmagnet mit 4uH (MIKROHenry) . . .
Hallo Dieter, in deiner Schaltung hast du normale Transistoren verwendet. Das mag ja mit einem kleinen Testaufbau funktionieren aber wenn ich über 100A fließen lassen will komme ich da nicht weiter. Ich habe heute aus lauter Frust mal ein China-SSR und einen 24V Trafo versucht. Leider konnte das SSR keine 2Hz verarbeiten. Dann hab ich gedacht ich mache das Schalten einfach manuell und dabei ist es nach kürzester Zeit abgetaucht. Dabei war es für 40A ausgelegt. Hat denn keiner eine möglichst einfache Idee, wie ich die Spule ansteuern kann?
Frank F. schrieb: > Hat denn keiner eine möglichst einfache Idee, wie ich die Spule > ansteuern kann? der Einstieg wurde oben schon genannt: einloggen schrieb: > Einfach mal in den Artikeln unter "Leistungselektronik" schmökern Mit "den Aritkeln" war z.B. das hier gemeint: https://www.mikrocontroller.net/articles/Leistungselektronik Und: es gibt keinen "ganz einfachen Weg", wie man ein Spule mit noch unbekannten Parametern mit ein paar 100A bestromen kann. Und damit dann ernsthaft einen Schmiedehammer bauen zu wollen ist erst recht nicht einfach.
Ja es ist leider wahr das man eine komplette Schaltung entwickeln müsste, wo einiges unklar ist usw. Wäre eine dieser Punktschweißgerätplatinen von eBay vielleicht eine Möglichkeit die Spule anzusteuern? Natürlich in Kombination mit einer Freilaufdiode in der Spule?
DANIEL D. schrieb: > Wäre eine dieser Punktschweißgerätplatinen von eBay vielleicht eine > Möglichkeit die Spule anzusteuern? Mist mit Mist zu verbessern ist nur Mist.
Frank F. schrieb: > in deiner Schaltung hast du normale Transistoren verwendet. Das mag ja > mit einem kleinen Testaufbau funktionieren aber wenn ich über 100A > fließen lassen will komme ich da nicht weiter. Das ist das skizzierte Funktionsprinzip für eine Ansteuerung eines solchen Teils über eine sogenannte unvollständige H-Brücke. Beim Abschalten wird die Energie aus der Spule zurückgespeist. Das wäre dabei noch zu beachten. Je nach Leistung, Halbleitertyb, BJT, IGBT, MOSFET, muss natürlich diese um eine Treiberstufe erweitert werden. Davon 10 Stück parallel (mit Emitterwiderstand), 2SC3284, 14A, hFE Rank: Y: 90 to 180, einen ähnlichen Komplementärtyp für die die andere Stufe und einen BDxxx für T22 liesse sich schon einiges erreichen. Aber bei Deiner niedrigen Frequenz wäre das mit MOSFET besser aufzubauen.
Ordentlich wäre meiner Meinung nach ein System mit Magnet und Spule, angesteuert von einer fetten H-Brücke, geregelt von einem Mikrocontroller. An dem Hubmagneten vielleicht seitlich angebracht ein Lochstreifen mit Gabellichtschranke, welcher die Bewegungsrichtung vom Hubmagneten umkehrt wenn eine bestimmte Zeit keine (Millisekunden oder µ Sekunden) keine Änderung von der Gabellichtschranke gekommen ist. Ich würde dann nur noch über PWM die Leistung vom großen schwingenden Magnetkolbending regeln. Im Innern vom Hubmagnet einen Stapel runder Neodym Magnete, oder auf eine Eisenstange geklebte Quaderförmiger Magnete mit Nord Süd Ausrichtung zur längeren Seite hin. Bei der äußeren angesteuerten Spule würde ich 16 einzelne Spulen übereinander Stapeln, und die erst alle in Reihe verschalten, dann testen Stromaufnahme messen etc., dann 2x8 zusammen schalten wenn Test erfolgreich usw. Naja so würde ich das halt versuchen, aber ich bin nur Handwerker und müsste es halt bauen und rumprobieren, und könnte es jetzt nicht irgendwie im voraus berechnen ob es wirklich so toll funktioniert.
Das klingt ja schon fast nach Linear Motor. Ich habe übrigens gerade einfach per Hand die Drähte zusammen gehalten. Hat natürlich ordentlich gefunkt aber der Effekt war schon ganz erstaunlich. Diesmal war es wie gesagt ein Trafo mit 24 V Wechselspannung. Scheint also aus zu reichen. In diesem Fall würde ein Thyristor Als Schalter funktionieren. Kann ich den Thyristor auch einfach so dazwischen klemmen oder raucht er mir aber dann auch ab?
Frank F. schrieb: > Hat denn keiner eine möglichst einfache Idee, Ja, "einfach" funktioniert ein "armbetätigter" Schmiedehammer.
Frank F. schrieb: > oder raucht er mir aber > dann auch ab? Klar raucht der ab. Für 200A Wechselstrom wären mehrere Triac nötig (z.B. 4 Stück 100A Type). Einer kann das nicht schaffen: Die Verlustleistung könnte nicht abgeführt werden und auch die Bond Drähte schaffen keine 200A. Einer könnte jedoch den Trafo schalten. Bzw zwei - Drehstromtrafo?
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Harald W. schrieb: > Ja, "einfach" funktioniert ein "armbetätigter" Schmiedehammer. Geht auch, ist aber eher groß und sperrig. https://www.annaberg-buchholz.de/de/kultur/frohnauer-hammer.php Dort war ich mal als Kind bei einer Vorführung. AHHHHHHH, eine Höllenlärm! Das hat mir echt Angst gemacht. 8-0 Ich würde so ein Teil heut ehe als Fallhammer bauen. Einfach per Seilzug einen schweren Hammer 1m hochziehen und fallen lassen. Schwerkraft ist kostenlos. Man erreicht zwar nicht die Schlagzahl einen Lufthammers, aber besser als ein verkorkster Magnetantrieb ist es allemal. Man kann ja mal überschlagen, wieviel Energie man in welcher Zeit (=Leistung) über den Antrieb in den Hammer pumpen muss, um die gewünschte Schlagenergie dort reinzukriegen. Auch als übermotivierter aber deutlich unterqualifizierter Bastler sollte man erstmal schauen, wie sowas bisher von den Profis gemacht wird. Denn dort hat man lange drüber nachgedacht, wie das gut geht. Dann kann man das in den meisten Fällen nachbauen. https://de.wikipedia.org/wiki/Lufthammer https://de.wikipedia.org/wiki/Gesenkschmiedehammer#Riemenfallhammer
Falk B. schrieb: > Man kann > ja mal überschlagen, wieviel Energie man in welcher Zeit (=Leistung) > über den Antrieb in den Hammer pumpen muss, um die gewünschte > Schlagenergie dort reinzukriegen. Das Würde mich auch sehr interessieren, momentan ist es ja wie ein Elektrotacker, die schaffen ja es ja immerhin Nägel einzuschlagen. Wenn es ein linearer Magnetmotor wäre der auf eine Feder arbeitet, könnte man sagen bei 10 Schlägen/Schwingungen die Sekunde wirkt kraft N? 100ms auf das schwingende System. Naja so wie ich mir das vorstelle ist es ja ein komplett andere Ansatz, anstelle sehr viel Energie in sehr kurzer durch die Spule zu jagen, soll stattdessen möglichst viel Bewegungsenergie in den schweren schwingenden Kolben gebracht werden. Da könnte die Elektronik zur Ansteuerung und der Spulenstrom auch deutlich kleiner ausfallen, zum Ausgleich wird dann ja dauerhaft Energie in das schwingende System eingebracht. Vielleicht reicht da dann sogar ein BTS7960B BTN7960. Ein Endschalter für unten, welcher ein Signal gibt kurz bevor der Hammer sein Ziel erreicht wäre auch noch sinnvoll. Das es Funktionieren würde, da bin ich mir relativ sicher, nur ob dann am Ende auch mit genug Joule auf das Werkstück eingeschlagen wird ist wirklich ungewiss. Möglicherweise ist das ganze dann auch zu schwach, und es dauert ewig bis es richtig schwingt. Kommt halt darauf an mit wieviel N der Magnet den Kolben antreiben wird. Der lineare Magnetmotor hat den Vorteil das man den Antrieb der Bewegung leicht anpassen kann, und dass sich nur die Teile bewegen welche es am ende auch sollen. Die Konstruktionen von Bastlern mit Elektromotor und Kurbelwelle sind übelste Wackeldinger, da geht sicher haufenweise Energie verloren. Ich finde Schmieden ja auch cool und würde das gerne machen und lernen, aber so ein Ding werde ich sicher nicht bauen, da kann ich ja direkt den Nachbarn den Krieg erklären. @Frank F. Ich glaube selbst für die Leute die sich im Gegensatz zu mir sehr gut mit E-Technik auskennen, ist es unmöglich eine verlässliche Aussage zu Ansteuerung einer komplett unbekannter Spulen-Konstruktion zu geben. Zumal es ja nicht mal eine gewöhnliche Spule ist, sondern ein Antrieb.
Moin moin, das wird ja immer interessanter. Zu den mechanischen Konstruktion kann ich nur sagen dass die entweder sehr schlecht oder sehr aufwändig sind. Die Mechanik bei so einem Hammer wird ja extrem belastet und durch meine Konstruktion würde das ganze wesentlich vereinfacht sowohl platzmäßig als auch die Führung des Schlag Zylinders. Die Schlag Energie bei einem kommerziellen Lufthammer der angestrebten Größenordnung beträgt circa 0,1-0,2 Kj.
Bei 24 V und 100 A würde ich bei einer Schlagfrequenz von drei Herz und einem Wirkungsgrad von 50 % immerhin auf 0,4 Kj Kommen.
Frank F. schrieb: > 0,4 Kj Kommen. <Krümelkacker> KiloJoule werden als kJ abgekürzt. </Krümelkacker>
Frank F. schrieb: > Die Mechanik bei so einem Hammer wird ja extrem > belastet und durch meine Konstruktion würde das ganze wesentlich > vereinfacht sowohl platzmäßig als auch die Führung des Schlag Zylinders. Ja so sehe ich das auch, die Teile aus den YouTube Videos wackeln als würden sie mehr der Aufgabe einer Rüttelplatte nachkommen wie der eines Hammers. Das System mit Hubmagneten könnte da durchaus überlegen sein.
Falk B. schrieb: >> 0,4 Kj Kommen. > > <Krümelkacker> > KiloJoule werden als kJ abgekürzt. > </Krümelkacker> Vielleicht hat Frank eine Gross/Kleinschreibschwäche.
Nach dem Ausflug in die Semantik könnten wir ja mal wieder ind die Elektronik wechseln. Frage a) Macht der Vorschlag den Trafo primärseitig zu schalten sinn? Ich habe Bedenken ob der das ab kann und ob der Strom schnell genug an meiner Spule ankommt. b) Der Einwand mit 3-Phasen Trafo. Da habe ich ein grundsätzliches Verständnisproblem. Wenn ich mit 3 Phasenverschobenen Strömen Sekundärseitig eine einzelne Spule ansteuern will kann das doch eigentlich nicht klappen... Ob 3 Spulen da die Lösung sind wäre wahrscheinlich nur durch Ausprobieren herauszubekommen. Oder habe ich da was übersehen? c) Wenn ich die Spule mit einem Thyristor schalte, wie kann ich den Thyristor vor Gegeninduktion der Spule schützen? Eine Freilaufdiode macht bei Wechselstrom nicht so viel Sinn... Mit freundlichen Grüßen Frank
In Schweißgeräten werden die Drehstromtrafos oft mit einem großen Schützen geschaltet. An einen Dreiphasenwechselstrom Trafo kann man einen Dreiphasengleichrichter anschließen. Da erhältst du dann Gleichstrom. Ich würde mir eher Gedanken machen dass man das Ganze schnell genug wieder ausschaltet. Da kannst du ja eine Art Schalter an deinen Hammer bauen, der die Steuerspule vom Schütz, wieder stromlos macht.
Ich hab mal meinen Testaufbau gefilmt. Ich hoffe ich kann hier auch Filme hochladen.
Frank F. schrieb: > OK, das hat offensichtlich nicht geklappt. Doch man konnte sich das ansehen, aber ich muss noch auf Wirbelstromverluste aufmerksam machen, also so ist das am ende nur ein fallendes Stück Eisen. Also Magnetfelder induzieren Spannungen in Metallen, welche dafür sorgen das im Metall der Strom im kreis fließt, deswegen würde ich bei der Spulenkonstruktion nur da Metall verbauen wo es die Effizienz nicht verringert.
das war natürlich nur ein Versuch. Der Draht für eine vernünftige Spule ist schon da. Eine bessere Feder hab ich auch schon bestellt. Im Moment hängt der Stempel an einer alten Zugfeder. Das schwingt natürlich nicht korrekt... Hat jemand zufällig eine gute Schaltung mit der man Einschaltdauer und Frequenz getrennt regeln kann? Mit dem NE555 hab ich im Moment ein 1:1 Verhältnis. Das ist nicht so optimal wie mir scheint. Ausserdem ist der Treiber zu schwach für beide Thyristoren. Deshalb hab ich auch nur eine Halbwelle nutzen können.
Das Metallrohr ist natürlich 'doof' an der Stelle, stellt es doch eine Windung dar. Da fließt RICHTIG Strom durch. Mach da n Schlitz rein.
Hallo Daniel, ich würde ungern auf ein stabiles Rohr verzichten. Vielleicht könnte man das Rohr im Bereich der Spule mehrfach schlitzen. Wenn ich mit dieser Konstruktion soweit bin würde ich mal statt Eisenkern eine Wicklung probieren. Das Waren übrigens nur ca. 20A. Laut Forum sollte über der Last noch ein sog. Snubber gelegt werden. Ich hab mir das mal durchgelesen aber wie soll ich das berechnen, wenn ich weder die Induktivität des Trafos, der Spule und schon gar nicht die Kapazität kenne. Bringt es was einfach pi mal Daumen 20 Ohm und 10uF daneben zu packen?
Frank F. schrieb: > Hat jemand zufällig eine gute Schaltung mit der man Einschaltdauer und > Frequenz getrennt regeln kann? Mit dem NE555 wäre diese natürlich. Kann man schön das Tastverhältnis einstellen, bzw. beide Zeiten getrennt mit zwei Potis. Geht mit einem OP natürlich auch. Zum Beispiel hier: http://www.ne555.at/2014/index.php/timer-ic-ne555/grundschaltungen/149-astabile-kippstufe-multivibrator-mit-einstellbarer-ein--aus-zeit oder hier: https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pwm555.htm
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Ich meinte eigentlich den aktuellen Aufbau. Da gibt's doch sicher ne Skizze.
Nein eine Skizze gibt es nicht. Ich habe einfach den Ausgang meines Rechteckgenerators auf den Thyristor gegeben. Die 24 V laufen durch die Spule und den Thyristor. Um den Strom etwas zu begrenzen habe ich einen Wiederstandsdrahtstückchen vor die Spule geschaltet. Der wird übrigens schön warm.
Hallo Dieter, vielen Dank für den Link. Die Schaltung werde ich als Nächstes ausprobieren. Braucht der Typ ist doch eigentlich noch eine Schutzschaltung. Im Moment hängt er ja voll im Strom. Ist die Frage ob er das ohne den begrenzten Widerstand durch hält.
Hallo Zusammen, ich bin mir noch nicht so sicher ob ich das ganze mit Wechselstrom betreiben soll oder doch mit Gleichstrom. Für Wechselstrom spricht die einfachere Ansteuerung mit Thyristor und das einfachere Netzteil ( einfach nur ein Trafo). Dafür ist aber die maximale Stromleistung begrenzt, da ich nur eine Phase nehmen kann. Bei der gelichstromvariante wäre ein dreiphasentrafo und ein entsprechender Gleichrichter und Glättungskondensatoren erforderlich. Die Schaltung ist dann natürlich auch nicht so einfach. Ich hab hier was interessantes gefunden, könnte man sicher auf meine Bedürfnisse anpassen: https://www.aero-hg.de/winde.htm Was meint Ihr?
Der Elektromagnet wird ja einen relativ kleinen DC Widerstand haben, selbst wenn ein Mosfet die 300A schalten kann, deine Spule wird das nicht lange überleben mit der NE555 Ansteuerung. Stell dir mal vor da geht was kaputt und der (eher die) Mosfets sind voll durchgesteuert, das sind 3,6kW die über Deiner kleinen Spule abfallen. Und auch wenn nicht wird der Wirkungsgrad bescheiden sein. Der erste Schritt wäre den Strom am Source zu messen und wenn die 300A mehr als einige us (oder so) fließen die Endstufe schnell abzuwürgen. Lieber mit höheren Spannungen und kleineren Strömen arbeiten, das lässt sich viel leichter Handhaben. Die Freilaufdiode muss ein fetter Brocken sein und wird knallheiß, nicht so toll. Schau dir mal die Lieblingsprojekte diverser Halbstarker auf YT an, Railgun. Das ist ähnlich wie das was Du suchst, "fette" Kondensatoren werden auf hohe Spannungen geladen und Schlagartig über Mosfets (vielleicht auch Thyristoren?) in mehrere Spulen nacheinander entladen. Wie schnell Du die Kondensatoren nachladen kannst, davon hängt ab wie schnell der Hammer wird. Aufgrund der normalerweise hohen Spannungen nicht ungefährlich. Ich halte das aber besonders für einen Hobbyelektroniker für nicht machbar, auf jeden Fall wird es leichter wenn man sich die Schwerkraft zu nutze macht. Ein Linearmotor könnte den Hammer in der Röhre ein gutes Stück nach oben bewegen, eine Lichtschranke erkennt das er oben angekommen ist und schaltet die Elektromagnete ab.
Frank F. schrieb: > Was meint Ihr? Ein paar Anregungen lassen sich dort entnehmen. Der Impulserzeugungsteil kann durch die gestern verlinkte Schaltung mit dem NE555 einfacher realisiert werden. Fuer die Leistungsstufe muss man ein paar Daten bestimmen zur Mechanik, denn davon haengen auch Flanken ab. Zum Beispiel die Masse des Kloppers, benoetigte Geschwindigkeit und Hubweg. Wenn man das unguenstig auslegt, kann man durchaus das zwei bis vierfache an Leistung benoetigen, als es sein muesste.
Vielen Dank für die Anregungen. Ich habe gerade mit einem Trafo-Hersteller gesprochen. Der war sehr nett und gab mir den Tipp, das ganze mit einem Dreiphasentransformator zu machen und primärseitig mit Thyristoren zu schalten. Sekundärseitig würde dann ein dreiphasengleichrichter arbeiten und fertig. Die andere Frage ist natürlich ob man mit geringer Spannung und hohem Strom arbeitet oder mit hoher Spannung und niedrigem Strom. Die Magnetische Kraft hängt ja von der Anzahl der Wicklungen und dem Strom ab. Hier das beste Gleichgewicht zu finden ist wahrscheinlich nur experimentell möglich. Wie im Video zu sehen war, ist mit dieser Murks-Konstruktion ja schon einiges passiert. Wenn man das ganze optimiert sehe ich da eine gute Möglichkeit relativ einfach und günstig zum Ziel zu kommen. Mit freundlichen Grüßen Frank
Magnetische Kraft steigt proportional zu N (Windungszahl) Induktivität L aber mit N^2 Je höher L wird, desto mehr Spannung wird benötigt um das Magnetfeld in der gleichen Zeit aufzubauen. Beispiel: N=50, L=1mH, U=10V, für I=100A wäre benötigtes B-Feld vorhanden. t=LI/U=10ms N=100, L=4mH, U=20V, für I=50A wäre benötigtes B-Feld vorhanden. t=LI/U=10ms Stab 50gr, 400J=0,5*m*v^2, v=126m/s Beschleunigungshubweg 2cm, t=0,3ms a=400 km/s² F=20kN Klammer mit 8mm Beinchen wird eingepreßt: 8mm*20kN=160J t<0,3ms Summe <0,6ms Eine Halbwelle 50Hz wäre eigentlich viel zu lange. Ein Großteil der Energie wird in dem Beispiel verbraucht um auf die bereits eingepreßte Klammer noch eine Zeitlang zu drücken.
Also könnte man doch wie beim Blitzlicht zB. Einen Kondensator aufladen und über einen thyristor diesen dann in den Magneten entladen. Entsprechend viele Halbwellen, die ja sonst zu lange auf die Klammer drücken (ich schreib das jetzt mal so) laden den Kondensator auf und der entlädt dann im 0.6milliSekunden die gesammelte energie in den Hubmagneten.
Hallo Dieter, du hast das Problem sehr schön dargestellt. Ich werde also fürs erste bei niedrigen Spannungen, hohen Strömen und weniger Windungen bleiben. Die Idee mit den Kondensatoren scheitert an der Aufladezeit. Ich möchte ja 4 Schläge pro Minute max. erreichen. Ich habe gestern versucht meinen Thyristor mit beiden Halbwellen zu betreiben und dafür den Timer aus deiner Antwort nachgebaut und dann mit zwei Transistoren versucht den Thyristor zu zünden. Leider ging das völlig in die Hose. Einzelheiten folgen.
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Ich habe dieses Thyristormodul: https://asset.conrad.com/media10/add/160267/c1/-/en/000160629DS01/datenblatt-160629-ixys-mcc95-16io1b-thyristor-scr-modul-to-240aa-1600-v-116-a.pdf Ich hab mal eine kleine Skizze meiner Schaltung gemacht. Bitte entschuldigt die schlechte Qualität. War nur eben zwischendurch. Folgendes ist passiert: Wenn ich nur eine Diode des Thyristors schalten wollte, hat der Transistor zwar geschaltet aber es wurde nur eingeschaltet und nicht mehr ausgeschaltet. Als ich beide Mausanschlüsse angeschlossen hatte sind mir die Kabel abgeraucht! Wenn ich beide Dioden schalten wollte sind die Transistoren abgeraucht. Daraufhin habe ich zwischen den Masseanschlüssen des Thyristormoduls die Spannung gemessen und das waren 24V AC!?
Frank F. schrieb: > Ich möchte > ja 4 Schläge pro Minute max. erreichen. Dann hast Du doch Zeit zwischen den Schlägen. Alle 250ms einen Schlag ausführen, die Energie für diesen Schlag wurde oben errechnet (Respekt!) und soll in 0.6mSekunden umgesetzt werden. Haste also 249.4mSekunden Zeit deine C's mit o.g. 400J aufzuladen. Wo willst denn sonst 100Ampere oder mehr mit 4Hz hernehmen? muss man nicht immer auch die Fläche unter der zeit sehen? Spannendes Thema! Hab leider keine Werkstatt oder gar'n Hof oder ne Schmiede, wo man das mal ausprobieren könnte... Ich würde den Hammer hochheben mitm Magnet und fallen lassen. Dann hast Du 249 Zeit, den Hammer zu "ziehen" und in der letzten millisekunde lässt du ihn einfach fallen. Den Schweren Hammer in einer viertel Sekunden hochzu ziehen, stelle ich mir einfacher vor, als ihn innerhalb einer Millisekunde bei gleicher benötigter Energie nach unten zu beschleunigen. Ich würde auch versuchen, da ein mechanisch resonantes System draus zu machen. Dann brauchts nur die Energie wieder "auffüllen" und nicht jedesmal neu bereitstellen. Und mit der Spannung hoch. Dann fallen die Zwei-Drei Volt im Halbleiter nicht so sehr ins Gewicht. Ja, coole Sache, ansich ;)
Hallo Axel, scroll mal ein bisschen hoch, da hab ich ein kleines Video gepostet. Dann kann man sich das ganze wenigstens in etwa vorstellen. Ist aber nur eine sehr provisorische Konstruktion. Es fehlen noch einige Teile für einen vernünftigen Prototypen. Deshalb quäle ich mich gerade mit der Ansteuerung herum..
Frank F. schrieb: > und dann mit zwei Transistoren versucht den Thyristor zu zünden. Bei Trafos wäre es besser einen Triac zu verwenden. Zwei positive oder zwei negative Halbwellen hintereinander schießt den Trafo über die magnetische Sättigungsgrenze hinaus. Der Ausgang des NE555 darf nicht zu hoch belastet werden, sonst klappt das mit der Rückkopplung nicht und wechselt den Zustand nicht mehr. Gleiches gilt, wenn das Poti an den Anschlag gedreht wird und kein zusätzlicher Mindestwiderstand in Reihe geschaltet wurde. Ersteres gilt für die Schaltung des zweiten Links. Letzteres für beide Links. Aus diesem Grunde soll man auch vorher den Schaltplan malen und posten. Das geübte Auge sieht so etwas.
Frank F. schrieb: > Ich habe dieses Thyristormodul: > https://asset.conrad.com/media10/add/160267/c1/-/en/000160629DS01/datenblatt-160629-ixys-mcc95-16io1b-thyristor-scr-modul-to-240aa-1600-v-116-a.pdf > > Ich hab mal eine kleine Skizze meiner Schaltung gemacht. Bitte > entschuldigt die schlechte Qualität. War nur eben zwischendurch. > Folgendes ist passiert: > Wenn ich nur eine Diode des Thyristors schalten wollte, hat der > Transistor zwar geschaltet aber es wurde nur eingeschaltet und nicht > mehr ausgeschaltet. Als ich beide Mausanschlüsse angeschlossen hatte > sind mir die Kabel abgeraucht! Wenn ich beide Dioden schalten wollte > sind die Transistoren abgeraucht. > Daraufhin habe ich zwischen den Masseanschlüssen des Thyristormoduls die > Spannung gemessen und das waren 24V AC!? qualität ist doch okay. Besser als Prosa. Aber was hast Du dir denn da ausgedacht? Das geht so nicht, "denke ich"...
Frank F. schrieb: > Hallo Axel, > > scroll mal ein bisschen hoch, da hab ich ein kleines Video gepostet. > Dann kann man sich das ganze wenigstens in etwa vorstellen. Ist aber nur > eine sehr provisorische Konstruktion. Es fehlen noch einige Teile für > einen vernünftigen Prototypen. Deshalb quäle ich mich gerade mit der > Ansteuerung herum.. Ich lese hier schon von Anfang an mit... ;)
Sorry normalerweise mach ich mal einen kleinen BC547 (die ich hier verwendet habe) an einen Logikausgang vom Raspberry Pi. Das hier ist alle s Neuland für mich.
Hallo Dieter, ich brauche doch noch etwas mehr Hilfe bei der ganzen Sache. Warum ist zwischen den beiden Anschlüssen hinter den Thyristoren ( also der Mausanschluss zum Zünden) eine Spannung von 24V. Meinst du der 1K Widerstand an der Basis der BC547 ist zu klein? Oder sind die Transistoren zu schwach? Ich will doch nur diesen verdammten Thyristor zünden und zwar beide gleichzeitig um beide Halbwellen nutzen zu können.
Dieter D. schrieb: > Bei Trafos wäre es besser einen Triac zu verwenden. nun hat er aber das dicke Doppel-Thyristormodul. Antiparallel schalten ginge lastseitig. Dann brummt der Magnet vor sich hin, kann das sein? Also, noch ne Dicke Graetzbrücke davor? lieber die Thyristoren dort hinein integrieren.
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naja, so richtig stimmt dein Aufbau mit dem, was du schriebst nicht, oder? Oder du hast doch einen anderen Thyristor. Das Anschlussbild auf deinem Thristor ist jedenfalls ein anderes, als das, was im von dir verlinkten Datenblatt erscheint. Kann man ja im Video am Aufkleber des Moduls fast erkennen: 1 und 3 hast Du angeschlossen. das ist natürlich der rechte Thyristor. Im datenblatt wären das beide in Reihe... Wo bist du mit den kleinen Klemmen rangegangen? an 7 und 6? das kann man dann wirklich nicht erkennen, was da bei deinem Teil wo drann geht. Wäre schon schön, das passende Datenblatt zu zeigen oder GENAU abzumalen, was du da gebaut hast. Hast Du noch ein zweitess Modul? dann könntest Du daraus eine steuerbare Greatzbrücke bauen. Das Problem mit der Ansteuerung steht nochmal auf nem anderen Blatt, ist aber lösbar.
Hallo Axel, das Bild ist von meinem alten Setup. Gestern Abend habe ich einen neuen Rechteckgenerator mit einstellbarer Pulslänge und Dauer gebastelt. Den hab ich dann wie auf meiner Skizze mit den Transistoren kombiniert. Das Datenblatt ist schon richtig. Ich habe MCC Version 1.
Oh Schei... Ich glaube ich hab gestern Abend zu lange gemacht. Ich hab wohl Eingang 1 und 3 gebrückt anstatt 2 und 3!
Dei Idee mit der Graetz-Brücke bzw. später bei dreipahsen Trafo entsprechend Dreiphasengleichrichter aus Thyristoren zu bauen ist super. Scheitert aber im Moment an den Fehleden Thyristoren. Wenn ich Ansteuerung endlich gelöst habe werde ich das mal probieren.
Frank F. schrieb: > Wenn ich nur eine Diode des Thyristors schalten wollte, hat der > Transistor zwar geschaltet aber es wurde nur eingeschaltet und nicht > mehr ausgeschaltet. Das sieht danach aus, das der sogenannte Flyback der Induktivitäten der Last und des Trafos den Impuls so verlängert hatten, das bei der nächsten Halbwelle es zur du/dt-Steilheitsrückzündung kam. Als ich beide Mausanschlüsse angeschlossen hatte > sind mir die Kabel abgeraucht! Wenn ich beide Dioden schalten wollte > sind die Transistoren abgeraucht. Aus diesem Grunde werden unter anderem auch Optokoppler oder Zündimpulsübertrager (Trafo) verwendet. Anbei ein Tipp zum Zeichnen von Schaltplänen mit LibreOffice: https://www.strippenstrolch.de/5-7-5-open-office-draw-als-schaltplanzeichner.html "Wir schreiben heute den 15:10.2018 (also fast 10 Jahre später) und OpenOffice hat sich inzwischen zu LibreOffice gewandelt. Die grundlegenden Handgriffe blieben die gleichen ..."
Thyristoren haben auch sehr hohe Flußspannungen. Bei nur 24V sind MOSFETs am besten.
Meine Transistoren können nur 100mA ab. Das war wohl zu wenig?
Nach Datenblatt sollte der Impuls zum Zünden des Thyristors 200mA haben.
Frank F. schrieb: > Was Haltet Ihr von dieser Schaltung? Im Schaltplan ist schon mal ein Fehler bei Pin 1 vom NE555. Versorgung von +/-12V, also Differenz 24V, sind etwas arg viel für den kleinen Kerl. Bin noch am Überlegen, ob man das nicht sogar invertieren und statt mit npn mit pnp-Transistoren aufbauen müßte.
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Diese Schaltung wäre benötigt worden, aber dafür eignet sich Dein Modul nicht.
so eine ähnliche Schaltung hab ich gerade eben gefunden. Trotzdem Danke. Leider mit meinem Modul nicht realisierbar.
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Diese nach Grätz wäre eine Möglichkeit.
Respekt, da wär ich glaube ich nicht so schnell drauf gekommen! Ich weiß nur nicht ob die Auslösekontakte der Thyristoren noch entladen werden müssen? Vielen Dank Frank
Ich hab keine stärkeren Transistoren. Kann man zwei parallel schalten?
Frank F. schrieb: > Kann man zwei parallel schalten? Ja. Jeweils mit einem eigenen Widerstand im Emitter und in der Basisstrecke um den Einfluss der Streuungen zu reduzieren.
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Im Prinzip hast Du diese Schaltung. Galvanisch getrennt über Optokoppler und verstärkende Transistoren kann man diese zünden. Ein Übertrager zwischen die Gates würde das auch ermöglichen. Damit die Schläge jeweils immer gleich stark ausfallen, müßte man aber die Auslösung mit dem 50Hz Netz noch zusätzlich synchronisieren, oder man löst immer nur im Bereich des Spannungsmaximas der Sinushalbwelle aus. Und das kann man mit einem µC einfacher realisieren, womit wir wieder beim Hauptthema des Forums wären.
Die Synchronisation könnte man mit Hilfe dieser Schaltung vielleicht einfacher realisieren. http://www.fundus.org/pdf.asp?ID=6035
Meinst du die Dioden in meinem Entwurf reichen nicht aus? Optokoppler müsste ich auch erst bestellen...
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Ich habe das hier gefunden. Was passiert eihentlich, wenn du nur die Drähte der 24V kurz zusammenhältst? Zieht der Magnet auch bei 24V Wechselspannung den Kern nach oben? Ich dachte, man gibt ihm Gleichspannung, die an anschliessend umpolt.. (Gut, im Video gibts nur postive Halbwellen) Ein Thyristor soll mit einem kurzen Impuls am Gate, Positiv zur Kathode "gezündet" werden. Man lässt die Gatespannung dann nicht einfach an. Ist er einmal gezündet liegt das gate sowieso auf Anodenoptenzial und es fliesst kein nennenswerter GateStrom mehr, so habe ich das rausgelesen. "Thyristor appnotes" hab ich mal gegoogelt, ist ja auch schon wieder ne weile her, als wir Lichtorgeln mit Thyristoren gebaut haben. edit: #und den noch ( auch wieder mit Optokoppler) https://www.bristolwatch.com/ele3/1d.htm
hallo Axel, der Eisenkern ist an ein Edelstahlrohr geschweißt. Wenn die Spule bestromt wird ( egal ob Gleich oder Wechselstrom) wird der Eisenkern in die Spule gezogen und das Edelstahlrohrende kommt aus dem äusseren Rohr mit der Spule herausgeschossen. Die Rückholfeder Zieht das ganze dann wieder zurück sobald der Strom nicht mehr fließt. Angestrebt ist natürlich eine schwingendes System... Das ganze hat nichts mit einem Fallhammer zu tun!!
Deine Schaltung muss ich mir mal in Ruhe zu Gemüte führen. Sieht ja ganz so aus als ob es da spezielle Treiber gibt.
Frank F. schrieb: > Sieht ja ganz so aus als ob es da spezielle Treiber gibt. Ja, es gibt dafür Optokoppler mit Triacausgang, und wenn mans braucht auch mit Nulldurchgangseinschaltung.
Versuche gerade sowas zu finden. Bei Semikron gibt es eine Treiberplatine die Kostet allerdings über 70€ und erst ab 3St.
Axel R. schrieb: > Was passiert eihentlich, wenn du nur die Drähte der 24V kurz > zusammenhältst? Nicht gut. Zu viel Strom für das Gate. Figure 4 musst Du aufbauen mit den Widerständen, dann kannst Du die Optokopplerpins verbinden. Aber es geht auch ohne Optokoppler.
Frank F. schrieb: > Versuche gerade sowas zu finden. Bei Semikron gibt es eine > Treiberplatine die Kostet allerdings über 70€ und erst ab 3St. Die Dinger heißen z.B. MOC3023.
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Frank F. schrieb: > Optokoppler müsste ich auch erst bestellen... Im Bild steht wie es ohne Optokoppler geht. Wichtig dabei ist, das es nur diese eine Masse gibt, aber der 24V AC Teil keine andere Verbindung zu der Masse hat. Rechts habe ich nur einen Teil des Bildes Figure 4 Deines Linkes gezeichnet.
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Danke das muss ich mir mal genau zu Gemüte führen. Leider muss ich erstmal Schluss machen. Vielleicht heute am späten Abend wieder. Gruß frank
Gruss zum Abend Die MOCs sind recht gebräuchlich. Anwendung bei Triacs und Tyristoren. Eine Referenz findet sich auch bei: https://www.mikrocontroller.net/articles/TRIAC und in Foren Beiträgen. Ich finde die Dokumentationen der MOCs aber nicht ausreichend. Die gehen nur auf die Standard Beschaltung ein, ist aber auch rechtens. Nur wenn man all die realen Variationen im Internet anschaut fehlen einem die Informationen dazu. Schönen Abend Dirk St
Hallo, da ich sowieso bestellen muss, denke ich ich mache es mit den MOC´s. Jetzt ist nur die Frage welchen Typ. Es gibt na den MOC3040, der schaltet bei Nulldurchgang. Macht das in meinem Fall sinn? Es würde zumindest einen theoretisch etwas langsameren Stromanstieg bewirken. Dann hab ich in den Datenblättern gesehen, dass die Teile einen Ausgangsstrom von 100mA haben. Das war bei meinen Transistoren schon zu wenig. Und in den Beispielschaltungen wurden sogar zwei Thyristoren angesteuert. Hab ich da etwas falsch verstanden oder braucht es noch einen Transistor nach dem Treiber? Mit freundlichen Grüßen Frank
Ich hab mir die MOC 3043 und 3063 angeschaut, die scheinen mir am passendsten. Was meint Ihr?
Genug Strom kann der Optokoppler nach Datenblatt schalten. Da die nicht teuer sind, wuerde ich zum Vergleichen mit und ohne zero crossing Funktion nehmen. Bei der jetzigen Auslegung muesste fuer die maximale Schlagkraft ca. 1...2ms vor dem Maximum gezuendet werden. Fuer diese zusaetzliche Funktion kann der zero crossing trickreich verwendet werden, wenn man moechte.
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Hallo, ich hab mal gemalt und würde gerne Eure Meinung hören. Die MOC3043 scheinen Ihre Zündspannung aus dem Netz zu bekommen. Daher habe ich ein Poti für R10 und R11 genommen um die richtige Spannung einstellen zu können. Die Snubber C3 + R14 und R15 + C4 habe ich geschätzt. Ob sie an der richtigen Stelle sitzen ist mir nicht so ganz klar. Sie sollen ja über dem Thyristor sein. Bei den studierten Beispielen war meist nur ein Thyristor und die Snubber über der Last....
Frank F. schrieb: > Die MOC3043 scheinen Ihre Zündspannung aus dem Netz zu bekommen. Nein. > Daher > habe ich ein Poti für R10 und R11 genommen um die richtige Spannung > einstellen zu können. Voll daneben. Wie soll dann noch ausreichend Zündstrom für den dicken Thyristor fließen.
DANIEL D. schrieb: > Im Innern vom Hubmagnet einen Stapel runder Neodym Magnete Die mögen es ja ganz besonders mit mehrere 100g (negativ) beschleunigt zu werden wenn der Hammer auf das zu schmiedende Werkstück trifft. Frank F. schrieb: > Angestrebt ist > natürlich eine schwingendes System... Klar "schwingen" wenn bei jedem Schwung mehrere 100 Joule aka Ws in das zu schmiedende Werkstück übertragen werden sollen. Da schwingt nix mehr. Die Energie wird in die Verformungsarbeit umgewandelt. Tolles Projekt, bitte die Ergebnisse posten :-)
Udo S. schrieb: > Die mögen es ja ganz besonders mit mehrere 100g (negativ) beschleunigt > zu werden wenn der Hammer auf das zu schmiedende Werkstück trifft. Hast Recht hatte ganz vergessen dass das Zeug explodieren kann. Dann doch lieber im Innern eine weitere Spule oder die Neodym-Magnete nach außen. Oder vielleicht einfach wie bei einem Asynchronmotor/Käfigläufer eine kurzgeschlossene Wicklung im Innern in Kunstharz aufgegossen. Aber das ist ja nur eine Idee, momentan ist es eine Spule um ein Metallrohr gewickelt, wo im Innern ein Metallbolzen schlagartig bewegt wird. Also nichts mit schwingendem Linearmotor.
Zum Testen brauche ich erstmal eine vernünftige Ansteuerung... Habt Ihr euch den Plan mal angesehen?
Bei Deiner Schaltung ist das Problem, das Du zum Zünden des Thyristors einen Strom von 200mA schaffen solltest. D.h. der Widerstand in Reihe zum Schaltelement im Optokoppler auf das Gate muss so ausgelegt werden, das bei 24V auch 200mA fließen können. Von Deinem Versuchsteil wäre es gut, wenn Du das Gewicht Deiner Klopfstange und den Hubweg mitteilen könntest. Wenn die überschlagene Zeit dann immer noch deutlich unter 10ms liegt, dann kannst Du Dir den ganzen Aufwand mit dem zweiten Thyristor und den Dioden komplett sparen. Wenn Du vier Schläge in der Sekunde machen willst, dann wären das bei 50Hz jeweils nach zwölf bis dreizehn positiven Halbwellen ein Schlag durchzuführen. In dem Falle wuerde man das ganz anders machen. Man nimmt einen Zähler. bzw. Teiler und läst es dann krachen. https://www.elektroniktutor.de/digitaltechnik/teiler.html https://www.elektronik-kompendium.de/sites/dig/0212221.htm Den NE555 kann man auch als Frequenzteiler verwenden: https://www.elektroniktutor.de/analogverstaerker/timer555.html An Deinem Beispiel ist gut zu erkennen, wie man durch tieferen Einblick in die Randbedingungen und Details auch noch auf anderen Ideen und möglichen Vereinfachungen kommt.
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Sehr interessante Idee mit dem Frequenzteiler. Flexibler zum Testen ist aber denke ich die Variante mit einstellbarer Pulsbreite und Pulslänge um überhaupt herauszubekommen wie viel Zeit man zum Durchschwingen braucht. Mich würde sehr interessieren was ihr zu den Snubber-Elementen C3 + R14 und R15 + C4 sagt.
Stab 2kg, 400J=0,5*m*v^2, v=20m/s Beschleunigungshubweg wäre vermutlich nur ein Teil der Gesamtstrecke von 200mm, bzw. 0,2m. Die Zeit wäre am längsten, wenn während des gesamten Weges beschleunigt werden müßte: x=0,5*a*t^2 v=a*t (nach a auflösen und oben einsetzen) t=0,2s Damit würde man nie 4 Schläge in der Sekunde schaffen. Wenn nur 10% der Strecke beschleunigt würde, wären das t=0,02s Beschleunigung und t=0,01s für die Reststrecke, Summe 0,03s Damit würde man 4 Schläge in der Sekunde schaffen.
Dieter D. schrieb: > Stab 2kg, 400J=0,5*m*v^2, v=20m/s Woher weißt du eigentlich das der Magnet 400J Bewegungsenergie in das Eisen einbringt. Hast du das aus Strom Spannung Zeit errechnet? Könntest du das eventuell kurz erklären? Also ich wäre sehr dankbar, zu not auch einfach nur paar Infos nach was man suchen muss um die Formeln und passenden Erklärungen zu finden. In Internet finde ich nur Beispiele wo ein Magnet mit Kern ein Stück Eisen mit kraft x anzieht, in der und der Entfernung. Aber eine Spule in die ein Kern hineingezogen wird, und die wirkenden Kräfte habe ich nicht gefunden.
DANIEL D. schrieb: > 400J Bewegungsenergie Die kommt daher: Frank F. schrieb: > einem Wirkungsgrad von 50 % immerhin auf 0,4 Kj Kommen. Ob der Magnet genügend Kraft für die benötigte Beschleunigung bei einem so kurzen Beschleunigungsweg aufbringt, ist eine andere Baustelle. Die Berechnung zeigt nur, wenn der kurze Weg nicht möglich ist, er seine Forderung nach der maximalen Zahl von Schlägen pro Sekunde zurücknehmen muss oder die ganze Mechanik noch massiv zu ändern hat.
Ahh ok, aber trotzdem Danke. Ich glaube ich werde die Tage mal mit einer Spule experimentieren, also wieviel Newton bei welcher Windungszahl, Spannung, Strom, Position etc. wirken, müsste ja mit einer Küchenwaage funktionieren.
Hallo, ich hab da was tolles gefunden: https://shop.semikron.com/out/media/ds/SEMIKRON_DataSheet_SEMiX241DH16s_27890840.pdf Nur kann man da keinen Snubber einbauen. Ist der überhaupt notwendig? Mit freundlichen Grüßen Frank
Frank F. schrieb: > Nur kann man da keinen Snubber einbauen. Sowas ist natürlich möglich. Die Anschlusse von den Thyristoren sind doch alle zugänglich. So eine Vollbrücke benötigt eine richtige und zuverlässige Ansteuerung, weil es sonst ganz schön kracht. Bei den höhen Strömen gibt unschöne Überschwinger, allerdings bei 24V gibt es genug Reserven bis zur Durchbruchspannung so das der Snubber nicht sorgfältig ausgelegt werden muss. Bei dem Modell im Video ist vielleicht die Stange 200mm lang, aber der Hubweg den diese ausführt ist aber kleiner, geschätzt 4-5cm.
Ja, das ist auch nur der erste Test gewesen. Ich warte noch auf die restlichen Bauteile und die Steuerung steht na auch noch nicht.... Meinst du meine Schaltung ist so in Ordnung?
Frank F. schrieb: > Meinst du meine Schaltung ist so in Ordnung? Meinst Du die vom 10.03.21 nach 18 Uhr gepostet: https://www.mikrocontroller.net/attachment/496251/Ansteuerung_Induktionshammer.jpg Unverändert, d.h. ohne ein paar Kommentare zu berücksichtigen, die danach kamen, wird das noch nicht funktionieren.
ich habe mir jewtzt nicht alles durchgelesen, deswegen könnte es sein das der Vorschlag schon kam. Ich würde einfach einen Nocke nehmen die von einem Motor angetrieben wird und deinen Hammer anhebt, dieser kann dann mittels Gummiband oder Federkraft schneller nach unten bewegt werden. Stellt dir das wie einen Wippe vor auf der einen Seite sitzt der Hammerkopf und auf der anderen Seite ein Motor mit einer Nocke die die Wippe runterdruckt, irgendwann löst sich die Nocke von der Wippe und der Hammer fällt runter. Du müsstest also nur einen Motor antreiben und dessen Geschwindigkeit regeln.
Die Schaltung ( von den kleinen Schnitzern, die drinn sind, mal abgesehen) den Nachteil, dass immer ein Zweig aktiv ist. Positiv gleichgerichtet oder negativ gleichgerichtet. Sehe ich das richtig? Komme jetzt mit dem Gratz icht ganz mit, grins. Ich hätte beide LEDs in Reihe geschaltet und gut. Die nullspannungserkennung in dne Optos macht dann den Rest. Also beide Thyristoren kurz an und lange aus, nicht abwechselnd den einen und dann den anderen. PIN 5 und 6 siehste dir nochmal an. 2 + 6 zusammen, rüber zum Kondensator unters Poti. PIN5 mit 10nF an Masse. Die Potis an den Thyristoren müssen wieder raus und durch 22Ohm ersetzt werden.
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Du hat Recht, die abwechselnde Ansteuerung ist quatsch. Die zwei LED´s sind nur zur optischen Kontrolle um die Auslösung der Thyristoren zu beurteilen. Was mich bei der Ansteuerung der Thyristoren irritiert ist, dass sie vom Lastkreis gezündet werden. Da ich die Trafos ja fast kurzschließe habe ich Sorgen ob es evtl. zu Fehlern kommt. Des Weiteren soll der Thyristor offen bleiben solange das Signal vom Taktgeber kommt. So wie ich es sehe wird er aber bei jedem Nulldurchgang neu gezündet bis das Signal vom Taktgeber nicht mehr kommt? Ist das sinnvoll?
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Ich habe die Schaltung nochmal überarbeitet. Ich bitte um konstruktive Kritik.
Die Optokoppler sind noch konfus angeschlossen. Der OK gehoert hier simpel mit einem Vorwiderstand zwischen Anode und Gate des Thyristors gehaengt.
Bei D2 kann ich mir das noch vorstellen aber bei D1 wäre zwischen Anode und Gate ja gar keine Spannung!? Sorry aber mit Thyristoren kenne ich mich gar nicht aus. Ich habe das Datenblatt mit den Beispielen nicht verstanden. Ich habe für jeden Thyristor einen MOC genommen weil meine großen Thyristoren doch recht viel Strom brauchen. https://asset.conrad.com/media10/add/160267/c1/-/en/000185590DS01/datenblatt-185590-on-semiconductor-optokoppler-triac-moc3043m-dip-6-triac-ac-dc.pdf
Frank schrieb: > Habe also keine Ahnung von > Leistungselektronik. Frank schrieb: > Ist es vielleicht die Induktivität der Spule Ja, IGBT sind ziemlich empfindlich gegen Überspannung und haben anders als Mosfets auch keine Avalanche-Charakteristik.
Es geht hier um den Anschluss der Thyristoren. Von IGBt s hab ich erst mal Abstand genommen. Die sind für diese Anwendung glaube ich nicht so geeignet
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Im Prinzip werden diese so verschaltet, wie in der Skizze.
kleines update, ich warte sehnsüchtig auf die bestellten Bauteile....
Bei mir würde schon alles wieder in einer Ecke verstaut stehen. Würde mir alles zu lange dauern ... Wie weit bist'n gekommen. Schon einen Schlitz in dein Rohr geflext, um die Kurzschlusswindung im inneren der Spule zu beseitigen?
nächster wunder Punkt. Ich wollte die Wicklung schön sauber mit meiner neuen Drehmaschine machen aber die bekomme ich nicht in die Werkstatt transportiert weil alle die helfen wollten natürlich dann doch nicht können.... Die Federn haben auch Lieferschwierigkeiten... es ist zum Mäuse-Melken
Frank F. schrieb: > es ist zum Mäuse-Melken Die ganz kleinen Melkmaschinen haben sehr lange Lieferzeit!
Frank F. schrieb: > weil alle die helfen wollten natürlich dann doch nicht können.... Es schleppt sich mit Maske nicht besonders, weil die Luft fehlt. Beim Anblick des Gewichtes der Maschine sind die Helfer also alle getürmt. Und an die Federn kommst Du erst, wenn die Vogelschützer nicht auf der Hut sind. Die könntest Du Doch selber zupfen. Ein paar Lieferzeiten sind normal. Zwei Wochen waren früher ganz normal. Aber es gibt bei uns Politiker, die meinten Impfstoff und Schnelltests braucht man nur schnell mal zu bestellen und sofort wären diese da, ohne daran zu denken, das dies unter die Beschaffungsvorschriften des Bundes und der EU fällt. Da sind Ausschreibungen Pflicht, wenn die Menge über einen bestimmten Betrag geht. Diese Vorschriften sind im Netz jederzeit einzusehen. Für die Angebote muss den Firmen eine angemessene Frist für die Abgabe der Angebote gewährt werden. Dann muss eine Auswertung der Angebote gemacht werden, der Zuschlag erteilt werden, eine Mindestfrist für möglichen Beschwerden der unterlegenen Anbieter gewährt werden. Wenn Schritte noch mehr verkürzt oder ausgelassen werden sollen, wird die schriftliche Zustimmung der anderen Resorts benötigt. Wenn diese herumhamperln, weil diese keinen Mumm haben zuzustimmen, dann dauert das natürlich seine Zeit. Würde sich ein Mitarbeiter, um es zu beschleunigen, über die Regelungen hinwegsetzen, wuerde dieser die Entlassung inklusive ein paar Jahre Gefängnis riskieren. Die Politiker keine Ahnung davon und blubbernd dummes Zeug. Die Pressen keine Ahnung davon, fragen dummens Zeug bei den Presseterminen und schreiben dummes Zeug. Und was soll das Ganze hier im dem Thread? Nur zeigen mit welchen Problemen Du nicht zu kämpfen hast. Du must ohne Bearbeitungszeiten nicht mindestens zwei bis vier Wochen für jeden obigen Schritt einrechnen. Sondern jammerst schon wegen der mikrigen drei Tage. So wenig Durchhaltevermögen, gibt zu denken.
das ist ja schon fast philosophisch. Aber auf die Federn warte ich schon 4Wochen. Der Kupferlackdraht ist wenigstens gestern gekommen (2 Wochen). Da kann ich mich ja fast mit deutschen Behörden messen lassen.....
hinz schrieb: > Axel R. schrieb: >> Die Diode haben alle... > > Nein. Alle IGBTs? Sicher nicht. Viele zwar, aber nicht alle. Die entsteht nicht bei der Herstellung wie beim Power Fet, sondern kann (je nach Bedarf) mit ins IGBT- Package. Frank F. schrieb: > ich würde ungern auf ein stabiles Rohr verzichten. Nimmst Du zwei übereinander, jew. mit Schlitz, sauberst entgratet, mit Isolierfolie dzwischen, und Schlitze 180° versetzt? Wäre stabiler als nur eines, Kurzschluß damit trotzdem vermieden.
Schmidtchen Schleicher schrieb: > hinz schrieb: > >> Axel R. schrieb: >>> Die Diode haben alle... >> >> Nein. > > Alle IGBTs? Sicher nicht. Viele zwar, aber nicht alle. > Die entsteht nicht bei der Herstellung wie beim Power Fet, > sondern kann (je nach Bedarf) mit ins IGBT- Package. > Frank F. schrieb: > Ich bin jetzt nicht mehr ganz sicher: zum Zeitpunkt meiner Aussage "Diode ham die alle" waren wir beim MOSFET, nicht beim IGBT ... ob beim IGBT auch ne Diode drinn ist, weiß ich nicht. Bei researchgate steht zB was https://www.researchgate.net/publication/261392441_A_new_high_voltage_shorted-anode_IGBT_with_intrinsic_body_diode_improves_performance_of_single-ended_induction_cooker
Äxl schrieb: > ob beim IGBT auch ne Diode drinn ist, weiß ich nicht. Dann laß Dir von mir sagen: Zumeist ist es so, wie beschrieben. (Das darfst/solltest Du mir trotz Anonymität unbedingt glauben, oder... sieh Dir einfach mal ein paar DaBlas mehr an.) Und das rg Paper zeigt eine seltenere Ausnahme dieser Regel. Für IH wurden immerhin auch schon mal Rückwärtssperrfähigkeits-IGBT "extra" entwickelt, so daß mich so etwas kaum stark wundert. Beim N-Mosfet/Igfet Symbol wird nicht umsonst die Body-Diode mit dargestellt, damit keiner auf die Idee kommt, der kleine Pfeil würde nur bis zur Mitte gehen und keinen PN-ÜG@S->D bedeuten. (Beim P- "von der Mitte aus-") Bei IGBTs hat man allgemein die Auswahl, ob mit FRED oder ohne.
Schmidtchen Schleicher schrieb: > (Beim P- "von der Mitte aus-") (und PN durch NP (oder S->D durch D->S) ersetzt)
Ja, die Federn sind heute gekommen und die Drehbank steht auch. Jetzt muss ich nur noch den ersten richtigen Prototypen bauen.... Also bitte noch etwas Geduld. Mit freundlichen Grüßen Frank
Hallo zusammen, ich bin jetzt endlich ein paar Schritte weiter. Die Steuerelektronik erlaubt nun die Einstellung der Frequenz und der Impulsdauer. Die 100A werden mit einem Thyristorblock geschaltet. Zusätzlich sind zwei Dioden verbaut so dass ich einen gesteuerten Gleichrichter habe. Leider werden meine Kabel bei solchen Strömen sehr schnell heiß, so dass ich nicht allzu lange arbeiten kann... Ich hoffe das Video funktioniert. Man sieht hier dass das ganze mit recht kurzen Stromimpulsen auskommt. Allerdings auch nur bei Resonanzfrequenz. sobald ich mal eine Dachlatte darunter halte ist die Resonanz so stark gestört, dass überhaupt keine Schlagkraft mehr da ist oder die Bewegung sogar zusammenbricht. Das ist umpraktikabel. Ich müsste praktisch ständig nachregulieren um in Resonanz zu bleiben. Eine elektronische Lösung fällt mir nicht ein, ich hab ja kaum eine Messgröße mit der ich die Resonanzfrequenz bestimmen kann. Vielleicht hat jemand von Euch eine Idee. Mit freundlichen Grüßen Frank
Gefällt mir auch! Mit einem geöffneten Bier zur Feier des Tages. Was mich beim Betrachten des Videos noch interessierte: Was genau gedenkst Du mit dem Schmiedehammer zu bearbeiten? Ach so: Das ist reine Neugier.
Natürlich Stahl und Eisen... glühend, versteht sich. Ist ein Hobby von mir. Ich mache auch gerne Messer aus Monostahl oder auch Damast. Dabei ist das Ausrecken und Falten per Hand doch schon sehr lästig. Deshalb der elektrische Hammer!
Danke! Falls Du es im Forum bereits erwähnt haben solltest, dann sorry. Neugier ist befriedigt. Dir noch Spaß und Erfolg mit dem E-Hammer!! Schätze, Du wirst ein Leben lang an Verbesserungen arbeiten. Aber so ist das Leben. War nicht bös gemeint, geht mir genauso.
Hat jemand eine Idee, wie man den Hammer in Resonanz halten kann, wenn sich der Abstand durch dazwischen liegendes Schmiedegut verändert? Das ganze müsste dynamisch passieren.
Sach' ich doch mit den Verbesserungen... :)) Vergiss nicht, den Hammer als Patent oder zumindest Geschmackmuster anzumelden...
Guter Einwand mit dem Patent. Falls ich zu brauchbaren Ergebnissen komme werd ich das sicher in Erwägung ziehen.
das liegt daran das du zum richtigen Zeitpunkt/Position des Hamemers die Spulen bestromen musst, deswegen wäre es besser du machst mehr Abgriffe in deine Spulen so das du geziehlt den Strom dann einbringen kannst, wenn der Hammer an der richtigen steht, es wäre aber eine Positionsbestimmung nötig. Es gibt so Messwerkzeug schaut ähnlich aus wie ein Stoßdämpfer und gibt dir je nach Position einen analoge Spannung aus. Ansonsten könnte man mit kleinen Lichtschranken oder Hallgebern arbeiten, dann spart man sich eine Analog/Digitalwandlung. Wenn du die Spannung erhöhst erreichst du auch mehr Leistung und kannst die Impulse kurzer gestalten, da du ja an mehreren Punkten die Spule bestromen willst. Dein Projekt ist ideal um mal mit einen µC anzufangen, dann kannst du das alles viel flexibler machen, gerade was Impulslänge, -folge usw. angeht und vor allem etwas zur Rückmeldung einmlesen zu können wann dein Hammer z.B. oben unten oder in der Mitte ist. Weiter so, und so ein Feedback wie ein Video ist gern gesehen.
Hi Thomas, meinst du sowas wie einen Raspberry Pi? Ist der denn schnell genug? Mit einem Wegmesssystem hab ich aber noch immer keine Information ob das System richtig schwingt....
Ne ein Arduino und ein industrieller induktiver Näherungsschalter reichen voll aus. Der Mikrocontroller wird so programmiert, dass der Impuls immer erfolgt wenn der Hammer an der richtigen Position steht.
ne ich meine eher soetwas wie einen AVR ATMega https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial In einer Sekunde macht der 16 Millionen Befehle, absolut ausreichend für deinen Anwendung. Mit der Wegmessung bekommst du ja raus wo sich der Hammer gerade befindet wie schnell er eine gewisse Strecke zurückgelegt hat, ob er beschleunigt hat oder abgebremst wurde.... hier mal ein Beispiel mit mehreren Spulen https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Coilgun_animation.gif
Also einen Raspi habe ich zu hause noch rumliegen aber ich habe bisher nur mit sT programmiert (codesys Programmierumgebung). Ich weiß nicht ob ein Hallsensor in direkter Nähe zu meinem extremen Magnetfeld funktionieren würde. Ein Wiederstands-Wegmessystem ist sehr teuer und bei starker Beschleunigung und Abbremsung sicher auch nicht die erste Wahl. Bleiben wohl nur Lichtschranken!?! Aber wer soll das ganze programmieren? Ich kann wie gesagt nur ST ind einer Programmierumgebung, die höchstwahrscheinlich die Geschwindigkeit stark ausbremst.
Hallo Frank, ja so kleine Gabellichtschranken sind wahrscheinlich am unempfindlichsten und billigsten. Wie gesagt schau dir das Tutorial mal durch würde für diese kleine Aufgabe Assembler vorschlagen. Ein/Ausgänge und Timer, Interrupts wären so das wichtigste was du brauchst. Achso und falls du dicke günstige Kabel suchst suche nach Schweißleitungen die haben ein recht gutes Preis/Leistungsverhältniss. Kann gut sein das der Spannungsabfall an deinen Leitungen sehr hoch ist, das alleine durch dickere Leitungen deinen Power am Hammer um einiges Steigt. Kannst ja mal die Spannung direkt am Trafoausgang messen und einmal an der Spule.
Ich überlege gerade ob ich das ganze nicht doch ohne Controller machen kann. Man könnte die Spulen wie bei der Coilgun durch Positionierung der Lichtschranken auf entsprechenden Höhen direkt einschalten. Dann würde jede Spule zum optimalen Zeitpunkt starten. Setzt natürlich einiges an Herumprobieren voraus. Wenn mann 4-5 Spulen übereinander schichtet müsste daraus doch eigentlich automatisch eine annähernd optimale Schlagfrequenz entstehen..... Naja, so hohe Ströme schalten ist auch nicht so einfach und nicht billig.
Leider sind so stark variierende Hub/Fallwege wie mit ner Dachlatte drunter eventuell sehr praktikabel - obwohl auch prinzipiell machbar mittels solch mehrerer höhenversetzter Anzapfungen, würde das die Komplexität unfaßbar steigern. Tja nun, leider verlangt solch eine variabel umschaltbare Bestromung (weil ja auch dynamisch erfolgend, also schnell) noch mehr "schnelle" Schalter, um auf die richtige Spule hin -schalten zu können. Und wie Du sagtest: Die Schalter sind nicht ganz billig. Du hast schon recht, vor allem oberhalb eines bestimmten Frequenz bzw. Schlagzahlbereiches muß das Konstrukt an Kraft verlieren. Ganz einfach, weil die Bestromungszeit d. Spule kürzer wird... wegen der L sinkt dabei der Stromwert und somit die mögliche Kraft überproportional_schnell_und weit ab. Und dann soll sie aber zugleich schneller den Weg auf/nieder zurücklegen, und auch noch die identische Schlagkraft? Wirkung vglb. einer Resonanzfrequenz, das ist schon richtig (auch schon ganz ohne Federung). Weil auch nach unten hin irgendwo Schluß ist, gibt's ein Optimum. Allerdings brauchst Du nur fest bei Frequenz + Schlagweg der optimalen Funktion zu bleiben, theoretisch. Kurbel zur Höhenverstellung kombiniert mit untersch. Unterlagen...? (Anfangs sind Werkstücke freilich höher, evtl. auch viel höher - und man muß auch mal Teile unterschiedlicher Maße in Höhe und Breiten 90° drehen zum bearbeiten - ist klar, im Grunde, ich weiß nur nicht, welche exakten Strecken- unterschiede da gefordert sind... daher jetzt nur mal so Ideen, die da vielleicht helfen könnten.) Eins noch: Innerhalb gewisser Grenzen geht schon "mehr" als jetzt... eine Steigerung der Kraft bei höherer Schlagzahl wäre noch prinzipiell drin, ohne den elektr. wie mechanischen Aufbau zu verändern: Kürzere Pulse würden ja höhere Treibspannung erlauben, ohne daß gleich der RMS-Strom der Spule in einen "Drahtschmelzbereich" kommen müßte. Da wäre also "Luft nach oben" - zumindest ein wenig. Aber nur, wenn eben die Treibspannung variabel (bzw. zumindest in 1-x Stufen erhöhbar) wäre, und -mir ist ja auch nicht bekannt, wie sehr Deine Spule evtl. jetzt schon am Limit ist, bzgl. Verlustleistung- je nachdem einzig erlaubt bei kürzeren Pulsen. (Sonst brennt die einfach durch... )-:
Ich habe da gerade etwas fertiges mit Video gefunden https://m.german.alibaba.com/p-detail/Metal-forging-C41-20KG-forging-air-62328521585.html
Thomas O. schrieb: > Ich habe da gerade etwas fertiges mit Video gefunden Interessanter Fund, dieses Teng-Dong. Irgendwie ist mir Franks Selbstbau mit Feierabendbier trotzdem sympathischer...
Ob das alles vielleicht so ganz ohne Silizium gehen könnte? Ja, ja, verruchte Ketzerei sowas hier. Ich würde zuerst an ein Relais denken, einen Anlasser sezieren und dessen Kontakte ins Spiel bringen. Schlimmeres als große Funken sind nicht zu befürchten.
Schmidtchen Schleicher schrieb: > Allerdings brauchst Du nur fest bei Frequenz + Schlagweg > der optimalen Funktion zu bleiben, theoretisch. Kurbel zur > Höhenverstellung kombiniert mit untersch. Unterlagen...? Hallo, du hast die Problematik sehr gut verstanden. Das mit verschiedenen Höhen ist beim Arbeiten eher unpraktisch. Ich habe mir gestern noch den Kopf zermartert und ein paar Tests gemacht. Erster Test: Ich habe mit einem federnden Draht am oberen Totpunkt einen provisorischen Schalter gebastelt, der den Timer meiner Schaltung bei jedem Kontakt resettet. Das Ergebnis war, dass ich eine höhere Frequenz einstellen konnte und trotzdem nahezu in Resonanz blieb. Wenn ich dann eine Dachlatte dazwischen gehalten habe stieg die Frequenz an und ich war annähernd noch im Bereich einer Resonanz. Aber zufriedenstellend war das ganze nicht. Die Regulierung der Schlagkraft geht eifach über die Impulslänge. Kurze Impulse = kleine Auslenkung, längere Impulse = mehr Schlagkraft aber zu lange Impulse Bremsung bei der Aufwärtsbewegung und Resonanzverlust.
Ein anderer Gedanke ist, statt einer langen Spule mehrere kurze Spulen und diese dann nacheinander schalten. Dadurch würde sich die Schwingung evtl. selbständig einstellen? Konkret wären 4-5 Spulen übereinander geschaltet und am Oberen Ende der Stange mit Lichtschranken die der Höhe der Spulen entsprechend angeordnet sind. So würde immer die Spule zünden der der Eisenkern am nächsten ist ist. Ich weiß nur noch nicht wie ich die Impulsdauer dann einstellen soll. Was Haltet Ihr davon? Das wäre natürlich wieder ein recht aufwändiger Versuchsaufbau. Das möchte man nur machen wenn es auch eine Verbesserung verspricht. Mit freundlichen Grüßen Frank
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