Nähmaschinen Anlasser (Fußpedal)

[Johannes Bauer]

Hallo Gruppe,

und zur selben Nähmaschine gibts noch ein weiteres Problem: Das
Maschinchen kam ohne das Fußpadal (im Nähmaschinensprech "Anlasser")
daher. Bei dem handelt es sich eigentlich um eine Kombination aus
Leistungswiderständen, die mit dem Motor in Serie geschaltet werden.
Hier ist der Schaltplan des Nachfolgemodells: http://imgur.com/OWFEOC2

Testweise habe ich mal den Motor (90W) an einen Stelltrafo gehängt und
kann so die Geschwindigkeit prima regulieren.

Die originalen Anlasser sind relativ teuer (im Bereich um 100 EUR), ich
würde das gerne selbst bauen. Ich habe hier etliche Fußpedale (mit Potis
um die 100kOhm) herumliegen und Triacs. Würde das Fußpedal gerne
galvanisch getrennt vom Netz haben (die sind m.E. u.A. für
Niederspannungsanwendnugen konzipiert, möchte kein Risiko eingehen), bin
mir aber nicht mal sicher, wie man einen Motor mit so kleiner Leistung
in der Drehzahl regelt (Phasenanschnitt? -abschnitt? Oder doch
Sinuswechselrichter?).

Wenn ihr ein Paar Tipps für mich hättet, würde ich mich freuen -- die
Besitzerin der Nähmaschine sich erst recht ;-)

Viele Grüße,
Johannes

[Johannes Bauer]

Post by Johannes Bauer
Hier ist der Schaltplan des Nachfolgemodells: http://imgur.com/OWFEOC2
Testweise habe ich mal den Motor (90W) an einen Stelltrafo gehängt und
kann so die Geschwindigkeit prima regulieren.

Um keine Verwirrung zu verursachen: Der Motor in meiner Maschine ist ein
ganz anderer. Es kommt ein 90W Motor zum Einsatz, der schutzisoliert ist
und über zwei Anschlüsse verfügt (also keine sechs Anschlüsse wie im
Schaltplan des Nachfolgers). Allerdings ist der Anlasser wohl nahezu
identisch (deswegen habe ich den Schaltplan gepostet).

Viele Grüße,
Johannes

[MaWin]

Post by Johannes Bauer
Wenn ihr ein Paar Tipps für mich hättet, würde ich mich freuen -- die
Besitzerin der Nähmaschine sich erst recht ;-)

Scheint Volkssport zu werden
http://www.mikrocontroller.net/topic/303206#new

[Johannes Bauer]

Post by MaWin

Post by Johannes Bauer
Wenn ihr ein Paar Tipps für mich hättet, würde ich mich freuen -- die
Besitzerin der Nähmaschine sich erst recht ;-)

Scheint Volkssport zu werden
http://www.mikrocontroller.net/topic/303206#new

Oha, das ist ja ein Zufall.

In dem Thread empfiehlst du "IL4108, IL4118, VO4157/VO4158, APT1211S
oder MOSFETs wie DPA6111."

Allerdings sind die IL4108, IL4118 und VO415x alles Optotriacs mit Zero
Crossing Detection. Ich war bisher der Meinung, dass die sich für
Phasenanschnitt nicht eignen (weil sie immer auf den Nulldurchgang
warten und dann erst auslösen), liege ich da falsch?

Mit ZC Detection hätte meine Bastelkiste den MOC3081 anzubieten (800V),
ohne den MOC3052 (600V).

Ist das prinzipiell denn möglich, einen halbwegs sauber laufenden Motor
mit Phasenanschnitt hinzubekommen?

Viele Grüße,
Johannes

[Hartmut Kraus]

Post by Johannes Bauer
Ist das prinzipiell denn möglich, einen halbwegs sauber laufenden
Motor mit Phasenanschnitt hinzubekommen?

Aber sicher. Und zwar lastunabhängig quasi von 0 bis Höchstdrehzahl. Der
ganze "Trick" dabei: Die (drehzahlabhängige) Gegeninduktionsspannung des
Motors wird wiederum zum "Verstellen" des Phasenanschnittwinkels genutzt
...

Zu Urzeiten hab' ich sowas mal diskret aufgebaut (zur Ansteuerung des
Thyristors ein dreistufiger Verstärker, auf ausgeprägtes Kippverhalten
getrimmt - tja, damals war bei uns weder an Triacs noch an Triggerdioden
zu denken ;) ) - heute findest du sowas in jeder handelsüblichen
Bohrmaschine, würde ich sagen. ;)

Also ganz so einfach wie bei einer Glühlampe ist es nicht. Hab' dir mal
eine "Anregung" (ggf. noch etwas umzudimensionieren) rübergeschoben.
(Hier sind Anhänge ja nicht erwünscht.)

[Johannes Bauer]

Post by Johannes Bauer
In dem Thread empfiehlst du "IL4108, IL4118, VO4157/VO4158, APT1211S
oder MOSFETs wie DPA6111."
Allerdings sind die IL4108, IL4118 und VO415x alles Optotriacs mit Zero
Crossing Detection. Ich war bisher der Meinung, dass die sich für
Phasenanschnitt nicht eignen (weil sie immer auf den Nulldurchgang
warten und dann erst auslösen), liege ich da falsch?
Mit ZC Detection hätte meine Bastelkiste den MOC3081 anzubieten (800V),
ohne den MOC3052 (600V).

So, hab jetzt herumgespielt damit.

Zuerst hatte ich den MOC3081 drinnen und habe jeweils "Halbwellenpakete"
geschaltet. Von Torzeiten von 10ms bis 500ms habe ich herumprobiert,
aber das war alles Murks. Der Motor lief unzumutbar unrund und hat fiese
Vibrations-Schwebungen erzeugt.

Dann auf den 3052 gewechselt. Zusätzlich zum ATtiny26 noch einen
Optokoppler rein (2 x 27kOhm auf die Eingangsseite direkt ans Netz,
negative Halbwelle mit 1N4148 kurzgeschlossen, auf der Ausgangsseite an
den IRQ-Eingang des Tiny mit 47kOhm Pullup). Das ganze dann
konfiguriert, dass bei jeder Flanke erst einstellbar gewartet wird und
dann geschaltet.

Das hat erstaunlich gut funktioniert. Der Motor läuft gerade so noch an,
wenn man eine Totzeit von 6ms programmiert und läuft dann mit 2.4
Stichen/Sekunde. Das theoretisch erreichbare Minimum sind etwa 2
Stiche/Sekunde (am Stelltrafo). Das ist also schon ganz gut. Bei
niedrigen Drehzahlen hat man allerdings schon merklich Brumm am Motor.

Kriegt man das noch ein bischen "runder"? Und muss ich da - außer dem
Pollin Entstörfilter - noch weitere Entstörmaßnahmen einbauen, wenn ich
das Ganze jetzt per Phasenanschnitt betreibe?

Viele Grüße,
Johannes

[Hartmut Kraus]

Post by Johannes Bauer

Post by Johannes Bauer
In dem Thread empfiehlst du "IL4108, IL4118, VO4157/VO4158, APT1211S
oder MOSFETs wie DPA6111."
Allerdings sind die IL4108, IL4118 und VO415x alles Optotriacs mit Zero
Crossing Detection. Ich war bisher der Meinung, dass die sich für
Phasenanschnitt nicht eignen (weil sie immer auf den Nulldurchgang
warten und dann erst auslösen), liege ich da falsch?
Mit ZC Detection hätte meine Bastelkiste den MOC3081 anzubieten (800V),
ohne den MOC3052 (600V).

So, hab jetzt herumgespielt damit.
Zuerst hatte ich den MOC3081 drinnen und habe jeweils "Halbwellenpakete"
geschaltet. Von Torzeiten von 10ms bis 500ms habe ich herumprobiert,
aber das war alles Murks. Der Motor lief unzumutbar unrund und hat fiese
Vibrations-Schwebungen erzeugt.
Dann auf den 3052 gewechselt. Zusätzlich zum ATtiny26 noch einen
Optokoppler rein (2 x 27kOhm auf die Eingangsseite direkt ans Netz,
negative Halbwelle mit 1N4148 kurzgeschlossen, auf der Ausgangsseite an
den IRQ-Eingang des Tiny mit 47kOhm Pullup). Das ganze dann
konfiguriert, dass bei jeder Flanke erst einstellbar gewartet wird und
dann geschaltet.
Das hat erstaunlich gut funktioniert. Der Motor läuft gerade so noch an,
wenn man eine Totzeit von 6ms programmiert und läuft dann mit 2.4
Stichen/Sekunde. Das theoretisch erreichbare Minimum sind etwa 2
Stiche/Sekunde (am Stelltrafo). Das ist also schon ganz gut. Bei
niedrigen Drehzahlen hat man allerdings schon merklich Brumm am Motor.
Kriegt man das noch ein bischen "runder"?

Ja, mit Phasenanschnitt, glaub's mir doch nur, ist tausendfach
"praxiserprobt." Richtig dimensioniert ohne Brummen und sonstige
"parasitäre Erscheinungen". Und praktisch von 0 auf ist die volle Kraft
da - die Schaltung, die ich dir gemailt habe, ggf. noch ein bisschen
umdimensioniert, wie gesagt.

Post by Johannes Bauer
Und muss ich da - außer dem Pollin Entstörfilter - noch weitere

Entstörmaßnahmen einbauen, wenn ich

Post by Johannes Bauer
das Ganze jetzt per Phasenanschnitt betreibe?

Kann passieren. Kommt wie überall auch auf die Dimensionierung an. Die
exakte Berechnung solcher Filter ist eine Wissenschaft für sich (frag'
mal Jörg ;) ). Aber kaputtmachen kannst du da erst mal nichts, wenn du
ein bisschen probierst. Und mit dem Oszi kontrollierst, ob's noch
Störungen ins Netz zurückliefert. (Die steile Phasenanschnittflanke ist
die Hauptursache, die kann Oberwellen bis in den UHF - Bereich haben) ...

Bei der einfachsten, (aber bei richtiger Dimensionierung völlig
ausreichenden) Schaltung (ein LC - Glied) wäre noch zu beachten. Die
Drossel unbedingt in die "heiße" Leitung, sonst kann sie duch
Erdkapazitäten praktisch unwirksam sein.

[Hartmut Kraus]

Post by Hartmut Kraus

Post by Johannes Bauer

Post by Johannes Bauer
In dem Thread empfiehlst du "IL4108, IL4118, VO4157/VO4158, APT1211S
oder MOSFETs wie DPA6111."
Allerdings sind die IL4108, IL4118 und VO415x alles Optotriacs mit Zero
Crossing Detection. Ich war bisher der Meinung, dass die sich für
Phasenanschnitt nicht eignen (weil sie immer auf den Nulldurchgang
warten und dann erst auslösen), liege ich da falsch?
Mit ZC Detection hätte meine Bastelkiste den MOC3081 anzubieten (800V),
ohne den MOC3052 (600V).

So, hab jetzt herumgespielt damit.
Zuerst hatte ich den MOC3081 drinnen und habe jeweils "Halbwellenpakete"
geschaltet. Von Torzeiten von 10ms bis 500ms habe ich herumprobiert,
aber das war alles Murks. Der Motor lief unzumutbar unrund und hat fiese
Vibrations-Schwebungen erzeugt.
Dann auf den 3052 gewechselt. Zusätzlich zum ATtiny26 noch einen
Optokoppler rein (2 x 27kOhm auf die Eingangsseite direkt ans Netz,
negative Halbwelle mit 1N4148 kurzgeschlossen, auf der Ausgangsseite an
den IRQ-Eingang des Tiny mit 47kOhm Pullup). Das ganze dann
konfiguriert, dass bei jeder Flanke erst einstellbar gewartet wird und
dann geschaltet.
Das hat erstaunlich gut funktioniert. Der Motor läuft gerade so noch an,
wenn man eine Totzeit von 6ms programmiert und läuft dann mit 2.4
Stichen/Sekunde. Das theoretisch erreichbare Minimum sind etwa 2
Stiche/Sekunde (am Stelltrafo). Das ist also schon ganz gut. Bei
niedrigen Drehzahlen hat man allerdings schon merklich Brumm am Motor.
Kriegt man das noch ein bischen "runder"?

Ja, mit Phasenanschnitt, glaub's mir doch nur, ist tausendfach
"praxiserprobt." Richtig dimensioniert ohne Brummen und sonstige
"parasitäre Erscheinungen".

Ok, bei extrem niedrigen Drehzahlen hört man schon "jeden Phasenanschitt
einzeln" ;) - das ist aber nicht kritisch. Könnte höchstens thermische
Probleme geben, wenn man ihn extrem lange langsam laufen lässt.

Und immer Vollwellenbetrieb! Macht ggf. noch ein bisschen
Experimentieren erforderlich, was R1 und R2 betrifft, also den
einstellbaren Drehzahlbereich.