Ineffizienter 230VAC nach 15VDC Motor-Treiber Im Unterforum Alle anderen elektronischen Probleme - Beschreibung: Was sonst nirgendwo hinpasst
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Ineffizienter 230VAC nach 15VDC Motor-Treiber Suche nach: motor (30978) |
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BID = 784941
Lupin III. Schriftsteller
Beiträge: 616 Wohnort: Salzburg
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Ich habe ein Schlauchpumpe (Dosierpumpe für Poolchemikalien von Injecta s.r.l., Italien; Modell wird nicht mehr hergestellt), die mit 230v betrieben wird. Da mir die angegebenen (und mit einem billigen Energy-Meter auch gemessenen) 0,25A/55W für eine einfache Pumpe etwas hoch vorkommen, habe ich diese geöffnet. Darin befindet sich ein DC-Motor mit Schneckengetriebe und weiterer Untersetzung. Von der Größe enspricht er ca. einem Mabuchi RS540 (und auch die Endplatte aus Plastik ist mit "MABUCHI" im bekannten Schriftzug gekennzeichnet), die sonstige Beschriftung ist "RT-553SA" und "China".
Zwischen Netz und Motor ist natürlich eine Schaltung, die aber aus erstaunlich wenig Bauteilen besteht. Ein Gleichrichter (4 Dioden), 3 Widerstände, ein Poti zur Geschwindigkeitseinstellung und zwei weitere unbeschriftete und für mich nicht identifizierbare Bauteile, sonst nichts.
(Das eine ist ein ca. 4cmx4cmx1cm Metalbecher. Auf eine Seite ist ein Blech aufgenietet. Auf der "offenen" Seite schauen 5 Beinchen raus, ist aber komplett vergossen. Nach Betrieb ist es ziemlich warm.
Das zweite Teil hat für mich zuerst wie ein Hochlastwiderstand ausgesehen. Zylinderförmig, 4cm lang, ca. 1,5cm Durchmeser, 0,5cm Loch in der Mitte, an den Enden jeweils direkt Kabel angelötet, das Material ist grau und sieht gesintert aus; der Widerstand ist allerdings sehr groß, ich habe 100kOhm gemessen, die aber von einem "richtigen" 100kOhm Widerstand kommen dürften, der sich in der Nähe befindet; das Teil bleibt kalt)
Der Motor bekommt ca. 15 V, wobei bei jedem Nulldurchgang im Netz auch der Motor stromlos ist, da es keinen einzigen Kondensator in der Schaltung gibt (und deswegen brummt auch alles schön mit 50Hz). Außerdem gibt häufige Spannungsspitzen (aber höchstens eine zwischen zwei Nulldurchgängen) von bis zu 60V. Leider kann ich nicht genau messen, da ich keinen Trenntrafo habe und, je nachdem wie man grade den Netzstecker eingesteckt hat, der Motor an "Phase" hängt.
Ich habe die Anschlüsse des Motors herausgelötet und ihn einmal direkt mit Gleichstrom aus einem Netzteil versorgt. Bei 15V tut sich zwar noch gar nichts, aber so um die 25V läuft er (allerdings zu schnell) wie mit dem "Motortreiber", und das bei unter 100mA, also grade Mal 2,5W am Motor. D. h. selbst mit einem sehr ineffizienten Netzteil davor kann man eine Größenordnung unter dem "Design"-Verbrauch bleiben. Um die langsame Geschwindigkeit zu erreichen, werden aber anscheinend die Pulse benötigt, rein mit DC hängt er oder dreht eben zu schnell.
Kennt jemand so eine Schaltung? Was könnte sich in dem vergossenen Bauteil befinden?
Da ich den Motor sowieso selbst steuern möchte, würde ich mir einen Treiber dazu bauen, aber woher weiß ich, was der Motor verträgt (ich habe kein Datenblatt gefunden)? Kann man das aus den gemessenen Daten sagen? Zwei andere Pumpen dieser Bauart sine jedenfalls bisher lange Zeit ohne Probleme gelaufen.
[EDIT]
Ich habe noch zwei Oszi-Bilder (in miesester Qualität) der Spannung am Motor angehängt. Da ich wie gesagt keinen Trenntrafo habe, habe ich Kanal 2 von Kanal 1 abgezogen, wobei die Masseklemme nirgends angeklemmt ist. Schwer zu erkennen, aber 10V/div (Nulllinie ganz unten) bzw. 5ms/div.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Lupin III. am 5 Sep 2011 22:56 ] |
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BID = 784945
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Nach dem was du schreibst, ist in dem Blechkistchen wohl soetwas wie eine Phasenanschnittsteuerung, und auch wenn der Motor aussieht wie ein Batteriemotor, so kann es doch eine Ausführung für wesentlich höhere Spannung, z.B. für 60V sein.
Das erfährst du am einfachsten, wenn du den Motor mal im Leerlauf aus einer Gleichspannungsquelle versorgst und die Drehzahl misst.
Bei einem Motor mit Permanentmagneten ist die Leerlaufdrehzahl recht genau der Speisespannung proportional, und so wie du den Motor beschreibst, dürfte er dann mit 5000 ... 10000 /min laufen.
Wie gesagt, brauchst du das nicht bei der vollen Spannung zu messen, sondern kannst es auch hochrechnen. Aus der so errechneten Betreibspannung kannst du dann durch Vergleich mit Motoren ähnlicher Größe und Bauart auch auf die Leistung und Stromaufnahme schliessen.
Dass der Motor mit ungesiebten bzw. gepulsten Strom versorgt wird, kann durchaus Absicht und sinnvoll sein.
Man bekommt so ein höheres Losbrechmoment, wodurch bei manchen Lasten ein weicherer Anlauf erreicht wird.
P.S.:
Einen Motor mit der exakten Bezeichnung RT-553SA habe ich im aktuellen Mabuchi-Katalog nicht gefunden.
Ansonsten beeutet:
R = runder Motor
T = Kohlebürsten
5 = Ankerdurchmesser; 5 ist der Drittgrösste
5 = Magnetgröße oder Gehäuselänge
3 = Polzahl; Die Zahl entspricht der Polzahl, aber 3 ist nicht vorgesehen sondern dafür wird 0 verwendet. Vermutlich ist das aber trotzdem ein 3-poliger Anker.
S = Anistroper oder Seltenerdmagnet
A = Individuelles Konstruktionsmerkmal; nicht näher festgelegt. Z.B. Kunststoff-Lagerschild, eingebauter Entstörkondensator, eingebauter Kühlventilator, ...
Nachfolgende Ziffern (?) geben den Drahtdurchmesser sowie die Windungszahl je Nut an.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 5 Sep 2011 23:57 ] |
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BID = 784973
Ltof Inventar
Beiträge: 9334 Wohnort: Hommingberg
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Zitat :
Lupin III. hat am 5 Sep 2011 22:51 geschrieben :
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... und mit einem billigen Energy-Meter auch gemessenen) 0,25A/55W für eine einfache Pumpe etwas hoch vorkommen ...
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Da wird das Messgerät schlicht und ergreifend gelogen haben. Sowas kann es nicht vernünftig messen. Bei ~50 Watt Verlustleistung hättest Du auch eine deutliche Wärmequelle und die Schaltung riesige Kühlkörper.
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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)
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BID = 784997
sam2 Urgestein
Beiträge: 35330 Wohnort: Franken (bairisch besetzte Zone)
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Das steht zu vermuten.
Sind denn wirklich auch die 55W angegeben oder doch nur die 0,25A (und Du hast die 55W einfach - aber falsch - daraus berechnet)?
Zeig mal ein Foto des Typenschilds und der Schaltung.
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"Das Gerät habe ich vor soundsoviel Jahren bei Ihnen gekauft! Immer ist es gegangen, immer. Aber seit gestern früh geht es plötzlich nicht mehr. Sagen Sie mal, DA STIMMT DOCH WAS NICHT???"
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BID = 785176
Lupin III. Schriftsteller
Beiträge: 616 Wohnort: Salzburg
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Die 55W / 0,25A stehen beide genau so auf dem Typenschild und werden auch genau so vom Energy-Meter angezeigt.
Die Schaltung selbst ist wie gesagt äußerst unspektakulär. Jede Menge Bohrungen auf der Platine sind unbestückt. Die "wichtigen" Bauteile sind unbeschriftet. Die Platine selbst ist noch mit "Injecta UP04-UNIV LR Metalfix M1 T105 94V0" beschriftet. Das war's aber auch schon.
Die Motornummer habe ich bei Mabuchi auch nirgends gefunden. Das einzige, was bei der Suche nach der Nummer auftaucht, ist die Beschreibung einer chinesischen Firma, die Elektromotoren herstellt, in einem Firmenregister. Was auch damit zusammen passen würde, dass neben der Motornummer noch "China" steht. Vielleicht ein Fall von Marken-Kopie?
Am Kommutator sind zwölf Kontakte (sofern ich mich nicht beim durch die Lüftungschlitze schauen verzählt habe). Der Motor läuft bei ca. 7 V an und die Drehzahl steigt mit der Spannung. Der Strom ist unbelastet über den ganzen Bereich recht konstant bei 30-40mA. Im blockierten Fall bei 10V 100mA, bei 15V 150mA. Die Drehzahl ist sehr niedrig. Selbst bei 30V (kurzzeitig) kein Anzeichen von "wiiiiiiiii". Zum genaue Drehzahlbestimmung habe ich leider nichts, aber mit der "Schraubenzieher-gegen-Schnecke"-Methode komme ich auf ca. 5 "Ticks" pro Sekunde bei 7V, also 300/min.
Und eine weitere Folge von Ziffern gibt es tatsächlich noch: "N657635" Hätte nicht gedacht, dass das noch mehr als ein Produktionscode sein könnte.
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BID = 785184
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Am Kommutator sind zwölf Kontakte (sofern ich mich nicht beim durch die Lüftungschlitze schauen verzählt habe) |
Normalerweise ist das eine ungerade Zahl.
Zitat :
| er Strom ist unbelastet über den ganzen Bereich recht konstant bei 30-40mA. Im blockierten Fall bei 10V 100mA, bei 15V 150mA. Die Drehzahl ist sehr niedrig. Selbst bei 30V (kurzzeitig) kein Anzeichen von "wiiiiiiiii". Zum genaue Drehzahlbestimmung habe ich leider nichts, aber mit der "Schraubenzieher-gegen-Schnecke"-Methode komme ich auf ca. 5 "Ticks" pro Sekunde bei 7V, also 300/min |
Dann ist das auch ein Langsamläufer für ziemlich hohe Spannung. Möglicherweise sogar für 115V.
Die Schaltung sieht nach einer Phasenanschnittschaltung mit Brückengleichrichter für den Motor aus.
Evtl. mit Thyristor (SCR) anstatt Triac.
Die Leistungswiderstände werden evtl. einerseits zur Anpassung an 230V und andererseite als Vorlast benötigt, damit bei dem geringen Strom und dem zusätzlich langsamen Stromanstieg wegen der Motorinduktivität, der SCR nach der Zündung nicht gleich wieder verlöscht.
Evtl. wird wegen dieser Vorlast auch das Kühlblech für diesen Widerstand benötigt, denn ein mit 100mA belasteter SCR wird nicht heiß.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 6 Sep 2011 23:20 ]
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BID = 785273
Lupin III. Schriftsteller
Beiträge: 616 Wohnort: Salzburg
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Ok, das heißt also, wenn ich den Motor mit 32V oder sogar 48V betreibe (ich habe zwei kleine Netzteile mit der Spannung da), brauche ich mir um den Motor keine Sorgen zu machen, selbst wenn er dauernd laufen würde. Bei den Spannungen würde er zwar zu schnell laufen, aber die Geschwindigkeitsregelung mache ich dann über PWM, was bei den Strömen zum Glück keine Herausforderung ist. Ich werde hier auch keine Garantie einfordern, wenn er durchbrennt . Sollte er wirklich irgendwann kaputt gehen, kann ich hoffentlich die Schnecke irgendwie abnehmen und auf einen mir "bekannten" Motor umstecken. Die Größe entspricht ja wie gesagt ziemlich genau einem RS-540 (der allerdings viel zu schnell wäre).
Eins noch: was ist dieses große graue Ding in der Schaltung? Der direkt an den Lötstellen (aber nicht ausgelötet) gemessene Widerstand von 100kOhm kommt tatsächlich von dem kleinen Widerstand der daneben auf der Platine ist (die Leiterbahnen sind schwer zu verfolgen, da sie zum Teil unter den "Kasten" gehen). Die Rillen die man sieht, sind übrigens nicht schneckenförmig sondern Ringe, nur um Täuschungen vorzubeugen.
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BID = 785336
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| was ist dieses große graue Ding in der Schaltung? |
Ich sehe keins.
Nur die vier Dioden, die Drossel zur Funkentstörung, den Trimmer und ein paar Festwiderstände.
Das neben den roten nd schwarzen Anschlüssen ist auch ein Festwiderstand für etwas höhere Leistung.
Wen ich das richtig sehe, ist er braun-schwarz-gold, also 1,0 Ohm.
Wenn das stimmt und du da 100k misst, ist er hin.
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BID = 785342
Mirto Schreibmaschine
Beiträge: 2236 Wohnort: Sardinien (IT)
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Gemeint ist wohl der nackte Folienkondensator parallel zum 100kOhm Widerstand
Gruß
Rainer
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Fehler passieren immer wieder. Wichtig dabei ist, anschliesend noch in der Lage zu sein, davon berichten zu können!!
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BID = 785368
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| nackte Folienkondensator |
Das riesen Bauteil rechts?
Ich halte das für eine Drossel.
Loch, oder nicht Loch; - das ist hier die Frage.
Vielleicht auch mit Ferritkern.
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BID = 785435
Mirto Schreibmaschine
Beiträge: 2236 Wohnort: Sardinien (IT)
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Zitat :
| Ich halte das für eine Drossel. |
Auf den Moment habe ich seit langem gewartet! (Endlich mal unserem Genie widersprechen zu dürfen!)
Zitat :
| Das zweite Teil hat für mich zuerst wie ein Hochlastwiderstand ausgesehen. Zylinderförmig, 4cm lang, ca. 1,5cm Durchmeser, 0,5cm Loch in der Mitte, an den Enden jeweils direkt Kabel angelötet, das Material ist grau und sieht gesintert aus; der Widerstand ist allerdings sehr groß, ich habe 100kOhm gemessen, die aber von einem "richtigen" 100kOhm Widerstand kommen dürften, der sich in der Nähe befindet; das Teil bleibt kalt) |
Das ist eindeutig ein "nackter" Folienkondensator!!!
Ich kenne diese Gebilde aus (hier weit verbreiteten) Notbeleuchtungen mit Kondensatornetzteil.
Sobald ich dazu komme, werde ich ein Foto hochladen. Dürfte so im Bereich 1 - 2 mikroF liegen.
Gruß
Rainer
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