SUper, danke... alles klar, wir werden uns die Bauteile mal besorgen und uns bei entstehenden Problemen wieder melden :)

HOffentlich bekommen wir ein gutes stabilisiertes Netzteil von der Schule... ;)
Sonst müssen wir da auch noch selbst "basteln"

Bevor es für euch frustierend wird: Macht doch erstmal einen Schaltplan mit Bauteilwerten, und eine Stückliste, und stellt dass hier nochmal ein! Ich schau dann nochmal drüber, ob alles richtig ist, oder nochwas fehlt.

Hallo!
Entschuldige die Verzögerung.
Aber in der letzten Zeit war einfach keine Zeit fuer das Projekt.
Leistungskursklausuren usw.
Ab Montag Studienfahrt nach Prag.
Danach Ferien, 2 Wochen, da gehts weiter, wir melden uns ! :)

Eine lange Zeit ist vergangen, wir haben uns vielen anderen Bereichen unseres Projektes gewidmet, gestern dann aber endlich eine gute Spule gewickelt ( per Hand, 320 Meter Draht)
und wollen nun wieder zur spannungsgesteuerten Stromquelle übergehen.

leider funktioniert unser D/A Wandler nicht, wie wir uns das vorstellen, nämlich gar nicht, aber das bekommen wir sicher in den Griff, das ist auch wieder nen anderes Problem.

Wir haben einen Operationsverstärker, aber nicht den genannten LM358.
Inzwischen mögen wir keine 10 Jahre alten ICs mehr, die, wie sich beim D/A Wandler zeigt, ( fuer uns zumindest )einfach unberechenbar sind.
den LM358 werden wir also bestellen, wenn der uns hier empfohlen wird.
Jemand sagte, er würde die Eingangsspannung um ein 1000000 faches verstärken?!
Fuer mich nicht nachvollziehbar, ich bitte um erläuterung !

Dann würd ich gerne wissen, in welcher Größenordnung der sogenannte Shuntwiederstand liegen sollte, über seine Funktion bin ich mir leider auch noch nicht im Klaren.
meine Theorie: er sorgt dafuer, dass der Emitter ausgang nicht in die Erde abfließt
Aber warum muss die Verbindung zur Erde überhaupt gegeben sein? Fuer den "anfang" des einschwingvorgangs? Also an diesem Anfang liegt - des OPVs auf Erdpotenzial und danach schwingt es sich auf das Potenzial des Emitters ein?

DAAAAAN
haben wir jetzt, es liegt wahrscheinlich an den verwirrten conrad mitarbeitern in hannover, einen BUZ11 und 4 BUZ21.

Weiterhin haben wir ein paar kleine Kühlkörper, die man auf diese MOSFETS aufstecken kann, die haben nen kleinen Stift, muss man den an die Erde löten?
Bei einer hier vermuteten Verlustleistung von 100 Watt werden diese kleinen Dinger wohl kaum ausreichen, aber größere haben wir bei COnrad nicht bekommen, zumindest behaupteten die FREUNDLICHEN ( ACHTUNG: IRONIE ) mitarbeiter, dass es nur diese gäbe.

Dann macht die SPerrdiode wirklich sinn, um bei abfallendem magnetfeld den selbstinduzierten
Strom nicht auf die Schaltung loszulassen, könnt ihr uns da auch was empfehlen ?

Das sind die Fragen, die mir jetzt erstmal eingefallen sind, ich hoffe ich überforder niemanden und hoffe wirklich auf eure Hilfe.. wir wollen schließlich auch alles verstehen,w as wir so LÖÖÖÖÖTEN ( was wirklich in den letzten wochen unsere Hauptbeschäftigung war )


edit: was macht der ominöse Widerstand RL ? welche ausmaße sollte er haben ?
edit2: Zu eurer Information: Das Netzgerät was wir haben, haben wir jetzt voll ausgelastet ( 15 Volt ) und durch die Spule fließen jetzt etwa 1,6 Ampere, wenn ich mich recht entsinne. Sie wird noch nicht warm, daher zählen wir darauf, ein stärkeres Netzgerät zu bekommen, um wirklich auf etwa 30 Volt zu kommen.


Freundliche Grüße!

[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 7 Nov 2004 13:46 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am  7 Nov 2004 13:50 ]

Zitat :

Jemand sagte, er würde die Eingangsspannung um ein 1000000 faches verstärken?! Fuer mich nicht nachvollziehbar, ich bitte um erläuterung !

Gemeint ist die Spannungsdifferenz zwischen dem + und - Eingang des OPV. Nicht die Versorgungsspannung!
Die Spannungsdifferenz zwischen dem + und - Eingang wird um den Faktor ~1000000 Verstärkt, und am Ausgang ausgegeben. Das bedeutet für die Praxis, dass die Spannung am Ausgang immer die positive Betriebsspannung ist, wenn + höheres Potential hat als -, und am Ausgang die negative Betriebsspannung anliegt, wenn - ein höheres potential hat als +. Nur wenn beide Eingänge ziemlich genau das gleiche Potential haben, dann stellt sich eine Spannung zwischen den Extremen am Ausgang ein.
Der OPV hebt also in dieser Schaltung so lange seine Ausgangsspannung an, bis am - Eingang die gleiche Spannung anliegt, wie am + Eingang.

Zitat :

Dann würd ich gerne wissen, in welcher Größenordnung der sogenannte Shuntwiederstand liegen sollte, über seine Funktion bin ich mir leider auch noch nicht im Klaren.

Für den Shunt Widerstand würde ich 0,47 Ohm / 9W empfehlen. Die Funktion dieses Widerstands ist es, den Strom zu "Messen" und in eine Spannung umzusetzen, die dann vom OPV mit einer Sollspannung an seinem anderen Eingang verglichen wird. Wenn man 0,47 Ohm für den Shunt einsetzt, und am + Eingang des OPV 1V anlegt, dann wird dieser seinen Ausgang so lange anheben, bis über den Shunt auch 1V anliegen. Das ist dann erreicht, wenn durch den Shunt 1V/(0,47 Ohm) = 2,13A fliessen. Der OPV lässt also den FET genau so weit durchsteuern, bis dieser Strom fliesst.

Bei einem 0,47 Ohm Shunt ist der Maximale Strom von ca. 3A, wenn ihr ein 30V Netzteil verwendet, bereits bei ca. 1,5V Steuerspannung am Eingang erreicht. Wenn das zu wenig ist, dann schaltet ihr einfach einen Spannungsteiler zwischen DAC und OPV Eingang. Den Shunt würde ich dafür nicht grösser machen, da dadurch nur die Verluste an diesem unnötig gross werden würden.

Zitat :

Weiterhin haben wir ein paar kleine Kühlkörper, die man auf diese MOSFETS aufstecken kann, die haben nen kleinen Stift, muss man den an die Erde löten?

Was habt ihzt Anfänger nur alle immer mit Erde? Eine Erde im Sinne von Schutzleiter gibts doch in dieser Schaltung garnicht! Nur eine Masse, und die dient nur als bezugspotential. Es müssen einfach alle Anschlüsse mit dem MasseSymbol miteinander verbunden werden. Der Stift vom Kühlkörper darf keinesfalls mit irgendwas verbunden werden, da er normalerweise mit der Kühlfahne des FET's in verbindung steht, und die wiederum ist mit dem Drain Anschluss verbunden.

Zitat :

Bei einer hier vermuteten Verlustleistung von 100 Watt werden diese kleinen Dinger wohl kaum ausreichen, aber größere haben wir bei COnrad nicht bekommen, zumindest behaupteten die FREUNDLICHEN ( ACHTUNG: IRONIE ) mitarbeiter, dass es nur diese gäbe.

Das ist Quatsch. Vielleicht gibts an der kleinteiletheke keine grösseren, aber irgendwo im Laden haben die immer riesige Schlachtschiffe von kühlkörpern. Sowas braucht ihr! Es magg sich aber lohnen, im Elektroschrott nach sowas zu suchen, da die Kühlkörper neu immer relativ teuer sind.

Zitat :

edit: was macht der ominöse Widerstand RL ? welche ausmaße sollte er haben ?

Ähm, das ist eure Spule......
RL bedutet normalerweise Last Widerstand, und die Last ist hier eben die Spule. Nicht die Diode vergessen, die noch zur Spule parallel muss! Die Anode kommt im Schaltplan nach unten, die Kathode nach oben. 2 oder 3 Stück 1N4004 parallel sollten reichen. Diese Dioden schliessen die Rückwärts SPannungsimpulse, die die SPule beim abschalten des Stromes erzeugt kurz. Die würden sonst den FET töten.

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Hab nur eine eckige Klammer korrigiert

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 16 Nov 2004  3:55 ]

Wow, danke, wieder einiges mehr verstanden
Das mit Rl ist mir ja peinlich .. ei ei ei.. ich hätte die Spule jetzt auf Emitter seite einfach dazwischen gebaut.. dann ists ja gut, dass ich gefragt hab

Mir ist in Überlegungen der Gedanke gekommen, dass es vielleicht gar nicht möglich sein wird, die Basis der Transistoren ( oder eben die Gates ) und somit den Elektromagneten durch eine Folge von NUllen am D/A Wandler "auszuschalten".. Einmal glaub ich nicht, dass es dem Wandler möglich sein wird den AUsgang auf MAsse-niveau zu halten.

Und dann wird der OPV doch seinen Ausgang so lange runtersetzen, biss an Rs auch etwa 0 Volt anliegen.. wenn das geschehen ist, also die Differenz am EIngang wieder etwa 0 ist, kann es da nicht passieren, dass der OPV auf einmal am AUsgang wieder alles gibt und das ein langer Schwingvorgang wird ?

Edit:
Dann haben wir hier noch nen paar ICs rumfliegen... ganz allgemeine Fragen: NC im Datenblatt, könnte das so etwas wie "not connected" heißen ? hoffentlich..
Und Dann haben wir nen TL061 OPV, der "offset 1" und "offset 2" Pins hat. Was kann man damit "einstellen"
im Datenblatt wird das nicht ersichtlich

Und wenn im Datenblatt steht Absolute Maximum Ratings
Vcc+ 18V
Vcc- 18V
, können wir dann wohl auch MAX Vcc+ 36V bei Vcc- 0V anlegen?



[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am  8 Nov 2004 18:15 ]

Ich komme noch mal auf den erstem Beitrag zurück:

Zitat : gurke hat am 18 Sep 2004 15:55 geschrieben :

...... Mein Freund und ich, wir wollen mit dem PC einen starken Elektromagneten ( Gleichstrom ) steuern. ....... Nun ändert sich die Feldstärke des Magnetfeldes proportional mit der Stromstärke, welche die Spule durchfliesst. Wir denken da nach einigen Experimenten zur benötigten Kraft ....... Rein gedanklich brauchen wir also einen linearen Spannungs - Strom Wandler und dann noch lineare , stufenlose Verstärkerstufen...... ___ Das ist die Theorie. Klärt mich bitte auf, falls sie praktisch nicht umzusetzen ist! Wäre nett wenn dann theorienahe Alternativen aufgezeigt werden können

Wenn ihr mit dem Elektromagneten einen eisernen Gegenstand anziehen wollt, dann ist die Abhängigkeit von Kraft und Strom eben nicht linear sondern quadratisch.

Wenn man weiter berücksichtigt, daß der B vs. H Verlauf eines Eisenkerns auch nicht gerade den Namen "Gerade" verdient, lohnt es sich imho nicht übertriebenen Wert auf die Linearität von DAC und Verstärker zu legen.


P.S.:

Zitat :

NC im Datenblatt, könnte das so etwas wie "not connected" heißen ? hoffentlich..

Meist ist das so. Manchmal steht aber auch dabei, daß man dort nichts anschließen darf.

Zitat :

Und Dann haben wir nen TL061 OPV, der "offset 1" und "offset 2" Pins hat. Was kann man damit "einstellen" im Datenblatt wird das nicht ersichtlich

Steht bestimmt im DB . Man muß nur lesen.
Damit kann man die Eingangsfehlspannung von einigen mV bis fast auf 0 reduzieren.

Zitat :

Und wenn im Datenblatt steht Absolute Maximum Ratings Vcc+ 18V Vcc- 18V , können wir dann wohl auch MAX Vcc+ 36V bei Vcc- 0V anlegen?

Das sollte man nicht tun.
30V sind genug.

Abs.max. bedeutet incl. aller Toleranzen und kein mV mehr. Meist steht auch dabei, daß das Teil leiden kann, wenn man es kontinuierlich an der Grenze betreibt.
_________________
Haftungsausschluß:

Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.

Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.

Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  8 Nov 2004 19:03 ]

Ja klar das haben wir schon bedacht.
Nur - das soll ja eine wissenschaftliche Arbeit über vor allen Dingen Magnetfelder werden( es läuft zwar letzendlich auf elektrotechnik und informatik und son krams hinaus aber das ist nen anderes problem ).
Und wenn da die Grundlage, der Stromfluss zur Steuerung des oder der Magneten, schon wischiwaschi wird, können wir da nicht vernünftig drauf aufbauen.
Wir wollen also so genau wie möglich sein
Aber danke fuer die Einschätzung!





[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am  8 Nov 2004 20:44 ]

Nur kurz ein Denkanstoss:
Die Feldstärke / Kraft läßt sich durch PWM (Pulsweitenmoduliert) wesentlich besser in den Griff bekommen als über die lineare Spannungssteuerung, vor allem wegen der quadratischen Kennlinie.
Ebenso ist's vom PC her einfacher (Printer Port + Ansteuerung eines Transistor / IGBT).
Der Rest ist dann Software ...

Dieses Prinzip wird in der Industrie angewendet, wobei die Frequenzen (wg. Lärmbelästigung) über der Hörschwelle liegen.

greets
Hajo
(www.Wagner-Magnete.de)

Unsere Schaltung ist fertig, aber das Ergebnis ist leider nicht zufriedenstellend.

Erläutern werde ich das zu einem anderen Zeitpunkt, habe leider im Moment wieder wenig Zeit fuer das Projekt, Leistungskursklausuren stehen an.

Aber wenn jemand noch einmal das Prinzip der Pulsweitenmodulation erläutern könnte, wäre das nicht schlecht!

Arbeitet man da mit konstanter Stromstärke, aber mit variabler Frequenz von "hochgezogenem Strom" ?

PWM wird im Falle der industriellen Anwendung (Sehr starke Magnete) mit gepulstem Strom betrieben.
Eine feste Grundfrequenz wird in unterschiedlich lange on / off Zeiten zerteilt, wobei in etwa folgender Regelkreis aufgebaut ist:

Der Sollwert der Magnetkraft wirkt zusammen mit dem Messwert des Magnetstroms auf die Ansteuerung der Leistungsglieder des Stromes durch den Magneten. Die Spannung am Magneten wird nur bezüglich des Grenzwertes überwacht.
Angestrebt wird eine gepulster Strom konstanter Stärke (in Höhe des Nennstromes der Spule).

Wie in vielen Dingen liegt hier das Problem in vielen kleinen Details (z.B. die Messung des Stromes durch die Spule, die Temperatur in der Wicklung, die induzierte Gegenspannung beim Abschalten des Stromes ect.)

Klingt ziemlich einfach...
... aber ein DSP mittlerer Leistung ist voll beschäftigt, um das in Echtzeit zu regeln!

Hi!

Ich bastle auch an einer Steuerung eines etwas größeren Elektromagneten. Es sollen Ströme bis zu 5A bereitgestellt werden.

Zitat :

Die Feldstärke / Kraft läßt sich durch PWM (Pulsweitenmoduliert) wesentlich besser in den Griff bekommen als über die lineare Spannungssteuerung, vor allem wegen der quadratischen Kennlinie.

Dabei interessiert mich sehr die PWM als möglichen Lösungsweg. Was bräuchte ich im Detail, falls dies in Betracht ziehen würde?
Hab bisher vor das Ganze mit einer PC-Schnittstelle zu steuern und bin mir noch nicht sicher, wie ich nun den Weg zwischen PC und Anschlussklemmen des Magneten füllen soll. Die Alternative mit der spannungsgesteuerten Stromquelle verbraucht leider für meine Bedürfnisse zu viel Verlustleistung.

Gruss
Spucky

PWM ist dann ein guter Ansatz, wenn die Leistung am Magneten (Haltekraft ect.) geregelt werden soll. Dazu wird aber auch ein mag. Sensor am E-Magneten benötigt, ebenso eine schnelle Strommessung und eine Spannungsüberwachung, ggf. noch eine Abschaltautomatik und eine Choppersteuerung für die Notfallabschaltung, um die Energie des Magneten im Ausschaltmoment definiert abzubauen.
Bei unvorsichtigen Versuchen an der LPT Schnittstelle würde ich Dir für den Anfang 3 bis 4 neue PCs empfehlen... 5A Magnete dürften schon etwas an Energie speichern