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Thema: Leistungsbooster

  1. #1
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    Leistungsbooster

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    Ich bräuchte mal eure Hilfe bezüglich einer Schaltung, die es mir ermöglicht Energie über einen längeren Zeitraum aufzubauen und zu speichern um diese anschließend schlagartig wieder freizusetzen.

    Ich möchte im Grunde genommen genau das machen, was ein Kondensator auch macht. Allerdings habe ich nur eine Versorgungsspannung von 6 Volt zur Verfügung und ich würde gerne eine höhere Spannung verwenden.

    Das Ziel dieser Schaltung ist folgendes:

    Ich möchte an mein 5-Zellen Akkupack eine Spule anschließen und damit ein möglichst starkes Magnetfeld aufbauen. Der Widerstand der Spule beträgt 2 Ohm und mit meiner Versorgungsspannung von 6 Volt wird der Strom somit auf 3 Ampere begrenzt. Das dadurch erzeugt Magnetfeld ist mir allerdings etwas zu schwach. An der Spule lässt sich nichts mehr ändern. Es besteht also nur noch die Möglichkeit die Spannung und somit den Strom durch die Spule zu erhöhen.

    Bisher habe ich nur die Möglichkeit eines Spannungsverdopplers gefunden, aber es gibt kaum welche, die diese Leistungen vertragen. Und wenn doch, dann sind sie irrsinning groß und sehr teuer. Ich habe aber weder Platz noch so viel Geld.

    Außerdem würde das die Akkus doch recht stark belasten und die Spannung würde höchstwahrscheinlich merklich einbrechen.
    Am Besten wäre es, wenn die Akkus langsam einen Energiespeicher aufladen würden um nicht so stark belastet zu werden.

    Eine Besonderheit gibt es allerdings. Ich brauche diese Leistung nicht dauerhaft, sondern höchstens für eine halbe Sekunde oder so. Ich benötige nur einen sehr kurzen, aber starken Impuls. Gibt es eine einfache Möglichkeit so einen Impuls zu erzeugen, dessen Spannung größer als 6 Volt ist und genügend Energie speichert um für eine halbe Sekunde lang einen Strom von einigen Ampere aufrechtzuhalten?

    Ich könnte mir vorstellen, dass so etwas nur mit einer Kombination aus Spulen und Kondensatoren funktioniert, oder so etwas.

    Könnt ihr mir da weiterhelfen?

  2. #2
    Moderator Roboter Genie
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    Also, um den Stromfluss 0,5 Sekunden aufrecht zu erhalten (bei 2 Ohm) brauchst du nach der Formel t = R * C ca. 250mF, das wird schonmal ernsthaft teuer!

    Wenn du dann nen günstigen ICL7660 zur Spannungsverdopplung nimmst und mit einem Widerstand von 1200 Ohm den Strom auf 10mA reduzierst kannst du alle 5 Minuten einen Stromimpuls von 0,5s bei 6A loslassen.

    Alles Rechnungen sind natürlich ohne Gewähr!

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Andree-HB
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    ...suche mal im Net nach dem Begriff "Railgun", damit wirst Du fündig !
    Danke an Alle, die uns bei der erfolgreichen 1.000€-Aktion der IngDiba unterstützt haben! | https://www.hackerspace-bremen.de | http://www.pixelklecks.de |

  4. #4
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    Eigentlich ganz einfach:

    Du lädst Dir einen großen ELKO (mehrere Farad) über ein

    sogenannten DC/DC Wandler (ca. 5 Euro) auf.

    Natürlich dauert die Aufladung einige Zeit

    und dann hast Du soviel "Impulsenergie" wie Du Dir gern wünschst.

    Achtung:

    Ein kurzschluss eines solch großen und hoch- aufgladenen
    Elkos ist nicht ganz ungefährlich


    Bernhard

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Schau mal auf www.sprut.de Da gibt es Schaltwandler, die auch höhere Ströme verkraften und so im bereich 10€ kosten.

  6. #6
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    Danke für die zahlreichen Antworten.

    Ich dachte mir schon, dass das nur mit sehr dicken Kondensatoren geht. Leider habe ich nicht so viel Platz und so viel Geld um das völlig über die Kondensatoren laufen zu lassen.

    Das mit dem DC/DC Wandler ist glaube ich auch keine so gute Idee. Ich nehme mal an, dass der ständig Strom verbraucht, selbst wenn die Kondensatoren am Ausgang längst geladen sind.

    Ich werde es also nur über die Akkus laufen lassen und diese mit ein paar 10.000 µF stützen. 3 Ampere sollten sie ja locker liefern können. Ich hoffe nur, dass die Akkusspannung nicht einbricht und somit die restliche Elektronik beeinflusst.

  7. #7
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    Nun die Energie die du benötigst bestimmt die Kapazität und zusammen mit der Spannungsfestigkeit den Platz für den Kondensator.


    Da du den Kondensator schnell entladen willst empfielt es sich Impulsfeste Low-ESR-Typen zu nutzen und obendrein die Kapazität auf mehrere kleinere parallelgeschaltete,Kondensatoren aufzuteilen um den Innenwiderstand noch weiter zu drücken.
    Also eine Kondensatorbattterie.

    Die Leitungen,Schaltelemente usw müssen natürlich entsprechend Dimensioniert sein sonst bringt dir das nicht viel.


    Was willste denn basteln ?


    Irgendwas im Bereich Rail,Mini-Emp,Etwas Blitzen lassen oder doch was ganz anderes ?
    Gruß
    Ratber

  8. #8
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    Vielleicht ne EMP Bombe? Dann sollten wir uns mit unseren Ratschlägen besser zurück halten.

  9. #9
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    Zitat Zitat von Ratber
    Da du den Kondensator schnell entladen willst empfielt es sich Impulsfeste Low-ESR-Typen zu nutzen und obendrein die Kapazität auf mehrere kleinere parallelgeschaltete,Kondensatoren aufzuteilen um den Innenwiderstand noch weiter zu drücken.
    Also eine Kondensatorbattterie.
    Genau so hatte ich das in ungefähr vor. Möglichst viele kleinere Low-ESR Kondensatoren anstatt ein paar dicke Dinger. Allerdings ist der Platz für diese Kondensatoren sehr begrenzt. Gott sei Dank aber sind Kondensatoren bis maximal 10 Volt wieder recht klein.

    Die Leitungen,Schaltelemente usw müssen natürlich entsprechend Dimensioniert sein sonst bringt dir das nicht viel.
    Ich denke, dass ich alles ausreichend dimensioniert habe. Schalten will ich das Ganze per Leistungs-Relais, da ich kaum (billige) elektronischen Schalter gefunden habe, die so viel Leistung abkönnen. Außerdem würde dadurch die Spannung nocheinmal unnötig heraubsinken und ich verliere noch mehr Leistung, die an der Spule ankommt.

    Ich verliere eh schon ein wenig Energie, wenn ich über die Schottky-Diode gehe, die meine Schaltung vor der Induktionsspannung der Spule schützt.


    Was willste denn basteln ?
    Es soll eine Art Mini-Coilgun werden, wenn man das so nennen kann. Ich will lediglich einen Stabmagneten ein paar cm aus dem Spulenkörper herrausschießen und dann wieder zurückholen. Das Ganze soll ein Schussmechnismus für ein Fußball-Bot werden.

    Mir ist nichts besseres eingefallen, womit ich möglichst schnell und kraftvoll eine Forwärtsbewegung erreichen kann und dabei so wenig Platz wie möglich benötige.

    2 x 2 x 8 cm³ hätte ich für so einen Mechanismus zur Verfügung, also eigentlich ideal für eine längere Spule in der sich ein Parmanentmagnet befindet, den ich dann nach vorne herausschießen kann und durch Verpolung der Spule wieder zurückziehen kann.

    Mit einer Spannung von 24 Volt haut das Ding schon richtig rein und kann so ca. 2 Kilo aus dem Weg schieben. Mit 6 Volt ist das aber schon ne ganze Ecke schwächer, aber es sollte trotzdem noch für ein paar kleine Bälle reichen. Wenn schon nicht Golfbälle, dann zumindest Tischtennisbälle. Die sollten immer gehen.


    Bei der Gelegenheit habe ich noch eine Frage. Wie schädlich ist es eigentlich für einen Low-Drop Spannungsregler, wenn ich ihn verpole? Das würde ja passieren, wenn meine Akkusspannung Aufgrund der hohen Belastung kurzzeitig unterhalb von 5 Volt fällt und der Stützkondensator hinter dem Spannungsregler die Schaltung weiterhin auf 5 Volt hält.

    Das dürfte dem doch eigentlich nichts ausmachen, wenn am Ausgang für ein Bruchteil einer Sekunde mal 1-2 Volt mehr anliegen, als am Eingang, oder?

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zum Mechanismus:


    Schonmal die Möglichkeit einer Elektrisch gespannten Feder mit ebenfalls Elektrischer Auslösung gedacht ?




    ch verliere eh schon ein wenig Energie, wenn ich über die Schottky-Diode gehe, die meine Schaltung vor der Induktionsspannung der Spule schützt.
    Äh,wie hast du die denn angeschlossen ?
    doch nicht etwa in reihe oder ?

    Antiparallel zur Spule gehöhrt die.
    Damit wird die Induktion sauber vernichtet (Diodenstrom = Betriebsstrom also richtig dimensionieren) und für den Betrieb geht dir da nix verloren.


    Wie schädlich ist es eigentlich für einen Low-Drop Spannungsregler, wenn ich ihn verpole? Das würde ja passieren, wenn meine Akkusspannung Aufgrund der hohen Belastung kurzzeitig unterhalb von 5 Volt fällt und der Stützkondensator hinter dem Spannungsregler die Schaltung weiterhin auf 5 Volt hält.

    Das Problem kannste dir ganz einfach mit einer Schottkydiode über den Spannungsregler vom Hals schaffen.
    Gruß
    Ratber

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