Mit Triac gesteuerter Wechselstrommotor bleibt nicht stehen!

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19.03.2007, 11:41
cl

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Mit Triac gesteuerter Wechselstrommotor bleibt nicht stehen!

Hallo,

ich bin gerade am Laminator-Hacking. Funktioniert alles prima, bis auf den Motor. Ich bastele zwar schon seit bald 10 Jahren Elektronik, aber dies ist meine erste Schaltung in der ich mit dem Mikrocontroller Triacs steuere, also habe ich ggf. irgendwas übersehen.

Die Hochspannungsseite der Schaltung besteht aus zwei identisch aufgebauten Triac/Optotriac-Kombinationen (auch die Snubberwerte gleich) -- einer für die Heizung (300W) und einer für den Motor (4W). Die Heizung ist auch überhaupt kein Problem, sie lässt sich richtig steuern.
Der Motor bleibt nach dem Ausschalten des Optotriacs manchmal nicht stehen. Er läuft dann weiter. Die LED ist dann aus und der Opto-Triac ist gesperrt, da an Pin 4 und Pin 6 von U4 ein schöner Sinus anliegt. Selbst wenn er mal stehen bleibt, summt er weiter ...

Kann mir wer mit mehr Wechselspannungs-Know-How sagen, was ich falsch mache? Ich kann für euch auch was messen, da Oszi und mehrere Trenntrafos vorhanden sind ...

auf dem Plan im Anhang seht ihr den IMHO relevanten Ausschnitt aus dem Schaltplan. Sorry für die dünnen Linien ...

- cl
19.03.2007, 12:18
wkrug

Ich bin zwar nicht der Motorexperte, könnte mir aber folgende Ursachen vorstellen.
1. Über die RC Kombination am Eingang des Triacs fließt so viel Strom, das der Motor trotz abgeschaltetem Triac weiterläuft. Hab das jetzt aber noch nicht nachgerechnet.

2. Der Motor erzeugt eine so hohe EMK Spannung, das der Triac Quasi Überkopf zündet und somit immer wieder einen Teil der Halbwelle durchlässt und der Motor somit immer wieder mit Strom versorgt wird.
Das sollte sich aber mit einem Oszi über dem Triac gut beobachten lassen.

Ich würde eher auf Fall 1 tippen.
Nimm doch einfach mal einen kleineren Kondensator für das RC Netzwerk und schau obs hilft.

Fall 2 sollte sich mit einem Varistor beseitigen lassen.
19.03.2007, 12:40
cl

Zitat:

Zitat von wkrug

Ich bin zwar nicht der Motorexperte, könnte mir aber folgende Ursachen vorstellen.
1. Über die RC Kombination am Eingang des Triacs fließt so viel Strom, das der Motor trotz abgeschaltetem Triac weiterläuft. Hab das jetzt aber noch nicht nachgerechnet.
[..]
Ich würde eher auf Fall 1 tippen.
Nimm doch einfach mal einen kleineren Kondensator für das RC Netzwerk und schau obs hilft.

Der Kondensator hat bei 50Hz einen Wechselstromwiderstand von ca. 47k, wäre also eine Möglichkeit, warum der Motor läuft.

Ich hab jetzt mal einfach eine 40W Glühbirne parallel zum Motor. Damit bleibt er stehen und man sieht auch gleich wann der Motor sich dreht :)

kleineren Kondensator habe ich leider grade nicht da.

- cl
19.03.2007, 13:28
shaun

Dann lass ihn zum Testen halt ganz weg, so groß wird die Energie, die Dein 4W-Motor speichert nicht sein, schlimmstenfalsl zündet er halt weiterhin überkopf. Ich glaubs aber nicht, da der Motorstrom schon beinahe unter dem Haltestrom liegen dürfte und schliesse mich der Meinung an, dass der über den Snubber Strom zieht.
19.03.2007, 14:07
PICture

Hallo!

Ich habe auch keine Erfahrung mit Steuern von Motoren mit Triacs. Aber ein Triac schaltet ab erst wenn der Strom der durch ihn flesst (fast) unterbrochen wird.

Da der Motor (fast) reine Induktivität darstellt, ist der Strom um ca. 90° gegen der Spannung verschoben, was die Sache kompliziert macht.

Wenn parallel zum Motor eine Resistanz (Birne) hängt, vermindert sich die Verschiebung des Hauptstromes und erleichtert die Abschaltung des Triacs.

Durch Anwenden vom Relais (wenn möglich) sollte keine Probleme mehr geben.

MfG
19.03.2007, 17:15
Yossarian

Hallo
vielleicht hilft es.
http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-3008.pdf#page=1
Mit freundlichen Grüßen
Benno
19.03.2007, 17:50
Ratber

Zitat:

Zitat von PICture

Hallo!

Ich habe auch keine Erfahrung mit Steuern von Motoren mit Triacs. Aber ein Triac schaltet ab erst wenn der Strom der durch ihn flesst (fast) unterbrochen wird.

Da der Motor (fast) reine Induktivität darstellt, ist der Strom um ca. 90° gegen der Spannung verschoben, was die Sache kompliziert macht.

Wenn parallel zum Motor eine Resistanz (Birne) hängt, vermindert sich die Verschiebung des Hauptstromes und erleichtert die Abschaltung des Triacs.

Durch Anwenden vom Relais (wenn möglich) sollte keine Probleme mehr geben.

MfG

Yo,man könnte aber auch das machen was man sonst auch in diesen Fällen tut.

Kompensieren ;)
19.03.2007, 17:53
cl

@Ratber:

du meinst also http://de.wikipedia.org/wiki/Blindleistungskompensation
19.03.2007, 20:56
steg14

du schreibst dass du Trenntrafos da hast.
Betreibst du die Schaltung an einem Trenntrafo?
Am Netz ist ein weiterfliessen des durch die Motorinduktivität hervorgerufenen Stromes nicht möglich. Der Triac muss zwangsweise im Nulldurchgang sperren.
19.03.2007, 22:49
Ratber

Zitat:

Zitat von cl

@Ratber:

du meinst also http://de.wikipedia.org/wiki/Blindleistungskompensation

Ja,auf das was Picture angesprochen hat !

Mit einer Kompensation wäre der Snubber überflüssig und das obige Problem erledigt.

Das ist nur meine bescheidene Meinung aber ich finde das man "Störungen" am besten an der Quellle erledigt anstatt alle folgenden Glieder zu sichern.

Natürlich nur solange sich Aufwand,Nutzen und Machbarkeit in vernünftigem Verhältnis liegen.
19.03.2007, 23:28
wkrug

Zitat:

Mit einer Kompensation wäre der Snubber überflüssig und das obige Problem erledigt.

Im Prinzip ist das schon richtig, leider ist aber ein Motor nun halt keine statisch induktive Last.
Die induktivität und der Widerstand verändern sich je nach Drehzahl und Belastung soweit ich weiß, ich lasse mich da aber auch gerne eines Besseren belehren.
Ausserdem müsste der induktive Widerstand des Motors während des Betriebes ermittelt werden und das stell ich mir auch nicht gerade einfach vor.
20.03.2007, 00:35
Ratber

Nö,so kompliziert ist das nicht.

Bei den meisten kleineren Laminatoren werden einfache Synchronmotoren mit Getriebe benutzt und die sind recht stabl in ihren Werten und die zu erwartenden Störungen gering (Ich will jetzt nicht groß ausholen.Soll erstmal reichen)

Es geht also nicht darum den Cos-Pi möglichst genau zu bekommen sondern nur soweit das der Motor nicht mehr läuft.
Eine annäherung reicht da also völlig aus so das der Snubber wegfallen kann.
Einwenig Phasenverschiebung verträgt der Triac schon sofern er nicht zu knapp bemessen ist (Bei der geringen Leistung kein Diskussionsthema)

Die andere Möglichkleiten sind ja schon gefallen.

Entweder dem Motor eine ausreichend große Ohmsche Last parallel zu schalten oder den Wert für den C zu verkleinern also in beiden Fällen den Spannungsabfall so zu verändern das der Motor nicht mehr läuft.
Das ist aber nicht sehr effizient da ja weiterhin ein Strom über den Snubber läuft.

Eine weitere Möglichkeit ist einfach ein "Standardenstörglied" am Motor zu verbauen um Spikes usw. vom Triac fern zu halten.

Was "CL" nun macht muß er selber wissen.
Man wächst ja bekanntermaßen an den Aufgaben ;)

@CL

Welchen Lami hast du verwendet ?
Ich will mir auch nochmal einen zurecht machen weil mein jetziger etwas schlecht in der Mechanik ist (Rollen lassen sich schlecht verstellen und geben in der Mitte zu weit nach.Mehr als Eurokarte ist einfach nicht drinn)
20.03.2007, 12:45
cl

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Zitat:

Zitat von Ratber

[..]
Was "CL" nun macht muß er selber wissen.
Man wächst ja bekanntermaßen an den Aufgaben ;)

@CL

Welchen Lami hast du verwendet ?
Ich will mir auch nochmal einen zurecht machen weil mein jetziger etwas schlecht in der Mechanik ist (Rollen lassen sich schlecht verstellen und geben in der Mitte zu weit nach.Mehr als Eurokarte ist einfach nicht drinn)

Ich verwende den alten Laminator vom C*nrad. Den gibt es ja nun nicht mehr.
Dank euch kann ich jetzt nun den Motor in der Geschwindigkeit sinnvoll regeln. Jetzt muss ich nur noch die richtigen Parameter finden und dann kanns losgehen :) Bisher habe ich festgestellt, dass der Toner von meinem Laserjet 4000 gut fixiert wird, aber das werden wir mit der Geschwindigkeitsregelung schon gebacken bekommen.

Im Anhang findet Ihr zwei Fotos von der Hardware. Ihr werdet vielleicht sagen, dass das Overkill ist usw. aber so mit uC etc. hat man alle Möglichkeiten, die Geschwindigkeit und die Temperatur über RS232 zu verstellen, auch wenn damit das Gerät nicht schutzisoliert ist.

- cl
20.03.2007, 13:13
Ratber

Zitat:

Im Anhang findet Ihr zwei Fotos von der Hardware. Ihr werdet vielleicht sagen, dass das Overkill ist usw. aber so mit uC etc. hat man alle Möglichkeiten, die Geschwindigkeit und die Temperatur über RS232 zu verstellen, auch wenn damit das Gerät nicht schutzisoliert ist.

Wie man es macht ist ja latte.
Wichtig ist das es funktioniert.
20.03.2007, 13:42
cl

[quote="Ratber"]

Zitat:

Wie man es macht ist ja latte.
Wichtig ist das es funktioniert.

Klar, aber es gibt eben auch die 1337 hax0rz die nur einen Widerstand beim Spannungsteiler vorm Komperator der Originalplatine ausgetauscht haben und sich dann wundern wenn die Plastikteile vom Laminator schmelzen :)
20.03.2007, 14:20
Ratber

Ja,man sollte schon wissen was man tut.
Das ist ja universalgültig im Leben :D