Umbau von Servernetzteilen

Für einige Servos benötige ich ein Spannung von 24V und ein Maximum an Strom von ca 65A in den Spitzen. Da mir Netzteile mit diesen Funktionen zu teuer sind habe ich mir überlegt zwei Servernetzteile mit jeweils 12V 69A von Artesyn für die IBM Server umzubauen und dann einfach in Reihe zu schalte. Vorteil wären extrem niedrige kosten (Pro Netzteil ca 9€)
http://www.ebay.de/itm/150817893091?...%3AMEBIDX%3AIT

Da ich mit den Anschlüssen so nichts anfangen kann entferne ich diese und verbinde einfach die 3 "Bereiche" die positiv sind und die 3 "Bereiche" die negativ und löte da dann auch ein Kabel an beide Pole (nehme 10mm²). Dann überbrücke ich die 2 Pins die fürs ein und ausschalten des Netzteils zuständig sind über einen Schalter.

Da ich an der Stelle wo ich die Netzteile einsetze nur sehr wenig Platz besitze, ist der Lüfter leider verdeckt. Daher entferne ich diesen und befestige stattdessen auf den beiden Netzteilen gemeinsam 2 120mm Lüfter (einer der Luft reinbringt und einen der sie wieder rauszieht). Hierzu verbinde ich auch die beiden Gehäuse miteinander. Da die Folie auf der Elektronik für den Luftstrom hinderlich ist (die ist um das Gehäuse gegen Masse abzusichern) möchte ich diese am Deckel entfernen und dafür dann den Deckel mit Plastik 70 mehrfach einsprühen. Staubfilter für das Gehäuse bestehen dann einfach aus Organza.

Da ich so etwas bisher jedoch noch nie gebaut habe, stellt sich mir die Frage, ob das überhaupt so funktioniert, oder ob ich da irgendetwas vergessen habe. Vielleicht hilft das ja auch irgendjemand sonst ;) Habe davor direkt nach Netzteilen mit 24V 70A gesucht und die sind einfach um Welten teurer
Falls es hilft kann ich später auch noch Bilder von der Elektronik schicken

Edit: Habe gerade in einer anderen Frage gefunden, dass zumindest der Kabelquerschnitt so passt (ist natürlich ein Kupferkabel)

Hm, das sind Schaltnetzteile und keine Trafos.
Bei den IBM Servern die ich bisher betreut hatte, war da ein bischen was an Überwachungselektronik drin.
Damit der Server im Fehlerfall nicht abbrennt.
Könnte Sein, das die einen Fehler detktieren und sich selbst abschalten.

Zitat:

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Zitat von max1992

Für einige Servos benötige ich ein Spannung von 24V und ein Maximum an Strom von ca 65A in den Spitzen.

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Wie kommst du auf die 65A?
Bzw. wie lange sind die Spitzen und wie gross ist der dauernde Strom?

Reine Spitzenströme kann man mit Elkos abdecken, dann muss das Netzteil nur den mittleren Strom liefern können.

MfG Peter(TOO)

Das sind einfach die addierten Maximalwerte, die alle Bauteile gemeinsam haben können und es erscheint mir sehr unwahrscheinlich, dass sämtliche Teile im gleichen Moment Maximal belastet werden.
Die Servos sind halt zB mit einem maximalen Stromverbrauch von 5A angegeben, wobei die ja vermutlich wenn er maximal belastet wird auch über eine längere Zeit andauern.

Ist das dann eigentlich wirklich die Spitze? oder kann es sein, dass die auch kurzzeitig die 5A überschreiten? Da sollten ja dann zB 5A+- 0,2 A das Maximum darstellen.

Zitat:

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Zitat von max1992

Das sind einfach die addierten Maximalwerte, die alle Bauteile gemeinsam haben können und es erscheint mir sehr unwahrscheinlich, dass sämtliche Teile im gleichen Moment Maximal belastet werden.
Die Servos sind halt zB mit einem maximalen Stromverbrauch von 5A angegeben, wobei die ja vermutlich wenn er maximal belastet wird auch über eine längere Zeit andauern.

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Da wir keine Ahnung haben, was du da zusammengenagelt hast, kann ich auch nichts dazu sagen.

Manchmal gibt es Funktionen die sich gegenseitig ausschliessen, wie z.B. links und rechts, beides gleichzeitig macht keinen Sinn, da muss man nur mit einem Aktor rechnen. Wenn beide gleichzeitig angesteuert werden, spinnt die Steuerung und ein ordnungsgemässer Betrieb ist sowieso nicht möglich, dann spielt es auch keine Rolle, wenn das Netzteil nach gibt.

Den maximalen Strom hat man beim Beschleunigen als Spitze, wenn die maximale Kraft aufgebracht werden muss und wenn der Servo blockiert. Oft darf der maximale Strom aber nur kurzzeitig aufgenommen werden, weil sonst der Motor zu heiss wird.

MfG Peter(TOO)

Es Handelt sich um einen Roboterarm, das heißt die Servos können teilweise durchaus alle Strom ziehen. Des Weiteren wird damit ein Elektromobil betrieben.

Wie kann man denn prüfen ob der Motor zu heiß wird? und kann man den falls nötig am Besten kühlen? Die einzige Möglichkeit, die mir einfiele wäre Luft durchblasen

Das Problem ist, dass ich nicht weiß wie warm so ein Motor überhaupt werden darf. Die Temperatur lässt sich ja zumindest grob während des Betriebs testen.

Die maximale Betriebstemperatur findet sich im Datenblatt, die kann sehr unterschiedlich sein. Kritisch ist vor allem die Wicklung.

Man kann die Temperatur des Motors messen. Manche Motoren haben dazu extra Sensoren in den Wicklungen.

Bei Motoren mit konstanter Drehzahl baut man einfach ein Lüfterrad auf die Welle. Bei geregelten Motoren braucht man einen extra Lüfter.

https://de.aliexpress.com/store/prod...849833059.html

Das ist das einzige Datenblatt, dass ich besitze und auch der Motor selbst besitzt keine Beschriftung. Werde mal den Verkäufer noch anschreiben. Geregelt sind die glaube ich nicht, da die sich die Servos immer gleich schnell bewegen.
Der Durchmesser des Motors beträgt ca 3,5 cm, also müsste das Lüfterrad wohl ca 3 cm Durchmesser besitzen oder?

Edit: wer lesen kann ist klar im Vorteil, da steht gleich ganz oben als Betriebstemperatur 0-75 Grad ;)

Hast du eine Idee, wie ich eine Maximalbelastung erzeugen kann? der Servo ist mit ca 36 Nm ja schon recht stark. Sonst muss ich dafür warten bis der Arm zusammengebaut ist und dann ggfs nochmal Lüfter ergänzen

Du machst da einen Denkfehler.

Der Motor wird warm, weil er Leistung auf nimmt.
Nun braucht er aber auch Leistung um eine Position zu halten, aber dann dreht der Motor nicht.
Wie viel Leistung der Motor benötigt hängt davon ab, welche Kraft er aufbringen muss.

Ob du den extra Belüften muss oder nicht, hängt auch sehr davon ab, wie er eingebaut wird.
Ich würde auf jeden Fall einen NTC zur Temperatur-Überwachung an den Motor kleben. Dann hast du auf jeden Fall eine Möglichkeit eine Überlastung zu entdecken, auch im normalen Betrieb. Ist billiger als ein neuer Motor.

MfG Peter(TOO)

Der Motor ist einfach an den Gelenken und da immer nach außen gerichtet, also völlig offen.
Wie hält so ein Servo denn die Position? Denn auch im ausgeschalteten Zustand lässt sich an dem Servo nichts drehen

Danke für den Tipp mit den NTC's

btw wo ist der Denkfehler, so hatte ich das eigentlich schon verstanden
Entweder ich habe mich nur blöd ausgedrückt, oder meinen Denkfehler noch nicht entdeckt

Und was ist die Ableitungsenergie? Die ist bei dem Servo mit 1W angegeben

Zitat:

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Zitat von max1992

Wie hält so ein Servo denn die Position? Denn auch im ausgeschalteten Zustand lässt sich an dem Servo nichts drehen

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Naja, zuerst mußt du gegen das Rastmoment des Motors Arbeiten, das kann aufgrund des Getriebes durchaus schon einiges an Kraft erfordern. Wenn das Getriebe über eine Schnecke verfügt wird das Getriebe/Getriebehalterung vermutlich beschädigt bevor sich da was dreht.
Ansonsten arbeitet der Motor gegen die Last. Was sich in ein oder mehrere Richtungen bewegen kann, kann auch in diesen Richtungen Kraft ausüben.

Zitat:

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Zitat von max1992

Der Motor ist einfach an den Gelenken und da immer nach außen gerichtet, also völlig offen.
Wie hält so ein Servo denn die Position? Denn auch im ausgeschalteten Zustand lässt sich an dem Servo nichts drehen

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Normalerweise regelt so ein Servo immer seine Position nach.
An der Ausgangsachse befindet sich ein Positionsgeber, meistens ein Potentiometer.
Die gemessen Position wird dann mit dem Sollwert verglichen und entsprechend der Motor bewegt.

Hier spielt es dann ein Rolle wie viel Spiel das Getriebe hat, wenn es zu viel ist, fängt der Servo an zu flattern.
Wenn der Motor in eine Richtung dreht sind nur die einen Zahnradflanken im Eingriff, liegen also aufeinander.
Dreht man nun die Drehrichtung um, dreht der Motor zuerst leer durch, bis die anderen Flanken aneinander liegen und die Kraft übertragen können.
Das Spiel merkt man, wenn man den Abtrieb versucht abwechselnd in beide Richtungen zu drehen. Da gibt es dann einen kleinen Bereich in welchem man leicht drehen kann, das ist das Spiel.

Ein Getriebe hat mehrere Eigenschaften, eine ist die Hemmung.
Ein Getriebe ohne Hemmung funktioniert in beiden Richtungen, egal an welcher Achse man dreht, entsprechend der Übersetzung dreht sich die andere Welle.
Getriebe mit Hemmung funktionieren nur in eine Richtung, im Allgemeinen sind das Getriebe mit starker Untersetzung. Typisch ist die für Schneckengetriebe. Der Antrieb dreht sich recht leicht, am Abtrieb kann man versuchen zu drehen wie man will, die Antriebsachse dreht sich dann nicht.

Zitat:

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Zitat von max1992

btw wo ist der Denkfehler, so hatte ich das eigentlich schon verstanden
Entweder ich habe mich nur blöd ausgedrückt, oder meinen Denkfehler noch nicht entdeckt

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Wie stark die Hemmung deines Servo-Getriebes wirklich ist, kannst du von Hand nicht so einfach herausfinden. Dein Teil soll ja 380kgcm Drehmoment bringen, also richtig ausgedrückt etwa 3'800Ncm. Bei der 8mm Achse ist das fast 1 Tonne.

Ohne Selbsthemmung, muss das Haltemoment mit der Motorleistung aufgebracht werden, der dreht sich dann aber nicht. Vermutlich muss auch dein Servo, bei Volllast einen Teil der Kraft mit dem Motor aufbringen.

Zitat:

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Zitat von max1992

Und was ist die Ableitungsenergie? Die ist bei dem Servo mit 1W angegeben

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Das ist eine Kreation eines Übersetzungsprogramms!

Das dürfte die Ruheleistung sein, also der verbrauch der Elektronik, wenn der Motor nicht angesteuert wird.
Aber das passt nicht zum "No Load Current" welcher mit 400mA max angeben wird, das wären dann um die 5W und nicht nur 1W.
Möglicherweise sind die 1W auch die Leistung welche im Motortreiber durch die Leckströme erzeugt wird? Bei 24V wären das um die 40mA.

Und frag mich NICHT was "Art: Fahren sie IC" bedeuten soll !!! :confused:
Könnte "IC-Driver" gewesen sein. Frage mal die Übersetzungsprogramme, was daraus wird.

MfG Peter(TOO)

Danke euch beiden für die Erklärung

Die Untersetzung unterscheidet sich da von Servo zu Servo stark. Ich habe da mehrere verscheidene Kraftstufen und zB der 260k/cm und der 360 kgcm haben beide den selben Motor, aber eine andere Untersetzung.
Da ich die 69A Netzteile bereits habe, werde ich die auch so nutzen. Mehr Power schadet da ja in soweit nicht. Wenn ich dann denArm gebaut habe messe ich einfach die ganzen Temperaturen und den Stromverbrauch der Servos.

Kennst du ein Bauteil mit dem man komfortabel den Strom messen kann und dann eben an einem MC auslesen kann? Mir fällt da spontan ein Hall Sensor ein, aber vielleicht gibt es ja auch etwas besser geeignetes (wäre dann bis ca 5A und bei einem Sensor bis ca 20A)

Zitat:

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Zitat von Peter(TOO)

Das ist eine Kreation eines Übersetzungsprogramms!

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Deswegen sollte man immer die Global Site wählen. Und auch da gibt es viele Schwächen, manch englischer Text ist kaum verständlich.

Aber BTT, wenn man für, ich schätze jetzt mal 13 Servos so rund 1000$ ausgibt, dann sollte man sich ein oder auch mehrere 24V Netzteile leisten können. Ich halte mehrere für die richtige Wahl. 10mm² sind nicht wirklich gut zu verarbeiten. Da sollte man die richtigen Werkzeuge wie Crimpzange und ähnliches haben. Mit 65A kann man schon schweißen, da bildet sich im (Not)Ausschalter schon mal ein Lichtbogen und man kriegt das nicht mehr aus.

für ca. 25€ bekommt man ohne lange zu suchen 10A bei 24V. Damit kann man dann 4 von den Servos für zusammen rund 300€ versorgen. Das ist doch schon mal ein gutes Verhältnis von Netzteilpreis zu Servopreis, Und bei 10A funktionieren auch handelsübliche Schalter und Autosicherungen.

Zur Temperatur: ich denke es macht keinen Sinn, da am Anfang viel Aufwand reinzustecken. Wenn die Texte zu diesem und den anderen ähnlichen "Servos" liest, sind da Überwachungen eingebaut.

Zitat:

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Exclusive unique technology to ensure stable power steering gear continued to work with other servo fuse protection is completely different. Once the fuse is blown, the servo can not continue to work. Our stability control servo rudder opportunity to work in a safe torque within. And never dropped.

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Zumindestens deutet dieser Text an, daß sich da jemand Gedanken über den Überlastfall gemacht hat. Auch die Stromangabe von 5A +- 0,2A deutet auf eine Überwachung des Stroms hin, sonst wäre diese kleine Toleranz nicht denkbar.

MfG Klebwax

Ok danke.

Als Schalter nutze ich welche aus dem KFZ Bereich, die bis 300A ausgelegt sind. Dann habe ich die gesamte Leitung mit einer AGU Sicherung abgesichert und jeden Motor nochmal mit einer Flachstecksicherung.
Als Kabel nutze ich anfangs 10mm² und nach der Sammelschiene dann 4mm².
Da damit auch noch ein Elektromobil ... betrieben wird sind es nur 8 Servos, aber ich verstehe worauf du hinaus willst.
Da ich das Ganze mit Fördergeldern baue habe ich leider nur begrenzt Finanzielle Mittel zur Verfügung und ein Einziges 24V Netzteil ist für 70A leider extrem teuer und mehrere finden keinen Platz, da das Ganze auf einem Fahrzeug Platz finden muss.

Grüße
Max

Edit: Dann kann ich mir die Überwachung sparen oder?

Ich habe jetzt mal ein ganz blöde Verständnissfrage.
Wenn alles auf einem Elektromobil ist, warum dann die Netzteile?
Die machen doch nur Sinn wenn man einen 230V Anschluß nutzt.
Und Steckdosen sind üblicherweise doch eher immobil (sprich an der Wand).

Ja sind auch noch 2 Autobatterien drauf, aber es wird auch möglich sein das Gefährt Ortsgebunden über die Netzteile zu betreiben. Hauptgrund hierfür ist, dass das Ganze am Ende auf einer Messe ausgestellt wird und dann ja nicht nach dem halben Tag der Saft ausgehen sollte.

Zitat:

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Zitat von max1992

Ja sind auch noch 2 Autobatterien drauf, aber es wird auch möglich sein das Gefährt Ortsgebunden über die Netzteile zu betreiben. Hauptgrund hierfür ist, dass das Ganze am Ende auf einer Messe ausgestellt wird und dann ja nicht nach dem halben Tag der Saft ausgehen sollte.

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Dann macht das dicke Netzteil eigentlich gar keinen Sinn!

Einfach den Akku immer dran lassen, so als ganz dicken Elko.
Die 70A-Spitzen kommen dann aus dem Akku und das Netzteil muss nur etwas mehr als den durchschnittlichen Strom liefern können um den Akku voll zu behalten und zu laden.

MfG Peter(TOO)

kann man mit so einem Netzteil einfach die Autobatterie laden, ohne da Schäden zu erzeugen?
Normalerweise nutzt man für die doch Microcontrollergesteuerte Ladegeräte um keine Schäden zu erzeugen

Zitat:

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Zitat von max1992

kann man mit so einem Netzteil einfach die Autobatterie laden, ohne da Schäden zu erzeugen?
Normalerweise nutzt man für die doch Microcontrollergesteuerte Ladegeräte um keine Schäden zu erzeugen

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Was meinst du mit Schäden? Wie meinst du haben viele Millionen Käferbatterien 5 Jahre und mehr auch mit kalten Wintern überlebt, bevor die Mikroprozessoren erfunden wurden? Und wieso bestehen einfachste Akkulader (sicher ebenfalls millionenfach im Einsatz) nur aus einem Trafo und einem Brückengleichrichter?

Natürlich kann man mit einem 24V Netzteil keinen 24V Akku laden, genausowenig wie man mit einem 12V Netzteil einen 12V Akku laden kann. Ein voller 24V Bleiakku hat 28V, ein voller 12V Akku hat auch 14V. Dein Lader muß also (mindestens) 28V liefern. Wenn dein System mit Akkus läuft, mußt du es auf mindestens 28 besser auf 30V dimensionieren.

MfG Klebwax

Ja aber es wird ja wohl irgendeinen Grund dafür geben, dass es die mit MC gibt.
Früher war es auch ziemlich egal was man als Treibstoff reingeschüttet hat und heute bleibt die Karre direkt liegen.

Der Hinweis mit den 28V ist gut, da das ja von dem Netzteil nicht geliefert wird, wobei ich es noch ein bisschen upgraden könnte auf ca 26-27V, denn die Netzteile haben den internen Überspannungsschutz bei 13,8V

Das System läuft auch mit 28 oder 30V, da die Servos eh bis 30V ausgelegt sind und die anderen Bauteile ja einen Step Down Regler bekommen, der ja auch 30V auf 5V bringt

Kenne mich damit nicht aus, daher noch ein paar Fragen
Was bringt denn nun eine Steuerung des Ladestroms per MC?
Wenn ich nun ein Netzteil habe, dass auch 70A liefern kann und das an die Autobatterie anschließe, schadet das der wirklich nicht? Was passiert wenn die voll ist? Bei Handys zB gilt ja auch, dass man die nicht ewig laden soll, obwohl der Akku voll ist. Genügt die Spannung dann bzw was passiert überhaupt wenn die Spannung nur 24V beträgt? Lädt es dann nur nicht ganz voll? Sollte man die Spannung da überhaupt erhöhen, oder lieber bei den 24V bleiben?

Zitat:

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Zitat von max1992

kann man mit so einem Netzteil einfach die Autobatterie laden, ohne da Schäden zu erzeugen?
Normalerweise nutzt man für die doch Microcontrollergesteuerte Ladegeräte um keine Schäden zu erzeugen

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Wie kompliziert das laden ist, hängt von der Akku-Technologie und der erwünschten Ladezeit ab.

Das Problem ist, dass wenn ein Akku überladen wird, die zusätzliche Energie in Wärme und Elektrolyse gesteckt wird.

Blei-Akkus sind recht einfach zu Laden. Man legt eine konstante Spannung an, welche der Ladeschluss-Spannung entspricht, bei einem 24V Blei Akku sind das 28.0-28.8V. Dann braucht es noch eine Strombegrenzung, damit der Anfangsstrom bei einem entladenen Akku nicht zu gross werden kann.
Es genügt also eine Spannungsquelle und ein Widerstand und fertig ist das Ladegerät.
Mit der Ladung nimmt dann aber der Ladestrom ab, was nicht die kürzeste Ladezeit ergibt.

Schneller laden geht dann mit einer Stromquelle, bei welcher die maximale Ausgangsspannung der Ladeschlussspannung entspricht.
Der maximal zulässige Ladestrom steht im Datenblatt des Akkus und hängt von der Akku-Kapazität und der Bauart ab. Begrenzend für den Strom ist vor allem die Erwärmung beim Laden.

Beim Überladen von Blei-Akkus ist die Elektrolyse das gefährlichste, dabei wird der Elektrolyt in Wasser- und Sauerstoff (Knallgas) zerlegt. Diese Mischung wird sehr gerne als Raketentreibstoff verwendet und wird schon durch einen kleinen Funken gezündet. Das laden von Blei-Akkus ist so eine der gefährlichsten Arbeiten in eine Autowerkstatt, wenn man nicht aufpasst. Der Akku gast, weil er Überladen wird, und man klemmt den vom Ladegerät ab. Die anschliessende Explosion sprengt dann den Deckel weg und verteilt die Schwefelsäure in der Umgebung und meistens ist da dann der Kopf des Mechanikers noch im Weg.
Kann dann so aussehen: http://vwbuswelt.de/joomla_gallery/i..._image1754.jpg

Die, nicht mehr zugelassenen, NiCd-Akkus hat man mit normal mit C/10 über 12-14h geladen, das war früher der Standard. (C = Akku-Kapazität. Bei z.B. 3'600mAh lädt man mit 360mA. Theoretisch würde man den Akku so in 10h laden können, aber da ist dann der Wirkungsgrad, welcher die 20-40% frisst.).
Es genügt also eine Stromquelle und ein Timer.
Bis in die 70er Jahre, war eine Schnellladung mit C/2 nicht so ganz einfach, da man nicht messen konnte, wann der Akku voll ist. Also hat man den Akku zuerst ganz entladen und dann mit einer festen Zeit geladen. War der Akku nicht entladen, sind die Zellen dann meistens geplatzt. :-(
So ein ganz grobes Abschaltkriterium war die Zellentemperatur, aber die wenigsten Akku-Packs hatten einen eingebauten Temperatur-Sensor.
Später hat man herausgefunden, dass kurz vor 100% Ladung, die Spannung einige 10mV pro Zelle absackt, bevor sie weiter ansteigt. Der Strom verhält sich ähnlich.

Moderne Akku-Ladegeräte nutzen diesen Effekt aus um die Ladezeit zu optimieren. Nennt sich dann z.B. deltaU/deltaI.

Bei vielen LiPos ist die Ladespannung proportional zum Ladezustand, diese bewegt sich in der Grössenordnung von 3.5V (ungeladen) bis 4.5V (voll). Auch hier hängen die Werte von der genauen Bauart ab und stehen im Datenblatt.

MfG Peter(TOO)

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Zitat:

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Zitat von max1992

Kenne mich damit nicht aus, daher noch ein paar Fragen
Was bringt denn nun eine Steuerung des Ladestroms per MC?

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Vor allem optimierte Ladezeiten.

Heute sind so 1-2h üblich, mit MC. Früher waren es 12-14h.
manche Geräte, welche den Akku nur für eine Netzausfall-Überbrückung benötigen, brauchen bis zu einer Woche um den Akku zu laden. Bei diesen Geräten besteht die "Ladeschaltung" nur aus einem Widerstand. Einen Strom im Bereich um C/100 vertragen alle Akkus dauerhaft, auch wenn sie voll geladen sind.

Die Ladezeit hängt nur vom Strom in Relation zur Akku-Kapazität ab.

MfG Peter(TOO)

Hm die Autobatterien habe ich ja noch nicht gekauft. Bisher war hierfür Blei Säure geplant.
Wie hoch darf der Ladestrom denn sein? Wenn die wirklich wie eine Art Kondensator genutzt werden soll, dann müsste hierfür der Ladestrom ja mindestens 30-40A betragen + Die Batterie wird gleichzeitig entladen.
Im Falle eines solchen Netzteils wäre das ja dann der Fall einer Spannungsquelle oder?
Ist das mit solchen Strömen überhaupt möglich die Batterie zu laden?