langsame, gesteuerte Drehung eines Magneten im Feld eines E-Magneten

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    • @Mitch64 ich verstehe, was du meinst, aber das bringt nix. Ich hätte je nur ein Magnetfeld einer Richtung. In Ruhestellung zieht jeweils ein Pol des Magneten ein Jochblech des E-Magneten an. Um den zum Drehen zu bringen, muss man diese Anziehung mit einem Magnetfeld vom E-Magnet aufheben. Dann dreht sich der Magnet frei, wird aber gleich zum anderen Joch gezogen, weil das jetzt entsprechend gepolt ist. Ich brauch daher am E-Magnet eine Wechselspannung, die das Magnetfeld ständig umpolt. Dann müsste sich der Magnet in eine Mittelstellung drehen. Wenn ich diese Wechselspannung mit einer Gleichspannung überlagere, dann kann ich das wechselnde Magnetfeld 'einseitig pollastiger' (das Wort lass ich mir schützen) machen und der Magnet nimmt eine von der Mittelstellung abweichende Stellung ein.
      Je mehr ich mich damit beschäftige, umso sicherer werde ich mir, dass das funktioniert. Ein Versuchsaufbau muss her...
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    • Es ist bei einem stepper ja genauso. Wenn man nur eine Spannung anlegt, schnappt er zum nächsten step. Spannung an der anderen Spule, lässt ihn zurück schnappen. Wenn man die Ströme beider Spulen richtig kombiniert, bekommt man Stellungen zwischen diesen Stellungen, mikrosteps. Hier, bei dieser Mechanik, kommt als verschärfendes dazu, dass nur eine Spule da ist.
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    • tschoeatsch schrieb:

      Hier, bei dieser Mechanik, kommt als verschärfendes dazu, dass nur eine Spule da ist.
      bei nur einer Spule kannst du die Magnetische Kraft nicht langsam an die Nachbarspule übergeben.

      Das Umpolen bei einem 1-Spulen-System, also das Anlegen einer Wechselspannung scheitert imho am nötigen Spulenstrom. Das Magnetfeld sträubt sich gegen den Strom so lange, bis es abgebaut und wieder neu aufgebaut ist (Lenzsche Regel)
      Ich vermute, dass bei der Klappmechanik hier die Spulen gerade bis zur Sättigung betrieben werden, um einfach die Kraft aufzubringen. (wie bei einem Relais) Da fließt dann ein entsprechender Strom, der in Gegenrichtung aufgebracht werden muss und eine Mindestzeit benötigt.
      Wie beim Stepper hast du dann eben das Problem, dass das nur bis zu einer gewissen (niedrigen) Frequenz klappt, danach brauchst du Tricks.
      Beim Stepper geht das mit Stromregelung und höherer Spannung.
      Wenn die Mechanik nicht verändert werden darf, dann geht das nur so.

      Alternativ könnte man an dem System eine Feder anbringen, die die Klappe in eine Endlage zieht. Die Elektronik muss dann nur noch eine Stromrichtung bedienen und das kann man schön mit PWM machen. Da die Feder mit zunehmendem Weg auch mehr Kraft generiert, passt das sehr gut zusammen. Allerdings muss dann eine Endlage immer bestromt sein.
    • tschoeatsch schrieb:

      Ich brauch daher am E-Magnet eine Wechselspannung,
      Wenn du da Wechsel-Spannung nimmst, dann hast du auch ein Wechselfeld.
      Während der einen Halbwelle wird der Anker angezogen, während der anderen abgestoßen.
      Im Mittel hast du dann quasi verminderte Kraft in eine bestimmte Richtung.
      Das kann man mit Gleichspannung auch nachmachen. PWM ist von der Stromrichtung für die Spule auch ein Gleichstrom. Klar wechselt die Stromamplitude, aber es ergibt sich doch ein mittlerer Strom in eine Richtung. genau genommen ein Gleichstrom mit überlagertem Wechselanteil.

      Wenn du dir so sicher bist, dass es klappt, dann musst du es ausprobieren!
      Geht mir manchmal nicht anders. Entweder es klappt dann tatsächlich, oder man ist hinterher schlauer.

      Nochmal zum Verständnis.

      Mir ist nicht ganz klar, zu welchem Zeitpunkt der Anker kippt. Und mir ist auch unklar, ob du die Spule verpolen musst, damit der Anker wieder in die Ausgangslage zurück kippt.

      Kannst du mal mit einem Gleichspannungsnetzteil einen Test machen?

      Spannung anlegen und langsam erhöhen.
      Anker bedindet sich in Endlage A.
      Bei welchem Strom beginnt sich der Anker abzuheben, und kippt er gleich in die andere Endlage, oder bleibt der leicht angehoben stehen, bis die Spannung weiter erhöht wird. Wann kippt der Anker?

      Anker befindet sich jetzt in Endlage B.
      Und nun das ganze zurück. Must du dazu die Spannung Umpolen?
      Bei welchem Strom hebt der Anker ab? Kippt er dann sofort in Endlage A oder bleibt er etwas angehoben stehen? Bei welchem Strom kippt der Anker?
    • Die nötige (Mindest)Frequenz des Wechselmagnetfeldes richtet sich nach der Trägheit des Kipphebels. Vielleicht kann ich mit f recht tief runter gehen. Es soll halt auch nix rasseln. Die Lagerung des Hebels ist mit ordentlich Spiel versehen. Also, mal probieren.
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    • @Mitch64 bei einem Wechselfeld wird bei jeder Halbwelle ein Pol angezogen, der andere Pol abgestoßen, bei der nächsten Halbwelle wechselt eben die An- und Abstoßung der Pole. Daher muss zum Zurückkippen aus einer Lage der Strom auch umgepolt werden.
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    • Mitch64 schrieb:

      Mir ist nicht ganz klar, zu welchem Zeitpunkt der Anker kippt. Und mir ist auch unklar, ob du die Spule verpolen musst, damit der Anker wieder in die Ausgangslage zurück kippt
      Hallo @Mitch64, soweit mich meine grauen Zellen nicht im Stich lassen funktionieren diese Anzeigen bistabil, d.h. ein Stromimpuls in einer Richtung lässt den Anker anziehen und einer in Gegenrichtung abfallen (daher der Magnet).
    • Der Versuchsaufbau verzögert sich. Wenn meine Brandwunde (blöder highside-Treiber!) am Finger abgeheilt ist, mach ich einen neuen Versuch. Gescheitert bin ich gerade an den +-24V, die ich für den E-Magneten brauche. Ich dachte, ich nehme 48V, regle mit einem weiteren Regler auf 24V runter und hab dann zwischen Gnd und 24V die -24V und zwischen 48V und 24V die +24V. Das hätte schon gepasst, nur hab' ich einen 3.Regler, der die 5V für den AVR macht, und der sollte den UDN2981 Highside ansteuern und den ULN2003 lowside. Nur hab' ich den Gnd vom highside auf die Gnd der Spule =der 24V Anschluß gelegt, damit die internen Dioden dann auch parallel zur Spule sind, das ist aber wohl falsch.
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    • tschoeatsch schrieb:

      damit die internen Dioden dann auch parallel zur Spule sind
      Das schützt sie vor Überhitzung. ;)
      Ein Vdr würde da passen oder ein RC-Glied.

      tschoeatsch schrieb:

      regle mit einem weiteren Regler auf 24V runter
      geht nur mit weiterem Verbraucher oder Sehr dicken Kondensator da die Wicklung parallel zum Regler geschaltet würde.
      Warum nicht nur einmal 24V und dann eine Brücke (stepperendstufe)
    • Eine H-Brücke ist hier nicht brauchbar, weil alle Spulen mit einem Ende zusammengefasst sind (Mittelpunkt der Spannung) und ich mehrere Segmente gleichzeitig schwenken lassen will und das in verschiedenen Richtungen. Ein Aufdröseln der Leiterplatte, die die Mechanik trägt, will ich nicht. Ich hab' jetzt 2 Stück 24V Netzteile im Keller gefunden, jetzt verschalte ich die zum 2. Versuch. Jedes liefert 4A, da wird dann kein Bauteil mehr heiß, es fliegt dann gleich davon :D
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    • Warum brennt diese Schaltung ab?
      Ohne dem UDN wird das Segment in eine Richtung gestellt. Ohne ULN wird es in die andere Richtung gestellt. Mit UDN und ULN brennt alles mehr oder weniger ab ;(
      schwenkende 7Segmentanzeige.PNG
      die 5V versorgen den Kontroller, der dann die Signale OC0x liefert. Im Programm wird eigentlich genau darauf geachtet, dass nicht beide Signale gleichzeitig High sind.
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    • Wo soll Mittelpol an -24V? Der Mittelpol geht an den E-Magnet und an den com vom Uln. Da kommen die gemeinsamen Kathoden der Dioden vom Uln raus. Da kann doch nix Richtung -24V fließen.
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    • Pluto25 schrieb:

      D1 und D2 haben nicht wirklich einen Sinn, die greifen erst wenn ein uln weck ist.
      Qualmt es auch ohne avr? Verdrahtung/polungsfehler?
      D1/2 sollen die 'Rückschlagdioden sein. D3/4 sind auf der Trägerplatine verbaut. Durch die sind die in den Treibern verbauten Dioden doch abgekoppelt, denke ich. Ohne AVR hab' ich noch nicht probiert.

      Mitch64 schrieb:

      Dann ist AGND bezogen auf Masse (GND) +24V und +24V entspricht +48V. Korrekt?

      Hast du 2 Brückengleichrichter verwendet, um die +- Spannung zu erzeugen?
      Ich hab' 2 getrennte 24V Netzteile. Die Spannungszuordnung ist korrekt.
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    • Ok.
      Das bedeutet, dass der obere Treiber (IC1) an vollen 48V liegt (Pin 9).
      Der untere an 24V (Pin9).

      Und GND muss die Masse vom Controller sein.
      Wie verträgt sich das mit mit den OC0x Eingängen?

      Ich denke die Spannungen sind falsch angehängt.

      Sollte es nicht si sein, dass der obere Treiber zw. +24V und +48V hängen sollte und der untere zw. 0V und +24V?
      Dann musst du den obere OC0B Eingänge über Optokoppler galvanisch trennen.

      Bezogen auf die Spannungen musst du die Dioden nochmal genau anschauen.
    • Michael schrieb:

      Allerdings muss dann eine Endlage immer bestromt sein.
      Nicht unbedingt. Wenn man eine Art Stoßdämpfer nimmt und den genau in der Mittelstellung auf maximalen Druck der Feder ausrichtet, dann geht es in beide Richtungen.
      Also wie @tschoeatsch es beschrieben hat gibt es zwei Endpositionen einmal 8 und einmal 2 Uhr dann wäre die Mitte bei 5 Uhr.
      Eine Lösung habe ich nicht, aber mir gefällt Ihr Problem.