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

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

      Ich hab' solche 7-Segmentanzeigen, wie sie in Tankstellenpreisschilden üblich waren. Ein Segment wird sichtbar, wenn es hochgelkapt ist, unsichtbar, wenn es weggeklapt ist. Siehe auch Ansteuerung einer 'Hochvolt'-H-Brücke
      Jetzt mal eine Frage: könnte man diese Drehbewegung des einzelnen Segments auch langsam, gesteuert machen lassen? Im Detail schaut so eine Mechanik so aus
      Kippsegment oben.jpgKippsegment unten.jpg
      Man erkennt den E-Magneten, mit einer Spule, den Magneten, der wie ein Gummirädchen ausschaut und ein Stahlblech des Joches vom E-Magneten. Das gegenüber liegende Joch ist durch das Plastikteil verdeckt. Umbestromt zieht der Magnet einfach das Joch an und verdreht sich dabei so, dass die Anziehungskraft maximal ist. Dazu müsste nach meiner Überlegung ein pol des Magneten bei 8 Uhr sein, der andere bei 2 Uhr. Kippe ich das Segment mit der Hand, gibt es wieder eine stabile Stellung, jetzt eben mit dem Pol auf 5 Uhr und 11 Uhr (oder jeweils eine halbe Stunde früher). Kann man jetzt mit einer geschickten Ansteuerung es so regeln, dass sich der Magnet langsam dreht? Mit 2 Spulen könnte ich es mir gut vorstellen, aber mit einer? Wenn ich langsam Strom auf die Spule gebe, dann kann ich erreichen, dass ein Pol vom Magnet vom Joch abgestoßen wird, dieser wird aber gleichzeitig vom anderen Joch mehr angezogen. Es tendiert zu einer schnappenden Bewegung. Wenn ich aber bisschen den E-Magneten wieder umpole, hm. Eine gesteuerte Pulsweitenumpolung. Macht sowas dann aus einer Elektronik ein Feuerchen?
      Raum für Notizen

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    • So als erster Gedanke, gelernt aus dem selbst gewickelten Magnet auf eine Eisenschraube beim Slomo-Projekt.

      Wie ist denn der Magnetkern aufgebaut? Massiv oder geblecht?


      Die PWM ist ja eine Wechselspannung die hier kräftig Wirbelströme induzieren wird und die Spule damit erwärmen.
      Kommt natürlich drauf an wie lange die Spule bestromt wird und ob sie Zeit hat sich wieder abzukühlen.


      (Am Rande, OFFTOPIC: Meister Hora, dein alter Avatar hat mir besser gefallen)
    • Riedleweg schrieb:

      Wie ist denn der Magnetkern aufgebaut? Massiv oder geblecht?
      Massiv. Die PWM muss zusätzlich ja auch umpolen. Dann könnte das doch wieder passen. Der induzierte Strom ist doch beim Abschalten mit umgedrehter Polarität, oder?



      (Das alte Bildchen war aus dem Jahr 2000. Es muss mal was aktuelles her.)
      Raum für Notizen

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    • Wenn's funktioniert, dann sollte die Drehung nach max. 2 Sekunden fertig sein. Wenn man es schafft, dass sich alle zu stellenden Segmente gleichzeitig in Bewegung setzen, dann schaut das sicher toll aus.
      Raum für Notizen

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    • Wie wäre die software dazu?
      timer0 macht die PWM, der Kanal A clear up und der Kanal B clear down. Timer2 liefert einen Puls am pin x, Pause, Puls am pin y, Pause,...Dieser pin x bzw y wäre ein enable für 2 Treiber, die am Eingang jeweils einen PWM-pin haben und die Spule mal mit dem, mal mit anderem Vorzeichen bestromen. Die Pause wäre die deadtime, um Feuer zu verhindern.
      Raum für Notizen

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    • Ich hab' mir das ausgedacht

      BASCOM-Quellcode

      1. $regfile = "m328pdef.dat"
      2. $crystal = 4000000
      3. $hwstack = 64
      4. $swstack=32
      5. $framesize = 30
      6. 'timer0
      7. 'Tccr0a = &B10110011 clear A, set B
      8. Tccr0a = &B00000011 'pins noch nicht an compare gekoppelt
      9. ' fast PWM 0..&HFF
      10. Tccr0b = &B00000010
      11. 'prescale=8
      12. Config Timer2 = Timer , Prescale = 256
      13. On Timer2 Timer2_isr 'alle 4 mS
      14. Enable Timer2
      15. Config Portd.5 = Output 'OC0B
      16. Config Portd.6 = Output 'OC0A
      17. Dim Z As Byte
      18. Dim N As Byte
      19. Do
      20. For N = 0 To 255
      21. Ocr0a = N
      22. Ocr0b = N
      23. Waitms 7
      24. Next N
      25. Loop
      26. End
      27. Timer2_isr: 'wechselweises aktivieren der PWM0-pins
      28. Select Case Z
      29. Case 0 To 9: 'OC0A enable
      30. Tccr0a.7 = 1
      31. Tccr0a.6 = 0
      32. Case 10: 'OC0x disable, pins auf low
      33. Tccr0a.7 = 0
      34. Tccr0a.6 = 0
      35. Portd.6 = 0
      36. Tccr0a.5 = 0
      37. Tccr0a.4 = 0
      38. Portd.5 = 0
      39. Case 11 To 20: 'OC0B enable
      40. Tccr0a.5 = 1
      41. Tccr0a.4 = 1
      42. Case 21: 'OC0x disable, pins auf low
      43. Tccr0a.7 = 0
      44. Tccr0a.6 = 0
      45. Portd.6 = 0
      46. Tccr0a.5 = 0
      47. Tccr0a.4 = 0
      48. Portd.5 = 0
      49. End Select
      50. Incr Z
      51. If Z > 21 Then Z = 0
      52. Return
      Alles anzeigen
      Wenn ich jetzt zB. OC0A über einen highside-Treiber auf die Spule gehe, mit OC0B über einen lowside-Treiber auf denselben Spulenanschluß, den 2. Spulenanschluß auf Mitte Spannung von highside zu lowside, dann könnte es vielleicht gehen?
      Hab' ich einen Fehler im Programm? timer0 macht fast pwm, timer2 schaltet die pins wechselweise frei, so ist mein Plan.
      Raum für Notizen

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    • @tschoeatsch
      Hi

      wenn du das Umklappen langsam machen willst, ist die PWM nur die halbe Miete.
      Was du brauchst ist eine Rückmeldung, damit die Software weiß, wie geregelt werden muss.
      Das Feedback wäre in dem Fall die Position. Die Regelung müsste die PWM so steuern, dass die Position gehalten wird.

      Ohne Position wird es nicht klappen, da dann dieser Schnapp-Effekt auftritt, den du eigentlich verhindern willst.
      Den erkennste aber ohne Positionsrückmeldung nicht.

      Als Positions-Geber kannst du vielleicht ein Poti verwenden, den du mit dem beweglichen Teil koppelst..
      Gibt auch noch andere Möglichkeiten, aber das mal als Beispiel.
      Kaum macht man es richtig - und schon geht's!
    • Pluto25 schrieb:

      Der Spulenstrom?
      Nein.

      Der Spulenstrom gibt keine Auskunft darüber, wo sich das bewegliche Teil befindet.
      Bei gleichem Strom kann das Ding an 2 verschiedenen Positionen sein.

      Man muss wissen, wo sich das bewegliche Teil gerade befindet (Ist-Position).
      Dazu braucht man dann eine Soll-Position.

      Abhängig davon steuert man die E-Magnete, bist Ist- und Soll-Position übereinstimmen.

      Durch verändern (Faden) der Soll-Position kann dann die Ist-Position Position gesteuert werden.

      Jetzt verstanden?
      Kaum macht man es richtig - und schon geht's!
    • Irgendwelche Positionsgeber kann man vergessen, kein Platz,zu aufwändig. Entweder ohne, oder es geht halt nicht. Ist ja erstmal eine Idee. Die fust auf der Tatsache, das der Magnet durch eine Spulenstrom in eine bestimmte Lage gedreht wird, 2 Stromrichtungen,2 Magnetlagen. Dieses Schnappen hält die Lage bei Stromlosigkeit. Diese Anziehung wird ja durch das Strommagnetfeld eliminiert, also wird es einen Strom geben, wo diese Anziehung in der Ruhestellung aufgehoben ist. Strom in der Gegenrichtung drückt indes wieder in diese Ausgangslage. Daher könnte ich mir vorstellen, dass man alle Zwischenlagen einstellen kann, auch durch den Trägheitseffekt des Kipphebels.
      Gibts beanstandungen beim Programm, neben dem fehlenden enable interrupts? Kann das funktionieren, ohne das die Ausgänge gleichzeitig high sind?
      Raum für Notizen

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    • Du kannst es gerne versuchen.
      Aber versuche mal die Position auf halbem Weg oder 1/3 Weg zu halten, ohne die Spulen zu bestromen.
      Vermutlich wird sich das Ding immer in die eine oder andere Richtung stabilisieren. Aber nicht dort bleiben wo du es per Hand hinbewegt hast.

      Aber ich lasse mich gerne eines besseren belehren.

      So wie ich deine Mechanik verstanden habe, muss die Position geregelt werden.

      Das erinnert mich irgendwie an ein Relay.

      Relay zieht bei beispielsweise 150mA an und fällt bei unterschreiteb von z.B. 50mA wieder ab.
      Jetzt versuche mal den Anker in der schwebe zu halten.

      Bei 100mA (das wäre ja deine Bemessungsgröße) kannst du nicht sicher sein, wo sich der Anker befindet.
      Je nachdem wo du herkommst (mit dem Stom, ansteidend oder sinkend), ist das Relay angezogen oder abgefallen.
      Aber nie in der Schwebe.

      Bin gespannt.
      Kaum macht man es richtig - und schon geht's!
    • djmsc schrieb:

      Man kann die Anzeige aber auch gleich auf Servos umbauen und die Servos etwas modifizieren, damit sie nicht immer in die Mittelstellung zurück gehen.
      Na, das wäre ja vom Aufwand nicht mehr zu toppen ;) . Nee, entweder mit Originalmechanik, oder eben nicht.
      Raum für Notizen

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    • @Mitch64 warum soll ich mit dem Bestromen mitten im Weg aufhören? Bestromt wird von einer Ruhelage bis zur anderen, nur steigt der Strom an, um in die neue Lage zu kommen, gleichzeitig ( es wird immer umgeschaltet) nimmt der Strom ab, der in die alte Lage drückt.
      Raum für Notizen

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    • tschoeatsch schrieb:

      Bestromen mitten im Weg aufhören
      Nicht aufhören sonder umkehren zum bremsen. Möglicherweise reicht auch kurzschließen. Aber ob die "Selbstinduktion" zum Bremsen reicht? Sobald er über die Mitte ist wird der Magnet zum Spulenkern wollen auch dann wenn er nicht bestromt wird und das mit steigender Intensität

      tschoeatsch schrieb:

      Die Pause wäre die deadtime, um Feuer zu verhindern.
      Besser keine Pause. Dann speißt die Wicklung die Magn. Energie gleich in die Stromversorgung um sie dann zum Aufbau des gegeteiligen Feldes wieder aufzunehmen. Für die Wicklung besteht keine Gefahr allein der Eisenkern würde irgendwann warm.
      Ein Versuch mit nem Poti als Pulssteuerung könnt e Aufschluß geben was machbar ist und wie das Verhalten ausgeführt werden muß damit es gleichmäßig aussieht.
      Viel zum Starten
      -weniger um die Beschleunigung zu stoppen,
      nach dem Mittelpunkt ??
      -dann mittelviel negativ zum Bremsen
      und zum schluß aus damit es nicht zurückschlägt.
    • @tschoeatsch

      Kleiner Tip:
      Bevor du viel Energie in die PWM-Ansteuerung steckst, kannst du auch mit einem Linear-Letzteil
      einfach mal die Spannung am E-Magneten langsam hochfahren. Beide Polaritäten prüfen.
      Dann siehst du in wie weit du das Ding (Anker nenne ich das mal) langsam bewegt bekommst und bis wohin.
      Ob es überschnappt oder nicht.

      Verstehst du wie ich meine?
      Kaum macht man es richtig - und schon geht's!