Schwingankerpumpe auf 24V umbauen

Der chaotische Hauptfaden

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MatthiasK
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Schwingankerpumpe auf 24V umbauen

Beitrag von MatthiasK »

Hallo,

ich hatte es noch rechtzeitig geschafft, eine von diesen Pumpen zu bestellen:
https://www.pollin.de/p/wasserpumpe-ulk ... bar-330100

Diese Pumpe ist aber für 230V ausgelegt und ich möchte nicht so gerne mit Wasser und Netzspannung rumspielen. Da die gesamte Aquarienwasserpanschanlage im Keller mit 24VDC laufen soll, will ich die Pumpe entsprechend umbauen (selbstverständlich mit passender Ansteuerelektronik).

Die ganze Pumpe lässt sich mit zwei Schrauben zerlegen, also habe ich die 230V-Spule mit Diode gegen 20 Windungen Messleitung (mehr passt nicht) ersetzt. Am 63A-Labor-Schaltnetzteil zuckt die Pumpe selbst bei Strombegrenzung auf 0,5A, am linearen Labornetzteil nicht mal bei 5A => blöder Ausgangselko. Leider habe ich weder eine Stromzange fürs Oszi noch einen passenden Shunt greifbar, um den Strompeak zu messen.

Der nächste Versuch war, die Strombegrenzung am Schaltnetzteil hoch zu drehen und dabei auf Kolbenbewegungen zu achten. Leider bewegt sich dabei der Kolben langsam, so dass man die Bewegung nicht spüren kann.

Gibt es Erfahrungswerte, wie viele Ampere-Windungen man für diese Art von Pumpen mindestens braucht?
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Chemnitzsurfer
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Re: Schwingankerpumpe auf 24V umbauen

Beitrag von Chemnitzsurfer »

Warum möchtest du eigentlich eine Pumpe aus einer Kaffeemaschiene nutzen und nicht einfach was aus dem LKW Zubehör ( Waschwasserpumpen ) nutzen? Die kosten keine 15€ und sollte doch eigentlich auch reichen oder?
https://www.amazon.de/febi-bilstein-092 ... rpumpe+24v

zumal Schwingankerpumpen ja für AC und nicht für DC gedacht sind
Funktionsprinzip

Als Antrieb dient eine mit Wechselspannung beaufschlagte Spule, deren Magnetfeld auf einen schwingend gelagerten Anker wirkt. Bei der Schwinganker-Membranpumpe wirkt der Anker über einen Hebel auf die Pumpen-Membran. Der Aufbau hat somit starke Ähnlichkeit mit dem einer Wechselstrom-Klingel. Ebenso wie die Wechselstromklingel arbeitet die Schwingankerpumpe mit der Frequenz der Wechselspannung, mit der sie betrieben wird. Bei der Vibrationspumpe ist der Anker direkt vom Fördermedium umgeben und dient gleichzeitig als Pumpenkolben.

Einen besonders guten Wirkungsgrad erzielen Schwingankerpumpen, wenn die Eigenfrequenz des Ankers auf die Wechselstromfrequenz abgestimmt ist; die Pumpe arbeitet dann in Resonanz.[1]
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Daniel
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Re: Schwingankerpumpe auf 24V umbauen

Beitrag von Daniel »

M. M. ist das Projekt Murks, die Pumpe arbeitet nicht umsonst mit 230 V AC

https://www.ebay.de/itm/Trenntrafo-Tren ... SwTEJaJHor

Damit kannst du den Murks vielleicht etwas kompensieren.
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Alexander470815
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Re: Schwingankerpumpe auf 24V umbauen

Beitrag von Alexander470815 »

Die Pumpen gibts auch mit 24V: http://www.ebay.de/itm/291817796825
Ich habe so eine hier, hat erstaunlich wenig Spulenwiderstand gerade einmal 1,5 Ohm.
Es funktioniert recht gut wenn man die Pumpe mit einem 100Hz Rechteck versorgt, wenn man davon die Pulsbreite noch verstellt kann man auch das Fördervolumen einstellen.
Versorgungsspannung waren bei mir so 32V (die braucht es auch).
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Bastelbruder
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Re: Schwingankerpumpe auf 24V umbauen

Beitrag von Bastelbruder »

Erstmal klären: Die Schaltung der zerlegten Pumpe (Spule) enthält (K)eine Diode?
Diode: Da war doch mal...
Keine Diode: Es muß ein Permanentmagnet drin sein. Dann ist das fast ganz einfach, bloß die Windungszahl transformatorisch ermitteln.
Der ohmsche Widerstand tut in allen Fällen nichts zur Sache, bei Wechselstrom zählt die Induktivität.
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ferdimh
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Re: Schwingankerpumpe auf 24V umbauen

Beitrag von ferdimh »

Eine bauähnliche Pumpe ließ sich randvoll mit 0,4mm CuL an 12V betreiben. Strom war erschreckend hoch (>10A!). Die Windungszahl dazu kann man sich denken, mit 20 Windungen ist da jedenfalls kein Wollen.
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MatthiasK
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Re: Schwingankerpumpe auf 24V umbauen

Beitrag von MatthiasK »

Der Schwingankerpumpe traue ich zu, dass sie jahrelang funktioniert und gegen erheblichen Gegendruck Wasser ins Aquarium fördert. Und sie kann - entsprechende Ansteuerung vorausgesetzt - mit 500mA (normaler SPS-Ausgang) auskommen. Wenn wirklich zu viel Energie pro Hub benötigt wird sinkt einfach die Arbeitsfrequenz und damit die Förderleistung. Keine rotierende Pumpe hat diese Aufgabe bisher 3 Jahre durchgehalten - die Aquarienluftpumpe arbeitet nach dem exakt gleichen Prinzip seit fast zwei Jahrzehnten störungsfrei.

Das Joch des Elektromagneten hat in der Mitte des Zylinders eine Lücke - genau so weit kann der Anker zurückgezogen werden. Und auf dem Spulenkörper ist ziemlich deutlich sichtbar ein Diodensymbol eingeprägt, daher bin ich mir ohne Messung zu 99% sicher, dass da eine Diode drin ist.

Ich werde die Pumpe mal auf die Arbeit mitnehmen, da habe ich bessere Messtechnik und ein programmierbares Labornetzteil (ohne Ausgangs-Elko), das pulsen kann. Vielleicht finde ich mal in ner Pause die Zeit, das zu testen.
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MatthiasK
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Re: Schwingankerpumpe auf 24V umbauen

Beitrag von MatthiasK »

Ich habe gestern mal eben schnell einen neuen Spulenkörper gedreht und mit 500 Windungen 0,75er Draht bewickelt:
Pumpe.JPG

Auf den ersten 3 Lagen liegt der Draht auch noch ordentlich, aber dann nahmen die Wickelfehler immer mehr zu...
Der Innenwiderstand liegt bei 3-5 Ohm, für genauere Werte muss ich erst mal meine Thomson-Brücke auspacken.

Ich habe auch ausprobiert, ab wieviel Strom sich der Anker bewegt, 3A sollten es für ordentlich Hub mindestens sein. Einen großen Haken hat die Sache: Durch den beweglichen Anker schwingt die Stromregelung im Netzteil (fühlbares brummen der Pumpe, mit ca. 50Hz).

Wie ich die Pumpe jetzt genau ansteuere? Ja, mir schwirren mindestens 10 Ideen durch den Kopf, eine besser als die andere. Wahrscheinlich werde ich mehrere ausprobieren.
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ferdimh
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Re: Schwingankerpumpe auf 24V umbauen

Beitrag von ferdimh »

Du solltest die Wicklung noch mit irgendetwas tränken und so festlegen, sonst vibriert sich der Draht mit der Zeit kaputt...
Hat mich sehr geeärgert, als das Handfumpgerät plötzlich aus der Pumpe fumpte...
sysconsol
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Re: Schwingankerpumpe auf 24V umbauen

Beitrag von sysconsol »

Wenn man die Spule so einfach neu wickeln kann, dann kann man 24V direkt nutzen.
Ansonten hätte ich noch vorgeschlagen, einen Trafo 24V -> 230V zwischenzuschalten.
Der Aufwand dürfte der selbe sein.

Ansteuerung: H-Brücke. Am Stromnetz kommt auch Wechselspannung an.
Da sollte sich doch ein Schrittmotor-Treiber (mindestens der Leistungs-IC) verwenden lassen.

Edit: Wenn keine Diode, dann H-Brücke. Sonst reicht ja ein Transistor.
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MatthiasK
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Re: Schwingankerpumpe auf 24V umbauen

Beitrag von MatthiasK »

Ja, das tränken kommt noch, wenn ich mein Vakuum-Mariniergerät wieder finde...
Am Montag Abend hatte ich da für aber einfach keine Lust mehr sondern wollte einfach nur noch ins Bett.

Zur Ansteuerung: Zur Zeit geistert mir ein Schaltregler durch den Kopf, der einen Elko mit ca. 10W läd und immer wenn die Spannung am Elko zu hoch wird, wird dieser durch die Spule entladen. Das Entladen könnte z.B. eine einfache Thyristor-Schaltung (mit ganzen vier Bauteilen) übernehmen.
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ferdimh
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Re: Schwingankerpumpe auf 24V umbauen

Beitrag von ferdimh »

Ich würde mir das einfacher machen. ein FET, eine Freilaufdiode mit Serienwiderstand. Die genaue Wuchtizität kann man durch die Pulsdauer einstellen, der Strom steigt in L ja langsam an...
Wenn es eh nur langsam tickern soll, kann auch der Reihenwiderstand zur Freilaufdiode entfallen
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