Motoren dimmen mit SSR

Der chaotische Hauptfaden

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Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon VorbringAir » Mo 19. Feb 2018, 19:39

Moin
Ich habe hier drei Staubsaugermotoren, Gesamtleistung ca. 3,9kW, welche ich gerne Dimmen würde. Da ich nicht so die wirklichen Erfahrungen mit Leistungselektronik habe wollte ich das mittels Arduino und einem Solid
-State-Relais machen, welches ich noch rumliegen hatte. Leider besitzt dasselbe einen internen Nulldurchgangsschalter, der ein dimmen per Phasenanschnitt natürlich von Haus aus verbietet. Lässt sich der Nulldurchgangserkenner in dem Ding irgendwie außer Betriwb nehmen oder hat jemand eine andere Idee?

VG
Pascal
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon winnman » Mo 19. Feb 2018, 20:16

Schwingungspaketsteuerung

Wird halt nicht so ganz stufenlos, aber wählst halt von 1 Periode / Sek bis zu allen.

ev. klingt das dann ein bisschen "interessant"
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon VorbringAir » Mo 19. Feb 2018, 20:47

Die hatte ich tatsächlich schon aufgebaut und getestet, aber vermutlich kommt mein SSR damit nucht so ganz zurecht. Es nimmt die Pulse nur sehr unregelmäßig an, dadurch habe ich nur ein-Pulse von einigen 10ms, wodurch es den B16 raushaut. Nebenbei quittiert ein einzelner Motor das ganze mit reichlich Bürstenfeuer.
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon Geistesblitz » Mo 19. Feb 2018, 20:58

SS-Relais ist glaub ich nicht so wirklich geeignet dafür, schließlich ist das Kernelement davon eigentlich nur ein (Opto-)Triac. Der schaltet bei einer steigenden Flanke am Eingang durch und bleibt so, bis wieder ein Nulldurchgang kommt. Ist der Eingang dann immernoch High bleibts einfach so. Bin mir aber unsicher, ob es da vielleicht noch andere Varianten gibt.

Du könntest höchstens einen eigenen Nulldurchgangsdetektor bauen, ich hatte da mal was überlegt mit zwei antiparallelen Optokopplern, die mit nem dicken Widerstand und/oder Zenerdioden (die müssten glaub ich in Reihe?) am Netz hängen. Da müssten die LEDs dann bei jedem Nulldurchgang kurz ausgehen, und das würde man dann über die Fototransistoren dann detektieren können. Mit einem µC könnte man dann mittels Timer eine programmierbare Zeit warten, bevor der Triac gezündet wird. Müsste man aber wohl noch weiter überlegen, ist sicher noch nicht ganz ausgereift.

Musst auch aufpassen mit induktiven Lasten, die können da schonmal ein bisschen anders reagieren als ohmsche Lasten. Bei denen könnte man beispielsweise den Fehler durch den Sinus wieder zurückrechnen, sodass man die Leistung linear stellen können könnte. Funktioniert bei induktiven Lasten aber wohl nicht, denk ich mal.
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon VorbringAir » Di 20. Feb 2018, 01:21

Okay, ich habe gerade festgestellt dass das SSR vollständig vergossen ist. Also nix mit "Nulldurchgangsschalter entfernen" :(
Ich werde morgen mal ein bisschen mit den Delays rumfrickeln, dann gibts neues.
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon Virtex7 » Di 20. Feb 2018, 02:15

imho ist es Schwachsinn, Motoren mit Nullspannungsschalter zu steuern, da es sich im weitesten Sinne um Induktivitäten handelt.
Besser ist direkt Phasenanschnitt, dazu brauchst du einen Triac und einen random phase Optotriac (schaltet sofort, nicht erst im Nulldurchgang)

dazu noch als Würze einen Mikrocontroller und einen Nulldurchgangserkenner für die Synchronisation aufs Netz und schon kann es losgehen.

Schaltplan.pdf
Schaltplan des Dimmers
(106.95 KiB) 79-mal heruntergeladen


hab ich für den Lüfter vom Schweißgerät gebaut, da der viel zu laut war.
Gruß auch an Fritzler, von dem die Triacansteuerung ist.
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon inse » Di 20. Feb 2018, 09:20

...was ist denn das für eine interessante Schaltung zur Nulldurchgangserkennung?
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon Fritzler » Di 20. Feb 2018, 12:05

@inse, eine sehr gute ;)

Auf meiner Seite gibts dazu noch ein Diagramm:
http://fritzler-avr.de/HP/tipps/dimm.php
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon Julez » Di 20. Feb 2018, 14:52

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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon ESDKittel » Di 20. Feb 2018, 16:51

Julez hat geschrieben:Gibt es einen bestimmten Grund, nicht einfach sowas zu nehmen?

Wenn es nur um die statische Leistungseinstellung geht, ist das die einfachste Lösung.
Eventuell werden aber Saugprogramme/Sanftanlauf/Unterdruckregelung/??? gewünscht...

Gibt auch billige Zwischensteckerdimmer, die bringen schonmal die Ansteuerung mit
oder einen alten Staubsaugerregler aufmotzen.
Einen fetteren Triac rein (Kühlung nicht vergessen), gescheite Anschlüsse ran und fertig.
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon Virtex7 » Di 20. Feb 2018, 17:27

julez: ich brauchte einen temp regler mit Hysterese, daher das.
beim OP dachte ich, dass der was lernen will, ansonsten klar, kann man kaufen.

Kühlung. berechnen und nicht schätzen...
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon Geistesblitz » Di 20. Feb 2018, 21:03

Das Schwierige bei den fertigen Reglern ist, dass die nur ein Poti haben und somit schwierig mittels Controller anzusteuern sind. Das Poti sorgt ja hier für die Regelung der Anschnittszeit, es fließt ein Wechselstrom durchs Poti. Das würd also nur über entweder Servo am Poti gehen, oder man nimmt ein digitales Poti, beides recht umständlich, wie ich finde. Gut, digitales Poti wär vielleicht noch in Ordnung, aber man müsste halt auf jeden Fall irgendwie basteln, ums zum Laufen zu kriegen.
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon sysconsol » Di 20. Feb 2018, 21:08

Ich würde jetzt spontan zwei antiparallel geschaltete Optokoppler als Poti nutzen - ohne das probiert zu haben.
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon Maxi P. » Di 20. Feb 2018, 21:17

Ein controller-gesteuertes Poti würde sich doch über ein Motorpoti realisieren lassen. Evt. sogar ein zweigängiges und über das zweite Poti 10V schicken und dann 0-10V über den ADC des Controllers abfragen. Damit hätte man auch gleich einen Stellungsgeber.
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon Virtex7 » Di 20. Feb 2018, 21:28

also da ist die Lösung mit µC billiger und vermutlich auch einfacher aufzubauen. :lol:
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon Geistesblitz » Di 20. Feb 2018, 21:40

Es gibt auch digitale Potis, das ist deutlich einfacher. Wusste nur im Hinterkopf, dass es sowas gibt, habs aber eben mal nachgeschlagen: das sind im Prinzip kleine ICs mit einer Schnittstelle (meist seriell wie SPI) und drei Anschlüssen wie bei einem Poti. Über den seriellen Bus kann man dann die Potistellung als digitalen Wert übertragen. Hab mich schon gefragt, was bei denen der Vorteil gegenüber nem DAC wäre, und das wäre ja sowas wie hier, wo man keine einstellbare Analogspannung braucht, sondern eine Wechselspannung beeinflussen will.
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon VorbringAir » Di 20. Feb 2018, 23:43

Es geht hier (wie so oft) mehr um "was daraus lernen und spass am frickeln" als um "möglichst einfach und billig"
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon ferdimh » Mi 21. Feb 2018, 00:00

Das Problem an klassischen Triacdimmern ist, dass das Poti Netzspannung sieht. Da wird ein Digitalpoti wohl nur mal kurz aufleuchten...
Man kann sich sowas ähnliches mit 1k-2k-4k-8k-16k-32k-64k-128k und Relais zum Überbrücken bauen. Das geht dann auch für ernsthafte Spannungen...
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon ludwig » Mi 21. Feb 2018, 00:22

ich bin mir gerade nicht sicher, ob Motoren träge genug für Schwingungspakete sind. Wahrscheinlich sind sie es nicht. Die Thyristorsteller, die ich kenne bieten jedenfalls die Möglichkeit, Schwingungspakete an die Last abzugeben. Dabei wird so eine Art langsame PWM, die immer aus vollständigen 50Hz Schwingungen besteht, durch den Thyristorsteller an die Last abgegeben. Ist halt vorrangig für Regelstrecken geeignet, die ne riesige Zeitkonstante haben. Ansonsten wäre die Phasenanschnittsteuerung die geeignetste Lösung für das Problem. Die Schaltungen, die hier schon gepostet wurden, sind super dafür geeignet. allerdings kann dein Solid-State relais genau das nicht.
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon Geistesblitz » Mi 21. Feb 2018, 00:32

Mal noch ein ganz anderer Gedanke:
Staubsaugermotoren sind ja auch nur Universalmotoren, laufen also auch mit Gleichspannung. Da könnte man sich dann ne Halbbrücke für gleichgerichtete Netzspannung bauen, die dann normal mit PWM angesteuert werden kann. Muss man nur drauf achten, dass die Motoren dann mehr Spannung bekommen und dadurch auch mehr Leistung ziehen dürften.
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon VorbringAir » Mi 21. Feb 2018, 00:38

Gute Idee, Geistesblitz
Dann würde der Dreck mit der Nulldurchgangserkennung auf jeden Fall weg fallen.
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Re: Motoren dimmen mit SSR

Beitragvon ludwig » Mi 21. Feb 2018, 00:56

Man könnte natürlich auch einen gesteuerten Thyristorgleichrichter bauen, der einem eine einstellbare Gleichspannung per Phasenanschnitt erzeugt :mrgreen:
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