Regel - Trenntrafo Version 6.0 - Seite 1/2
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Nachdem ich nun einige Zeit meinen Stell-Trenntrqafo in der fünten Version oft nutzen konnte, ergaben sich doch einige Verbesserungsgedanken.
Die Idee, Relais zu nehmen ist keine Verbesserung wert, wie ich finde. Hintergrund ist jener, als das es ein einfach zu tauschendes Bauteil ist und
damit auch in vielen Jahren, ohne sich mit einem Quellcode beschäftigen zu müssen keinen Ausfall des Gerätes mit sich bringt.
Jedoch hatte ich bald das Problem, das die Relais nicht mehr sauber schalteten. Das lag nicht minder an den wohl recht hohen Strömen und
wohl auch an dem Alter. Ein Austausch gegen neuere Typen wäre wohl angebracht. Lötverbindungen an Relaissockeln sind auch so eine Sache.
Also das ganze neu erdacht und etwas Geld investiert. Was wurde neu gemacht?
- EIN großer Stelltrafo, anstelle von 3 kleinen auf einer Achse
- EIN großer Trenntrafo, anstelle von 2 kleinen bei denen die Verluste gegeneinander beeinflussen
- steckbare Kammrelais mit Sockeln die Schraubverbindungen besitzen
- neue Frontplatte
- Endpunktabschaltung durch Lichtschranken erfasst
Diese fünf Punkte sind maßgeblich ausschlaggebend für den Um-Bau. Legen wir los.
Im Link eine gepackte Datei mit der Endung 7ZIP. Zu entpacken über das gleichnamige kostenlose Programm.
In dem Paket befinden sich u.a. Dateien aus dem Platinenerstellprogramm TARGET3000!. Dieses ist auch kostenlos erhältlich.
Für die bessere Übersicht alle Versionen auf einen Klick.
Trenntrafo Version 1,
Trenntrafo Version 2,
Trenntrafo Version 3,
Trenntrafo Version 4,
Trenntrafo Version 5
Januar 2021
Die fünfte Version war zweckdienlich, aber zu kompliziert. Damals noch mit einem Ausstattungsmerkmal,
was eher durch ein konstruktionsbedingtes Problem mit sich kam. Die Überwachung ob die durch alle drei Stelltrafos laufende, elektrisch und mechanisch verbundene Welle
einen nederohmigen Kontakt mit dem Gehäuse beitzt. Wäre dem so gewesen, flössen sehr hohe induktive Ströme durch einen Teil der Achse, was neben einem
hohen Strom-Leerlaufverbrauch auch ein funktionelles Problem mit sich bringt. In der neuen Version, mit nur einem Stelltrafo gilt es dieses Problem nicht zu haben. Wenn daher
die Achse des Stelltrafo nur einseitig mit dem Gehäuse ( über das Getriebe ) mit dem Gehäuse verbunden ist, besteht kein Grund zu handeln und eine sicherheitstechnische automatische
Abschaltung einzubauen.
Sehen wir also, was die 6te und hoffentlich letzte Version mit sich bringt. Eine 7te Version würde womöglich neben einem neuen Gehäuse und neben den analogen Anzeigen auch digitale
Anzeigen mit sich bringen.
In diesem Bild, welches aus der Doku der 5ten Version stammt, sieht man sehr gut was ich o.g. meine. Es ist gleichermaßen für alle Ringkerntrafos anzuwenden.
Als erstes wurde Ausschau gehalten nach einem vernünftigen Ringkerntrafo, welcher ein Verhältnis von 1:1 besitzt und für 230V gewickelt wurde. Die Leistung war bisweilen
eher sekundär, da ich mich maßgeblich an dem Preis orientierte. Herausgekommen ist ein kleines Monster aus dem Hause SEDLBAUER. Es ist ein bekannter Hersteller von Trafos
solcher Bauart und wird u.a. von Völkner vertrieben. Da das Preis Leistungsverhältnis stimmte, griff ich zu. Ein 1000 Watt Trenntrafo. Das sollte wohl für die
Hobbyecke mehr als ausreichen. Der Preis am 20.12.2020 bei Völkner war 171,26 Euro. Da ich von meinem Arbeitgeber eine winzige Prämie aus dem laufenden Jahr bekommen habe,
konnte ich mir diesen davon kaufen und brauchte nicht die Haushaltskasse angreifen.
Hier einmal mit einem Buntstift als Größenvergleich.
Diesem Beipackzettel entnimmt man die Verschaltungsmöglichkeit, die einem am sinvollten erscheint. Eine Reihenschaltung der jeweils zwei Wicklungen auf beiden Seiten ist
die Verschaltung der Wahl. So bringe ich 230V hinein, und bekomme 230V raus. Durch die hohe Güte von Ringkerntrafos ist der Eisenverlust kaum ernst zu nehmen. Der Trafo besitzt daher
1:1 die gleiche Wicklungslänge auf beiden Seiten. Einziger Wehrmutstropfen ist jener, das es eine Einschaltstrombegrenzung braucht, da dieser Trafo beim zuschalten
einen sehr hohen Einschaltstrom verursacht, der den normalen B16 Sicherungsautomaten im Verteilerkasten auslösen würde.
Der Stelltrafo ist auch ein Prachtstück. Bei Ebay für 49 Euro über eine Auktion erworben, schafft er genug Reserven. Er packt einen Strom bis 6A bei 220V. Das sind 1320 Watt.
Da wir mit einer Netzspannung von 230V arbeiten, ist die Leistungsabgabe bei der Nennspannung maßgeblich für die beurteilung. Rechnet man nun 1320W / 230V, ergibt sich ein
maximaler Strom vom 5,73A. Da in diesem doch enormen Stromfluss auch der Übergangswiderstand am Kohlerad berücksichtigt werden muss, ist eine Reserve von 320Watt im Sinne der
Entlastung am Kohlerad bei voller Auslastung am Trenntrafo bei 1000Watt wohl eine gute Wahl.
Drei Anschlüsse. Anfang und Ende der Wicklung, sowie der Mittelabgriff durch den Schleiferarm.
Wichtig ist, das dass Kohlerad NIEMALS abhebt und auch nicht vor oder hinter der letzten Wicklung abrutscht. Geschieht letzteres während man z.B. eine Leistung von 800Watt entnimmt,
entsteht ein Abreißfunken. Dieser würde die Wicklung schädigen und verjüngen. Möglicherweise auch das Kohlerad beschädigen. Rollt diese Schadstelle nun über die anderen Wicklungen,
besteht für den Bruchteil einer Sekunde keine volle Kontaktierung. Dieder Übergangswiderstand würde womöglich in einem kleinen Funken enden, der wiederum eine Wicklung schädigt.
Alles vermeidbar, verwendet man den Stelltrafo anständig.
Als Antrieb nutze ich ein möglichst großes Zahnrad. Dieses lag noch herum und wurde genutzt. Mit einem kleinen Ritzel auf der Antriebsseite, ergiebt das
eine recht feinfülige Spannungseinstellung.
Die Rüclseite mit der an der Front montierten Antriebsmechanik.
Hier die mit einfachsten Mitteln hergestellte Antriebsmechanik. Es wurde genommen was da war. Einiges musste etwas angepasst werden, was
aber keine Herausvorderung war.
Ein Motor it angeflanschten Getriebe. Vermutlich sitzt im innern ein zweifaches Planetengrteiebe für eine sehr sehr kraftvolle Untersetzung. Dieser Motor stammt aus
einem Spindelantrieb für RWA Anlagen. RWA - Rauch Wärme Abzug
Stirnseitig habe ich etwas angebaut, was die Nocken aufnehmen wird, welche die Endlageschalter betätigen soll.
Zwischendurch noch ein paar Bilder der Metallbearbeitung an der Tischbohrmaschine.
Hier nocheinmal.
Uuuuund hier noch einmal
Als Endlageschalter nutzte ich der Größe wegen ältere Typen aus DDR Beständen. Einen hatte ich rumliegen, einen zweiten kaufte ich hinzu. Mit einer fix
zusammengeschusterten Relaisschaltung konnte ich die Endanschläge einstellen unter Berücksichtigung des minimalen Nachlaufs des Getriebemotors.
Diese kleine Schaltung ist für die Testzwecke geeignet und wird später mit anderen Relais nachgebaut.
Nachdem ich alles eingebaut habe, bildete ich mir ein...das alles schick ist. Tja, ...
Das mit den Schraubenköpfen als Nocken ist ansich keine schlechte Idee, nur gab es massive Probleme. Da beide Endschalter quasi im gleichen Winkel
auf die Nocken einwirkten, und die Nocken auch noch nahe der Achse standen, war die Differenz beider Nocken SEHR gering. Folgende Skizze zeigt das
Problem.
Hier sieht man, das im innern die Abstände bei gleichbleibenden Winkel niedriger sind als im äußeren Bereich. Also blieb mir für eine angemessene Abschaltung der
Endzustände unter Berücksichtigung gewisser Tolleranzen in der Mechanik nur der äußere Teil des Zahnrades um die Endabschaltungen zu realisieren. Auch bedarf es einer
gewissen Justage, die im innern weesentlich genauer sein muss, als im äußeren Bereich. Macht Sinn...oder ?
Die Idee Lichtschranken zu nutzen ist gut! Vorher muss selbstredend herausgefunden werden wo der beste Punkt zur Abnahme auf dem Zahnrad ist. Ist
dies herausgefunden müssen diese Punkte quasi verortet werden und auf das Platinenlayout übertragen werden. Eine Justage ist kaum möglich, da
mechanisch auch nur gewisse Möglichkeiten bestehen. Trotzdem habe ich einen Prototypen gebaut, welcher auch funktioniert.
Die Rückseite als freie Verdrahtung um die beste Verschaltung herausfinden zu können. Trotz gewisser Probleme, zeigte sich durchaus ein gewisser Erfolg.
Der Erfolg war so groß, das ich mit motiviert fühlte in Target3000! eine richtige Platine anzufertigen. Da sind einige Stunden ins Land gegangen, bis alles so war
wie ich es wollte.
Sicher kein Gesellenstück, aber vorerst auf dem PC vorhanden. Doch wie eine runde Platine herstellen? Der Aufwand und die Möglichkeit, das alles doch wider nicht funktioniert war
mir nichts. Ich habe mich daher in dieser Version dagegen entschieden. Eventuell greife ich diese Idee in der 7ten Version erneut auf.
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