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Wolfram Heisen

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23.04.2011,
16:59
 

Spannungsversorgung mit Ringkerntrafo (Schaltungstechnik)

Ich habe ein Problem mit dem Aufbau der Spannungsversorgung für meine Schrittmotorsteuerung.

Thomas Kuster

Homepage E-Mail

CH-9400 Rorschach,
23.04.2011,
17:24

@ Wolfram Heisen

Spannungsversorgung mit Ringkerntrafo

Hallo Wolfram Heisen

ja, und jetzt sollen wir zuerst erraten, was das Problem ist ?

Standartmässig vermute ich einen zu hohen Anlaufstrom des Netztrafos. Das lässt sich durch das Vorschalten eines Heissleiters auf der Primärseite des Trafos beheben. Zum Beispiel mit einem 10 Ohm Heissleiter von Epcos... Die Strombelastbarkeit muss dem Trafo angepasst werden und noch besser ist es, den Heissleiter nach einer Verzögerungszeit mit einem Relaiskontakt zu überbrücken.

Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

Wolfram Heisen

E-Mail

23.04.2011,
17:31

@ Wolfram Heisen

Spannungsversorgung mit Ringkerntrafo

» Ich habe ein Problem mit dem Aufbau der Spannungsversorgung für meine
» Schrittmotorsteuerung.



Ich benötige für meine Schrittmotorsteueung zwei Spannungen.
Der Leistungsteil für den Schrittmotor muß mit einer Spannung von 48V bis 120 VDC versorgt werden.
Außerdem benötigt die Elektronik 24VDC.
Ich habe das Netzteil wie in der Grafik ersichtlich aufgebaut. Mit meinem Multimeter habe ich an den Ausgängen die Spannung gemessen. Das Ergebnis war zufredenstellend. 68 VDC und 27 VDC. Dann habe ich die Schrittmotorsteuerung angeschlossen ( ohne Motoren ). Nach dem Einschalten des Ringkerntrafos stieg Rauch auf und die Spannungsregler auf der 24V Seite der Schrittmotorsteuerung wurden zerstörrt.
Kann mir jemand sagen, was ich im Aufbau des Netzteils falsch gemacht habe ??

Wolfram Heisen

E-Mail

23.04.2011,
17:40

@ Thomas Kuster

Spannungsversorgung mit Ringkerntrafo

» Hallo Wolfram Heisen
»
» ja, und jetzt sollen wir zuerst erraten, was das Problem ist ?
»
» Standartmässig vermute ich einen zu hohen Anlaufstrom des Netztrafos. Das
» lässt sich durch das Vorschalten eines Heissleiters auf der Primärseite
» des Trafos beheben. Zum Beispiel mit einem 10 Ohm Heissleiter von Epcos...
» Die Strombelastbarkeit muss dem Trafo angepasst werden und noch besser ist
» es, den Heissleiter nach einer Verzögerungszeit mit einem Relaiskontakt zu
» überbrücken.
»
» Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

Danke Thomas für deine Hilfe.
Ich bin bei der Erstellung meiner Anfrage via Internet noch sehr ungeübt. Eigentlich habe ich den kompletten Schaltunsaufbau und eine Erklärung angehängt.

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
23.04.2011,
17:55

@ Wolfram Heisen

Zuerst mal die Endstufe, U-Regler... etc..

Mit dieser Schaltung hätte ich auch Probleme.

Irgendwas ist mit den 'bis' 120 V nicht ganz klar.
Was meinst damit? --- Vorerst mal:

Was ist das für eine Endstufe, und welches Netzteil - U-Regler?
Du kommst, mal über dem Daumen gepeilt, mit zu hoher Spannung auf den Regler rein.

Die Gleichtrichterschaltung, den Trafo, das alles empfehle
ich, nochmal zu überdenken.
Ist falsch so gemacht, meiner Meinung.

Aber zuerst mal die Endstufe--- der Ausgangsstrom,, etc..
solche Fragen müssen mal geklärt sein.

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
23.04.2011,
18:01

@ Wolfram Heisen

Spannungsversorgung mit Ringkerntrafo

» » Ich habe ein Problem mit dem Aufbau der Spannungsversorgung für meine
» » Schrittmotorsteuerung.
»
»
»
» Ich benötige für meine Schrittmotorsteueung zwei Spannungen.
» Der Leistungsteil für den Schrittmotor muß mit einer Spannung von 48V bis
» 120 VDC versorgt werden.
» Außerdem benötigt die Elektronik 24VDC.
» Ich habe das Netzteil wie in der Grafik ersichtlich aufgebaut. Mit meinem
» Multimeter habe ich an den Ausgängen die Spannung gemessen. Das Ergebnis
» war zufredenstellend. 68 VDC und 27 VDC. Dann habe ich die
» Schrittmotorsteuerung angeschlossen ( ohne Motoren ). Nach dem
» Einschalten des Ringkerntrafos stieg Rauch auf und die Spannungsregler auf
» der 24V Seite der Schrittmotorsteuerung wurden zerstörrt.
» Kann mir jemand sagen, was ich im Aufbau des Netzteils falsch gemacht habe
» ??

Eine Antwort ist erst möglich, wenn Du auch die Skizze der Schaltung des Spannungsregler mitteilst. Erst dann liegt erstmal eine Information vor. :confused:

Was die Einschaltstrombegrenzung betrifft gibt es zwei Elektronik-Minikurse. Dort geht es um kleinere Ringkerntrafo um die 150VA. Für Deine 600 VA gilt das gleiche, einfach durch Umdimensionieren entsprechend anpassen. Mit dem genannnten Leistungs-NTC mit 10 Ohm bist Du eigentlich schon auf der richtigen Spur...

"Einschaltstrombegrenzung für Netzteile mit mittelgrossen Ringkerntrafos"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/onilim.htm

"Einschaltstrombegrenzung für Netzteile mit mittelgrossen Ringkerntrafos, ohne Trafo-Sekundärspannung u.a. für medizinische Anwendung"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/onilim2.htm

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

x y

23.04.2011,
18:09

@ Wolfram Heisen

Spannungsversorgung mit Ringkerntrafo

» Ich benötige für meine Schrittmotorsteueung zwei Spannungen.
» Der Leistungsteil für den Schrittmotor muß mit einer Spannung von 48V bis
» 120 VDC versorgt werden.
» Außerdem benötigt die Elektronik 24VDC.

Vermutlich haben die beiden Teile gemeinsame Masse. Dann klappt das mit Anzapfung des Trafos natürlich nicht. Nimm für die Steuerstufe einen extra Trafo, oder halt eine getrennte Wicklung.

BernhardB(R)

Berlin,
23.04.2011,
18:10
(editiert von BernhardB
am 23.04.2011 um 18:11)


@ Wolfram Heisen

Dumme Frage zum Verständnis

Hi,

dass bei Deiner Schaltung Steuerung und Leistungsteil voneinander vollkommen potentialgetrennt sein müssen, hast Du aber beachtet?
Sonst ist der Rauch durch die Schaltung der Gleichrichter schon vorprogrammiert!

Gruß
Bernhard

Edit: xy war ein paar Sekunden schneller...

Wolfram Heisen

E-Mail

23.04.2011,
19:28

@ geralds

Zuerst mal die Endstufe, U-Regler... etc..

» Mit dieser Schaltung hätte ich auch Probleme.
»
» Irgendwas ist mit den 'bis' 120 V nicht ganz klar.
» Was meinst damit? --- Vorerst mal:
»
» Was ist das für eine Endstufe, und welches Netzteil - U-Regler?
» Du kommst, mal über dem Daumen gepeilt, mit zu hoher Spannung auf den
» Regler rein.
»
» Die Gleichtrichterschaltung, den Trafo, das alles empfehle
» ich, nochmal zu überdenken.
» Ist falsch so gemacht, meiner Meinung.
»
» Aber zuerst mal die Endstufe--- der Ausgangsstrom,, etc..
» solche Fragen müssen mal geklärt sein.
»
» Grüße
» Gerald
» ---

Hallo Gerald,
danke für deine Antwort.
Ich möchte eine Schrittmotorkarte mit diesem Netzteil versorgen. Die Schrittmotorkarte benötigt eine 24VDC Spannung für die Steuerelktronik und eine Spannung für den Motor. Die Spannung für die Motoren kann zwischen 60V bis 120 VDC betragen. Mit dieser Spannung wird der Schrittmotor versorgt. d.h. der Strom wird geregelt und mit steigender Drehzahl die Spannung erhöht.

Die Bauteile, die sich auf der Schrittmotorkarte in Rauch
aufgelöst haben sind die Spannungsregler LM3578.

Wolfram Heisen

E-Mail

23.04.2011,
19:38

@ BernhardB

Dumme Frage zum Verständnis

» Hi,
»
» dass bei Deiner Schaltung Steuerung und Leistungsteil voneinander
» vollkommen potentialgetrennt sein müssen, hast Du aber beachtet?
» Sonst ist der Rauch durch die Schaltung der Gleichrichter schon
» vorprogrammiert!
»
» Gruß
» Bernhard
»
» Edit: xy war ein paar Sekunden schneller...

Hallo Bernhard,
Nein, habe ich nicht bedacht !
Vielen Dank für den Tip !
Also werde ich für die 24V einen extra Transformator vorsehen !

Wolfram Heisen

E-Mail

23.04.2011,
19:41

@ x y

Spannungsversorgung mit Ringkerntrafo

» » Ich benötige für meine Schrittmotorsteueung zwei Spannungen.
» » Der Leistungsteil für den Schrittmotor muß mit einer Spannung von 48V
» bis
» » 120 VDC versorgt werden.
» » Außerdem benötigt die Elektronik 24VDC.
»
» Vermutlich haben die beiden Teile gemeinsame Masse. Dann klappt das mit
» Anzapfung des Trafos natürlich nicht. Nimm für die Steuerstufe einen extra
» Trafo, oder halt eine getrennte Wicklung.


Ja, die haben gemeinsame Masse. OK, ich nehme einen extra Travo für die Steuerstufe. Vielen Dank für deine Antwort !

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
23.04.2011,
20:44
(editiert von geralds
am 23.04.2011 um 20:50)


@ Wolfram Heisen

Zuerst mal die Endstufe, U-Regler... etc..

Hi,

» .... Schrittmotorkarte benötigt eine 24VDC Spannung für die Steuerelktronik und
» eine Spannung für den Motor. Die Spannung für die Motoren kann zwischen 60V
» bis 120 VDC betragen. Mit dieser Spannung wird der Schrittmotor versorgt.

Na und welche Endstufe ist es nun? -- Motortreiber?
ist's diskret mit Leistungstransi oder mit IC's?
Hast SOAR berücksichtigt?

120V ist nicht wenig... je nach Strom eine Menge Watt (ok VA).

» ....
» aufgelöst haben sind die Spannungsregler LM3578.

könnte zu klein dimensioniert sein für die Steuerung..
Was ist das für eine Steuerung, Schaltung ?????


--- Den 2. Trafo zu verwenden, wie die anderen vorschlugen, ist der richtige Aufbau.
hätte ich vorhin auch vorgeschlagen, jedoch waren mir die
Fragen zuerst beantwortet zu bekommen wichtiger ---
Dem entsprechend wären meine Anregungen, Vorschläge angepasst worden...
Einen für die Steuerung, der andere für den Leistungsteil - Last.
Die Sekundären sollten getrennt gleichgerichtet, dann erst zusammengeschaltet werden.

Nur,, nochmals, es kommt auf die notwendige Lieferleistung an -- wie goß deine Last ist.
Dem entsprechend gestaltest die Größe deines Netzteils.

==> 120V ist kein Spielzeug mehr,, eher Leistungselektronik.

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Wolfram Heisen

E-Mail

23.04.2011,
21:42

@ schaerer

Spannungsversorgung mit Ringkerntrafo

» » » Ich habe ein Problem mit dem Aufbau der Spannungsversorgung für meine
» » » Schrittmotorsteuerung.
» »
» »
» »
» » Ich benötige für meine Schrittmotorsteueung zwei Spannungen.
» » Der Leistungsteil für den Schrittmotor muß mit einer Spannung von 48V
» bis
» » 120 VDC versorgt werden.
» » Außerdem benötigt die Elektronik 24VDC.
» » Ich habe das Netzteil wie in der Grafik ersichtlich aufgebaut. Mit
» meinem
» » Multimeter habe ich an den Ausgängen die Spannung gemessen. Das
» Ergebnis
» » war zufredenstellend. 68 VDC und 27 VDC. Dann habe ich die
» » Schrittmotorsteuerung angeschlossen ( ohne Motoren ). Nach dem
» » Einschalten des Ringkerntrafos stieg Rauch auf und die Spannungsregler
» auf
» » der 24V Seite der Schrittmotorsteuerung wurden zerstörrt.
» » Kann mir jemand sagen, was ich im Aufbau des Netzteils falsch gemacht
» habe
» » ??
»
» Eine Antwort ist erst möglich, wenn Du auch die Skizze der Schaltung des
» Spannungsregler mitteilst. Erst dann liegt erstmal eine Information vor.
» :confused:
»
» Was die Einschaltstrombegrenzung betrifft gibt es zwei
» Elektronik-Minikurse. Dort geht es um kleinere Ringkerntrafo um die 150VA.
» Für Deine 600 VA gilt das gleiche, einfach durch Umdimensionieren
» entsprechend anpassen. Mit dem genannnten Leistungs-NTC mit 10 Ohm bist Du
» eigentlich schon auf der richtigen Spur...
»
» "Einschaltstrombegrenzung für Netzteile mit mittelgrossen Ringkerntrafos"
» http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/onilim.htm
»
» "Einschaltstrombegrenzung für Netzteile mit mittelgrossen Ringkerntrafos,
» ohne Trafo-Sekundärspannung u.a. für medizinische Anwendung"
» http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/onilim2.htm

Vielen Dank für deine Ratschläge.
Ich habe einen Teil der Schrittmotorsteuerung als Grafik hochgeladen.( sind sonst 3 DIN A4 Seiten )
Der untere Teil sind nur die Optokoppler die vom PC angesteuert werden. Der obere Teil sind die Anschlüsse die ich mit meiner skizzierten Sromversorgung versorgt habe. Steckerpin 1 u. 2 sind die 24VDC. An Steckerpin 3 u. 4 wird die Motorspannung gelegt. In meinem Fall die ca. 60V.

Danke für deine Tips. Die Einschaltstrombegrenzung werde ich vorsehen, da ab und zu mein Sicherungsautomat beim Einschalten auslöst. Den 10 Ohm Widerstand habe ich eingesetzt, damit sich die sehr großen Kondensatoren nach dem Ausschalten entladen. Widerstand wird sehr heiß !

Ein gesondertes Netzteil für die 24 V werde ich auch einsetzen.
Gruss
Wolfram



schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
23.04.2011,
22:04

@ Wolfram Heisen

Spannungsversorgung mit Ringkerntrafo

» Danke für deine Tips. Die Einschaltstrombegrenzung werde ich vorsehen, da
» ab und zu mein Sicherungsautomat beim Einschalten auslöst.

Okay.

» Den 10 Ohm Widerstand habe ich eingesetzt, damit sich die sehr großen Kondensatoren
» nach dem Ausschalten entladen. Widerstand wird sehr heiß !

Du hast einen 10 kOhm eingesetzt und ob diese Entladung wirklich nötig ist mit dieser hohen Absorbtionsleistung, fragt sich. Was ist Dein Motiv dazu?

Mit 10 Ohm ist etwas anderes gemeint. Der NTC, der nach dem Einschalten durch den Relaiskontakt überbrückt wird. Worum es dabei geht, liest Du in meinen Links. Ob dabei 10 Ohm die richtige Wahl ist, kann ich jetzt auch nicht sagen. Es ist zunächst eine Annäherung...

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Wolfram Heisen

E-Mail

24.04.2011,
16:30

@ schaerer

Spannungsversorgung mit Ringkerntrafo

» » Danke für deine Tips. Die Einschaltstrombegrenzung werde ich vorsehen,
» da
» » ab und zu mein Sicherungsautomat beim Einschalten auslöst.
»
» Okay.
»
» » Den 10 Ohm Widerstand habe ich eingesetzt, damit sich die sehr großen
» Kondensatoren
» » nach dem Ausschalten entladen. Widerstand wird sehr heiß !
»
» Du hast einen 10 kOhm eingesetzt und ob diese Entladung wirklich nötig ist
» mit dieser hohen Absorbtionsleistung, fragt sich. Was ist Dein Motiv dazu?
»
» Mit 10 Ohm ist etwas anderes gemeint. Der NTC, der nach dem Einschalten
» durch den Relaiskontakt überbrückt wird. Worum es dabei geht, liest Du in
» meinen Links. Ob dabei 10 Ohm die richtige Wahl ist, kann ich jetzt auch
» nicht sagen. Es ist zunächst eine Annäherung...

Hallo Thomas,
dein Link zu deinem Fachbericht über NTC und Absicherung ist sehr hilfreich gewesen. Übrigens auch für mich als Nichtfachmann eine sehr verständliche Beschreibung. Ein großes Lob an dich !
Die Suche im Internet nach dem errechneten NTC Widerstand war dann, wie Du schon geschrieben hattest sehr schwierig.
Ich habe dann gestern bei E-Bay ein fertiges Soft-Start-Modul gekauft, dass genauso aufgebaut ist, wie Du es in deinem Fachberich beschrieben hast.
Außerdem habe ich gestern auch ein Schaltnetzteil für die 24VDC gekauft, die dann die Steuerelektronik potentialfrei getrennt vom 60 VDC Ringkerntrafo versorgt.

Den Widerstand parallel zu den beiden 10.000 yF Kondensatoren habe ich aus Sicherheitsgründen eingesetzt.
Wenn ich in Zukunft meinen Schaltschrank vom Netz nehme und ihn dann öffne, möchte ich das die beiden großen Kondensatoren entladen sind.
Vielleich ist es besser anstelle des Widerstandes eine 10 W Kontrollleuchte einzusetzen, die dann die Kondensatoren entladen und gleichzeitig warnt.

Glaubst Du, dass ich an der 60VDC Seite nach all den Vorkehrungen noch mit Spannungsspitzen rechnen muß ?
Es währe Schade, wenn ich noch eine Schrittmotosteuerung zerstören würde. Die 60 VDC gehen an Leistunstransistoren, die für max. 5A ausgelegt sind.
Angegebene Versorgungsspannung (48VDC - 120VDC)

Vielen Dank für deine sehr hilfreichen Ratschläge.

Gruss
Wolfram

Wolfram Heisen

E-Mail

24.04.2011,
17:04

@ geralds

Zuerst mal die Endstufe, U-Regler... etc..

» Hi,
»
» » .... Schrittmotorkarte benötigt eine 24VDC Spannung für die
» Steuerelktronik und
» » eine Spannung für den Motor. Die Spannung für die Motoren kann zwischen
» 60V
» » bis 120 VDC betragen. Mit dieser Spannung wird der Schrittmotor
» versorgt.
»
» Na und welche Endstufe ist es nun? -- Motortreiber?
» ist's diskret mit Leistungstransi oder mit IC's?
» Hast SOAR berücksichtigt?
»
» 120V ist nicht wenig... je nach Strom eine Menge Watt (ok VA).
»
» » ....
» » aufgelöst haben sind die Spannungsregler LM3578.
»
» könnte zu klein dimensioniert sein für die Steuerung..
» Was ist das für eine Steuerung, Schaltung ?????
»
»
» --- Den 2. Trafo zu verwenden, wie die anderen vorschlugen, ist der
» richtige Aufbau.
» hätte ich vorhin auch vorgeschlagen, jedoch waren mir die
» Fragen zuerst beantwortet zu bekommen wichtiger ---
» Dem entsprechend wären meine Anregungen, Vorschläge angepasst worden...
» Einen für die Steuerung, der andere für den Leistungsteil - Last.
» Die Sekundären sollten getrennt gleichgerichtet, dann erst
» zusammengeschaltet werden.
»
» Nur,, nochmals, es kommt auf die notwendige Lieferleistung an -- wie goß
» deine Last ist.
» Dem entsprechend gestaltest die Größe deines Netzteils.
»
» ==> 120V ist kein Spielzeug mehr,, eher Leistungselektronik.
»
» Grüße
» Gerald
» ---

Hallo Gerald,
die Schrittmotorsteuerungen sind von der Fa.Kuhnke.
Die Motren werden via Leistungstransistoren (max. 5A)angesteuert. Die Schrittmotorendstufen wurden für einen
italienischen Kunden entwickelt. 3 Stück dieser Schrittmotorendstufen aus der Vorserie durfte ich behalten. Diese würde ich gern für meine Fräsmaschine nutzen. (x,Y,Z-Achse)
Na Ja meine Stromversorgung war das eigentliche Problem. Jetzt habe ich aus den vielen Ratschägen gelernt.
Gestern habe ich mir einen Softstart gekauft (NTC u. Relay auf einer fertig bestückten Platine) und ein gesondertes 24VDC Netzteil.
Ich denke jetzt sollte es klappen.
Vielen Dank Gerald für deine Unterstützung !

Gruss
Wolfram