erstellt 12.01.2017 |
Frequenzrichter |
Was ist ein Frequenzrichter ? |
Ein
Frequenzrichter erzeugt in der Regel aus einer Wechsel oder
Gleichspannung ,eine Wechselspannung mit definierter Frequenz und
Spannung. Benötigt wird es unter anderen dafür, einen Wechsel oder Drehstrom Motor der standardmäßig mit einer festen Wechselspannung und Frequenz läuft und daher nur eine Drehzahl zu Verfügung hat, mit einer Variablen Frequenz zu versorgen um so die Drehzahl individuell anzupassen. Wie funktioniert das nun ? Die Versorgungsspannung die aus Wechsel oder Gleichspannung bestehen kann wird wenn nötig gleichgerichtet, somit steht auf jeden Fall eine Gleichspannung zu Verfügung , mit der dann anschließend mit Hilfe einer Elektronik und einer einstellbarer Frequenz ein elektronischer Schalter , oder bei Drehstrom mindestens drei Elektronische Schalter in einer bestimmten Reihenfolge mit Hilfe von Spulen ein Magnetisches Drehfeld erzeugen. Im Schema unten sieht man einen Kompass der bekanntlich eine Nadel besitzt deren eine Hälfte Nord- und die andere Hälfte Südpol hat. Umgebe ich diese Nadel mit drei Magnete oder besser gesagt drei Spulen mit Eisenkern, und schalte diese in einen bestimmten Reihenfolge Ein und wieder Aus dann ergibt sich ein magnetische Drehfeld und der Kompass Zeiger fängt an sich zu drehen. Dazu muss ich nur die Taster in folgender Reihenfolge kurz schließen. |
S1, dann S2, dann S3 und
wieder vom Anfang S1-S2-S3, je nachdem wie schnell das von statten geht
dreht sich die Kompass Nadel schnell oder langsam, man verändert
somit die Drehzahl.
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Schema Drehfeld |
Um
das nicht immer mit Taster ansteuern zu müssen, , wird ein kleiner
Prozessor programmiert der diese manuelle Tastenfolge elektronisch
erzeugt Mit einer kleinen Schaltung werden drei Transistoren angesteuert , die wiederum drei Spulen mit Spannung versorgen um damit ein Drehfeld zu erzeugen. |
Schaltung |
Zum
Programm |
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'--------------------- Allgemeine Prozessor Konfiguration --------------------- $regfile "m8def.dat" 'Definiert den Atmega als Atmega8 $crystal = 1000000 'Gibt die Quarzfrequenz an in Herz $hwstack = 32 'Default use 32 Hardware reservierte Speicher $swstack = 10 'Default Software resvierung Speicher '------------------------------------------------------------------------------ ' Konfiguration fürs Display Config Lcd = 16 * 2 Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portb.5 , Db5 = Portb.4 , Db6 = Portb.3 , Db7 = Portb.2 , Rs = Portc.1 , E = Portc.0 '------------------------------------------------------------------------------- Ddrd = &B10100011 Portd = &B00011100 Pull Down An Für Interrupt Eingänge Setzen Portb = &B00000001 ' ------------------------Variable deklarieren -------------------------------- Dim Kanal_aa As Byte 'Variable Für Kanal A Drehgeber ' ------------------------ Interrups festlegen -------------------------------- On Int0 Kanal_a ' Interrupt Routine für Interrupt 1 festlegen On Int1 Kanal_b ' Interrupt Routine für Interupt 2 festlegen Mcucr = &B00001110 ' int0 H/L und int1 auf L/H Flanke Gicr = &B11000000 ' Interrupt 0 und 1 einschalten Sreg.7 = 1 ' Interrupts Global freischalten '--------------------------- Voreinstellung ----------------------------------- Kanal_aa = 255 ' Mit langsamer geschwindigkeit anfangen Deflcdchar 1 , 31 , 17 , 16 , 20 , 22 , 31 , 6 , 4 ' replace ? with number (0-7) Deflcdchar 2 , 31 , 17 , 1 , 5 , 13 , 31 , 12 , 5 ' replace ? with number (0-7) '---------------------------- Startbildschirm --------------------------------- Cls Locate 1 , 1 Lcd "Frequenzrichter" Locate 2 , 1 Lcd "Version 1D" '---Test der Leds Portd.0 = 1 ' Led mitte Waitms 400 Portd.1 = 1 ' Led links Waitms 400 Portd.5 = 1 ' Led rechts Waitms 400 Portd.0 = 0 Portd.1 = 0 Portd.5 = 0 '##################################### Programm ############################### Do ' Anfang Hauptprogramm Gosub Anzeige Portd.1 = 1 ' erste Led an Portd.5 = 1 ' dritte led an Portd.0 = 0 ' zweite led aus Waitms Kanal_aa ' pause Portd.1 = 1 ' erste Led an Portd.0 = 0 ' zweite led aus Portd.5 = 0 ' dritte led aus Waitms Kanal_aa Portd.1 = 1 ' erste Led an Portd.0 = 1 ' zweit Led an Portd.5 = 0 ' dritte led aus Waitms Kanal_aa Portd.0 = 1 ' zweit Led an Portd.1 = 0 ' erste Led aus Portd.5 = 0 ' dritte led aus Waitms Kanal_aa Portd.0 = 1 ' zweit Led an Portd.5 = 1 ' dritte led an Portd.1 = 0 ' erste Led aus Waitms Kanal_aa Portd.0 = 0 ' zweit Led aus Portd.1 = 0 ' erste Led aus Portd.5 = 1 ' dritte led an Waitms Kanal_aa Loop ' Ende Hauptprogramm '------------------------- Routine Display anzeigen --------------------------- Anzeige: Portd.7 = 1 ' Unterprogramm Displayanzeige Cls ' Display Löschen Locate 1 , 1 ' Definiert Displayausgabe Zeile 1 Spalte 1 Lcd "A = " ; Kanal_aa ' Displayausgabe der Variable für Kanal A Locate 3 , 1 Lcd Chr(1) Locate 3 , 5 Lcd "langsamer" Locate 4 , 1 Lcd Chr(2) Locate 4 , 5 Lcd "schneller" Waitms 200 Portd.7 = 0 Return ' Unterprogramm Ende und zurück zum Aufruf '--------------------------- Interrupt Routine für Drehgeber-------------------- Kanal_a: If Pind.2 = 0 And Pind.3 = 0 Then Kanal_aa = Kanal_aa - 1 Return '------------------------------------------------------------------------------- Kanal_b: If Pind.2 = 1 And Pind.3 = 1 Then Kanal_aa = Kanal_aa + 1 Return '------------------------------------------------------------------------------- |
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Festplatten Motor |
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Habe versucht einen alten Festplattenmotor, aus einer 5 1/4" Festplatte ans laufen zu bringen, allerdings nur mit mäßigen erfolg, es handelt sich dabei um einen Drehstrom Motor. Er besteht aus drei Spulen mit Mittelanzapfung |
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Der Motor konnte mittels der ganz oben beschriebenen Schaltung mit dem Atmega auch zur Rotation gebracht werden leider aber aber nur ziemlich ruckelig und auch nur relativ langsam, so ein , zwei Umdrehungen in der Sekunde. Bei einer Messung mit dem Oszilloskop konnte dabei festgestellt werden das die Spannung am Drain bei angeschlossenen Motor nicht einmal annähernd auf Null Volt zurück ging. Offensichtlich waren die Transistoren IRF 510 nicht besonders geeignet. Bei kleinen Strömen funktionierte die Schaltung ganz gut, bei zunehmenden Strömen allerdings schalteten sie nicht mehr ganz durch. Da ich nur mit einer Betriebsspannung von 5 V arbeite, der IRF 510 aber mindestens 3,6 Volt benötigt, war es möglicherweise etwas zu wenig. Durch Austausch der Transistoren gegen den Typ URF 640 ( gleiche Pin Anordnung) konnten nun auch größere Ströme gezogen werden. |
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Aktualisiert 04.04.2021 |
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