Batucada
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Meine Gedanken kreisen zurzeit ständig um die Frage, wie ich die Kosten senken kann, wenn ich meinen Dickenhobel trotz der wackeligen Energieversorgung betreiben will. Die ideale Lösung wäre natürlich ein mit edlen Materialien großzügig ausgebautes Stromnetz. Kann man machen – wenn das Taschengeld es zulässt.
Es sind jedoch nicht die Stromkosten, die ins Gewicht fallen. Es sind vielmehr die Beeinträchtigungen des Netzes, die ich selbst verursache, wenn ich den Hobel einschalte. Genau die rufen den Hausbesitzer auf den Plan – und der macht ein böses Gesicht. Ein ganz böses.
Also ist es sinnvoller, den Hebel genau an der Stelle anzusetzen, die den größten Ärger verursacht. Und das ist beim Einschalten das Gehabe eines Reihenschlussmotors – so müsste man die Universalmotoren ihrem Grundprinzip nach eigentlich nennen.
Daraus ist die Idee entstanden, eine Anlaufstrombegrenzung zu entwickeln. Ihr Ziel ist es, den Motor kontrolliert bis zur gewünschten Maximalstromgrenze hochdrehen zu lassen.
Wie soll das funktionieren?
Das Mindeste, was man dazu kennen muss, ist der Strom. Den muss man zunächst einmal messen können. Messen kann man vieles – vorausgesetzt, man verfügt über die passende Sensorik. Also muss ein Stromwandler her.
Nun wäre es natürlich äußerst praktisch, wenn man für jede auf dem Markt befindliche Maschine einfach in den Laden um die Ecke gehen und sich den passenden Stromwandler aus dem Regal nehmen könnte. Da das nicht möglich ist, bleibt letztlich nur eine Lösung: den Stromwandler selbst zu bauen. Ich habe natürlich gut reden und meinen Sparringspartner kurzerhand angepflaumt: „Speedy, mach mal!“ Hier ist das Ergebnis:
Vorbemessung des Stromwandlers für den ASB
Vorgaben
Primärstrom Ip = 25 Aeff
Primärwicklung Np = 5
Ausgangsspannung Us = 2 Veff
Frequenz f = 60 Hz
Ferritkern
Typ TDK B65651W0000R087 P18 × 11
Material N87
Kenndaten des Kerns
Effektiver Kernquerschnitt Ae = 46,7 mm²
Magnetische Weglänge le = 26,6 mm
AL-Wert AL = 3600 nH/N²
Primäre Amperewindungen
Die antreibende magnetische Kraft beträgt
Θ = Np ⋅ Ip
also
Θ = 5 ⋅ 25 = 125 Amperewindungen
Wahl der Sekundärwicklung
Vorgabe: weniger als 100 Windungen, möglichst einfache Handwicklung
gewählt:
Ns = 80
Stromübersetzung
Für einen idealen Stromwandler gilt
Np ⋅ Ip = Ns ⋅ Is
Somit ergibt sich
Is = Np / Ns ⋅ Ip
Is = 5 / 80 ⋅ 24 = 1,563 Aeff
Bürdenwiderstand
gewünscht:
Us = 2 Veff
Nach dem Ohmschen Gesetz
RB = U / I
RB = 2 / 1,5632 = 1,28 Ω
Mittlere Drahtlänge
Mittlere Windungslänge laut Datenblatt
ln = 35,6 mm
Gesamtdrahtlänge
80 ⋅ 35,6 mm = 2,848 m
Wickeldraht
30 AWG CuL (d = 0,255 mm)
Kupferquerschnitt
A = 0,051 mm²
Ergebnis der Vorbemessung:
Ferrit TDK P18×11 N87
Primärwicklung 5 Windungen
Sekundärwicklung 80 Windungen
Wickeldraht 30 AWG CuL
Primärstrom 25 Aeff
Sekundärstrom 1,56 Aeff
Bürde 1,28 Ω
Ausgangsspannung 2 Veff
Es sind jedoch nicht die Stromkosten, die ins Gewicht fallen. Es sind vielmehr die Beeinträchtigungen des Netzes, die ich selbst verursache, wenn ich den Hobel einschalte. Genau die rufen den Hausbesitzer auf den Plan – und der macht ein böses Gesicht. Ein ganz böses.
Also ist es sinnvoller, den Hebel genau an der Stelle anzusetzen, die den größten Ärger verursacht. Und das ist beim Einschalten das Gehabe eines Reihenschlussmotors – so müsste man die Universalmotoren ihrem Grundprinzip nach eigentlich nennen.
Daraus ist die Idee entstanden, eine Anlaufstrombegrenzung zu entwickeln. Ihr Ziel ist es, den Motor kontrolliert bis zur gewünschten Maximalstromgrenze hochdrehen zu lassen.
Wie soll das funktionieren?
Das Mindeste, was man dazu kennen muss, ist der Strom. Den muss man zunächst einmal messen können. Messen kann man vieles – vorausgesetzt, man verfügt über die passende Sensorik. Also muss ein Stromwandler her.
Nun wäre es natürlich äußerst praktisch, wenn man für jede auf dem Markt befindliche Maschine einfach in den Laden um die Ecke gehen und sich den passenden Stromwandler aus dem Regal nehmen könnte. Da das nicht möglich ist, bleibt letztlich nur eine Lösung: den Stromwandler selbst zu bauen. Ich habe natürlich gut reden und meinen Sparringspartner kurzerhand angepflaumt: „Speedy, mach mal!“ Hier ist das Ergebnis:
Vorbemessung des Stromwandlers für den ASB
Vorgaben
Primärstrom Ip = 25 Aeff
Primärwicklung Np = 5
Ausgangsspannung Us = 2 Veff
Frequenz f = 60 Hz
Ferritkern
Typ TDK B65651W0000R087 P18 × 11
Material N87
Kenndaten des Kerns
Effektiver Kernquerschnitt Ae = 46,7 mm²
Magnetische Weglänge le = 26,6 mm
AL-Wert AL = 3600 nH/N²
Primäre Amperewindungen
Die antreibende magnetische Kraft beträgt
Θ = Np ⋅ Ip
also
Θ = 5 ⋅ 25 = 125 Amperewindungen
Wahl der Sekundärwicklung
Vorgabe: weniger als 100 Windungen, möglichst einfache Handwicklung
gewählt:
Ns = 80
Stromübersetzung
Für einen idealen Stromwandler gilt
Np ⋅ Ip = Ns ⋅ Is
Somit ergibt sich
Is = Np / Ns ⋅ Ip
Is = 5 / 80 ⋅ 24 = 1,563 Aeff
Bürdenwiderstand
gewünscht:
Us = 2 Veff
Nach dem Ohmschen Gesetz
RB = U / I
RB = 2 / 1,5632 = 1,28 Ω
Mittlere Drahtlänge
Mittlere Windungslänge laut Datenblatt
ln = 35,6 mm
Gesamtdrahtlänge
80 ⋅ 35,6 mm = 2,848 m
Wickeldraht
30 AWG CuL (d = 0,255 mm)
Kupferquerschnitt
A = 0,051 mm²
Ergebnis der Vorbemessung:
Ferrit TDK P18×11 N87
Primärwicklung 5 Windungen
Sekundärwicklung 80 Windungen
Wickeldraht 30 AWG CuL
Primärstrom 25 Aeff
Sekundärstrom 1,56 Aeff
Bürde 1,28 Ω
Ausgangsspannung 2 Veff
