Van popcornmaker naar koffiebrander

Omdat het mij wel aardig lijkt om zelf koffiebonen te branden ben ik op zoek gegaan naar een brander. Goede brander voor thuisgebruik kost +/- 400,-.
Daarom ben ik gaan zoeken naar een alternatief en kwam al snel verschillende projecten tegen op het internet waarbij een popcorn maker wordt omgebouwd naar koffiebrander.
Koffiebonen dienen gebrand te worden volgens een bepaald profiel. Bij een omgebouwde popcorn maker hebben een aantal hobbyisten het e.e.a. zo omgebouwd dat het verwarmingselement en ventilator apart van elkaar te bedienen zijn.
Een project gaat een stukje verder. Met behulp van een micro controller en temperatuur sensor wordt het gewenste profiel aangehouden. Dat project is hier te vinden.

Nou heb ik heel weinig ervaring met elektronica. Maar wel veel interesse en ik zou het graag willen leren. Mijn vorige project is afgerond (rc modelboot van hout) en dit lijkt mij een mooie nieuwe uitdaging. Doel van dit project is om elektronica te leren en begrijpen. Maar natuurlijk ook om de koffie brander werkend en veilig te krijgen.

Het grootste deel van de benodigde onderdelen heb ik afgelopen week via Ebay besteld en verwacht ik begin december te mogen ontvangen.
De popcorn maker heb ik al binnen (specificaties).

Op de Instructables website staat niet beschreven hoe de popcorn maker zelf gemodificeerd moet worden. Wel valt via de gegeven links van de instructie en met zoektermen in google het e.e.a. te vinden. Daar heb ik onder andere geleerd dat diodes gebruikt worden om van wisselspanning, gelijkstroom te maken. De motor van mijn popcorn maker zit gemonteerd op een printplaat met verschillende componenten.

http://www.uploadarchief.net/files/download/2013-11-02%2016.56.12.jpg
http://www.uploadarchief.net/files/download/2013-11-02%2016.56.54.jpg
http://www.uploadarchief.net/files/download/2013-11-02%2016.57.03.jpg

Een foto incl. het verwarmingselement:
http://www.uploadarchief.net/files/download/2013-11-02%2017.01.39.jpg

Ik heb alles op schema gezet om het inzichtelijk te krijgen. Ik herken diodes (zwart met grijze rand), condensatoren (rood en zwarte rechte cilinder). Echter kan ik er niet achter komen wat het zwarte 'grote' component met vrouwelijk zandloperfiguur op de printplaat is. Daarmee bedoel ik het zwarte component op de 2e foto met de aanduiding "600V" Er zitten er twee van op de printplaat. Op de 2e en 3e foto links en rechts van de motor.

De motor is 19V, voeding is 220V, en er zit er schematisch gezien één zwart (voor mij) onbekend component voor en na de motor dus ik vermoed dat het iets te maken heeft met het omzetten van 220V naar 19V. Tevens zitten deze schematisch tussen de 220V voeding en de motor.

Kan iemand mij vertellen wat deze componenten zijn, hoe ze heten eventueel wat ze doen en hoe ze dat doen.
Alleen een term is ook goed, dan kan ik zelf het nodige op internet opzoeken.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op 5 november 2013 20:06:15 (1%)]

zo te zien zijn het spoeltjes. Ze dienen waarschijnlijk voor ontstoring .

Dank Tjans. Ben je bekend met de engelse vertaling? Dan kan ik aan de hand daarvan misschien een gelijkende afbeelding vinden om zeker te zijn van mijn zaak.

Als dit inderdaad een spoel is begrijp ik als ik naar mijn schema kijk namelijk niet hoe de 220V wordt omgezet naar 19V.

Het schema zal ik één deze dagen netjes uit tekenen en online zetten. Hopelijk kan iemand vertellen of dit juist kan zijn.

Afbeelding spoeltjes:

http://image.ec21.com/image/ky175/oimg_GC04552273_CA05612960/RF_Choke.jpg

De motor zit waarschijnlijk op een aftakking van het element. (Is lekker goedkoop)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Spoeltjes : Coils

Mmm ziet er niet echt heel fraai uit met die verbinding naar het motorhuisje. (waarschijnlijk slechts voor onstoren, niet levensgevaarlijk, maar toch).

Ik zou er niet teveel studie aan doen. Neem een 15-19 volt adapter (misschien zelfs 12, nog goedkoper). En gebruik die om de motor aan te sturen, de 230 doe je dan op de verwarmingselementen. De 19 en 230 Volt kan je dan elke met een eigen relais schakelen, veel geavanceerder is als je transistoren (19 volt) en triacs (230) gebruikt om zogenaamd PWM te gebruiken om de snelheid en warmte mooi regelmatig te regelen. Neem hier bijvoorbeeld een arduino controller voor. Ik weet verder niet hoe je koffie bonen brand dus misschien is een arduino vreselijk overkill en heb je genoeg aan een goed 230 volt thermostaatje en een klokje.

[Bericht gewijzigd door K7Jz op 3 november 2013 22:28:07 (11%)]

Bedankt voor je reply K7Jz. Ik ga het tzt in overweging nemen. Voor nu wil ik eerst even weten hoe deze popcorn maker werkt, daarna wil ik uit gaan zoeken hoe ik dit het meest eenvoudig in het systeem zoals aangegeven op de website van Instructables kan integreren.

Ik heb het elektrisch schema van de popcorn popper uit geplozen, zie onderstaand.
A1,A2,A3,A4,A5,A6 representeren een "eiland" op de printplaat
"Thermal unit" representeert de splitsing van aansluitingen op het verwarmingselement.
C1,C2,C3 zijn condensatoren.
D1,D2,D3,D4 zijn diodes
L1,L2 zijn spoelen
Inner en outer heating coils (weergegeven als weerstanden) zitten in het verwarmingselement. (inner heating coil is niet op de foto te zien, loopt van de witte naar de blauwe draad)
Termal fuse en thermostat zitten ook op het verwarmingselement.

Ik kon verder geen geschikte powerplug vinden in het programma dat ik heb gebruikt. Maar het is een stekker met +,- en aarde.

http://www.uploadarchief.net/files/download/schema%20popcorn%20popper%20origineel.jpg

Ik heb begrepen dat diodes maar in één richting stroom door laten. Dus als de bovenste draad de + is, loopt de stoomrichting dan zo?
http://www.uploadarchief.net/files/download/schema%20popcorn%20popper%20origineel%20dc%201.jpg

en andersom zo?
http://www.uploadarchief.net/files/download/schema%20popcorn%20popper%20origineel%20dc%202.jpg

Als bovenstaande waar is, waar en hoe wordt dan de 220V omgezet naar 17V voor de motor(DC17V)?

De motor zit zoals ik reeds zei over een deel van de heater heen via D1...D4. Daar staat dan iets van 17v over.
Da's de normale manier om dit soort apparaten (ook haardrogers) simpel en zo goedkoop mogelijk te maken.

[Bericht gewijzigd door Arco op 4 november 2013 21:46:35 (32%)]

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
maartenbakker

Special Member

Met de verwarmingsspiraal als een soort voorschakelweerstand dus, zogezegd.

Overigens mijn complimenten voor het schema als kunstwerk en om de moeite die je daarin hebt gestopt, maar lezen kan ik het niet :P

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

't Is nog wel leuk bedacht ook. Als dat deel van de spiraal te heet wordt, gaat de motor harder draaien door hogere spanning, en gaat dan extra koelen... ;)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Ik heb even wat moeite gestopt in een nieuw circuitdesignprogrammaatje, excuses voor het lelijke resultaat maar het is iets "leesbaarder"

http://img689.imageshack.us/img689/671/zvi5.png

@Hasselaar, de vier diodes zie je heel vaak als er van wissel- naar gelijkspanning omgezet wordt. Google maar eens er zijn vast leuke youtube filmpjes die het uitleggen. Het heet een diodebrug.

Spoeltjes en condensatoren zijn om de boel wat "uit te smeren" en storingen (op radio bijvoorbeeld) weg te nemen. Verder is het heel eenvoudig een thermostaat en de diodes krijgen maar 17 volt omdat de twee hitte-elementen als spanningsdeler werken.

Twee gelijke weerstanden geeft halve spanning 'in het midden', 950 en 50ohm in serie geeft 5% zeg 12 volt wisselspanning in dit geval, na de diode brug wordt gelijkspanning iets hoger.

@K7Jz, bedankt voor je tip en uitleg. Heb gister een hoop op gezocht en alles wordt een stuk duidelijker, ook waarom de condensatoren er in zitten.
Overigens nog niet waarom er 2 in zitten en waarom deze zoveel verschillen in capaciteit (en een 3e naar de aarde).

Ook ben ik me aan het verdiepen in de Solid State Relais. De S2316S02 wordt aanbevolen / gespecificeerd in de instructie. Ik heb deze al besteld. Maar ik wil er graag meer over weten. Ik weet nu de werking, maar om mijzelf te testen probeer ik uit te vinden of ik een alternatief kan verzinnen. Dat is nog niet gelukt. Weet iemand een goede website waar er wordt uitgelegd op welke specificaties je moet letten en hoe je deze bepaald? Ik zit namelijk met onderstaande vragen. En dat is vast nog maar het begin..

-Hoe bepaal ik de belastingsstroom? en als dit bijvoorbeeld 16A is, mag het relais dan bijvoorbeeld wel 25A zijn maar geen 8A?

-Is de stuurspanning het signaal wat ervoor zorgt dat het relais open en dicht schakelt? En zo ja, waarom wordt dit relais toegepast in dit systeem? In de karakteristieken staat volgens mij een stuurspanning (input?) van 1.2-1.4V, terwijl een arduino bord toch 5V uitstuurd (?)zie schema.

-Is de schakelspanning de spanning die uiteindelijk "open" en "gesloten" wordt gezet? en zo ja, is een hoger gekozen voltage altijd goed? (bijvoorbeeld voor een 230 systeem, een relais dat 600V aan kan?)

Verder heb ik nog wat tijd gestopt in het schema, om het leesbaar te maken (zie onder). Helaas kon ik de diode-brug niet 45 graden kantelen in het gebruikte programma (Tinycad)

http://www.uploadarchief.net/files/download/schema%20popcorn%20popper%20origineel%20%28tinycad%29.jpg

Dat schema kan niet helemaal kloppen...
De + van de diodebrug zit aan Gnd/Randaarde vast. Da's alleen goed voor het testen van de aardlekschakelaar... ;)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Erger nog, dat is helemaal geen diodebrug zo, maar een double balanced mixer. Paar jaar geleden mocht ik de prijsvraag voor de CO stand maken. Toen had ik een graetz brug door een DBM vervangen. Er was 1 goed antwoord. Die gebruik je voor radios, niet voor koffiebranders. Bij jou zit steeds de anode aan de cathode en zo maken ze een ring. Bij het schema van K7js zitten ze zoals het hoort. Twee diodes geleiden de negatieve alternatie en twee bij de positieve. Dat is een dubbelzijdige gelijkrichter of graetz brug.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Bruggelijkrichter

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch
Sonytech

Overleden

Dan zie jij toch echt een ander schema dan ik, @fred101. :)

Bij alle schema's - zelfs de heel kunstzinnige - die hier getekend zijn zie ik steeds een correcte Greatzschakeling.

http://www.uploadarchief.net/files/download/popperdepop_jal.jpg

Dat condensatortje naar "aarde" zal wel niet zo bedoeld zijn: ik denk dat dat condensatortje tussen de min-aansluiting van de motor en de motorbehuizing zit. Die boel zal waarschijnlijk helemaal niet met de net-aarde verbonden zijn.

[Bericht gewijzigd door Sonytech op 7 november 2013 17:06:54 (15%)]

"Verbaas u niet, verwonder u slechts."

Hmm, ik had blijkbaar even een enorme black out.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch
Sonytech

Overleden

Zo gaan ze hem om op de Arduino aansluiten:

http://www.uploadarchief.net/files/download/popcrnmaker_modified.jpg

"Verbaas u niet, verwonder u slechts."

Sonytech, je hebt inderdaad gelijk dat die op de door jou beschreven manier zitten aangesloten (zie onderstaande foto).
Ik had, met mijn beperkte kennis die ik graag uit wil breiden, aangenomen dat dit de aarde zou zijn.
Zou je me willen uitleggen waarom dat op deze wijze is gedaan en hoe dat werkt?
Tevens zou ik graag willen weten welk programma je hebt gebruikt om je schema te maken.

http://www.uploadarchief.net/files/download/2013-11-02%2016.57.03.jpg

Sonytech

Overleden

Zo'n motortje kan je de andere kant op laten lopen door de plus en de min om te draaien. Als dan de behuizing van de motor elektrisch met één van beide verbonden zou zijn dan is dat lastiger om te doen. De behuizing pikt wel de storing op die de collector (de sleepcontacten die de spanning op het draaiende gedeelte overbrengen) veroorzaakt. Om daar geen last van te hebben verbinden ze het motorhuis ergens met de schakeling. Hier hebben ze gekozen voor twee verbindingen: een directe met de plus en via een condenstortje met de min.

Het schema heb ik getekend met sPlan 7.0. Je kan via "Downloads" een demoversie (waarmee je niks kan opslaan en niks kan printen) ervan ophalen en daar vind je nog meer schematekenprogramma's.

@arco hieronder: Op deze foto zie je dat de gele draad uit het netsnoer aan de metalen beker geschroefd zit. Daarin zit ook het verwarmingselement. Het motortje zit zover in de catacomben dat je daar tijdens het gebruik nooit bij zal kunnen komen.

[Bericht gewijzigd door Sonytech op 9 november 2013 15:34:57 (17%)]

"Verbaas u niet, verwonder u slechts."

In dit apparaat komt daarmee wel de netspanning op de motorbehuizing te staan...
De RA aan de motorbehuizing was netter geweest, maar misschien stuit dat op isolatieproblemen in de motor.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com