Draaiveld creeren

Twee spoeltjes is een beetje te weinig voor een draaiveld. Je hebt er toch minimaal drie nodig.

Zo zonder enige context lijkt het eenvoudigste een moderne stepper driver. Dan is het in elk geval stroom geregeld.

Dus een DRV8825 (breakout) of soortgelijks, met iets er aan bij wijze van klok (555, 'Duino)

Op donderdag 22 februari 2024 12:47:24 schreef GJ_:
Twee spoeltjes is een beetje te weinig voor een draaiveld. Je hebt er toch minimaal drie nodig.

Als je ze steeds ompoolt heb je virtueel 4 spoelen. En als je ze gelijktijdig bekrachtigt kun je nog tussenstappen maken waardoor het er virtueel 8 worden.

Kent er iemand dit principe en heeft evt een voorbeeldje?

Google op bipolaire stappenmotor

Ik ben het wel een beetje eens met GJ_ De TS heeft het over een draaiveld. Met twee spoelen kun je wel iets doen door ze op het juiste moment aan en uit te zetten zoals je bij een bipolaire stappen motor doet. Maar een draaiveld wordt het niet. Het wordt een aan uit veld waardoor er schokkende bewegingen ontstaan. Misschien zou je door de spoelen sinusvormig te pwm-en een wat gelijkmatiger beweging kunnen krijgen maar een mooi soepel draaiveld ga je niet krijgen. Daarvoor heb je echt een derde spoeltje nodig. Een driefase draaistroommotor kan ook op twee fasen draaien. Je bent alleen veel power kwijt en je moet de motor een zetje geven om te gaan draaien.

Mechanisch heb je hetzelfde bij bijvoorbeeld een drie cilinder motor waar de drie cilinders 120 graden van elkaar verschoven staan. Zoals ster- en wankel-motoren bijvoorbeeld. Die lopen heel erg mooi. De drie cilinder motor van bijvoorbeeld een vw-up is eigenlijk een twee cilinder waarbij de vierde is vervangen door een dood stuk ijzer. Twee cilinders gaan tegelijk op en neer en 1 tegelijk met zijn contra gewicht. Stationair lopen die motoren ook helemaal niet mooi.

Maar twee spoelen kun je iets laten draaien ja. Maar mooi is het niet. En een echt draaiveld zoals je dat bij een drie fase aansluiting hebt wordt het niet.

Op donderdag 22 februari 2024 12:44:41 schreef Erik66:
Hallo allemaal,

Ik heb een unitje welke 2 spoeltjes bevat (100 ohm p/s).

Groetjes, Erik

Wat bedoel je met die (100 ohm p/s)? Is dat p/s per stuk?

Dan vind ik die 100 Ω eigenlijk een beetje vreemde aanduiding van een spoel. Bij een spoel verwacht je eerder een inductie waarde in de eenheid Henry. Als het over de spoelweerstand gaat is 100 Ω ook best wel veel. Veel stroom kun je dan niet laten lopen en een sterk veld kun je dan ook niet opbouwen. Of zijn die spoelen grote klossen met redelijk dikke draad?

Op donderdag 22 februari 2024 15:46:00 schreef Ex-fietser:
Misschien zou je door de spoelen sinusvormig te pwm-en een wat gelijkmatiger beweging kunnen krijgen maar een mooi soepel draaiveld ga je niet krijgen.

Wat bedoel je met sinusvormig PWM'en?
Gewoon sinusvormige spanning er op, en dan 90 graden verschoven, dat moet toch een gelijkmatig draaiveld opleveren?

@Erik66,
Wat voor een spanning denk je nodig te hebben ?
Misschien even een foto plaatsen ?

Op donderdag 22 februari 2024 16:03:20 schreef KlaasZ:
[...]Wat bedoel je met sinusvormig PWM'en?
Gewoon sinusvormige spanning er op, en dan 90 graden verschoven, dat moet toch een gelijkmatig draaiveld opleveren?

Je kunt met een pwm uitgang (dat is dus in principe aan/uit) een knappe sinus maken. Je pwm signaal moet dan getalsmatig de verhouding van een sinus hebben. Dat in principe digitale (tweewaardig dus) signaal moet je dan integreren om een mooie sinus te krijgen. Dat integreren doet in principe de spoel. Op deze manier kun je vanuit een digitale outputpoort van een cpu een analoge sinus naar dat spoeltje sturen. In de cpu kun je dan alle parameters zoals frequentie, amplitude enz. exact bepalen. Je kunt dan eenvoudig optoeren en aftoeren. Je kunt zelfs extreem langzaam draaien.

Om dat een io poort uiteraard geen vermogen kan leveren is er eigenlijk alleen versterker nodig en omdat het een digitaal signaal is kan dat gewoon een dikke tor of mosfet zijn die alleen hard aan en uit hoeft te gaan.

Een gewone sinus zoals jij zegt kan natuurlijk ook. Maar die heb je niet. Die moet je maken. Je begint dan eerst met een regelbare oscillator waarvan je de frequentie in kunt stellen. Daarachter een analoge versterker waarmee je de amplitude weer in kunt stellen. Voor de tweede spoel moet je ook zoiets maken en wel zo dat de fase in de pas loopt met de fase van de eerste oscillator. En een analoge oscillator heeft flinke beperkingen in frequentie bereik. Heel erg langzaam draaien zal niet gaan en heel erg snel evenmin omdat de oscillator dan afslaat.

Best een hele knutsel partij. En absoluut niet eenvoudig. Met een cpu gaan pwm-en is dan echt makkelijker.

De TS heeft nog niet verteld hoe dat draaiveld er uit moet zien en wat hij er mee gaat doen. Je kunt b.v. de netfrequentie als basis nemen voor de eerste spoel. En daaruit een tweede sinus maken die 90 graden verschoven is, dat is toch geen heksentoer.

Met twee spoelen kun je wel iets doen door ze op het juiste moment aan en uit te zetten zoals je bij een bipolaire stappen motor doet. Maar een draaiveld wordt het niet.

Er zijn toch ook genoeg motoren die maar 2 spoelen hebben met een hoofd en een hulpwikkeling en een condensator. Naast de 2 spoelen zit er dan een kooianker, volgens mij moet daar dan ook een draaiveld zijn. Het is meestal wel wat meer elliptisch dan rond maar daar had TS het niet over.

Dat in principe digitale (tweewaardig dus) signaal moet je dan integreren om een mooie sinus te krijgen. Dat integreren doet in principe de spoel.

Ik dacht dan in een frequentie regelaar er geen sinus vormige spanning word gemaakt maar dat uiteindel

En daaruit een tweede sinus maken die 90 graden verschoven is, dat is toch geen heksentoer.

Meeste moderne functie generatoren kunnen dat. Maar het simpelste is gewoon via een condensator.ijk de stroom wel sinus vormig is.

Je begint dan eerst met een regelbare oscillator waarvan je de frequentie in kunt stellen.

Kan dat niet via een DDS chip?

Met een cpu gaan pwm-en is dan echt makkelijker.

Frequentie regelaars doen ook gewoon PWM. Als je de analoge toer gaat dat zit je ook met een lineaire versterker die erg warm word. Of je moet iets met klasse-D versterker gaan doen maar dan ben je toch ook indirect met PWM bezig.

[Bericht gewijzigd door benleentje op donderdag 22 februari 2024 18:25:27 (36%)]

Hier is een tekening waarin je je beetje kunt zien hoe je een sinus kunt maken door te gaan pwm-en.

Het geblokte signaal komt uit je digitale versterker (Dat is overigens wat anders dan een conventionele klasse D versterker.)

Dat geblokte signaal gaat dan eigenlijk rechtstreeks naar de spoel. Die poel maakt hiervan een magneetveld met een sinusvorming verloop.

Die spoel kan de spoel van een luidspreker zijn, of de primaire winding van een transformator. Bij een luidspreker krijg je dan een zuivere pieptoon. Transformatoren worden op deze manier ingezet in frequentie regelaars en bijvoorbeeld converters voor de bij veel mensen ingezette zonnepanelen.

Op audio gebied wordt deze technologie ook veel toegepast. In plaats van 1 sinus kun je dat natuurlijk ook met een heleboel sinussen tegelijk doen. Of te wel met muziek. De digitale audiostream wordt dan in een dsp processor omgebakken naar een pwm stream die via een digitale versterker een luidspreker stuurt. De vervelende ongunstige eigenschappen die een luidspreker altijd heeft kun je dan ook nog even in de dsp processor wegregelen door bepaalde frequenties juist een beetje te versterken en andere te verzwakken. Meneer Fourier kan je hier alles over vertellen denk ik. Op deze manier is mogelijk om hele kleine akoestisch waardeloze prut luidsprekers toch heel goed te laten klinken.

Uit een mobiele telefoon komt tegenwoordig een geluid dat echt heel erg veel beter is dan het geluid dat je vroeger had uit een hele kleine transistor radio. Zelfs stereo is goed hoorbaar uit de wel heel erg kleine speakers van een telefoon. Voor het geluid dat uit een hele kleine mp3 luidspreker box komt had je in de oude tijd een manshoge luidsprekerbox en een zware analoge versterker nodig. En om de batterijen een lang leven te geven zitten daar uitsluitend digitale versterkers in.

Door de komst van cpu's die snel, klein en zuinig genoeg zijn is er ook op audio gebied best wel veel verandert.

Op donderdag 22 februari 2024 16:39:43 schreef KlaasZ:
De TS heeft nog niet verteld hoe dat draaiveld er uit moet zien en wat hij er mee gaat doen. Je kunt b.v. de netfrequentie als basis nemen voor de eerste spoel. En daaruit een tweede sinus maken die 90 graden verschoven is, dat is toch geen heksentoer.

Dat is dan nog steeds geen draaiveld lijkt me.

In een asynchrone enkelfase kooianker motor zitten toch ook maar 2 spoelen. En toch gaat het kooianker daarop draaien. Dat is dan toch ook een draaiveld?

Transformatoren worden op deze manier ingezet in frequentie regelaars

In een frequentie regelaar die direct op 230V op 400V werken zitten verder geen trafo's in de eindtappen. Misschien in een 48V FO dat weet ik niet.

[Bericht gewijzigd door benleentje op donderdag 22 februari 2024 19:48:03 (11%)]

Dat is idd geen draaiveld maar een wisselveld.
In ts zijn stappenmotor liggen de wikkelingen fysiek 90° verschoven.
Als je dan de spanning ook nog eens 90° verschuift zitten we op 180°
waarbij je hoogstens kunt kiezen tussen infase of tegenfase.

In een 1F motor ligt de hulpwikkeling trouwens niet fysiek 90° verschoven.
Daar zorgt enkel de condensator voor een spanningsverschuiving van 90°
Ook is er daar geen draaiveld maar een wisselveld

Dat is idd geen draaiveld maar een wisselveld.

Ik vroeg me al de hele tijd af of iedereen met hetzelfde woord wel hetzelfde veld bedoelt...

Op donderdag 22 februari 2024 19:29:29 schreef Ex-fietser:...Transformatoren worden op deze manier ingezet in frequentie regelaars...

Ik heb zo'n frequentieregelaar nog nooit gezien. En ik ben er toch al wat tegengekomen.

Op donderdag 22 februari 2024 19:55:08 schreef Paulinha_B:
[...]
Ik vroeg me al de hele tijd af of iedereen met hetzelfde woord wel hetzelfde veld bedoelt...

Ik ook eigenlijk. Met twee fasen heb je m.i. geen draaiveld.

Dat is idd geen draaiveld maar een wisselveld.

Volgens mij is een draaiveld dat de resulterende krachtvector in een rondje draai of heb ik dat helemaal fout?

Als ik 1 spoel heb dan heb ik ook maar 1 vector die niet kan draaien.
Dat zou ik een wisselveld noem die gaat van links naar rechts op de horizontale as maar meer ook niet.
Als ik 2 spoelen heb dan heb ik 2 vectoren. 1 op de horizontale en 1 op de verticale as en daarmee kan ik prima een resulterende vector maken die draait.

Met 3 spoelen en 3 vectoren gaat dat nog een stuk beter

Het wisselveld van de hoofd- en hulp wikkelingen zorgen samen voor een elliptisch "draaiveld"
Na aanloop met uitgeschakelde hulpwikkeling is er enkel nog een wisselveld

Het wisselveld van de hoofd- en hulp wikkelingen zorgen samen voor een elliptisch "draaiveld"

Dus toch een draaiveld. Bij belaste motor word dat draaiveld minder eliptisch. Meestal blijft de hulpwikkeling actief en ik heb zelf nog nooit gezien dat een hulpwikkeling uitgeschakeld word.

ik heb zelf nog nooit gezien dat een hulpwikkeling uitgeschakeld word.

Dat kan best maar geloof me dat er toch ook wel degelijk centrifugaalschakelaars toegepast worden in 1F motoren en dan is er enkel nog 1 wisselveld

Meestal zijn er bij een centrifugaal schaal er 2 condensator en de schakelaar schakelt enkel de aanloop condensator af. Motoren waarbij de hele hulpwikkeling word uitgeschakeld heb ik zelf nooit mee gewerkt.

Maar dat maakt verder niet uit met 2 actieve spoelen er dus een draaiveld.

Op donderdag 22 februari 2024 20:00:42 schreef GJ_:
Ik ook eigenlijk. Met twee fasen heb je m.i. geen draaiveld.

toch wel. Teken het maar eens uit. Twee vectoren 90 graden t.o.v. elkaar. Stroom per spoel sinusvormig en 90 graden verschoven. De resultante van die twee vectoren vormt een perfect rond draaiveld. Mits de spoelen en de stromen identiek zijn.

Dat het draaiveld in een condensatormotor ellipsvormig is komt doordat de spoelen meestal niet gelijk zijn. En als ze wel gelijk zijn, dan is de stroom door de spoelen niet gelijk als gevolg van de condensator, en de faseverschuiving is niet precies 90 graden.

@Erik66,

Lees dit eens door.

https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/53

Op donderdag 22 februari 2024 20:16:21 schreef OXO:
[...]
Dat kan best maar geloof me dat er toch ook wel degelijk centrifugaalschakelaars toegepast worden in 1F motoren en dan is er enkel nog 1 wisselveld

die bestaan idd. lang geleden dat ik dat nog gezien heb.

Met een tweefazig systeem kan je idd een draaiveld bekomen, maar het is geen efficiënte manier van energiedistributie. (je hebt evenzeer 4 draden nodig..)

[Bericht gewijzigd door kris van damme op donderdag 22 februari 2024 22:47:32 (20%)]