Frage zu Ventilatortuning (Brushless)

Hallo,

Ich habe einem 120mm Papstlüfter neue Wicklungen verpasst. Die Wicklungen sind im Prinzip wie die alten gewickelt[1], nur halt dickerer Draht und nur 20 Windungen/Pol. Ausserdem habe ich die alte Elektronik leicht verändert nachgebaut, nur an die Leistung angepasst mit 2 BUZ 71A als Endstufentransistoren.

Leider erreicht der Lüfter bei einer Leistungsaufnahme von 80W (10A bei 8V, mehr gibt das Netzteil nicht her) nur eine Drehzahl von

16000/min. Der Lüfter heult dabei zwar schon ganz gut, aber vom Schweben ist er noch ein gutes Stück entfernt.

Ich glaube, dass da noch deutlich mehr Leistung und Wirkungsgrad rauszuholen sind.

Was sollte ich als nächstes verbessern? Den Kunstsoff-Magnetring durch Neodym-Magnete ersetzen? Die Steuerung mit einem µC erweitern, der den Strom gelegentlich (wann am besten?) auch mal ausschaltet?

Gibt es noch irgendwelche Ansätze zu einer Leistungs- oder Wirkungsgradsteigerung?

Matthias

[1] 2 Wicklungen, gemeinsam über alle 4 Pole gewickelt, Wicklungsrichtung wechselt von Pol zu Pol, werden abwechselnd geschaltet

Hallo Matthias,

Matthias Kordell schrieb:

?! [X] send Pix!

Definitiv. Das bringt jedenfalls bei den CD-ROM-Motoren am meisten.

Die Steuerung durch nen Brushless-Controller ersetzen, allerdings hab ich keine Ahnung wie ein 4poler am besten zu beschalten ist.

Aerodynamisch: Einlauflippe - besonders wichtig im (fast-)Stationären Betrieb Ausstoßdüse ("ducted fan")

Gruß, Stefan

Hi,

neue Magnete auf jeden Fall. Und dann einfach warten bis mein Brushless-Lüfter-Controller fertig entwickelt ist :)

Bin mal gespannt ob das so funktioniert wie ich mir das denke. Aber Lüftermotoren als Antrieb zu nutzen finde ich auf jeden Fall eine interessante Sache.

mfg

Oliver Hör

Stefan.Gollwitz tut geschreibselt haben:

Die Schaltung wird mit 2 Spannungen versorgt, einmal +15V für die Steuerung, damit die Transistoren ordentlich niederohmig werden, und einmal die Betriebsspannung für die Spulen.

Anstatt der 2 Spulen und 2 Transistoren ginge auch nur eine Spule mit einer Vollbrücke als Ausgang. Die Ansteuerung wird dann aber ein bischen aufwändiger.

Laufen lassen kann ich ihn zuhause leider nicht, es fehlt mir ein Netzteil mit ausreichend Leistung.

Wenn die Magnete dicht an dicht eingeklebt werden sollen, gehen 20 Magnete der Größe 12mm x 6mm x 2mm rein, jeweils 5 pro Pol. Weil die Neodym-Magnete flacher sind als der Kunststoff-Magnetring muss da noch ein Eisenring dahinter.

Ich vermute, dass die optimale Beschaltung nicht sehr viel anders ist, als die, die ich jetzt habe. Einziger Unterschied ist dann wahrscheinlich ein µC, der den Strom passend ein und ausschaltet.

Ein normaler Brushless-Controller hat damit wahrscheinlich etwas Schwierigkeiten.

Aerodynamisch wird der später auf jeden Fall optimiert, wobei ich noch nicht genau weis, wo der Lüfter dann eingesetzt wird...

Matthias

Oliver Hör tut geschreibselt haben:

Bist du auch so ein Spinner wie ich? ;-) Wie soll dein Lüfter-Controller funktionieren?

Ja, auch unter Wasser könnten Lüfter, wenn man alle Metallteile gut vom Wasser fern hält, interessante Antriebe sein. Lüftermotoren sind einfach, robust und haben ausser den Lagern keine Verschleissteile. Wenn man sich mit denen ein bischen beschäftigt, werden die immer interessanter.

Matthias

Jupp :) Ich werde einen Atmel an den vorhandenen Hall.Sensor hängen. Der µC steuert dann die Phasen an (beschränkt sich ja auf umpolen der einen Wicklung).

Ich denke auch. Lüfter als Rohmaterial gibt es ja reichlich.

mfg

Oliver

Oliver Hör tut geschreibselt haben:

Genau das habe ich auch vor. Wie weit bist du schon? Ich bin gerade dabei die Schaltung um einen ATtiny26 zu erweitern.

Lüfter haben nur im Rückwärtsgang einen bescheidenen Wirkungsgrad, aber man kann sie recht einfach rückwärts laufen lassen: einfach das Sensorsignal invertieren.

Matthias

Hallo Oliver und Matthias,

Ob man nun olle CD-Rom-, Festplatten- oder auch Lüftermotoren für Modellantriebe umwickelt ist letztlich wurscht. Falls Ihr das tatsächlich noch nicht mitbekommen haben solltet, daß das seit Jahren mit großer Vehemenz von vielen Leuten (einschließlich meiner) betrieben wurde, werft doch mal "CD-ROM-Motor" "HIT-Motor" "Streamerlaufwerk", "Ditto", "Schnurzz" als Triggerworte in Google ein.

servus, Patrick

Hallo Patrick ;)

Patrick Kuban schrieb:

Das kann man aber nicht wirklich vergleichen... Geht schon damit los, das Lüfte im Allgemeinen keine 3 Phasen haben ;) Also schon irgndwie Neuland.

- Oliver

Das ist so leider nicht ganz korrekt. Die ganzen Schnurze und Co. haben alle

3 Phasen. Die Lüftermotore normalerweise nur zwei. Dadurch ergibt sich eine komplett andere Ansteuerung. Man kann z.B. das ganze nicht Sensorlos betreiben (jedenfalls wüsste ich gerade nicht wie). Sondern verwendet den eh schon vorhandenen Hall-Sensor.

Die Tatsache das man nur 2 Phasen hat reduziert den Schaltungsaufwand dann auch immerhin um 1/3. Was einen passenden Regler kleiner und leichter werden lassen würde.

mfg

Oliver Hör

ps. Und keine Angst. Einen Streamermotor habe ich selbst schon erfolgreich in meinem Mini-T verbaut :)

Oliver Hör tut geschreibselt haben:

Man könnte die auch einphasig betreiben, man vergrößert so aber den Aufwand für die Ansteuerung ein wenig (Vollbrücke satt 2 einfache Schalttransistoren).

Wenn man dann noch den Hall-Sensor erst über ein XOR-Gatter führt, kann man die Drehrichtung umkehren.

Je nach Ansteuerschaltung evtl. sogar noch weiter, von 6 Endtransistoren auf nur noch 2.

Matthias

Hallo Oliver,

Aha?!

Und wenn man sie doch eh umwickelt, haben sie dann immer noch keine dreie? ;-)

servus, Patrick

der Trick der 3 Phasen ist der reduzierte Aufwand. Man kann mit 6 Fets

6Schaltzustaende an den Phasen erzeugen. Wieviele Fets braucht man bei 2 Phasen um beide phasen jeweils positiv und negativ bestromen zu koennen?

Gruss Sven

Patrick Kuban tut geschreibselt haben:

Mit 3 Phasen wird der nicht aus jeder Position sauber anlaufen, weil der magnetisch 4 Pole hat. Bei ganz kleinen Lüfterchen (

Sven Stöcker tut geschreibselt haben:

Es reicht, wenn die Phasen nur in eine Richtung bestromt werden können, daher reichen 2 Transistoren.

Je nachdem, welche der beiden Transistoren gerade leitet, bekommt man eines dieser beiden Polanordnungen:

N S S S N N N S

Schaltet man beide Transistoren durch, heben sich die Magnetfelder auf.

Die Magnetpole sind etwas asymetrisch, d.h. der Lüfter hat eine Vorzugsrehrichtung, er kann aber auch andersrum laufen.

Matthias

"Sven Stöcker" schrieb:

Kommt drauf an, wie unabhängig man die 2 Phasen schalten muß! Wenn es reicht sie gemeinsam einschalten und umpolen zu können 4 FETS...

Und sehe ich das wirklich richtig das ich 8 FETs für unabhänigen Betrieb der Spulen brauche? Verwirrend ;) Aber die Spulen bei 3 Phasen sind ja auch nicht wirklich unabhängig.

- Oliver

Ich sehe hinsichtlich Wirkungsgrad ( Motorkonstuktion, Magnete sowie der Lufterauslegung ) und LLeistung absolut keine Erfolgsausichten damit ein Modell vernuenftig anzutreiben.

Wenns denn unbedingt Eigenbau oder spottbillig sein soll wuerde ich einen CDR Motor entspechend auslegen, einen BL-REgler selber loeten und einen Impeller aus Sperrholz zusammenkleben. haette dann aber Erfolgsaussichten.

Gruss Sven

Um 2 Phasen aehnlich abhaengig wie 3 Phasen schalten zu koenne braucht man 6 Fets. Sparn kann man nur wenn wirklich jede Phase nur eingeschalten also einen Fet braucht. Man spar aber nur Bauelemente auf Kosten des Geamtwirkungsgrades. PC-Lufter sind sicherlich eher auf kostenguestig als auf hohen Wirkungsgrad ausgelegt. Und dazu kommt dann noch die Auslegung des Rotors auf geringe Stroemungsgeschwindigkeit und der Restdrall wegen des fehlenden Leitschaufeln.

Ich spare da anders:

Nach mehreren Naechten in der Bastelstube und etlichen abgebrannten Bauelementen war gesten Probelauf an 4p2s Konion, Mega16/15/3 in MF480. Da hab ich mindestens 10 EUR gegenueber einen Kontronikregler gespart:-)

Gruss Sven

"Sven Stöcker" schrieb:

Naja, ich denke da geht es mehr um Froscherdrang als um prakischen Einsatz? Einen "simplen" CDR Motor mit billichregler wird man damit weder finanziell noch leistungsmässig überholen können...

- Oliver