Drehrichtungsänderung eines Elektromotors

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo zusammen!
Ich bastele gerade an einem Projekt, dass mir einiges Kopfzerbrechen bereitet. Kurz zusammengefasst geht es um folgendes:

Ein Gewicht hängt mittels eines Seils an einer Achse, die von einem Elektromotor betrieben wird. Sobald Strom anliegt soll sich das Seil abwickeln und anschließend natürlich wieder aufwickeln (zwischenzeitlich wird der Strom abgeschaltet zur Bearbeitung des Gewichtes). Nun ergeben sich für mich folgende Problemstellungen:

Wie verhindere ich, dass das Gewicht bis zur Achse hochgezogen wird (automatische Endabschaltung), beim nächsten Anliegen von Strom aber wieder (nun natürlich mit umgekehrter Drehrichtung) herabgelassen wird?

Ich vermute, dass es eine akzeptabel einfach Lösung gibt - zumindest hoffe ich darauf :wink:

Vielen Dank für eure Hilfe!

#2

Hallo,

Bis 24 V Motorspannung bin ich gerne bereit zu helfen.
In diesem Fall darfst Du gerne beschreiben, ob wir an dem Gewicht am oberen und unterem Haltepunkt sicher z.B. mittels mechanischen Endlagetastern ( da gibt es viele Ausführungen ) Endlagen ansteuern können.

Soll die Schaltimpulse für auf und ab jeweils manuell oder zeitgesteuert ( automatisch ) eingeleitet werden ?
Welche Spannung und Leistungsaufnahme wären denn für den Motor anzusetzen ?

mfg

nutzlos

#3

Hallo nutzlos - ich hoffe, der Name ist nicht Programm :wink:

Es handelt sich um eine Spannung von 1,5 V - sprich eine herkömmliche AA-Batterie.

Meine Planung ist folgende: Man legt Strom an die Pole an, das Gewicht fährt herunter. Hierbei ist es relativ egal, wo gestoppt wird – der Benutzer kann auch selber anhalten, wie es beliebt – er will schließlich an das Gewicht.

Anschließend soll das Gewicht wieder in die Höhe gezogen werden, zurück ins Gehäuse, um vor einem Zugriff geschützt zu sein. Dies kann entweder durch weiteres Drehen in dieselbe Richtung erfolgen (am Ende des Bandes wird ja wieder aufgewickelt) oder durch gegenläufiges Drehen erfolgen.
Beim nächsten Strom geht das Ganze von vorne los…

Möglichkeit 1: Erstes Stromanlegen: Linksdrehung, zweites Stromanlegen: Rechtsdrehung, drittes Stromanlegen: Linksdrehung, …

Möglichkeit 2: Erster Strom: Linksdrehung, zweiter Strom: Linksdrehung, ebenso bei allen weiteren – bis zum Erreichen eines definierten Endzustands, dann soll die Drehrichtung sich ändern.

Es geht in beiden Fällen darum, dass das Gewicht nicht so weit hochgezogen wird, dass es mit dem Motor kollidiert, das Gewicht aber trotzdem aber beim nächsten Mal wieder herauskommt…

Mit meinen primitiven Elektronik-Kenntnissen komme ich nicht wirklich weiter…

Danke für deine Mühe!!!

#4

Ein kleiner Nachtrag: Ich kann durch eine geeignete Halterung sicherstellen, dass wenigstens die Polarität bei jedem Benutzen identisch ist. Sollte sich auch das abfangen lassen, wäre es natürlich noch besser. Kein System ist idiotensicher…

#5

Hallo !

Und mit einem Schalter „AUF-STOP-AB“ kannst Du es nicht realisieren?

Mit einem Endschalter bei „AUF“,der vom Gewicht betätigt wird und den Motor stoppt.
Dann ist nur noch „AB“ am Schalter möglich.

Das ist schaltungstechnisch einfach zu lösen,zweipoliger Umschalter mit Mittelstellung und Endlagenschalter 1x UM( evtl. 1 x AUS).

MfG
duck313

#6

Hallo Duck313,

vielen Dank für die Anregung! Bei der Realisierung stehe ich aber vor einem Problem:

  • Zum einen möchte ich so wenig offenliegende Teile wie möglich haben (nicht wettergeschützte Stelle),
  • zum anderen besteht die Gefahr, dass jemand das Seil einfach laufen lässt und es sich nach dem vollständigen Abwickeln wieder aufwickelt (bis zum Auslösen des Endschalters). Danach gäbe es keine Möglichkeit mehr, das Gewicht wieder herunterzufahren, da der Endschalter genau diese sperrt.
  • zum dritten soll das System möglichst idiotensicher sein, da mag mancher mit einem Schalter schon überfordert sein.

Ok, allgemeine Weisheit: Es gibt kein idiotensicheres System, Idioten sind zu erfinderisch :wink:

Vielen Dank an den Fahrer des 1934 Belchfire Runabout - war dieser der Auslöser für deinen Nicknamen?

Woodee

#7

Mit 1,5 V. bin ich zeitlich etwas überfordert…
Hallo@ Woodee,

Weil ich dabei bezüglich elektromagnetischer Schalter nicht die geforderte Einfachheit sehen konnte. Für die Suche nach geeigneten Halbleitern hatte ich keine Zeit.

Relais können auch durch Transistoren im Niederspannungsbereich mit geringer Leistung bewerkstelligt werden.

Halbwegs bediensicher kannst Du es schon mal gestalten, indem Du obgleich welchem Deiner genannten Prinzipien die Maxima zwischen oberer und unterer Endlage eingrenzt.

Die Gundidee ist bei disem Gedanken allerdings, das nicht gemessen an der Seillänge absolut zu tief oder zu weit hoch gefahren werden könnte.

Wir kommen also nicht erst in den Bereich, an dem die Haspel das Zugseilende wider bei gleichlaufender Drehrichtung unbeabsichtigt aufspulen würde, weil das Zugseil gar nicht voll abgespult werden könnte.

Eine relative Sicherheit würde die Elektromechanik bieten… mechanische und elektronische Sicherung gemeinsam.

mfg

nutzlos

#8

was soll das: 1,5V AA-Batterie?
Hallo,
warum machst Du es nicht manuell??
Bist Du aus Liliput?
Grüße
Thomas

#9

Hallo,
warum machst Du es nicht manuell??
Bist Du aus Liliput?
Grüße
Thomas

Hallo Thomas,

vielen Dank für deinen Beitrag. Ich hatte schon an nutzlos geschrieben, dass die gesamte Konstruktion an einer nicht wettergeschützten Stelle untergebracht ist. Die Umsetzung mittels beweglicher Teile gestaltet sich da schwierig, da hier leicht Feuchtigkeit (z.B. bei Regen) eindringen kann. Darüber hinaus ist der zusätzliche ‚Schwierigkeitsgrad‘ des Betriebs mit einer Batterie schon bewusst gewählt. Das Gewicht befindet sich in einer etwa 75 cm langen Röhre ganz ober, deren Durchmesser ist mit 2 cm eher klein. Da heißt es eine ganze Weile zu kurbeln…

Als Notfalllösung werde ich das aber sicher berücksichtigen.

Danke noch einmal - und einen (sprichwörtlich!) guten Rutsch!

Woodee

#10

Hallo @Woodee,

Anstelle beweglicher Teile hatte ich Dich auch darauf hingewiesen, das die Steuerung zweckmäßig dann schon mal eher mit Transistoren zu realisieren wäre.

Außer beweglichen Mikroschaltern kannst Du eine Endlagenabschaltung auch mit optischen oder kapazitiven Sensoren erreichen.
Als Schutzklasse gegen Berührung / Wasser könntest Du zum Wetterschutz die Elekronik in der Klasse IP 64 - IP 66 auslegen.

Das würde zumindest für alle elektrischen Komponenten gelten, die sich nicht in Gehäusen gegen Witterungseinflüsse schützen ließen.
( Womit wohl am ehesten Motor und Sensorik gemeint sein dürften )

Den Steuerteil an sich mit der Batterie könnte man entweder in einer entsprechend geschützen Box unterbringen, oder ihn in Harz eingießen.
( Ich bevorzuge aber die Box )
Auch Schaltelemente ( Taster / Drehschalter für die Anlagenbedienung ) gäbe es in entsprechenden Schutzklassen.
( Z.B. für die Montage an der Steuerungsbox )

mfg

nutzlos