Nähmaschinentechnik-Forum

Hallo Viggo

Ja das stimmt, ich hatte die Simulation aus den Beispielen verwendet, da es mir am einfachsten erschien.
Ich habe eben gesehen, daß man die breakdown voltage im Schaltzeichen des Diac noch manuell ändern muß. Einfach Rechtsklick auf das Symbol und dann unter Value2 VK=20 setzen.
In meiner Sim. erscheinen kurze Spikes von 250V und 8µs Breite, die beim Durchbruch des Diac entstehen. Der Spannungsimpuls am Gate des Triac fällt beim Schalten der unteren Halbwelle innerhalb von etwa 3,5ms von 20V auf 0V, beim Schalten der oberen Halbwelle beträgt die Spannung des Impulses 55V und fällt innerhalb 25µs ab. Die Vergrößerung zeigt den Puls der unteren Halbwelle. Ich hatte wirklich noch einen Kondensator vergessen einzuzeichnen aber in der Sim führt er zu Überschwingern an den Schaltflanken, darum habe ich ihn abgeklemmt.
Leider habe ich meinen Anlasser vor längerer Zeit abgegeben, sodaß es mir nicht möglich ist, die Simulationsergebnisse praktisch mit dem DSO zu überprüfen - schade.

Hallo Hajo

Danke für die Antwort und ich sehe, dass Sie auch Probleme mit dem Modell haben. Ich habe auch daran gearbeitet, die Modelle zu ändern, kann sie aber nur unter ganz bestimmten Lastbedingungen richtig zum Laufen bringen. Ich glaube, dass die vorgestellten Modelle, die mit dem Programm geliefert wurden, simpel oder falsch sind und nur unter bestimmten Bedingungen funktionieren und nichts mit realistischen Komponenten zu tun haben.

Wenn ich über Google suche, hatten viele andere auch Probleme mit diesen Modellen. Ich denke also, dass Sie sowohl mit Diac als auch mit Triac in einigen einfachen LTspice-Testschaltungen unter verschiedenen Bedingungen arbeiten müssen, um zu überprüfen, ob sie so funktionieren, wie sie sollten, und dass die Komponenten beispielsweise den richtigen Haltestrom haben und dass die Gate-Spannung niemals über 2 V geht. Andernfalls können Sie den Ergebnissen von LTspice nicht vertrauen.

Als ich vor 20 Jahren LTspice benutzte, war das nur mit linearen Komponenten und dann hatten die Modelle weniger Probleme.

Gruß Viggo

Hallo Viggo

Habe nach anderen Triac Modellen gesucht und mit diesem scheint die Simulation plausibler zu sein. und noch das Modell:

*SRC=L6004L8;L6004L8;TRIACS;TECCOR;600V 4A
*SYM=TRIAC
.SUBCKT L6004L8 1 2 3
* TERMINALS: MT2 G MT1
QN1 5 4 3 NOUT OFF
QN2 11 6 7 NOUT OFF
QP1 6 11 3 POUT OFF
QP2 4 5 7 POUT OFF
DF 4 5 DZ OFF
DR 6 11 DZ OFF
RF 4 6 60MEG
RT2 1 7 0.123
RH 7 6 35
RGP 8 3 60
RG 2 8 29
RS 8 4 6
DN 9 2 DIN OFF
RN 9 3 30.6
GNN 6 7 9 3 83M
GNP 4 5 9 3 0.141
DP 2 10 DIP OFF
RP 10 3 17.8
GP 7 6 10 3 55.9M
.MODEL DIN D (IS=115F)
.MODEL DIP D (IS=115F N=1.19)
.MODEL DZ D (IS=115F N=1.5 IBV=10U BV=600)
.MODEL POUT PNP (IS=115F BF=5 CJE=2.01N TF=76.5U)
.MODEL NOUT NPN (IS=115F BF=20 CJE=2.01N CJC=402P TF=5.1U)
.ENDS

Wenn man die Drossel an die richtige Stelle setzt und den Gatestrom auf das erforderliche Maß reduziert, sieht auch die Gatespannung akzeptabel aus.

Hallo Hajo

Danke für die Information. Sieht so aus, als hätten Sie ein anderes Triac-Modell gefunden, bei dem viel ernsthaftere Arbeit in das Modell geflossen ist. Gate-Wellenformen sehen jetzt realistischer aus. Wie ich sehe, haben Sie das Modell für Diac nicht geändert, und ich werde ihm auch nicht mehr vollständig vertrauen.

Wenn Sie sich das Diagramm ansehen, sollte nicht ein Widerstand an die Motorlast angeschlossen sein?

Es gibt hier auch einige Spice-Direktiven, mit denen ich nicht vertraut bin, also muss ich mich auch ziemlich einarbeiten, bevor ich voll und ganz darauf vertrauen kann, wie LTspice funktioniert.

Gruß Viggo

Hallo Viggo

Soweit ich es beurteilen kann, sollte das Modell des Diac zumindest brauchbar sein. Die Motorlast hat einen induktiven, als auch einen reellen Widerstand.
Im Eingabefenster der Induktivität kann ein serieller Widerstand eingegeben werden, für den im Beispiel 800 Ohm gewählt ist.
Die Induktivität und der Widerstand sind allerdings mehr geschätzt als gemessen, ich weiß nicht, ob diese Werte wirklich stimmen.

Hallo Hajo.

Danke für die Information über den Serienwiderstand der Spule, wo der Widerstand für den Motor gespeichert wurde.

In Bezug auf Diac bin ich nicht ganz zufrieden. Das Problem liegt im Strom- und Spannungsfluss, wenn der Diac wieder abschaltet. Die Zündsequenz, die Sie in der Simulation zeigen, ist einfach genug.

Ich schlage vor, sich diesen Link zum Forum mit Informationen aus dem Jahr 2016 anzusehen. Ich habe in den letzten Tagen auch versucht, dort etwas beizutragen. Das Diac-Modell von Alexander Bordodynov ist deutlich besser, hat aber auch einige Einschränkungen bei der Reproduktion physikalischer Messergebnisse.

https://www.mikrocontroller.net/topic/403520#new

Gruß Viggo

Hallo Viggo

Danke für den Link zu mikrocontroller.net.
Deine praktischen Messungen am Diac kann man mit dem Modell von A. Bordodynow in der Simulation nachvollziehen.
Das DB3 Modell ist offenbar deutlich besser, als das aus den Beispielen. In der Phasenanschnitt Schaltung ändert sich damit allerdings kaum etwas.

Hallo Hajo & alle

Nachdem ich mein elektronisches Einfachst-Pedal hier (https://www.naehmaschinentechnik-forum. ... 5&start=20) im Beitrag Nr. 30 erwähnt hatte, meinte Hajo, ich könnte es hier vorstellen. Dazu sei gleich erwähnt, dass es z.B. bei Amazon mechanische wie elektronische Nähmaschinen-Pedale aus China gibt, die etwa gleich viel oder sogar etwas weniger kosten und auch gut funktionieren (selbst getestet), allenfalls etwas weniger lang leben. Deshalb geht es hier mehr um den Spaß am Selber-Machen-Wollen-Können als ums Sparen.

Mein erster, nur mäßig erfolgreicher Versuch (im selben Gitarrenpedal-Gehäuse) entstand nach einem Bauvorschlag der Zeitschrift Elektor aus dem Jahr 1994, in dem der nicht mehr hergestellte Unijunction-Transistor 2N2646 verwendet wird. Die Maschine (Bernina 530-1) lief damit zwar sehr schön langsam, kam aber nicht auf die volle Drehzahl. Anstatt damit lang herumzuexperimentieren stieß ich auf die an Einfachheit wohl kaum zu unterbietende Lösung mit einem Dimmer- (Phasenanschnitt-) Modul von Conrad, das zwar auch schon eine ganze Weile (fast 20 Jahre!) in meiner Bastelkiste lag, aber noch immer erhältlich und zudem recht preisgünstig ist.

Der Dimmer
besteht aus dem 'Triac-Leistungsregler' von Conrad mit der Bestell-Nr. 1570778 (ca. 7 Euro) und einem Potentiometer von 470 kOhm, das jedoch eine geriffelte und geschlitzte Achse haben muss (siehe Beispielfoto)
- Die Kühlfahne des Moduls ist elektrisch isoliert, es könnte also auch in einem Metallgehäuse befestigt werden. Im ABS-Gehäuse des Proel-Pedals lässt sich das Modul problemlos festschrauben (oder allenfalls sogar kleben)
- Die Verdrahtung ist minimal und anhand des Schemas im Datenblatt von Conrad sehr simpel
- Das Modul ist ohne Kühlmaßnahmen gut für Verbraucher mit einer Leistung bis 200 W

Das Gehäuse
ist ein Gitarren-Pedal Proel GF12L (oder GF12) (unter 50 Euro bei Amazon.de)
- Gehäusematerial ABS, Gehäuseboden Stahl, gummibeschichtet. Für harten Bühnenbetrieb vielleicht nicht genügend stabil, für's Nähzimmer reicht es aber längstens aus
- Die Potentiometer der beiden Typen sind unterschiedlich (20 kOhm bzw. 100 kOhm), was jedoch keine Rolle spielt, da das Potentiometer ohnehin ersetzt werden muss
- 2 Klinkenbuchsen müssen ausgebaut werden
- Feder: Gitarrenpedale federn nicht zurück, der Gitarrist möchte ja seine Wunschlautstärke einstellen können und dann den Fuß für die restliche Pedalerie frei haben. Nähmaschinenpedale müssen aber bei fehlendem Fussdruck zurückfedern. Ich fand in meiner Bastelkiste eine Druckfeder, die recht gut zwischen das Pedal und das eigentliche Gehäuse passte und die nötige Federkraft aufbrachte. Ich befestigte sie mit ein paar kleinen, selbstschneidenden (Blech-) Schrauben, denn nicht fixierte Druckfedern neigen dazu, sich ohne Erlaubnis in die Umgebung zu verflüchtigen
- Das Conrad-Modul benötigt ein Potentiometer von 470 kOhm (oder auch etwas höher). Die Zahnstange des Pedals greift in ein Zahnrad ein, das innen eine Riffelung aufweist, die auf eine geriffelte Poteniometerachse aufgepresst werden kann. Also musste ein Potentiometer her, das nicht nur den richtigen Widerstandswert hat, sondern auch den richtigen Gewindedurchmesser und die passende, geriffelte und geschlitzte Achse. Zum Glück hatte ich vor kurzer Zeit bei Amazon ein Sortiment von Potentiometern geordert, die genau diese Achse haben (https://www.amazon.de/gp/product/B0BBYZ ... =UTF8&th=1).
Mit etwas Suche bei den üblichen Verdächtigen (Conrad hat nix, aber evtl. Völkner, Reichelt, in der Schweiz Pusterla oder Digitec - ohne Anspruch auf Vollständigkeit) lässt sich sicherlich auch etwas Passendes finden. Der Tausch ist kein Problem. Man muss bloß darauf achten, dass die Nullstellung des Potentiometers mit der Nullstellung des Pedals zusammenfällt.

Der Anschluss an die Nähmaschine
An einem Ende des 2-poligen Kabels zur Nähmaschine ist ja der Bernina-spezifische Stecker montiert. Das andere Ende muss irgendwie ins Pedal geführt werden. Soll es eine Steckverbindung sein, dann muss ZWINGEND ans Kabel eine Kupplung (also ein Weibchen/female), ins Pedal ein Einbaustecker (ein Männchen/male). Denn wenn das Kabel an die Maschine und diese ans Netz angeschlossen wird, könnte man sich ansonsten am Pedal-Ende des Kabels einen zumindest unangenehmen, im schlimmsten Fall tödlichen Stromschlag holen. In der ersten Version hatte ich einen 2-poligen Kleingerätestecker (IEC-60320 C8) installiert und für die Verbindung mit der Maschine ein Kabel mit passender Kleingerätekupplung (IEC-60320 C7) und dem Bernina-Stecker am anderen Ende verwendet. Mit dieser Steckverbindung hätte allerdings - mit einem handelsüblichen Standardkabel - das Pedal versehentlich direkt ans Netz angeschlossen werden können, mit mäßig erfreulichen Folgen.
- Deshalb änderte ich das nachträglich in eine kleine, 2-polige Rund-Steckverbindung, die ich von einer LED-Pflanzenlampe geerntet hatte. Der Einbaustecker passte gut in eines der Löcher für die ausgebauten Klinkenbuchsen und wurde mit einer ordentlichen Menge Heißkleber fixiert. Das Loch für die zweite Klinkenbuchse ist mit etwas 2K-Kleber verschlossen.
- Eine weitere, einfache Möglichkeit wäre natürlich, ein Kabel - mit entsprechend stabiler Zugentlastung - direkt ins Pedal zu führen und festzulöten.

Liebe Grüße
robi

Die Fotos
- Potentiometer mit passender Achse
- Ansicht des Pedals schräg seitlich
- Blick auf Anschluss und Feder
- Die Innereien

Hallo robi

Danke für Deinen Beitrag - sehr interessant. Vor allem der Hinweis auf diese Pedale und den Einblick in's Innere, wußte gar nicht, daß die noch hergestellt werden.
Deine Lösung ist für jeden, der nicht alles selber bauen will, bestimmt eine gute Lösung.
Ich hatte vor längerer Zeit neugierigerweise mal so einen günstigen China-Anlasser besorgt, weil mich der innere Aufbau interessierte. Die Dinger tun ihren Zweck, die Frage ist nur, wie lange.
Als Stellglied sind Schiebe Potentiometer vorgesehen, deren Schleiferbahn hauchdünn ist. Wie es bei den Drehpotis ausschaut, weiß ich nicht aber eine so dünne Kohleschicht hat mit Sicherheit eine eng begrenzte Lebensdauer. In jedem Fall hilft ein Tropfen Ballistol auf der Schleiferbahn, die Lebensdauer erheblich zu vergrößern. Falls zugänglich, kann man auch reine Vaseline nehmen. Von WD40, welches manchmal für den Zweck empfohlen wird, kann ich nur abraten.

Hallo Hajo

Danke dir für deine freundlichen Worte!

Wie ich schon schrieb, ist meine Variante unterm Strich teurer als ein China-Pedal - unabhängig davon, ob elektronisch oder mechanisch (die 'Hufeisen'-Pedale sind meines Wissens alle noch mit einem Graphitplättchen-Rheostaten aus der Pfahlbauer-Zeit ausgestattet). Zwei dieser Pedale aus China habe ich hier und kurz getestet - beide funktionieren sehr gut, sowohl die mechanische als auch die elektronische Version.

Dass in der elektronischen Version ein High-End-Schiebepoti eingebaut ist, darfst du bei dem Preis nicht erwarten; über die Lebensdauer des Teils kann man also nur spekulieren. Das gilt aber für meine Variante genau so, denn da ist ein (Dreh-) Poti drin, aus, erraten!, China. Was aber für meine Variante spricht: Ein passendes Drehpoti findest du viel eher als Ersatz als ein elektrisch UND mechanisch passendes Schiebepoti.

Der grösste Vorzug des Gitarrenpedals, abgesehen von der ordentlich guten mechanischen Stabilität, ist für mich der Zahnstangen-Antrieb des Dreh-Potentiometers, denn dadurch war ich alle mechanischen Sorgen los. Naja, fast alle - dass ich eine Rückstellfeder einbauen musste, war nötig, aber ungeplant. Wie es der Zufall wollte, hatte ich in meiner Federkollektion tatsächlich genau eine passende Feder, also kein wirklich grosses Problem.

Zur Schmierung von Potis: Ballistol habe ich noch nie ausprobiert - ein kurzer Abstecher zu Google zeigte mir, dass es fast unzählige Produkte unter dieser Bezeichnung gibt. Magst du nähere Angaben beisteuern, bitte? Von Vaseline wurde in einem andern Forum - es ging ums Schmieren von Schalterkontakten - wegen des tiefen Schmelzpunktes abgeraten, soll auch relativ leicht entzündlich sein (angeblich, ich hab noch nie welches abgefackelt). Und WD40, da geb ich dir Recht, ist gut für die Reinigung verharzter Lager, da es nichts weiter sein soll als Petroleum in der Spraydose. Für Potentiometer jedoch ist es, ausser evtl. für die Reinigung, tatsächlich nicht zu empfehlen (wie übrigens auch 'Kontaktspray', der oft nur kurzzeitig verbessernd wirkt). In einem anderen Forum, das sich mit Modelleisen- und -autorennbahnen beschäftigt, las ich mal von Kontaktverbesserung der Stromleiter durch ATF (Automatic Transmission Fluid), also das Öl, das in Automatikgetrieben verwendet wird - wäre vielleicht mal einen Versuch wert. Ein paar Tropfen davon hab ich zwar hier, aber infolge zahlreicher anderer Prioritäten schläft meine Autorennbahn noch immer den Schlaf Dornröschens; meine nächste Frage zum Thema 'Bernina-Oldtimer' ist nämlich schon in Vorbereitung.

Liebe Grüße
robi