0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

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Spacy
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0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

Beitrag #2302 von Spacy » Sa 13. Feb 2016, 06:28

Hallo,

hier mal wieder eine kleine triviale Bastelei von mir, ein 2 Punkt Stellantrieb, low cost und von jedem zusammensteckbar.
Grund dafür war, daß ich endlich mal meine Luftzufuhr in den Kessel mit Ausbrandende automatisch abgesperrt haben wollte, damit Holzkohle fürs nächste Anzünden übrigbleibt. Natürlich hätte ich auch wieder alles am HV auseinanderbauen und eine gefederte Rückschlagklappe einbauen können. Aber erstens klaut die mir einen gewissen Anteil am Lüfterdruck und zweitens hatte ich dazu keine Lust. Also hab ich meine Drosselblende am Primärlüfter motorisiert.

Zutaten:

12 V Stromversorgung vom FT/LC Netzteil

1 Stück L 4940 V5 Spannungsregler, 5V, 1,5A, TO-220 0,90 EUR
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICL ... ROVID=2402

1 Relais nach Wahl z.B.
FIN 94.94.3 Relaisfassung für FIN 55.34/32, blau 3,55 Euro
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICL ... ROVID=2402

FIN 55.32.8 230V Industrierelais, 2x UM, 250V/10A 5,80 €
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICL ... ROVID=2402
oder 12V für 4,85 €
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICL ... ROVID=2402


2 Stück Turnigy Servo Tester
http://www.unitedhobbies.com/UNITEDHOBB ... oduct=8296
6 USD pro Stück, d.h. 12 Dollar

Servokabel, bzw zumindest 4 Stecker und eine Buchse
http://www.unitedhobbies.com/UNITEDHOBB ... iPoConfig=
Hier was aussuchen


Außerdem ein Servo, es sollte nach Möglichkeit ein analoges Servo mit Metallgetriebe sein. Durch das harte Umschalten des Servosignals per Relais erzeugen die steilen Signalflanken von digitalen Servos manchmal einen Reset des Servotesters. Mit analogen Servos tritt das prinzipbedingt nicht auf.
Die Servos sind im Vergleich zu käuflichen Belimo Stellantrieben für ihre Größe recht kräftig, jedoch denke ich, man sollte das Servo im Sinne der Dauerhaltbarkeit besser überdimensionieren. Ich denke ein Servo mit um die 5 kg Haltekraft ist für die meisten Anwendungen absolut ausreichend, wahrscheinlich reicht aber auch das kleine unten genannte 1,8 kg Servo.
Die meisten Servos haben einen Drehwinkel von ca 95 Grad.

Modellbauservos haben keine Blockier- oder automatische Abschaltung und dürfen nur mit 5 Volt betrieben werden. Sie sind thermisch nicht besonders belastbar, also nicht an heißen Stellen montieren.
Ein Servo der 10 kg Klasse kann einen Blockierstrom von über 2 Ampere haben und das Lambdacheck - FT Netzteil auf der 12 V Seite mit bis zu 1,9 gemessenen Amp belasten, wobei dieses Netzteil selbst nur ca 2 A liefern kann.
Eine leichtgängige Mechanik ist also anzuraten, außerdem steht das Servo sonst dauernd ein im Bereich der Endstellung ein wenig unter Last.

getestet und ganz gut sind diese hier, die fliege ich in meinen RC-Modellflugzeugen
1,8 kg 5 Dollar analog Servo
http://www.unitedhobbies.com/UNITEDHOBB ... oduct=9392

3,6 kg 13 $ analog Servo
http://www.unitedhobbies.com/UNITEDHOBB ... oduct=8752

größere Servos ungetestet:

6,4 kg 10 Dollar Servo vermutlich analog
http://www.unitedhobbies.com/UNITEDHOBB ... oduct=8777

15kg 11$ analog Servo
http://www.unitedhobbies.com/UNITEDHOBB ... oduct=9617

macht in Summe etwa 26 US Dollar, somit bleibt man beim aktuellen Dollar Kurs von 1,30 unter den magischen 22 EUR Warenwert (Versand zählt nicht zum Warenwert), die man zoll und steuerfrei nach D importieren darf. Bezahlt wird am besten mit PayPal, ich hab bei dem Shop schon ca 130 Bestellungen getätigt, das klappt ganz gut mit denen :)
Wem das Bestellen in Hong Kong zu komisch oder ungewohnt ist, der könnte sich im deutschen Modellbauhandel zu höheren Preisen mit dem notwendigen versorgen.

gesamt Kosten aller Teile ca 35-40 EUR


Wie funktionierts?

Die Teile gemäß Schaltbild verkabeln, vom Relais wird nur das Signal der Servotester zum Servo umgeschaltet, das Relais
fährt in die jeweils eingestellte Stellung, die durch das Poti des Testers justiert werden kann.
Die Schaltung + Servo braucht im Leerlauf ohne Last so gut wie nix, wesentlich weniger als 100 mah an 12V.
Das Relais wird z.B. durch den 12V Schaltausgang fürs Saugzuggebläse der Flammtronik angesteuert.
Man kann auch das Phasenanschnittsignal zum Primärlüfter direkt abgreifen und dann mittels 12 V Relais schalten.

Richtig billig wirds, wenn man zwei oder drei simultan schaltende Stellantriebe braucht, denn man kann bis zu drei Servos an die verwendeten Turnigy Servotester stecken.



Falls jemand Verbesserungsvorschläge hat und insbesondere eine Idee, wie man einfach & auch für Laien umsetzbar einen 0-10 V Eingang mit dem Poti eines Servotesters koppelt, dann immer her damit.

Weiterhin nützlich wäre eine einfache Lösung, wie das Servo bei Stromausfall noch für ein viertel Sekündchen Strom bekommt, um zuzumachen. Ich hatte das mit 2500 Mikrofarad Elkos probiert, da bewegt sich das Servo nur ein Stück.


Man beachte das ausgefeilte Platinenlayout
2punktstellantriebschaltung.jpg

Der montierte Stellantrieb (ist nur ein 08/15 Graupner Kunststoffgetriebeservo, was ich da hatte)




2punktstellantriebmechanik.jpg


2punktstellantriebschaltbild.jpg
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Re: 0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

Beitrag #2303 von Wilhelm » Sa 13. Feb 2016, 06:28

Hallo Spacy,
ich finde Deinen Gedankengang recht interessant.
Wenn das noch über ein Spannungssignal 0-10V laufen würde super.
Gruß Wilhelm

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Re: 0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

Beitrag #2304 von jostmario » Sa 13. Feb 2016, 06:29

Hallo Spacy,

aus welchem Grund sollte über das 0-10V Spannungssignal der Regler angesprochen werden? Bei 2V - Klappe zu bei 5V - Klappe auf?

Gruß
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Re: 0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

Beitrag #2305 von Spacy » Sa 13. Feb 2016, 06:29

Nein. Mit der 0-10 Volt Steuerung wäre das ganze ein stetig regelnder Stellantrieb. So wie die ziemlich teuren Belimos & Co, nur für den Preis von ca 20-25 EUR, denn es fiele ein Servotester und das Relais weg. Damit zwar nicht nützlich für den vorgestellten Anwendungzweck, aber für alle, die einen solchen Antrieb für ihre Luftklappen brauchen, Atmosianer z.B. :laugh:
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Re: 0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

Beitrag #2306 von Spacy » Sa 13. Feb 2016, 06:30

HAbe jetzt endlich mal noch einen dritten Servotester hier und werde ihn am Wochenende
zu meinem Vater schleifen zwecks Umbau auf 0-10 Volt Eingang.
Mal sehen, ob das mit dem Ding überhaupt geht.

Übrigends habe ich festgestellt, daß das Lambdacheck Netzteil bei Stromausfall noch lange genug 12 V liefert, daß das Servo zu gut 2/3 zu fährt. Aber im Moment hab ich keine Lust, da weiter dran rum zu basteln.
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Re: 0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

Beitrag #2307 von Spacy » Sa 13. Feb 2016, 06:32

SO,

am Ende wars erschreckend simpel, man muß sich nur ein wenig mit Elektronik auskennen. Diesen Servotesterumbau habe nicht ich verbrochen, sondern die Ehre gebührt meinem Vater.


Man nehme:

den bereits erwähnten Turnigy Servotester
http://www.hobbyking.com/UNITEDHOBBIES/ ... oduct=8296

den bereits erwähnten L 4940 V5 Spannungsregler, 5V, 1,5A, TO-220 0,90 EUR
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICL ... ROVID=2402
Oder auch einen anderen Spannungsregler, wo 5 V rauskommen.
Für hohe Last ggf. 2 L 4940 V5 Spannungsregler parallel schalten

Widerstand 1/4W, 5%, 10 K-Ohm
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICL ... ROVID=2402
Es sollte schon ein Widerstand kleiner Leistung 1/4 oder 1/3 Watt sein.

außerdem ein Metallgetriebeservo, z.B.
http://www.hobbyking.com/UNITEDHOBBIES/ ... oduct=9617


Material + Versand demnach um die 20 EUR für den kompletten Belimo Ersatz :whistle:

TurnServnah.jpg

der gezeigte PIN unten links muß vollständig von der Platine getrennt werden. Z.B. vorsichtig mit einem scharfen
Federmesser
TurnServ1.jpg

Das Servotester Innenleben (Schrauben auf der Gehäuserückseite lösen, Drehknopf abziehen)
Der 10 K-Ohm Widerstand wird zwischen + Kabel der 0-10V Leitung und dem von der Platine getrennten PIN gelötet, dann mit Schrumpfschlauch oder sonstwie isoliert. Das Poti darf nämlich keine 10 V abbekommen, sondern es läuft mit 5 bis max 6 Volt, der 10 K-Ohm Widerstand senkt die Spannung von 10 auf 5 V ab. Da ein solcher Widerstand ein passives Bauteil ist, ist es egal, wie rum man ihn einlötet.

TurnServ2.jpg

Das Minus der 0-10 V Leitung kommt ans Minus vom Servotester
0-10VServotesterFertig.jpg


Das letzte Bild ist eigentlich selbsterklärend

Funktion:
Servotester auf "manual" stellen.
Mittels Poti kann man nun den Servoweg des Servos einstellen, der Ausschlag kommt auf gut 90 Grad.
Die Servostellung wird nun über die 0-10 V von z.B. der Flammtronik geregelt. Da die Flammtronik erst bei 2 V beginnt (kann man das eigentlich abstellen? ) statt bei 0 V, verliert man hier wohl 1/5 des Servowegs, da muß man ggf. die Hebelmechanik anpassen.
Wenn man wollte, könnte man natürlich auch hier bis zu 3 Servos gleichzeitig stellen lassen.
Auch hier bitte beachten, daß der Blockierstrom eines sehr kräftigen 15 kg Servos durchaus die 2 Ampere überschreiten kann.
Also Mechanik leichtgängig bauen oder Netzteil und Spannungsregler entsprechend auslegen.


An der Flammtronik habe ich das noch nicht testen können, bisher keine Zeit und momentan läuft der Kessel.
Ich werde in den nächsten Tagen nachberichten.

Schade eigentlich, daß ich selber gar keine Verwendung für die Schaltung habe :blink: :lol:
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Re: 0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

Beitrag #2308 von friedrich » Sa 13. Feb 2016, 06:32

Hallo Peter,

schöne Alternative zu den Belimo Stellantrieben.
Leider habe ich auch keine Anwendung (so wie Du) an meinem Kessel.
Aber es macht trotzdem Spaß Deine Lösung anzuschauen.

mfg friedrich
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2000 Ltr. Pufferspeicher
HKS mit Eigenbausteuerung;
autom. Wärmetauscherreinigung;

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Re: 0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

Beitrag #2309 von Skipper Jens » Sa 13. Feb 2016, 06:33

Hallo Peter und Friedrich
Ja das Wort geht nicht muß mann eifach streichen.
Meine Rücklaufanhebung hab ich mittels Siemens
Regler Schubstange und Zahnradübersetzung
realisiert. gesteuert über PID 0-10 Volt. Belimos
waren zu teuer Regler neu 17 Euro ersteigert.
Test mit eigenbaufühler PT100 Silikonkabel, Isolierung
etwas zurückgeschoben, den Sensor in das Kabel
gesteckt und mit Zweikomponentenkleber bis 300"
beständig geklebt und in 6mm CU Rorstück rein
und geklebt. Testlauf und nachjustieren mit Hilfe
vom schnellkocher. läuft top 1 1/4 " es geht doch.
mfg. Martin
Jens Holzvergaser Solarbayer 25E 2k Puffer Flammtr. CO Messung
HKS Brennkammer selbst Düsen selbst Düsenauflage auch
Röhrenkollekt. 8.9 m2 Frischwasserstation

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Re: 0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

Beitrag #2310 von Spacy » Sa 13. Feb 2016, 06:33

Hallo Martin,

hört sich interessant an. Hast du ein paar Bilder und Beschreibung, wie du das gebaut hast und welche Teile genau verwendet wurden?
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Re: 0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

Beitrag #2311 von lambdasonde » Sa 13. Feb 2016, 06:34

Hallo,

ich erinnere mich schwach(Peter).

Du hattest mir mal einen Servo zugesandt und ich hatte das Servo-Signal(ist ein Puls-Pausen-Gemisch mit ganz exakten Zeiten) programmiert.
Da der Prozessor im LC sehr viel mit der Sonde zu tun hat, zuckte der Servo im Sekundentakt.
Dann haben wir das verworfen.
Man müsste einen eigenen kleinen Prozessor für die Servos nehmen.

Gruß

Harald

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Re: 0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

Beitrag #2312 von Spacy » Sa 13. Feb 2016, 06:35

Hallo Harald,

ja, ich hatte dir mal ein Servo zugeschickt und es verhielt sich wohl so, wie du es beschrieben hast. Was Hans Zeidler meint ist, ob das 0-10 Volt Signal vom Lambdacheck/Flammtronik stabil ist, so daß das Servo nicht zuckt.

Ich hab den 0-10 Volt Servotester mal eben an die Flammtronik am Rücklaufanhebung 0-10 V Ausgang angeschlossen.
Hinweis: beim Rücklaufanhebung 0-10 Volt Ausgang ist plus und minus nicht gekennzeichnet, auch nicht in der Anleitung. Wenn man Plus und Minus so an den Stecker schraubt wie bei Primär/Sekundär, dann ist es richtig.

Dann den Rücklaufanhebung 0-10 V Ausgang im Testmenü hoch und runter gestellt. Die Regelung durch den 0-10 V Ausgang funktioniert einwandfrei, aber:
Um eine 0,1 V Spannungsstufe im Testmodus hoch oder runter zu stellen, muß man 3-4 Rasten am Einstellknopf drehen. Bei jeder Spannungsstufe gibt es eine einzigste Raste, bei der das Servo ganz minimal zittert - bei einem Digitalservo piepst es dann vernehmlich, weil DigiServos beim stellen einen Ton von sich geben. Alle anderen Rasten derselben Spannungsstufe sind absolut zitterfrei. Ob das jetzt vom FT-Einstellknopf, dem Ft-Ausgang selbst oder von meinem verwendeten Servotester herrührt, keine Ahnung. Ich habe auch ein Analogservo getestet, gleiches Ergebnis.

Wäre jetzt die Frage, ob das im laufenden Betrieb auch so ist

@Hartmut:
mein Vater hatte zum Spaß auch so einen ATiny programmiert, das ist eigentlich die eleganteste Lösung. Aber das hab ich abgelehnt, weil was man (ich und die restlichen 95 % der Erdbevölkerung) nicht selbst nachbauen oder nachkaufen kann, ist zum basteln am HV nicht so geeignet, denn kaputt gehen kann immer mal was.
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Re: 0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

Beitrag #2314 von jostmario » Sa 13. Feb 2016, 06:38

Hallo Spacy,

hast du das noch in Betrieb würde mich auch interressieren damit könnte ich die Klappe meines Primär und Secundärlüfters Regeln.

Gruß Josty
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Re: 0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

Beitrag #12062 von wjr » Mi 28. Dez 2016, 14:22

Reicht ein Servo mechanisch aus, um die Klappen zu steuern? OATG :-)

Könnte man damit auch ein ESBE-5MG-5-Wege-Ventil antreiben?
Zum einen hat das 270 ° Stellweg. Man müßte also wohl in die Mechanik des Potis eingreifen. Oder eine Segelwinde suchen.
Zum anderen hab' ich keine Ahnung, was die ESBE an Kraft erfordern. Die kg-Angabe auf den Servos sind eigentlich kp fürs Drehmoment auf 1 cm-Hebellänge, richtig?

Ah, hier ist der "korrekte" Stellantrieb:
https://haustechnik-binder.de/de/Heizun ... roschalter
ich wiederhole .... 5 Nm
zum Vergleich Dein Servo: 16 kp*cm ~~ 160 N*cm ~~ 1,6 Nm , also grad mal ein Drittel
Servos der 50kg-Klasse kosten dann auch schon wieder 50 €

Ich suche nach günstigen Stellgliedern für eine RasPI -basierte Regelung.
Ich würde im nächsten Schritt den Servotester durch eine digitale Generierung der Servosignale ersetzen. Dafür gibts Software für einzelne GPIO oder sowas hier
http://www.ebay.de/itm/272265351851
12 x Servo für laue 2,99 - aber halt aus HK

Warum aber nicht gleich eine H-Brücke und das Poti am Raspi über AD auslesen? dann habe ich auch das bekannte Zitterproblem der Servos unter Kontrolle.
Pollin hat hier
http://www.pollin.de/shop/dt/MjI1OTg2OT ... 12_V_.html
einen Schneckengetriebemotor mit 21 Nm Anlaufmoment und 4 Nm Nenndrehmoment. Hat eine durchgehende Welle, so daß man Klappe, Motor und Poti auf eine Achse setzen könnten.
Wäre natürlich schön, wenn es so was fertig gäbe...


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