Elektronik

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Drehzahlregelung für Universalmotoren

Universalmotoren sind Einphasen-Reihenschlußmotoren, die in vielen Haushaltsgeräten (Waschmaschine, Wäschetrockner) zu finden sind. Sie können mit Gleich- oder Wechselstrom betrieben werden und verfügen über einen Tachogenerator, über den die Drehzahl ermittelt werden kann.

Da diese Motoren nicht über eine feste Grunddrehzahl verfügen, würden sie unbelastet bis zum Bersten des Ankers hochdrehen. Eine Drehzahlregelung ist daher zwingend notwendig.

In einfachen Fällen und bei konstanter Last genügt eine Phasenanschnittssteuerung wie dieses Modul von Conrad Elektronik. Ein Dimmer würde auch funktionieren. Bei Lastwechsel wird allerdings nicht nachgeregelt, so dass die Drehzahl bei einer Erhöhung der Belastung sofort einbricht. Für den Einsatz in meiner selbst gebauten Bandsäge ist so eine einfache Phasenanschnittssteuerung also nicht geeignet.

Der Universal Motor Speed Controller TDA1085C von Motorola wurde speziell für den Einsatz dieser Motoren in Waschmaschinen entwickelt. Ich habe die Schaltung im Wesentlichen direkt aus dem Datenblatt übernommen und eine Platine dafür entworfen.

Achtung: Die gesamte Schaltung ist nicht galvanisch vom Netz getrennt! Die entsprechenden VDE-Sicherheitsvorschriften sind einzuhalten. Ich übernehme keinerlei Haftung oder Verantwortung für evtl. entstehende Sach- oder Personenschäden!

Pin 6 des ICs ist für die Ansteuerung von Drehzahlrampen vorgesehen, z.B. um vom Waschgang langsam in den Schleuderbetrieb hochzubeschleunigen. Da ich diese Funktion nicht benötige, habe ich Pin 6 direkt mit Masse verbunden.

Über Pin 5 wird die Drehzahl vorgegeben. Die Schaltung erlaubt hier den Anschluß eines Potentiometers, über den Trimmer P3 kann dann die Maximaldrehzahl festgelegt werden. Wenn man die Drehzahleinstellung über Potentiometer nicht benötigt, wird anstelle des Potentiometers einfach eine Brücke eingesetzt und dann mit P3 die gewünschte Festdrehzahl eingestellt.

Info: R16 muss permanent etwa 3W Leistung verbraten und erwärmt sich entsprechend.

Die gesamte Schaltung findet auf einer einseitigen Leiterplatte mit den Abmessungen 100mm x 50mm Platz. Alle benötigten Bauteile bekommt man für etwa 10-12 Euro bei Reichelt Elektronik.

Hinweis: Ich bekomme immer wieder Anfragen, ob ich die Platine leer oder sogar fertig bestückt verkaufen würde oder ob ich die Anfertigung/Bestückung der Platine übernehmen könnte. Leider kann ich das nicht leisten. Für einen versierten Elektronikbastler ist das eigentlich kein Problem. Es gibt im Internet auch diverse Leiterplattenhersteller, die anhand der EAGLE-Dateien Leiterplatten auch in Einzelstückzahlen fertigen.

Pläne:

Durch Klick auf die Links öffnet sich die entsprechende Grafik. Mit Rechtsklick auf die Grafik kann diese dann gespeichert werden. Beim Ausdruck bitte darauf achten, dass die Auflösung auf 600 dpi eingestellt wird.

Schaltplan

Platinenlayout

Bestückungsplan

EAGLE-Dateien

Teileliste:

Kondensatoren:
C1,C2: 100µF/63V
C3,C4: 1µF/35V
C5: 47µF/35V
C6: 100µF/35V
C7: 47nF
C8,C10,C11: 100nF
C9: 680pF
Dioden:
D1: 1N4007
ICs:
IC1: TDA1085
Trimmer:
P1,P3: 100k
P2: 4k7
Widerstände:
R1,R2: 820k
R3: 2k2
R4: 2k7
R5: 1k
R6: 6k8
R7: 1M
R8: 47k
R9: 68k
R10: 820/1W
R11: 470k
R12: 22k
R13: 120
R14: 100
R15: 220k
R16: 6k8/5W
R17: 270
R18,R19: 0,1/5W
Triacs:
T1: BT138
Sonstiges:
1 Kühlkörper TO-220
1 Anschlussklemme 6polig
1 Anschlussklemme 2polig
optional: Potentiometer 100k lin (Drehzahl)