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.
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.
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.
-
Pläne:
Durch Klick auf die Links öffnet sich die entsprechende Grafik. Mit Rechtsklick auf die Grafik kann diese dann gespeichert werden. -
Schaltplan
Platinenlayout
Bestückungsplan
EAGLE-Dateien
Anschlussplan Universalmotor
Anschluss Motor an Platine - Vielen Dank :-)
Teileliste
- Kondensatoren:
- C1,C2: 100µF/63V
- C3,C4: 1µF/35V
- C5: 47µF/35V
- C6: 100µF/35V
- C7: 47nF
- C8,C11: 100nF
- C10: 100nF/230V~
- 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)
-
Horst Ullrich2020-03-17 10:36:19Hallo Herr Zimmermann, schönes Projekt und Danke fürs teilen! Frage: ist es gewollt, dass die eagle-Daten einem älteren Stand (2011) entsprechen? Grüße Horst
-
Mario Zimmermann2020-03-17 11:46:37Hallo Horst, die Dateien sind aus der Zeit als ich das Projekt gemacht habe. Wurden seitdem nicht mehr aktualisiert. Viele Grüße, Mario
-
Mihai2022-02-09 07:44:13Hello, mr. Mario Zimmermann. I want to say that the project is very usefull. I also have a question: can i sell the PCB designed by you, or the assembled kit, is there any license issue? Thank you very much!
-
Mario Zimmermann2022-02-09 08:02:02Not for commercial use. No warranty, no responsibility.
-
-
-
-
Franz Ernhofer2020-03-25 05:49:18Hallo und danke für die Veröffentlichung der Schaltung. Was bewirken die Potis P1 und P2?
-
Mario Zimmermann2020-03-25 06:43:37Hallo Franz, die Funktion von P1 und P2 ist im Datenblatt beschrieben, hat sich mir auch nicht ganz erschlossen. Ich konnte im Betrieb keine spürbaren Veränderungen feststellen und habe sie daher einfach in Mittelstellung belassen. Viele Grüße, Mario
-
-
arturo2020-04-04 19:40:07saludo desde colombia. excelente trabajo gracias por compartirlo
-
Michael2020-04-22 14:57:42Vielen Dank für die Bereitstellung Schaltung nach der ich schon länger gesucht habe. Ich bin mir nur nicht sicher, welche Kondensatoren ich bestellen soll, da auf der Teileliste zu C7;C8;C9 und C11 die Spannungsangabe fehlt. Mit freundlichen Grüßen Micha
-
Mario Zimmermann2020-04-22 15:12:35Hallo Micha,C7, C8, C9 und C11 sind nur kleinspannungsmäßig belastet. Nimm welche, die ins Rastermaß passen.Viele Grüße,Mario
-
-
Mirko2020-07-02 16:18:49Hallo Mario, den C10 geben sie mit C10: 100nF/230V~ an. Auf dem Foto der Platine ist an der Stelle ein µ1k63 also eine Spannungsfestigkeit von 63V. Ich muss gestehen, ich fine auch keinen der RM5 und 250V~ besitzt. Welcher Kondensator wird benötigt? Gruß
-
Mario Zimmermann2020-07-02 16:22:47Hallo Mirko,ich habe bei mir einen C10 mit 63V~Spannungsfestigkeit verwendet und keine Probleme damit. Es können unter bestimmten Bedingungen (sehr langsame Drehzahl) aber tatsächlich bis zu 230V~an C10 anliegen, daher habe ich die Angabe der Spannungsfestigkeit nachträglich korrigiert.Viele Grüße,Mario
-
Mirko2020-07-04 19:18:16Hallo Mario, danke für die schnelle Antwort. Da muss ich mal sehen, was ich da mache. Jedenfalls habe ich keinen 100nF mit 230V~ und Rastermaß 5 gefunden. Gruß Mirko
-
Mario Zimmermann2020-07-04 20:00:19Mit Rastermaß 5 gibt's den auch nicht. Das Platinenlayout passt daher an der Stelle nicht. Funktioniert aber, wenn man die Anchlußbeine des Kondensators passend biegt. Viele Grüße, Mario
-
Sebastian2021-10-03 10:00:30Hallo, vielen dank für die Arbeit, das ist eine wunderbare Sache, dass du dein Wissen hier teilst. Zu dem Kondensator C10 noch eine Frage, ich suche verzweifelt danach. Ich finde keinen solchen, welcher eine Breite von ca. 2,5mm aufweist. Ich habe nur einen mit 5mm Breite finden können, der behakelt sich dabei dann aber mit dem WIderstand R8. Weisst du, wo ich den bekomme, ich finde da rein garnichts... Danke, Sebastian
-
Mario Zimmermann2021-10-03 10:07:08Hallo Sebastian, dass C10 eine Spannungsfestigkeit von 230V habe muss, habe ich erst später festgestellt, da war das Platinenlayout schon fertig. Den gibt es nicht mit Rastermaß 2,5. Das musst du dir mit den Anschlußbeinchen zurechtbiegen. Viele Grüße Mario
-
-
-
-
-
-
Gerd2020-07-09 19:22:10Hallo Mario, Vielen Dank für die komplette Schaltung von der Beschreibung zur Stückliste und der fertig design Leiterplatte. Ohne deine Hilfe hätte ich nie eine Steuerung für meinen Waschmaschinenmotor hin bekommen. Wahrscheinlich wäre er auf dem Müll gelandet.
-
B. Kirchner2020-09-16 09:41:28Vorsicht!!! Das Poti für die Drehzahleinstellung muss Schutzisoliert sein! Es kann Phase an GND anliegen.
-
Didi2020-10-03 22:13:13Hallo liebe Tüftler und Erfinder, Ich würde die Schaltung gerne als Ersatz für die defekte Drehzahlregelung meiner Handbohrmaschine einsetzen. Ist das praktikabel???
-
Mario Zimmermann2020-10-04 07:30:11Hallo Didi, dazu muss der Motor deiner Bohrmaschine die aktuelle Drehzahl per Hall-Generator liefern. Viele Grüße, Mario
-
-
Joe2021-02-06 09:58:16Hallo Mario,bei Ebay gibt es eine fertig aufgebaute Platine, die deiner verdächtig ähnlich sieht (#272xxxxxxxx). Ist das eine Ehrerbietung in Form von Plagiarismus, oder ergibt sich die Ähnlichkeit quasi automatisch aus dem Referenzdesign? LG, Joe
-
Mario Zimmermann2021-02-06 10:24:33Hallo Joe, ja, es gibt schon dreiste Leute. Kann man ja machen, aber man sollte wenigstens um Erlaubnis fragen. Viele Grüße Mario
-
Till2021-03-09 17:08:42Ist doch eigentlich gut für Leute die das nicht selber bauen wollen. ..und niemand hat einen Schaden, oder?
-
Mario Zimmermann2021-03-09 17:58:36Ich habe die Schaltung nicht erfunden, die entspricht dem Datenblatt. Ich habe die Schaltung für meine Bedürfnisse reduziert und das Platinen Layout entworfen. Kein Problem, wenn das jemand produziert und bei eBay verkauft, solange man vorher um Erlaubnis fragt. Ein echtes Problem für mich ist aber, dass die Leute mit ihren Problemen bei mir anfragen, wenn die Schaltung nicht funktioniert.
-
-
-
Helge Eilts2021-02-08 15:38:15Hallo Mario, ich möchte meine alte Drehbank (vor 1970) regeln. Der Motor hat keinen Tachogenerator. Würde es gern mit einem Hallsensor machen. In welchem Bereich liegt das Spg. Signal für den Eingang Gruß Helge
-
Mario Zimmermann2021-02-08 17:09:30Hallo Helge, weiß ich nicht, da musst du wohl ins Datenblatt schauen.
-
-
Lothar2021-05-24 13:47:55Hallo Herr Zimmermann, zunaechst auch von mir vielen Dank, dass Sie das Projekt allen zugaenlich machen. Nun meine Frage: Kann der Tachogenerator ohne weiteres durch einen Hall-Sensor ersetzt werden und welche Anpassungen sind ggf. notwendig? Im Voraus vielen Dank und freundliche Gruesse
-
Mario Zimmermann2021-05-24 13:57:31Hallo Lothar, Der Tacho Generator dürfte ein Hall Sensor sein, müsste funktionieren. Zur Sicherheit bitte das Datenblatt des TDA 1085 anschauen. Viele Grüße Mario
-
-
Michi2021-05-30 16:21:12Gude :) Tolle Seite ! um die offenen Fragen mal zu klären: P2 dient zur Spitzen Strombegrenzung geht auf Pin 3 Motor Current Limit. Safe operation of the motor and triac under all conditions is ensured by limiting the peak current. Ist innen als Spannungsvergleicher beschaltet. ------------------------------------------ P1 dient zum Tachoabgleich wenn man so will ist aber abhängig von R11 (Pin11) Übrigens kann man das anlaufverhalten mit PIN 6 verändern / Beeinflussen :)
-
Erich Schindowski2021-06-22 09:29:11Hallo und vielen Dank für die interessante Schaltung! Ich würde gerne eine defekte Schaltung (Thyristor plus iodenbrücke) ersetzen. Die Rückmeldung von der Motorachse erfolgt allerdings über einen induktiven Schlitzsensor und liefert ein Rechtecksignal mit 10V (18 Impulse pro Umdrehung). Könnte das mit dieser Schaltung auch funktionieren? Herzlichen Dank vorab! viele Grüße Erich
-
Mario Zimmermann2021-06-22 10:08:26Hallo Erich, keine Ahnung. Dazu musst du bitte das Datenblatt studieren. Viele Grüße, Mario
-
-
nick from russia2022-01-21 04:59:15Hallo Mario. Sagen Sie mir, warum ich die Tafel nicht drucken kann? Das Bildformat ist png, und es wird im Editor vergrößert, die Platinendetails passen nicht. Entschuldigung für die deutsche Rede, übersetzt in Google =)
-
Mario Zimmermann2022-01-21 06:19:45Hallo Nick, du musst sicherstellen, dass die Skalierung beim Druck auf 100% gesetzt ist. Hello Nick, please make sure to set the scale to 100% for print.
-
-
Erwin2022-09-12 10:21:36hallo, die Schaltung finde ich sehr gut. Leider bin ich nicht so ausgestattet um mir eine Regelung selber zu bauen. Platine, ätzen usw. Besteht die Möglichkeit eine solche Steuerung, gegen eine entsprechende "Spende" aufgebaut zu erhalten bzw. wenn nicht möglich, eine fertige Platine und die Bauteile? Freue mich sehr über Antwort. Spende mach ich gerne lg. Erwin
-
Mario Zimmermann2022-09-12 10:51:30Hallo Erwin, leider kann ich das nicht übernehmen, echt keine Zeit. Außerdem ist das verwendete IC kaum noch erhältlich. Gruß Mario
-
-
Jozef2022-09-17 13:36:30Good morning sir. Mario Zimmermann. I built a layout according to your design and unfortunately it did not start. Looking for some error, I only found that the TRIAK gateway does not receive the control signal. WHAT could be causing this. I would like a hint. Thank you
-
Mario Zimmermann2022-09-17 16:01:21Sorry, not able to help here because the possibilities are endless. Just check the layout, shortcuts, solder points etc.
-
-
Spenden für Wohltätige2023-03-07 15:53:17Vielen Dank, dass Sie so großartige Informationen geteilt haben. Es ist wirklich hilfreich für mich. Ich suche immer nach qualitativ hochwertigen Inhalten und schließlich habe ich dies in Ihrem Beitrag gefunden.
-
Gebor2023-03-08 13:23:13Guten Tag, Meine Frage: Eignet sich diesen Regler auch für Waschmaschinen-Induktionsmotoren? Gruss Gebor
-
stathis2023-05-16 14:06:03hello. nice work. bt 139 instead of bt 138 is a problem for the universal motor driver?
-
Jorge Parra2023-12-30 01:49:30Hola. Buen día. Soy de México y aquí tenemos 110. Volt de fase a neutro. ¿Me puedes decir que debería de modificar en el diagrama para que funcione a ese voltaje? Gracias.
-
Клевцов2024-01-10 20:24:03Марио благодарю за схему. Коротко и ясно, а все подробности есть в паспорте на микросхему. Отдельная благодарность за чёткую схему и остальные рисунки. В России появилось много подражателей Вашей схеме, но Вы в не конкуренции. Хорошо, что я наткнулся на Вашу публикацию. Будьте здоровы.
-
Volker Conrad2024-05-11 17:05:32Universalmotor Drehzahlregler Hallo Herr Zimmermann, lange gesucht und endlich fündig geworden. Mit dem Platinen Layout habe ich mir Platine(n) fertigen lassen, Top Produkt. Erste Platine fertig bestückt und läuft, unruhiger Lauf mit P1 und P2 beseitigt.TDA´s 1085 bei dem der mit den 40 Räubern zu tun hatte preiswert erworben. Zweite Platine bestücken und hoffentlich wieder freuen weil erfolgreich werde ich nach Pfingsten angehen. Vielen Dank für ihre Veröffentlichungen , so macht das " Basteln" auch einem geduldigen Senior Spaß. Viele Grüße Volker