Suche elektromechanische Bauteil mit der Funktion eines mechanischen Umschalters

[sucher49]

Hallo,

Frage an die Fachleute

für mein kleines Projekt (Getriebemotorsteuerung) suche ich einen "elektromechanischen" Umschalter / Relais.
Seine "Fähigkeiten" sollten wie folgt sein.
1.)Der Umschalter wird (in seiner ersten Stellung) für eine gewisse Zeit mit 5V Gleichspannung versorgt - der Motor dreht in eine Richtung bis die Endlagenschalter den Strom unterbrechen - eine Zeit später wird die Gleichspannung abgeschaltet.
2.)Stunden später wird die Schaltung erneut mit 5V Gleichspannung versorgt - und nun soll das gesuchte Bauteil / Umschalter / Relais von selbst UMSCHALTEN - der Motor wird nun gegensinnig mit Spannung versorgt / dreht also anders herum - und läuft auch jetzt so lange bis die Endlagenschalter den Strom unterbrechen. Wiederum wird nach kurzer Zeit die Versorgungsspannung für Stunden abgeschaltet.
3.) Der nächste Durchlauf beginnt wieder wie in 1.) beschrieben.

Die Spannungsversorgung erfolgt über ein Netzteil/Schaltnetz 5V / 4A - - welches durch eine gewöhnliche Zeitschaltuhr morgens und abends für je eine viertel Stunde mit Spannung beaufschlagt wird.

Die Schaltung soll einfach und narrensicher sein.
Die Herausforderung ist das zwischendurch die Spannung KOMPLETT abgeschaltet wird - kein Akku benutzt werden soll - und trotzdem ein sicherer Neustart MIT UMSCHALTUNG erfolgt.

Die Frage warum ich das nicht elektronisch (z.B. Atmega) umsetze - dazu mehr falls es das gesuchte Bauteil nicht gibt.

LG Willi

[BMS]

Hallo,
vielleicht bekommt man es mit einem bistabilen Relais hin. Kniffelige Aufgabe ;)
Viele Grüße,
Bernhard

[Peter(TOO)]

Hallo Willi,

Im Prinzip kann man da ein Stromstossrelais nehmen, dessen Spule über einen Elko angesteuert wird.


Die Spannungsversorgung erfolgt über ein Netzteil/Schaltnetz 5V / 4A - - welches durch eine gewöhnliche Zeitschaltuhr morgens und abends für je eine viertel Stunde mit Spannung beaufschlagt wird.

Die Schaltung soll einfach und narrensicher sein.
Genau DA liegt aber der Haken an der Geschichte!
Egal wie du das aufbaust, du misst immer damit rechnen, dass irgendwann einmal ein Impuls verloren geht. Dann ist aber der Hühnerstall über Nacht geöffnet und tagsüber geschlossen.

Das logische Problem liegt darin begründet, dass es keine Information gibt ob es Morgens oder Abends ist. Abends ist es, wenn dein Element auf Tag steht, wenn der Impuls kommt und Morgen ist es, wenn das Element auf Nacht steht.
Bei z.B. einen Stromausfall kann dann ein Impuls verloren gehen oder durch eine Störung kann ein Doppelimpuls entstehen, auch z.B. durch einen Stromausfall von 1-2 Minuten, innerhalb der viertel Stunde!

Vernünftig und auf Dauer sicher geht das nur, wenn man noch eine zusätzliche Information hat.
Die meisten Uhren lassen sich mindestens alle 15 Minuten programmieren. Man könnte also die 2-Drahtleitung beibehalten und die Uhr so programmieren, dass sie Morgens für 15 Minuten einschaltet und Abends für 15 Minuten Ein, 15 Aus und wieder 15 Ein. Mit dem Ersten Impuls verfährt man dann wie von dir beschrieben und steuert den Motor, mit dem zweiten Impuls Abends, vergleicht man dann den gespeicherten Zustand und korrigiert ihn gegebenen Falls. Das kann dann aber Im Fehlerfall 1 Tag dauern, bis wieder alles synchron ist.

Eine andere Möglichkeit wäre noch einfach einen positiven und einen negativen Impuls zu erzeugen, je nachdem in welche Endlage der Motor soll. Dies bedint aber eine Schaltuhr mit 2 unabhängigen Kontakten.

Was soll das Ganze denn wirklich werden?

MfG Peter(TOO)

[wkrug]

Eine Möglichkeit die mir einfällt wäre eine "astronomische Schaltuhr" (https://www.smdv.de/products/51737/Astronomische-Schaltuhr-Astro-Nova-City.html?ref=11&products_model=Q06216&utm_source=billiger&utm_medium=CPC&utm_campaign=Q06216)
Diese hat 2 Kontakte, die man so benutzen könnte, das der eine am Morgen mit dem Sonnenstand schaltet und der andere am Abend.
Natürlich geht das bei so einer Schaltuhr auch über die Uhrzeit.
Mit diesen Kontakten wird dann ein Umschalterelais eingeschaltet, oder eben nicht.
Worauf mit einem Zeitglied ein weiteres Relais anzieht, das den Motor dann einschaltet.
Ich hab so ein Relais für meine Hühnerstall Tageslichtverlängerung benutzt und das funktioniert hervorragend - Jeder Tag wir neu berechnet.

Eine andere Möglichkeit wäre eben ein kleiner Controller:
Die Information, ob die Tür offen, oder zu ist hast Du im Prinzip schon über die Endschalter.
Du brauchst aber, wie Peter schon schreibt eine Zusatzfunktion über die Zeit.
Das könnte man über einen RTC Chip machen, oder eventuell mit einem DCF 77 Empfänger, oder eine Kombo aus beiden.

Beides hat Vor und Nachteile.

Ausserdem wäre dann ein Regensensor möglich, der die Hühner bei Regen am Morgen einfach nicht raus lässt.
Dann könnte man alle 2 bis 3 Stunden die Schaltung wieder aktivieren um zu sehen, ob es schon aufgehört hat zu regnen.

Wenn es tatsächlich um eine Hühnerstalltür geht, wäre auch eine Information über das Datum brauchbar.
Im Sommer ist es halt nun mal länger hell, als im Winter ( Nordhalbkugel ).

Bei einem längeren Stromausfall hast Du natürlich bei beiden Lösungen ein Problem.
Ich würde da die Controller lösung nehmen und diesen dauerhaft bestromen.
Denn mit der Uhren Information könnte man am Abend bei Strom wiederkehr auf jeden Fall die Türe noch mal zu machen.

[sucher49]

Vielen Dank Euch allen für die Tipps und schnellen Antworten.
Somit weis ich das es kein entsprechendes elektro-mechanisches Bauteil für den beschriebenen Zweck gibt - und werde mich für eine elektronische / digitale Lösung entscheiden.
Einen ersten Versuch mit dem Atmega8 hatte ich vor einer Woche schon gemacht - - aber mit der Vorgabe das er zwischen den beiden Schaltzyklen ohne Spannung ist. Hat OHNE Last "scheinbar" funktioniert - MIT Last hatte ich nur Störungen.
ABER JETZT wird es eine neue Schaltung mit dauernder Stromversorgung.
Ich möchte aber nicht mit DCF77 oder sonstigen schwierigen Lösungen arbeiten - - ich tendiere dazu den analogen Komparator zu nutzen der über Zeitschaltuhr und 5V Netzteil die interne Referenzspannung überschreitet und den Atmega8 aus dem Schlaf holt damit er seine Aufgaben erledigt - - hoffe das bekomme ich hin.

Eine Frage hätte ich noch zum Pull-Up Widerstand am RESET Eingang - - ich habe mittlerweile festgestellt das der Atmega dadurch wesentlich störunanfälliger wird - man so aber den Atmega nicht flashen kann. D.h. den Widerstand erst einbauen wenn die Schaltung einwandfrei funktioniert??????????????

Gruß Willi

[wkrug]

Der Pullup gehört da immer rein.
Wenn Du da nen 10k Ohm nimmst und den Pin vom IC direkt zur Buchse des Programmiergerät führst kann der Widerstand auch beim Programmieren drin bleiben.
Manche Leute machen da noch einen 10nF Kondensator gegen Masse rein, damit der Controller beim Einschalten sicher resettet wird.

DCF ist eigentlich nicht so kompliziert, es gibt ja fertige Librarys dafür.
Allerdings braucht der DCF Empfänger wesetlich mehr Strom als der Controller.

Wenn Du eine Schaltuhr mit 2 Ausgängen zum Einschalten des Controllers nimmst, hast Du trotzdem eine unterscheidung zwischen Abend und Morgens.

Ausgang 1 Schaltet Morgens und Abends den Controller ein.
Ausgang 2 Schaltet nur Abends einen Optokoppler ein, der Controller wertet den Fototransistor dieses Optokopplers aus und der Controller weiß wann Abend ist.
Sinnvoll ist Ausgang 2 vor Ausgang 1 einzuschalten, damit der Controller sicher seine Info kriegt.

Ausserdem ist zu bedenken, das der Optokoppler ein 50Hz Rechtecksignal rausgeben wird, wenn er mit Wechselstrom am Eingang angesteuert wird.

[Ceos]

Ich habe da was mit Akku gelesen, könntest du kurz dazu noch ein Update geben wieviel Strom der Motor zieht und wie lang der Motor ca. läuft? Ach ja, und wie kommst du auf die 5V ? :D Ein stabilisieren der Controllerversorgung kann auch gegen Störung helfen, vor allem wenn der Motor läuft.

[sucher49]

Grundsätzlich bin ich noch etwas am überlegen ob
- 6V-Akku mit 78L03 Stabilisierung NUR für den Controller oder
- 12V-Akku (alte Autobatterie) mit normalem 7805 für den Controller
--
Der Motor hat einen kurzfristigen Einschaltstrom von ca 5A und im Betrieb von ca. 2A
Es ist ein Getriebemotor aus einem Akkuschrauber der über eine Spindel eine Hühnerklappe mit 2kg Gewicht bewegt - - -für einen Hub braucht er ca. 70 Sekunden
(Da die Zeitschaltuhr nur 15 -Min-Zeitfenster hat - - kann man in der restlichen Zeit den Akku nachladen)
Ich werde auch von meiner Relais-Lösung abgehen und ein H-Brücken-IC nehmen oder die Brücke mit FETs aufbauen
(folgende ICs hätte ich noch - L293D / L297 /L298 /L6205)

[sucher49]

Hallo Ceos - eine letzte Frage zu meinem Problem,

kann man - NUR FÜR o.a. ZWECK - eine H-Brücke aus 4 Thyristoren TIC116M bauen - wenn jeweils 2 Ports für die Ansteuerung einer Diagonalen genutzt werden???

[wkrug]

kann man - NUR FÜR o.a. ZWECK - eine H-Brücke aus 4 Thyristoren TIC116M bauen - wenn jeweils 2 Ports für die Ansteuerung einer Diagonalen genutzt werden???
Im Prinzip Jein.
Ein Thyristor schaltet wenn er gezündet hat auch ohne Ansteuerung weiter durch.
erst wenn der Strom wieder gegen 0 geht sperr er wieder.

Du muss also ein Bauteil vorsehen, das den Stromfluss irgendwann wieder abschaltet.
Ein FET wäre da eine denkbare Lösung.
Aber dann kannst Du eine Brücke auch gleich direkt mit Feldeffekttransistoren aufbauen.

Wobe belastbare P-Kanal Typen etwas schwerer zu finden sind als N-Kanal FET's.

[sucher49]

Für meinen Zweck müsste das mit den Thyristoren passen

die eine Diagonale wird durch 2 Ports - eventuell mit Treibertransistoren - gezündet und schaltet durch - Motor dreht in die eine Richtung - bis Endlagenschalter den Strom unterbricht - Thyristordiagonale sperrt.
Abends wird die andere Diagonale durch zwei andere Ports gezündet - schaltet durch - Motor dreht in die andere Richtung - bis ebenfall die Endlagenschalter den Strom unterbrechen - Thyristordiagonale sperrt - Motor aus.
Oder mach ich einen Gedankenfehler??

[Peter(TOO)]

kann man - NUR FÜR o.a. ZWECK - eine H-Brücke aus 4 Thyristoren TIC116M bauen - wenn jeweils 2 Ports für die Ansteuerung einer Diagonalen genutzt werden???
Wie schon geschrieben wurde bleibt ein Thyristor durchgesteuert, bis der Strom gegen Null (bzw. der Haltestrom unterschritten wird).
(Man kann einen Thyristor deshalb wunderbar als 1-Bit Speicher benutzen.)

Bei Wechselstrom ist das kein Problem, da hat man in festen Abständen einen Nulldurchgang.
Bei Gleichstrom wird es aufwändig. Man muss den ganzen Strom für eine kurze Zeit am Thyristor vorbei leiten. Im Prinzip könnte man den Thyristor zum Abschalten mit einem FET kurzschliessen, aber der FET muss den vollen Strom vertragen können, bringt also nichts.
Praktisch lädt man meistens einen grösseren Kondensator auf und schaltet diesen mit einem weiteren Thyristor dann parallel zum Ersten. Der Laststrom fliesst dann als Ladestrom durch den Kondensator und klaut dem ersten Thyristor den Strom. Bringt also in deinem Fall keinen Vorteil, nur viel Aufwand.

[wkrug]

Wie schon geschrieben wurde bleibt ein Thyristor durchgesteuert, bis der Strom gegen Null (bzw. der Haltestrom unterschritten wird).
Soweit ich das kapier habe, möchte er das mit den Endschaltern realisieren.
Wenn der Motor also eine Endstellung erreicht öffnet der Endschalter und unterbricht den Stromkreis.
Somit sollte sich der Thyristor löschen.
Wird wohl so funktionieren, ich persönlich würde aber trotzdem ein FET Brücke vorziehen.

[sucher49]

Ja - genau so hatte ich das im Sinn

Hab gestern Abend mit Electronics Workbench die Schaltung (Thyristor H-Brücke mit 2 Endschaltern) simuliert - und hat auch funktioniert.
Ich probiers einfach mal

FRAGE: Wo finde ich hier den Knopf um mein Problem auf "ERLEDIGT" zu setzen???

[hbquax]

https://www.rev.de/DE_produktprint_4901.ahtml

Eine Steckdose an: Hochfahren
Zwei Steckdosen an: Runterfahren

Oder mit einer Steckdose:
Strom an - Hochfahren, nach 20 minuten: Runterfahren
Morgens wird 15 min eingeschalte, abends 30.