Ich baue mir einen Drahtvorschubkoffer und beginne mit...

einem Holzbrett

Zuerst einmal die Vorgeschichte: Mir stehen seit geraumer Zeit zwei Mansfeld MAG Schweißgleichrichter vor den Füßen rum, die ich irgendwann einmal für Beträge <100€ erwerben konnte. Das hier ist einer davon



ein Compakta 315.1. Außerdem habe ich noch ein RGsA 315.3 (schaut genauso aus). Überlieferungen nach genossen beide Geräte in der DDR einen ausgezeichneten Ruf bzgl. Leistung und Haltbarkeit (315A 80% ED, 280A 100% ED). Viel zu Schade also um sie zu verschrotten.

Nun kommen wir zum ABER: Die alten zum Gerät gehörenden Drahtvorschubkoffer sind/waren Murks. Zuerst hatte ich garkeinen. Nun habe ich zwei. Zufriedenstellend ist garkeiner. Einer hat ein Planetengetriebe mit viel zu großem Trägheitsmoment, sodass der Draht beim beenden des Schweißvorgangs weiter in das Schweißbad läuft und schön die Funken sprühen lässt und eine Kraterlandschaft erzeugt. Der andere hat einen unzuverlässigen 1-Rollenvorschub und ist in der letzten Generation elektronisch sehr anfällig.

Also was tun? Ein modernerer Drahtvorschubkoffer muss her! Erste Idee: Ich besorge mir einen gebrauchten Drahtvorschubkoffer von einem moderneren Schweißgerät und modifiziere ihn, so dass er lauffähig wird. Leider findet sich sowas äußerst selten zu realistischen Preisen und wenn es doch einmal etwas gibt, dann ist die eigentliche Mechanik auch meist wieder auf Stand der 80er und ohne 4 Rollen Antrieb. Eine Alternative musste her. Die Idee: Ich baue mir einfach einen Drahtvorschubkoffer nach meinen Vorstellungen selbst.

Das Projekt:

Durch glückliche Zufälle konnte ich auf einschlägigen Plattformen mir zu zum Projekt passenden Preisen Komponenten wie Drahtvorschubgetriebe, Steuerung, Transformatoren, Brenner etc. zusammensammeln.

1-2 Jahre später sind wir dann auch schon beim schleppenden "heute" angelangt und ich beginne alles zusammenzubasteln. Zuerst einmal baue ich eine provisorische Testkonfiguration auf einem Holzbrett.

Ich möchte eine neue (alte) Elektra Beckum Steuerung





verwenden. Leider findet sich kein Schaltplan im Internet. Glücklicherweise hat ein Verwandter aber ein Elektra Beckum (MigMag 160/35) Schweißgerät, in dem exakt diese Steuerung verbaut ist. Also schnell aufgeschraubt und einen "Anschlussplan" gezeichnet. Die benötigten Steuertrafos hatte ich bereits vorher den Spannungen nach, die in der Ersatzteilliste zum Gerät angegeben waren besorgt (in diesem Fall 2, da ich keinen passenden kombinierten beschaffen konnte). So nun genug Prosa. Hier Bilder vom aktuellen Stand:












Falls sich die Konstruktion beim Schweißen bewähren sollte, dann wird ein vernünftiger Blechkasten gestanzt und gekantet. Nun muss ich aber ersteinmal darauf warten, dass der benötigte Spulendorn ankommt.

Viele Grüße

Moin moin.
Sorgen haben die Leute. Zum Glück hatte ich bislang keinen gefunden der mir günstigst so ein Schätzchen überlässt
Deine Platine ist übrigens von einem CO2 230/60.
Wenn Du mir Deine Anschlussnummern für meine Sammlung in das Bild malen könntest wäre ich Dir dankbar.




PS

Vielen Dank für den Schaltplan. Hätte ich diesen vorher gehabt, so hätte ich mir das aufschrauben des anderen Gerätes gespart. Diese Art von Steuerungen wurde demnach in mehreren Modellen parallel verbaut.

Ich verstehe nicht, was du mit einzeichnen der Anschlussnummern meinst. So wie ich das überblicke ist es wie in dem Schaltplan. Ganz oben ist der erste Pin. Gefolgt von 3 weiteren. Das sind die für 28V bzw. 8V. Und die 3 separierten unten drunter sind das Relais für Schütz, Magnetventil, Lüfter etc.

Hier ein kleines Video:

glenn schrieb:

Ich verstehe nicht, was du mit einzeichnen der Anschlussnummern meinst. So wie ich das überblicke ist es wie in dem Schaltplan. Ganz oben ist der erste Pin. Gefolgt von 3 weiteren. Das sind die für 28V bzw. 8V. Und die 3 separierten unten drunter sind das Relais für Schütz, Magnetventil, Lüfter etc.

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Naja, ich hab nur diese Zeichnungen und auf denen muss nicht immer die Lage der Anschlüsse mit der Wirklichkeit übereinstimmen.
Aber wenn Du sagst, dass man nur die Kontakte von oben nach unten durchzählen muss soll mir das genügen.

PS

Hab das Thema mal ins Projektforum verschoben denn es wäre schade, wenn ein solcher Eigenbau im Schweißtechnikforum untergeht

Weiter so, das wird gut

Vielen Dank für das verschieben.

@powersupply: Ich habe gerade nochmal geschaut. Man fängt ganz oben an mit PIN 1-4 (Pin1 9V+, Pin 2. 30V+, Pin3 9V-, Pin4 30V- ) (ich habe mal amateurhaft die zusammengehörenden Paare mit +- bezeichnet, wohlwissend dass es sich um AC handelt). Dann kommen 2 oder 3 nicht belegte Pins. Die letzten 3 unten sind dann das Relais.

Gestern habe ich das Provisorium ersteinmal funktionsfähig fertig gebastelt und heute dann Probe geschweißt.



Leider habe ich kein Bild/Video vom Schweißen gemacht. Das Resultat ist wie folgt: Schweißergebnisse top. Drahtrückbrand/Bremse alles super.

Kritikpunkt: Ich muss den Drahtregler verdammt weit herunterregeln, damit der Drahtvorschub eine vernünftige Geschwindigkeit erreicht. Dabei fiept der Motor leicht bzw. ist immer kurz davor. Was kann ich tun um dies zu ändern bzw. woran könnte dass liegen? Was tut die EB Steuerung eigentlich (ist das eine PWM (die 28V die bei mir aufgrund des 220V bemessenen Trafos eigentlich 31 sind werden zerhackt) oder eher ein Widerstand/Transistor, der die maximale Amplitude der Spannung nach unten drückt?). Oben klebt ja ein Transistor mit großen Kühlkörper. Leider reichen meine Elektronikkenntnisse gerade nicht aus dies entsprechend zuzuordnen.

Sollte es eine PWM sein, so könnte ich mir vorstellen, dass z.B. ein 24V Trafo etwas bringen könnte. Da ich so breitere Pulse bei niedrigerer Spannung fahren kann, was wiederum positiv gegen das fiepen helfen könnte. Soweit die Theorie, die ich in meinem von Schulphysik geprägten Hirn zusammenspiele.

Es wäre cool wenn einer der Experten etwas dazu sagen könnte. Alternativ habe ich auch noch einen anderen Drahtvorschubmotor rumliegen, den ich vlt. einfach mal testen sollte, ob er sich genauso verhält. Der aktuelle macht wohl bei 24V 2200rpm. Vlt. gehört er damit ja schon zu den Schnellläufern seiner Klasse.

Moin
Du hast das richtig erkannt. Die Pwm-Impulse werden am Ende zum kurz. Mit einer verringerten Trafospannung dürftest Du wieder in einem sinnvolleren Regelbereich kommen.

PS

Hallo

Mir ist grad beim nochmaligen Durchlesen ein weiterer Gedanke wegen dem Fiepen gekommen: Du könntest Evtl eine kleine Induktivität in Serie zum Motor schalten. Mit klein meine ich den Induktivitätswert. Da man so was natürlich ständig greifbar im Bettkasten liegen tut es zunächst auch ein Provisorium. Man nimmt einfach einen anderen Motor und blockiert diesen und schaltet ihn elektrisch in Serie zu dem der laufen soll.
""Kleine" Drosseln hab ich zufällig in meinem Hobbyraum herumliegen und brauche sie seit Jahren nicht. Davon könnte ich dir eine eintüten und billigst überlassen.


PS

glenn schrieb:

Kritikpunkt: Ich muss den Drahtregler verdammt weit herunterregeln, damit der Drahtvorschub eine vernünftige Geschwindigkeit erreicht. Dabei fiept der Motor leicht bzw. ist immer kurz davor. Was kann ich tun um dies zu ändern bzw. woran könnte dass liegen?

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Ich bau gerade (ok seit 1,5 Jahren - das Projekt hat gerade keine Priorität...) einen neuen Vorschub in mein Schweißgerät. Mit der vorhandenen Steuerung habe ich ein ähnliches Problem, allerdings anderstrum - der Drahtvorschub ist nicht schnell genug. Bei mir wird er vom Schweißtrafo versorgt mit ca. 20V, aber am Motor kommt nur noch ca. die Hälfte davon an.

Ich vermute, daß bei den Steuerungen für die Motordrehzahl die minimale und maximale Drehzahl in der Steuerung limitiert sind. Z.b. bei dir daß die nur von 70%-100% regelbar ist (das würde erklären, warum sie bei dir nicht weiter runter regelbar ist).
Bei mir liegt es eher bei 0%-40%, da selbst die max. Stellung grenzwertig beim Schweißen ist.

Um es auf den Punkt zu bringen: Man müsste sich den PWM-Teil der Steuerung anschauen. Da müsste Minimum und Maximum festgelegt sein.
Ebenso sollte da die Frequenz festgelegt sein - die könnte man bei der Gelegenheit bei dir ja etwas erhöhen. Dann hört man das Fiepen nicht mehr...

Gibt es eigentlich noch keine Software die aus je einem Foto der Platine von oben und unten den Schaltplan erstellt?

MSG schrieb:

Mit der vorhandenen Steuerung habe ich ein ähnliches Problem, allerdings anderstrum - der Drahtvorschub ist nicht schnell genug. Bei mir wird er vom Schweißtrafo versorgt mit ca. 20V, aber am Motor kommt nur noch ca. die Hälfte davon an.

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Dagegen könnte man evtl am Trafo noch einige Drahtwindungen mit einfädeln wenn der Trafo noch nicht bis Anschlag gefüllt ist. In der Baugröße wwie in den Schweißgeräten hast Du unter Umständen schon 1V pro Windung!

Ich vermute, daß bei den Steuerungen für die Motordrehzahl die minimale und maximale Drehzahl in der Steuerung limitiert sind. Z.b. bei dir daß die nur von 70%-100% regelbar ist (das würde erklären, warum sie bei dir nicht weiter runter regelbar ist).
Bei mir liegt es eher bei 0%-40%, da selbst die max. Stellung grenzwertig beim Schweißen ist.

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Ja, da ist mitunter der Poti zwischen ein oder gar zwei weiteren Widerständen eingeschleift.

Um es auf den Punkt zu bringen: Man müsste sich den PWM-Teil der Steuerung anschauen. Da müsste Minimum und Maximum festgelegt sein.

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Solange Du keine Bilder postest meinst Du mit "man" am ehesten Dich selber

Ebenso sollte da die Frequenz festgelegt sein - die könnte man bei der Gelegenheit bei dir ja etwas erhöhen. Dann hört man das Fiepen nicht mehr...

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Die Frequenz sollte bei den Motoren gar nicht so hoch sein da sonst das Regelverhalten nicht mehr so gut ist, würd ich also lassen

Gibt es eigentlich noch keine Software die aus je einem Foto der Platine von oben und unten den Schaltplan erstellt?

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Manchmal wäre das wirklich nicht schlecht, hätte aber auch zur Folge, dass es immer weniger Leute gibt die sich mit der Materie überhaupt beschäftigen können und beschäftigen dürfen.
Also macht mal Bilder von der Oberseite und der Unterseite der Platine. Beim Umklappen am liebsten von links nach rechts. Bitte nicht auch noch verdrehen.
@MSG mach, wenn Du ne andere Platine hast, nen neuen Thread auf, damit ich nicht durcheinander komme.

PS

powersupply schrieb:

Dagegen könnte man evtl am Trafo noch einige Drahtwindungen mit einfädeln wenn der Trafo noch nicht bis Anschlag gefüllt ist. In der Baugröße wwie in den Schweißgeräten hast Du unter Umständen schon 1V pro Windung!

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Wie gesagt, wenn man die Steuerung so pimpen würde, daß die von 0-100% regelt dann wäre der mit der vorhandenen Spannung schnell genug. Habe den Eingang der Steuerung für die Motorspannung mit 24VAC versorgt anstatt mit dem Schweißtrafo -> Motor dreht kaum schneller. Legt man die 24V direkt am Motor an -> Motor rennt.

Ich denke, bei glenn ist das auch das Problem: Das Poti regelt nicht von 0-100%, sondern je nach Steuerung und Vorschubmotor von A-B%, so daß der Einstellbereich zum Schweißgerät passt.

powersupply schrieb:

@MSG mach, wenn Du ne andere Platine hast, nen neuen Thread auf, damit ich nicht durcheinander komme

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Da komm ich doch gerne drauf zurück

MSG schrieb:

Gibt es eigentlich noch keine Software die aus je einem Foto der Platine von oben und unten den Schaltplan erstellt?

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Das wäre schon bei einer zweilagigen Platine sehr Fehleranfällig weil Bauteile die Leiterbahnen verdecken.

Und in der modernen Technik einfach nicht mehr umsetzbar. Ich kenne einen der in der Leiterplattenfertigung arbeitet, deren dünnstes Trägermaterial ist 0,1mm stark. Damit bauen sie Platinen mit bis zu 16 Lagen...


mfg JAU

Naja - die EB Steuerung wird nicht gerade Multilayer sein...
Da sind ja noch die Dinosaurierabdrücke drauf..
Da es EB ja eh nicht mehr gibt, damals die Schaltpläne von einer anderen Schmiede gekommen sind, könnte man aber durchaus mal das Layout nachbasteln als "Universalsteuerung".

MSG schrieb:

Ich denke, bei glenn ist das auch das Problem: Das Poti regelt nicht von 0-100%, sondern je nach Steuerung und Vorschubmotor von A-B%, so daß der Einstellbereich zum Schweißgerät passt.

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glaub ich eigentlich nicht... Nur sind da auch keine Präzisionspotis verbaut, die übliche Streuung sollte schon zu jeweils anderen Ergebnissen führen.

Danke für die Infos. Die Platine selbst kommt nicht von EB, sie kommt von GDI und ist Baujahr ca. 1990. Es gibt auf jeder Seite nur ein Layer. Ich hätte ebenfalls interesse daran sie zu vervielfältigen, da ich aus eigenen Erfahrungen und Erfahrungen im Bekanntenkreis weiß, dass Sie Gute Schweißeigenschaften hat und noch mind. eine weitere bräuchte. Als ungünstig Stufe ich allerdings die Versorgungsspannungen der Platine ein. Vlt. findet sich da etwas besseres, dass man vervielfältigen könnte. Diesen ganzen Intervallschweißkram sollte man wohl guten Gewissens subtrahieren können von der Schaltung.

Ich schiebe dem Potentiometer nicht die Schuld in die Tasche. Ich kann das Ding auch bis zum entgültig fiependen Stillstand herunterregeln (ungesund), wenn ich möchte. Ich möchte schlichtweg das Potentiometer weiter Richtung Mitte geregelt sehen bei schweißbarem Vorschub mit mittlerer Spannung. Im gleichen Atemzug möchte ich bei dieser Geschwindigkeit das fiepen weg haben. Deshalb habe ich mir mal schnell einen billigen 220V 24V 100KVA Trafo bestellt mit +-5% Eingängen. Damit komme ich dann hoffentlich hoffentlich auf hinreichend breite Pulse bei geringerer Höhe.

Kann mir jemand erklären bzw. meine Vermutung korrigieren wie sich so ein DC-Motor bei Pulsweitenmodulation verhält? Wir betrachten das angehangene Bild. Wir schränken uns nun auf ein hinreichend großes (aber nicht zu großes) endliches Zeitintervall ein. Sofern das Intervall realistisch gewählt ist sollte sich dann die Geschwindigkeit ansatzweise linear? zum Integral über die Pulse (summierten Flächeninhalt unter den Pulsen) verhalten? Meine erklärte Taktik (die powersupply soweit ich es verstanden hab abgenickt hat) besteht darin, die einzelnen Pulse flacher aber dafür breiter zu gestalten (also Flächeninhalt gleich --> Geschwindigkeit gleich, aber da weniger Spannung im Motorkreis anliegt folgt hoffentlich zum einen Potentiometer weiter aufdrehen --> Stellung wandert weiter in die Mitte). Meiner Vorstellung nach läuft ein DC-Motor besser desto dichter die Zeitachse mit Pulszeit (Zeit in der ein echt positiver Puls vorhanden ist, Träger des Pulses groß) besetzt ist. Daher hoffe ich dass ich damit auch gleich das fiepen in den Griff bekomme. Bauschmerzen macht mir allerdings ob wirklich 4-5V weniger Spannung ausreichen um beide Probleme zu erschlagen. Notfalls tausche ich das Potentiometer aus und fange mal ein bisschen an mir Gedanken über das rumrechnen zu machen, aktuell hantiere ich noch nach Bauchgefühl. Priorität liegt aber ganz klar beim fiepen. Der Rest ist Sport.

Einen 100kVA Trafo als Versorgung für die Steuerung
Da hat sich wohl ein "k" dazwischengemogelt
Mit 100kVA hättest Du einen Trümmer stehen der noch deutlich größer als das Schweißgerät selber ist

Zur PWM: DU hast bei einer PWM eine gleichbleibende Höhe der Amplituden(beachte die Pinkfarbene Kurve des Diagramms) und eine sich ändernde effektive Spannung durch die Länge der On-Zeiten. Die Grundfrequenz der PWM bleibt beim NE555(ein halber NE556) gleich. Es ändert sich je nach Potistellung lediglich das Verhältnis von Ein- zu Auszeit.


Bei deinem DC-Motor wird der Anker während der Einzeit der PWM aktiv bestromt und baut ein Magnetfeld auf. Nach abschalten der Spannung versucht die Induktivität des Ankers den Stromfluß weiterhin aufrecht zu halten und baut eine Spannung entgegen der ursprünglichen Richtung auf welche über die Freilaufdiode am PWM-Steller abgeleitet wird. Bei nur ganz kurzen Einimpulsen wird das jeweilige erneute Aufmagnetisieren des Ankers durch verschiedene Effekte deutlicher hörbar als wenn ein gleichmäßigerer Fluß vorhanden wäre. Den bei den kurzen Impulsen einhergehenden Stromanstieg kann man durch einfügen einer Drossel(Zusätzliche Induktivität) etwas bedämpfen.

PS

powersupply schrieb:

Einen 100kVA Trafo als Versorgung für die Steuerung
Da hat sich wohl ein "k" dazwischengemogelt
Mit 100kVA hättest Du einen Trümmer stehen der noch deutlich größer als das Schweißgerät selber ist

Zur PWM: DU hast bei einer PWM eine gleichbleibende Höhe der Amplituden(beachte die Pinkfarbene Kurve des Diagramms) und eine sich ändernde effektive Spannung durch die Länge der On-Zeiten. Die Grundfrequenz der PWM bleibt beim NE555(ein halber NE556) gleich. Es ändert sich je nach Potistellung lediglich das Verhältnis von Ein- zu Auszeit.

Bei deinem DC-Motor wird der Anker während der Einzeit der PWM aktiv bestromt und baut ein Magnetfeld auf. Nach abschalten der Spannung versucht die Induktivität des Ankers den Stromfluß weiterhin aufrecht zu halten und baut eine Spannung entgegen der ursprünglichen Richtung auf welche über die Freilaufdiode am PWM-Steller abgeleitet wird. Bei nur ganz kurzen Einimpulsen wird das jeweilige erneute Aufmagnetisieren des Ankers durch verschiedene Effekte deutlicher hörbar als wenn ein gleichmäßigerer Fluß vorhanden wäre.

PS

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Hehe, 100VA natürlich, auf Arbeit spielen absolute Konstanten bei mir keine große Rolle Danke für die Erklärung. Mein Text war ungünstig formuliert. Die unterschiedlichen Amplitudenhöhen entstehen natürlich durch den Austausch des Transformators. Meine Frage kann ich letzendlich dazu umformulieren, ob die Drehzahl des Motors sich linear zur Pulsbreite verhält?

glenn schrieb:

Meine Frage kann ich letzendlich dazu umformulieren, ob die Drehzahl des Motors sich linear zur Pulsbreite verhält?

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Ey, des versteh sogar ich!
Weitgehend ja, wenn man nicht zu weit reduziert wo dann der ohmsche Widerstand der Wicklung zu sehr mit ins (rechnerische)Gewicht fällt.

PS

henniee schrieb:

Naja - die EB Steuerung wird nicht gerade Multilayer sein...

Zum Vergrößern anklicken....

Meine Aussage zielt vor allem darauf ab wer den heute noch bereit wäre die Kosten für ein solches Layout-OCR zu übernehmen. Die Industrie sicher nicht, deren Produkte sind zu komplex dafür.


mfg JAU

Letzlich habe ich angefangen ein Gehäuse zu bauen. Das Design ist sicherlich nicht ganz optimal und der Kasten wird mit 600x400x280 aufgrund der unpraktischen Komponenten ganz schön groß, aber auf dem Schweißgerät ist genügend Platz um ihn vollständig darauf abstellen zu können.

Mein erster Plan war das Gehäuse nur aus gekanteten Blechen zusammenzusetzen. Das ganze hat sich als zu umständlich herausgestellt, da ich noch keine Abkantbank zu Hause stehen habe und somit immer nur mit Verzögerung die gekanteten Teile bekommen hätte. Daher hab ich aus 20x20x2 Quadratrohr bzw. 20x20x3 Winkeleisen einen Rahmen gebaut, der dann zur Vollendung mit gekanteten Blechen bezogen wird bzw. Klappe bekommt. Das macht es einfacher mit den Verschraubungen auf den Ecken zu hantieren und ich kann den Koffer unabhängig davon schon "innenausstatten".