Stepper-Motor als Generator für LED-Schaltungen

Fragen zu Schaltungen, Elektronik, Elektrik usw.

Moderator: T.Hoffmann

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luckylu1
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Do, 23.08.07, 12:08

Dieses Thema setzt sich von "LUMITRONIX® sucht: Versuche mit LEDs " fort. Sailor

na gut, dann kommt mal wieder etwas von mir, damit das hier nicht so verödet *g*
da ich ja fast täglich etwas interessantes im netz finde, müsste ich eigentlich viel mehr hier reinstellen, hab es nur vergessen.

die kleine vorgeschichte ist recht einfach, vor einem jahr oder auch zweien, fand ich eine seite im netz, der typ dem die gehörte, hat seine aus altteilen, was mir sehr sympathisch war "Lol", zusammengebauten schaltungen immer mit "dietrich drahtlos" unterschrieben. er untersuchte da unter anderem, auch steppermotoren, wie sie recht häufig in alten geräten zu finden sind. diese motoren haben die eigenschaft, schon bei sehr geringen winkelbewegungen
recht hohe spannungen abzugeben. als ich nun vor 2 tagen mal wieder ein paar drucker schlachtete, viel mir ein
stepper-motor in die hände, dieser motor war mit 7cm x 7cm x 7cm schon recht ansehnlich und so beschloss ich, in erinnerung an "dietrich drahtlos", den mal als generator für leds auszuprobieren. dabei stellte sich sofort herraus, das schon eine winkelverdrehung von je zwei schritten, ein aufblitzen zur folge hatte. das war um so erstaunlicher, da es selbst mit sehr langsamer drehung zu einem aufblitzen kam. vermutlich hat dieser motor eine schrittweite von nur 1,8°, das bedeutet pro volle umdrehung 100 blitze!!! das legte den schluss nahe, den motor als generator zu benutzen. mit der hier gezeigten schaltung liessen sich dann tatsächlich 8!!!! leds betreiben. wer also ein wenig platz im garten hat kann mit einem 80 cm propeller und einem solchen motor dann schon 8 leds dauerhaft betreiben und das fast kostenlos. mit einer kleinen ladeschaltung, einem 6V bleigelakku, ausreichender kapazität und einem dämmerungsschalter, sollte das das ganze jahr über funktionieren. der motor müsste nur gegen feuchtigkeitseinflüsse resistent gemacht werden, was mit etwas epoxidlack und aquariumsilikon sicherlich nicht schwer wäre. da diese motoren ausser den lagern keine verschleissteile haben, dürfte der bei separater propellerlagerung, ein paar jahre durchhalten. bei dem online "ramschladen" e... ; kriegt man mit etwas glück, so einen motor für 10€. hier nun die erste schaltung zum testen:

1856_8_Leds_am_Stepper_Motor_1.jpg
1856_8_Leds_am_Stepper_Motor_1.jpg (15.51 KiB) 8328 mal betrachtet
viel spass wünsche ich euch^^
achtung: wenn die spannung des motors zu gross ist, können so die leds kaputt gehen, deswegen noch schnell eine kleine änderung.
1856_8_Leds_am_Stepper_Motor_01_1.jpg
1856_8_Leds_am_Stepper_Motor_01_1.jpg (20.09 KiB) 8329 mal betrachtet

PS: etwas kleinere motoren findet ihr in alten 5 1/4 zoll diskettenlaufwerken. da müsst ihr nur die zusammengehörigen anschlüsse mit dem durchgangsprüfer ermitteln und etwas rumprobieren.
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Sailor
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Do, 23.08.07, 13:29

Danke Lucky, da kommen Gefühle hoch: Die Wirkungsweise dieses Motortyps durfte ich 1968 in meiner Gesellenprüfung beschreiben, da hieß er aber noch Schrittmotor. :lol:

Zu dem Thema Steppermotor als Generator hier vielleicht noch ein Link

Leider in Englisch, aber ich glaube dass auch mit wenig Sprachkenntnis zu erkennen ist, was er gemacht hat.

Und bis zu 10 Watt ist doch schon was ...

Mit einem Bleiakku als Speicher, dann sehen die handelüblichen Solarleuchten alt aus, wenn da P4´s ihre Arbeit verrichten.!
luckylu1
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Do, 23.08.07, 17:18

das ist doch eine schöne seite, hab ,ir den link gleich mal gespeichert
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Scorpion
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Mo, 27.08.07, 20:34

na das ist doch ne sache und ich hab alle teile zuhause in meiner geliebten sammler höle. hab auch mal einen drucker "fachgerecht zerlegt" udn hab davon glaub noch 1 oder zwei schrittmotoren (kenne die auch nru unter diesem namen) werd das ganze mla gleich in produktion geben, mann dann kann ich bald mein Zimmer vollkommen kostenlos mit energie versorgen. wenn cih emine 2 Solarzellen noch irwei dazuschmeis .. mh ok der PC vielleciht nicht aber sonst^^

dieser rote doppelstrich bedeutet leitung gekappt? also keineverbingung oder?
oder sollen das kondensatoren sein?


mh jetzt noch ne ander frage, hab grad mal meinen Schrittmotor angeschaut ud komm da nciht ganz mit deiner schaltung klar. mein schrittmotor sieht so aus:
2199_Picture_57_1.jpg

ebenfalls wie deiner 1,8° pro "schritt" . aber meiner hat 4 kabel zum anschließen und wo in deiner schaltung kommen die hin .mein dad meinte (hat mal früher hobbymäßig elektronisiert^^) die roten balken in deiner schaltung (kennzeichen L1/2/3/4) seien Spulen. aber jede spule hat ebi dir 2 anschlüsse also 8 und auserdem ist deine schaltung 2 geteilt?? was mach cih da jetzt?
Zuletzt geändert von Scorpion am Mo, 27.08.07, 20:58, insgesamt 1-mal geändert.
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Sailor
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Mo, 27.08.07, 20:41

Ja, die Leitungen wurden weggenommen und dafür die roten Widerstände eingefügt. So hat jede LED-Gruppe ihren eigenen Widerstand, wie sich das gehört.


Edit:
Du musst die Strippen durchmessen um festzustellen, wo die Spulen sind und wie die Verschaltung ist.
Zuletzt geändert von Sailor am Di, 28.08.07, 07:42, insgesamt 1-mal geändert.
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Scorpion
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Mo, 27.08.07, 21:42

ok hab etwas geforscht und einiges rausgefunden, cih hab einen unipolaren (oder doch bipolaren? -.-) motor also nur 2 spulen im endeffekt´, die sind eben aufgeteilt in jeweils 100 1/100 spulen dadurch bekomm ich mit meinem motor auch die 1,8° pro schritt hin aber meiner hat nu 2 und nciht wie Luckys 4 SPulen. ich hätte dann noch nen verbesserungs vorschlag (jaja cih weis der kleine *Haufen* sollte die großen meister nciht berichtigen^^) aber angenommen der motor bringt zuviel Volt, und selbst der wiederstand hilft nix (da er vielleciht dummerweise zu nidrig angesetzt wurde um auch möglichst helles leuchten zu erzeugen *gg*) könnte man doch eine art überspannungsschutz bauen. ich hab mir das so gedacht man macht jeweils parallel zu den LED gruppen noch 2 normale Dioden die sozusagen einen kurzschluss bilden würden. allerdigns brauchen die ja so um die 0,7 - 0,9 V um überhaupt durchzulassen vorher sind sie ja theoretisch unendlcihgroße wiederstände. also könnte man da 2 in reiche parallel zu den LED gruppen nehemen und ( bei RotenELDs mit 2 V) wenn dann die spannung 1,8 V (0,9 + 0,9) übersteigt machen die Dioden den kurzschluss "auf" und die LEDs werden verschont. ich weis das kann man mti einer Z-Diode machen oder anders und vielleciht auch eleganter aber so als, laien vorschlag was haltet ihr davon?
2199_1856_8_Leds_am_Stepper_Motor_01_1_1.jpg
2199_1856_8_Leds_am_Stepper_Motor_01_1_1.jpg (13.83 KiB) 8325 mal betrachtet
so hab die schaltung mal mit meinem motor gezeichnet und an einem spulenkreislauf mal diese vorgeschalgene sicherheits schaltung gezeichnet was haltet ihr davon?
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Sailor
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Mo, 27.08.07, 21:52

Dann leuchten Deine LED´s nicht mehr, weil den Elektronen der Weg durch den Widerstand zu schwierig ist.

Dafür dürften die Spulen des Generators (Motors) ins schwitzen kommen, wenn nicht die Dioden vorher aufgeben. :wink:

Die Spulen müssen fast den Kurzschlusstrom aushalten - das können sie aber nicht auf Dauer, sie brennen durch.
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Mo, 27.08.07, 22:50

Sailor hat geschrieben:Dann leuchten Deine LED´s nicht mehr, weil den Elektronen der Weg durch den Widerstand zu schwierig ist.

Dafür dürften die Spulen des Generators (Motors) ins schwitzen kommen, wenn nicht die Dioden vorher aufgeben. :wink:

Die Spulen müssen fast den Kurzschlusstrom aushalten - das können sie aber nicht auf Dauer, sie brennen durch.
Irgendwie ist die ganze Sache aber ziemlich vereinfacht ....
So wird das aber nicht besonders gut laufen.

Was Ihr z.B. vergessen habt ist das die LEDs erst bei eine mindestspannung zugeschaltet werden.
Bei niedrigen Umdrehungszahlen leuchten die LEDs nämlich schon, aber so schwach das es Sinnlos
ist das sie dort schon leuchten, nur das der "Generator" ja schon unter Last läuft und daher
der nötige Drehmoment zum aufrechterhalten der Upm grösser werden müsste.
Besonders schlimm ist das beim Anlauf, der Generator würde so wie die Schaltung jetzt ist zwar
schnell anlaufen, aber sobald die LED beginnt zu leiten bremst das den Generator stark ab.
Das Anlaufverhalten bei weniger Wind wäre extrem schlecht.
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Di, 28.08.07, 00:23

P.Sparenborg hat geschrieben:Ja also wenn jemand Ideen hat, einfach einen Topic: "Experiment XXX" erstellen, falls jemand ernsthaft Interesse hat Autor zu werden bitte Email an mich.
1. Werde mal ein wenig nachgrübeln was man so alles bauen könnte.
Warscheinlich sind die einfacherern Dinge die besten, denn etwas das vieleicht nicht
den Anspruch auf technische Perfektion erhebt, aber billig, schnell und einfach mit
einfachen Mitteln zu bauen ist dürfte das richtige Experimentiermaterial sein.

2. Entschuldigung bitte für den off-topic kram, warum spamen wir hier über Generatpren ???

3. Paul (?), langsam kommt bei mir der Verdacht auf das es bei Lumitronix keine Petra gibt ....
(warum sieht der Avatarpinguin so weiblich aus, was hat der da aufm Kopf ???)


PS:
Was kommt dabei raus wenn sich ein Stück Tomateninnereien, Dänische Röstzwiebeln, Ketchup,
Samen vom Vollkornbrötchen, etwas Gurkeninnereien, ein fitzelchen Käse und ein ein wenig
Hausstaub miteiander vermischen ?
Keine Ahnung, aber ich bin gerade reingetreten - ähhhhh .......
luckylu1
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Di, 28.08.07, 08:08

scorpion/ das mit den dioden würde schon gehen, wenn du entsprechend viele nimmst, mit 10 x 1n 400x kommst du auf eine "sicherheitsspannung von etwa 7V - 8V je nach drehzahl deines "generators", alternativ könntest du auch z-dioden verwenden oder die im folgenden gezeigte schaltung, bei einem entsprechenden leistungstransistor ist eine überlastung des basisanschlusses nicht zu befürchten, da ja der verstärkung entsprechend, im kollektor-kreis stets
ein höherer strom fliesst als über die basis. empfehlen kann ich die leistungstransis der primärseite eines alten schaltnetzteils (PC). die schalzung stellt übrigenz die einfachste form eines parallelreglers dar. da der stepper-generator gut 10W bringt, sollte der transistor entsprechend gekühlt werden, für die z-diode sollte ein 1W bis 3W typ gewählt werden (tip: 2 x 500mW z-dioden mit halber spannung sind in reihe geschaltet auch verwendbar und viel billiger als die leistungstypen).
1856_led_am_generator_mit_schutzschaltung_2.jpg
1856_led_am_generator_mit_schutzschaltung_2.jpg (10.84 KiB) 8345 mal betrachtet
die in den emitter-leitungen liegenden dioden sind nur für den schutz der transistoren zuständig und müssen natürlich den gesamten laststrom vertragen. wird vor die z-diode ein widerstand geschaltet, habt ihr einen echten parallelregler, für kleinere z-ströme wäre dann für den transistor ein darlington am besten geeignet.
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Sailor
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Di, 28.08.07, 08:59

luckylu1 hat geschrieben:scorpion/ das mit den dioden würde schon gehen, wenn du entsprechend viele nimmst, mit 10 x 1n 400x kommst du auf eine "sicherheitsspannung von etwa 7V - 8V je nach drehzahl deines "generators", ...
Dazu müsste dann auch noch eine zweite Diodenreihe antiparallel, um beide Halbwellen zu begrenzen.
(In der Schaltung mit Parallelregelung hat Lucky das schon berücksichtigt.)

Die Parallelregelung hätte dann auch den Vorteil, dass bei viel Wind und hoher Drehzahl der Generator durch die zusätzliche Last abgebremst wird und nicht so schnell hochläuft. Das Hochlaufen bei sehr viel Wind (Sturm) ist hochlaufen die häufigste Ursache für die Zerstörung von Windgeneratoren.
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Mirfaelltkeinerein
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Di, 28.08.07, 10:55

luckylu1 hat geschrieben:die kleine vorgeschichte ist recht einfach, vor einem jahr oder auch zweien, fand ich eine seite im netz, der typ dem die gehörte, hat seine aus altteilen, was mir sehr sympathisch war "Lol", zusammengebauten schaltungen immer mit "dietrich drahtlos" unterschrieben. er untersuchte da unter anderem, auch steppermotoren, wie sie recht häufig in alten geräten zu finden sind. diese motoren haben die eigenschaft, schon bei sehr geringen winkelbewegungen recht hohe spannungen abzugeben.
Der 'Typ' heißt Burkard Kainka, die Homepage war wohl http://www.b-kainka.de/ und er schreibt auch recht häufig was für die Zeitschrift Elektor. Einige Basteleien von ihm sind echt interessant.
Der hat auch einen Bauvorschlag für eine Schrittmotor-Generator-Lampe für Schrittmotoren mit zwei Wicklungen und vier Anschlüssen: Homepage -> Die Bastelecke -> 2. Die Schrittmotor-Generator-Lampe.
Zuletzt geändert von Mirfaelltkeinerein am Di, 28.08.07, 13:44, insgesamt 1-mal geändert.
luckylu1
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Di, 28.08.07, 12:42

jo, hab vor 2 tagen noch mal seine seiten sehr intensiv in augenschein genommen, da sind recht viele interessante
ideen und projekte drinn, ist für anfänger und auch fortgeschrittene interessant und inspiriert, so etwas ist immer wichtig.
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