Dienstag, 18. Juni 2013

Schweissgerät Umbau Einhell OXIMIG 105

Vor einigen Jahren lief mir ein Mig/Mag Schweißgerät Einhell OXIMIG 105 zu. Der Versuch es wiederzubeleben zeigte mir warum ich es vor Jahren zu Seite gestellt und nicht weiter beachtet habe:
Ich bekomme einfach nichts geschweißt. Katastrophal! Es spritzt, blitzt und fratzelt, aber Schweißen ist das nicht.
Wenn du jetzt ähnliche Probleme hast, zwei Dinge die wir vorher klären sollten:
  • Du hast Gas? Du weißt ja, SchutzGASschweißgerät. Ich verwende CO2 mit 5-10 l/min (ich nehme an dass es l/min sind, auf meiner Gasarmatur steht nichts)
  • Schweißdraht, Gas, Strom kommt an der Düse an? Vorschub funktioniert? Richtige Stromdüse zum Schweißdraht? Ich verwende 0,8er Schweißdraht, ich habe aber den Eindruck ich sollte auch mal den dünnerne 06er testen.
Da der Fehler zweifelsohne nicht an mir liegen kann (niemals!) muss ein andere Sündebock gefunden werden. Aber im Ernst: Schutzgasschweißen ist zwar nicht super einfach, Elektroschweißen hab ich mir aber in der selben Zeit beigebracht. Ich habe das Gerät kein einziges Mal dazu bewegt auch nur für eine halbe Sekunde einen Lichtbogen zu zünden. 

Jahre später bin ich auch etwas schlauer, also mal auf Fehlersuche gegangen. Ein wesentlicher Kritikpunkt fällt sofort auf:
  • Vorschubmotor wird durch Schweißspannung versorgt
Das ist Bullshit. Aber wirklich! Wenn der Lichtbogen zündet fließt ein hoher Strom, die Spannung bricht auf einige Volt ein, ergo sinkt die Drehzahl des Vorschubmotors, der Lichtbogen reißt ab, die Spannung steigt, die Drehzahl vom Vorschubmotor steigt, der Lichtbogen zündet ... 
Billigste Baumarktqualität. Damit kann man vielleicht mit Übung schweißen, aber das ist doch Schwachsinn. Am falschen Ende gespart.

Also eine separate Spannungsquelle einbauen. Der Vorschubmotor Motor hat leider kein Typenschild. Da die Schweißspannung zwischen 60 und 20 Volt Gleichspannung liegt habe ich einen 30V, 60W Trafo aus der Bastelkiste verwendet. Er ist ein klein wenig unterdimensioniert (wird recht warm im Betrieb), aber einen anderen hatte ich gerade nicht. Die 30V werden gleichgerichtet und mit zwei Kondensatoren geglättet. Eine Spannungsregelung habe ich mir hier gespart. Im Betrieb (Maximaldrehzahl) ergibt sich eine Spannug von ca. 20V mit +/- 4V Rippel durch das Laden/Entladen der Kondensatoren. Die Drehzahl wird weiterhin durch das originale Last-Potentiometer geregelt. Zusätzlich habe ich noch einen 4Ohm Last-Vorwiderstand eingebaut da die Minimaldrehzahl etwas zu hoch war. Muss man einfach ausprobieren.... (oder rechnen, aber das kann man auch lassen).


Knackpunkt ist: Wie schalte ich die Versorgungsspannung auf den Vorschubmotor durch Betätigung des Schalters an der Düse? Die Schlauchdüse liegt auf positiver Schweißspannung und schaltet den Vorschubmotor gegen Masse. Das macht die Sache etwas komplizierter wie gedacht (ich entwickele meine Pläne meist während ich sie umsetze ;-). Da ich keine Relais für 20 bis 60V habe, habe ich einen MOSFET (IRF3710) eingesetzt. Warum ausgerechnet ein Mosfet? Weil's geht! Moderne Mosfets haben einen sehr niedrigen Widerstand wenn sie "durchschalten". Wer jetzt Bedenken hat wegen der fehlenden galvanischen Trennung der Stromkreise, keine Sorge das geht! Mann muss halt eine gemeinsame Masse bilden.

Q1: Mosfet
R1, R2: 200-1000Ohm
C1: 10uF
M: Vorschubmotor
C2: 2x2000uF

Einen gescheiten Schaltplan findet sich in einem Ähnlichen Beitrag (unten unter Links)

Zusätzlich habe ich einen 230V Lüfter an das Gehäuse angebracht. Damit spring die Temperatursicherung nicht so schnell an und der oben erwähnte Trafo für die Vorschubmotorspannung wird etwas gekühlt.

So sieht das ganze dann aus:

Alles Teile im Gerät wurden mit Nieten an der Gehäusewand befestigt (wird langsam voll da drinnen). Der Lüfter ist verschaubt. Der Mosfet ist in der kleinen Schwarzen Box über der Drossel ("Trafo" unten rechts)

Zusätzlich habe ich noch ein Schlauchadapter (Reduzierstück?) gebastelt da der bisherige hingepfuschte Verbinder (Schlauch, und Schlauch und Knicken und Schlauchschelle) undicht war. Das Ding ich zwar im Baumarkt unter "Mig/Mag Schlauchgarnitur" mit 10cm Schlauch und zwei Schellen gefunden. 12€ sind aber für ein paar Cent-Artikel üblicher Baumarktwucher. Ich weiß nicht wie der Adapter den man braucht heißt, aber der hier ist auf jeden Fall dicht:

Das ganze ist O-Ring gedichtet, die Mutter wurde mit einer 4mm Unterlegscheibe (Messing) und Lötzinn geschlossen um den O-Ring anzupressen, der Körper besteht aus einer 8mm Messingschraube und ist linksseitig ca. 6-7mm stark. Ich kann leider die Drehmaschine nicht bedinene sonst hätte ich das eleganter gelöst. Die zweite Mutter dient zum Kontern, die Schlauchschelle ist drauf damit der dicke Schlauch nicht runterrutscht. Zulaufende "Widerhaken" wie man sie an Gasgarnituren hat wären hier sinnvoll, aber dazu muss ich mich in die Drehmaschine einweisen lassen ;-) So gehts auch, Arbeitszeit ca. 20 min.
Ein Fehler in der Skizze: Der O-Ring sitzt in einer konischen Vertiefung damit er gegen die Anpressplatte und den 4mm Schlauch drückt. D.h. das Loch ist einfach von links etwas tiefer entgratet, so dass der O-Ring aber noch nach links übersteht. So wie es eingezeichnet ist gehts bei den geringen Drücken wohl auch, aber eigentlich ist das falsch da so ausschließlich radial und nicht axial gedichtet wird. (Jaja ich musste mich mal in die Welt der O-Ringe einlesen ... )

Moral von der Geschicht: Schweißen kann er trotzdem nicht! Ok, das ist ein Halbwahrheit.
Immerhin habe ich DAS DA (ich nenne es Tisch) in 20 min zusammengebraten. Und - oh Wunder - hat es recht schnell mit dem Lichtbogen geklappt. 


Wenn ich wirklich erfolgreich bin dann muss ich das Schlauchpaket tauschen. Die gibt es bei Ebay für ca. 40€. Sicher sind die genauso gut und schlecht wie das bisherige. Schlimm ist aber: Der Knopf ist nach 20 min sehr Schmerzhaft zu drücken. Außerdem wird er sehr warm, was einem aber nicht auffällt da einem der Daumen vom Drücken weh tut...


Kostenpunkt

0€ . Naja das ist auch nur halb wahr, aber ich habe nichts für die Reperatur gekauft und nur Dinge verwendet die gerade in "Reichweite" waren. Deswegen mag das etwas dahingepfuscht erscheinen.

Links

Anbei noch zwei Links über die ich gestolpert bin:
http://pimok.wordpress.com/2013/02/18/einhellmig/ (Seite hier auch als PDF weil ganz nützlich)

Sonntag, 18. November 2012

Simple Clock with I2C, Python and Raspberry PI

I happened to come across a simple 7 segment display (4 digits) controlled by the common SAA1064 . The chip uses I2C which is cool because the Raspberry Pi comes with I2C onboard.
Follow this guide to get going with I2C on the Raspberry and Python.

For the Raspberry Pi I got a Slice of Pie add on board which makes the physical connection easier. I attached the SAA1064 directly to the onboard 5V powersupply. This works, but is probably deprecated since it may draw more power than the specs for the Raspi recommend. 7 Segments * 4 Digitis * 3 mA minimum @ 5V = a bit less than 500mW. So maybe you might want a seperate power supply to be on the save side.

I am not a python programmer, I guess this is probably m first python script ever so it's probably a bit clumsy. I am impressed by the simplicity how everything comes together. Of course, the possibilities of a four digit 7 segment display are not unlimited, but it's just cool ...

The following script is installed as a cronjob

sudo crontab -e 
and add the following line (change it to your path)
* * * * * python /home/pi/7seg.py
save 

the script will be executed once every minute. And as it is once a minute means pretty much exactly when the seconds hit 60. (Of course, this is not suitable for real time applications, bu who cares if the display has a an update jitter of a few 10 to 100 millisecs)

Add the Hex-Codes of the Lines to get the corrsponding Hex number of a char.


Two things to mention:
- Don't get confused by the adress 0x38. This equals to 0x70 without the LSB.
- the variable cmd refers to page 6 (subadressig) of the datasheet

________________________
7seg.py
________________________

Freitag, 26. Oktober 2012

Züge der Odenwaldbahn

Als sinnfreie Handlung für diesen Freitag präsentiere ich eine Liste der Züge die auf der Strecke der Odenwaldbahn zu sehen sind. Stand Oktober 2012.


Odenwaldbahn 2012.kmz (Mit Google Earth Öffnen! )

Donnerstag, 25. Oktober 2012

Stromwächter für raue Verältnisse




Quelle: http://www.motofreak.de
Ich fahre seit einiger Zeit (wieder) eine Simson SR50-B4 wie diese hier. Der geübte Simsonfahrer erkennt den Ausfall des Rücklichts zwar an einem plötzlich helleren Scheinwerferlicht, ideal ist das allerdings auch nicht. (Insbesondere bei Dämmerung, Fremdlicht wie Straßenlaternen etc. wird das schwierig)

Scheinwerfer und Rücklicht sind als Parallelschaltung an der Lichtspule angeschlossen. Die Lichtspule liefert eine unstabilisierte Wechselspannung. Ich habe sie (nach dem Betrachten auf einem Oszilloskop) unsymmetrische Zwergenmützenspannung genannt. Geschätzt entspricht der Effektivwert den zu erwartenden 12V(*), insgesamt ist das aber eine ziemlich unsabere und drehzahlabhängige Angelegenheit.

Ich möchte eine Schaltung die mir eindeutig mitteilt ob eine Lampe leuchtet oder nicht. Eine Paralleschaltung einer weiteren Lampe (wie es z.B. bei der Scheinwerferkontrolleuchte der Fall ist) ist nur die halbe Wahrheit. Hier wird nicht die korrekte Funktion eines Leuchtmittels angezeigt, sondern lediglich die Tatsache dass "die Lampe leuchtet sofern sie nicht defekt ist". Um eindeutig festzustellen ob die Lampe leuchtet muss ermittelt werden ob ein Strom durch die Lampe fließt.

Man könnte eine Reihenschaltung eines Relais vorschlagen. Dann würde aber ein beachtlicher Teil der Leistung über das Relais abfallen und die Lampe nicht mehr hell genug leuchten. (Theorie dahinter: Reihenschaltung zweier Widerstände).

Eine weitere Methode ist die Verwendung sogenannter Reed-Kontakte. Der Strom durch die Lampe erzeugt ein Magnetfeld welches einen Kontakt schaltet. Der Leistungsverlust für die Lampe ist dabei hinreichend klein. Das funktioniert gut bei Gleichstromnetzen. Da - wie oben beschrieben - hier eine etwas seltsame Zwergenmützenspannung vorliegt wäre das Verhalten undefiniert. Schlimmstenfalls öffnet und schließt der Reed-Kontakt mit der Frequenz der Versorgungsspannung. Das würde nicht lange funktionieren.

Um Strom zu messen wird in der Regel die Spannung über sogenannte Shunt-Widerstände gemessen. Über den bekannten Widerstandswert, die gemessene Spannung und das Ohmsche Gesetz lässt sich der Strom berechnen. Das Prinzip eines elektrischen Shunts ist die Kernidee meiner Schaltung.

Ich will allerdings den Strom nicht messen sondern "nur" ermitteln ob ein Strom fließt. Dazu eignet sich anstelle des Widerstandes eine herkömmliche Diode (besser gesagt zwei Dioden in Reihe).

Die ausgedachte Schaltung sieht so aus:

Hinweise:

  • Die Schaltung entstand spontan. Keine Garantie auf Vollständigkeit oder Funktion. Keine StVO Zulassung. 
  • Eine der beiden Dioden D1 oder D2 kann weggelassen werden.


Keine Garantie, Nachbau auf eigene Gefahr
Kurze Erklärung:
Bei jeder positiven Halbwelle der Versorgungs(wechsel)spannung schaltet Transistor T1 durch und die LED blinkt bei jeder Halbwelle. Die Blinkfrequenz ist Drehzahlabhängig aber bereits bei Standgas nicht mehr Wahrnehmbar.

Lange Erklärung:
Eine Diode lässt einen Stromfluss in eine Richtung zu. Fließt durch sie ein Strom fällt über sie eine Spannung ab. Über D3 und D4 fallen je 0.6V (< 1 Milliampere) bis je 0.9 Volt (3 Ampere) ab. Also insgesamt 1.2V bis 1.8 Volt Der Spannungsabfall liegt in der Natur des PN-Überganges des Halbleitermaterials der Diode, muss hier aber nicht diskutiert werden.
T1, T2 und R2 || R3 bilden eine sogannte Konstantsromquelle. D.h. unabhängig(**) von der oben anliegenden Spannung fließt durch die LED ein konstanter Strom. Der Strom durch die LED ergibt sich aus der Basis-Emitter-Spannung von T1 sowie dem Widerstand von R2. Die Basis-Emitter-Spannung (U_BE) liegt bei 0.55V(< 1 Milliampere) bis 0.85V(100 Milliampere). Der Knackpunkt ist, dass der Spannungshub über die Dioden die Basis-Emitter-Spannung überschreiten muss, damit der Transistor T1 durchschalten kann. Das ist hier der Fall. Selbst eine Diode (D3 weglassen) müsste ausreichen. Die Durchlassspannung von Dioden sowie die Basis-Emitter-Spannung von Transistoren sind aber nie sehr genau. Deswegen die zweite Diode als Sicherheit.

Der Strom durch die Leuchtdiode (I_Led) beträgt typisch 10-20mA, daraus folgt eine Größenordnung von 30-100Ohm für R2. Da ich kein passendes niederohmiges Poti habe variiere ich den Gesamtwiderstand durch ein parallel geschaltetes hochohmiges Poti. (Achtung: dreht man R3 auf 0 Ohm runter brennt die LED und/oder T2 möglicherweise durch!)

Ob D6 zwingend nötig ist bin ich mir garn nicht sicher. D6 übernimmt die Funktion eines Einweggleichrichters (was die LED auch machen könnte). Viel wichtiger scheint mir aber dass (meinem Verständnis nach) bei einer Umdrehung der Polarität (wir sprechen nach wie vor von Wechselspannung) die negative Spannung nun über D6 und nicht über die LED anliegt. Eine normale Diode verkraftet weitaus höhere "Rückwärtsspannungen" als eine LED. 100% Sicher bin ich mir nicht, sie Schadet aber auch nicht.

Damit die Lampe bei umgedrehter Polarität auch ("rückwärts") bestromt wird sind D1 und D2 antiparallel zu D3 und D4 geschaltet. Allerdings kann man eine Diode D1 oder D2 entfernen da der Transistor in diesem Fall sowieso sperrt.

Leistungsverlust:
Bei angenommenen linearen Zusammenhängen gilt ... In einer einer 36Watt Birne fließt bei 12 Volt  ein Strom von 3 Ampere. (R_Lampe = U / I = 4 Ohm)
Über D3 und D4 fallen je bis zu 0.9 Volt ab. Über die Lampe fallen nun noch (12-1.8)V = 10.2V ab und demnach fließen I_Lampe = U_Lampe / R_Lampe = 10.2 V / 4 Ohm = 2.55 Ampere.
Neue Leistung der Lampe: 10.2V * 2.55A = 26 Watt
Leistung pro Diode: 0.9 * 2.55 A = 2.3 Watt

Man sieht, selbst diese Schaltung ist Leistungstechnisch nicht gut. Trotzdem konnte ich keinen nennenswerten Helligkeitsunterschied feststellen.

Noch etwas zu den Dioden:
D1, D2, D3, D4 können maximal 3 Ampere verkraften. Wer mehr schalten will sollte stärkere Dioden nehmen. Eine simple Parallelschaltung wie man es bei Widerständen machen kann ist bei Dioden nicht zu empfehlen. Aufgrund der (minimal) variierenden Durchlassspannungen teilt sich der Strom nicht gleichmäßig auf. Dies kann man durch einen Vorwiderstand erzwingen, was hier aber Leistungsmäßiger Unsinn wäre.


(**) Bis ca. 3-4 Volt. Bei geringerer Spannung versagt die Schaltung.

(*) Der Fachmann wird hier die Unstimmigkeit bemerkt haben. Original befindet sich eine 6V Lichtspule auf der Grundplatte. Glücklicherweise hat jemand diese Spule gegen eine 12V Spule getauscht. Bei 6V würde ich diese Schaltung nicht empfehlen.

Mittwoch, 24. Oktober 2012

Quadrocopter setup. Frame ECS and Motors from Hobbyking

Even so I already bought a quadrocopter frame from hobbyking I also ordered this setup:

Why another frame? I figured that's the cheapest set of four motors I could find. I also guess it's good to have a spare frame. (This frame is a few centimeter smaller than the one of my previous post!!!).

The motors are running, the speed controllers work. I hooked it up to an old pc powersupply (which are cheap, reliable and perfect for "ground tests").

Nevertheless the motors are crap ... really a handfull of sh*t. 3 of 4 had a bended shaft so rotor (the magnets not the blades!) and stator touch. A bit of bending helped and now they work. I will use them for experimental stuff. The only positive thing to say so far is that they actually rotate ... 

As next step I wan't to get the PWM for the Motor Controllers. Unfortunately (or maybe not) I switched from FreeRTOS to ChibiOS because of the HAL (Hardware Abstaction Layer - basically "drivers") because I realized that I don't wan't to write proper drivers for the STM32 (Cortex M4) for FreeRTOS. So far I only got the demo of ChibiOS running and the HAL is still a bit confusing to me. Hopefully this will work and I won't have to dig deep in the low level world of the Cortex M4. Looking at the Arduino world I sometimes feel stupid to always try the hard way... But oh well I made a decision some time ago and I will try my best.



Frame with motors props and four esc

Internet Movie Database IMDB Watchlist

Sick of forgetting the movies you watched? You just can't remember the names of the movies and never find a new nice movie? Here's something for you:

Just go to IMDB log in (very easy and immediately with your facebook account or just create a local one) and reate your own watchlist. So you can keep track of the movies / series you watched and create additional list like "to watch" or whatever. And the best part: IMDB even suggest movies to watch according to the ones you added to your watchlist!


As example here you find my "i have watched - watchlist":
http://www.imdb.com/user/ur37212947/watchlist

And here's my "to watch - watchlist":
http://www.imdb.com/list/gPLdw4wfb38/


Usually I am concerned about connecting stuff to facebook... privacy and so on, you get the point. But this time I thoght I should loosen up and so far ...

I Like!!!