0-10V Belimo selbst gebaut und 2 Punkt Stellantrieb

Hallo,

hier mal wieder eine kleine triviale Bastelei von mir, ein 2 Punkt Stellantrieb, low cost und von jedem zusammensteckbar.
Grund dafür war, daß ich endlich mal meine Luftzufuhr in den Kessel mit Ausbrandende automatisch abgesperrt haben wollte, damit Holzkohle fürs nächste Anzünden übrigbleibt. Natürlich hätte ich auch wieder alles am HV auseinanderbauen und eine gefederte Rückschlagklappe einbauen können. Aber erstens klaut die mir einen gewissen Anteil am Lüfterdruck und zweitens hatte ich dazu keine Lust. Also hab ich meine Drosselblende am Primärlüfter motorisiert.

Zutaten:

12 V Stromversorgung vom FT/LC Netzteil

1 Stück L 4940 V5 Spannungsregler, 5V, 1,5A, TO-220 0,90 EUR
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=9737;PROVID=2402

1 Relais nach Wahl z.B.
FIN 94.94.3 Relaisfassung für FIN 55.34/32, blau 3,55 Euro
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=62777;PROVID=2402

FIN 55.32.8 230V Industrierelais, 2x UM, 250V/10A 5,80 €
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=29135;PROVID=2402
oder 12V für 4,85 €
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=10974;PROVID=2402

2 Stück Turnigy Servo Tester
http://www.unitedhobbies.com/U…ewItem.asp?idProduct=8296
6 USD pro Stück, d.h. 12 Dollar

Servokabel, bzw zumindest 4 Stecker und eine Buchse
http://www.unitedhobbies.com/U…&v=&sortlist=&LiPoConfig=
Hier was aussuchen

Außerdem ein Servo, es sollte nach Möglichkeit ein analoges Servo mit Metallgetriebe sein. Durch das harte Umschalten des Servosignals per Relais erzeugen die steilen Signalflanken von digitalen Servos manchmal einen Reset des Servotesters. Mit analogen Servos tritt das prinzipbedingt nicht auf.
Die Servos sind im Vergleich zu käuflichen Belimo Stellantrieben für ihre Größe recht kräftig, jedoch denke ich, man sollte das Servo im Sinne der Dauerhaltbarkeit besser überdimensionieren. Ich denke ein Servo mit um die 5 kg Haltekraft ist für die meisten Anwendungen absolut ausreichend, wahrscheinlich reicht aber auch das kleine unten genannte 1,8 kg Servo.
Die meisten Servos haben einen Drehwinkel von ca 95 Grad.

Modellbauservos haben keine Blockier- oder automatische Abschaltung und dürfen nur mit 5 Volt betrieben werden. Sie sind thermisch nicht besonders belastbar, also nicht an heißen Stellen montieren.
Ein Servo der 10 kg Klasse kann einen Blockierstrom von über 2 Ampere haben und das Lambdacheck - FT Netzteil auf der 12 V Seite mit bis zu 1,9 gemessenen Amp belasten, wobei dieses Netzteil selbst nur ca 2 A liefern kann.
Eine leichtgängige Mechanik ist also anzuraten, außerdem steht das Servo sonst dauernd ein im Bereich der Endstellung ein wenig unter Last.

getestet und ganz gut sind diese hier, die fliege ich in meinen RC-Modellflugzeugen
1,8 kg 5 Dollar analog Servo
http://www.unitedhobbies.com/U…ewItem.asp?idProduct=9392

3,6 kg 13 $ analog Servo
http://www.unitedhobbies.com/U…ewItem.asp?idProduct=8752

größere Servos ungetestet:

6,4 kg 10 Dollar Servo vermutlich analog
http://www.unitedhobbies.com/U…ewItem.asp?idProduct=8777

15kg 11$ analog Servo
http://www.unitedhobbies.com/U…ewItem.asp?idProduct=9617

macht in Summe etwa 26 US Dollar, somit bleibt man beim aktuellen Dollar Kurs von 1,30 unter den magischen 22 EUR Warenwert (Versand zählt nicht zum Warenwert), die man zoll und steuerfrei nach D importieren darf. Bezahlt wird am besten mit PayPal, ich hab bei dem Shop schon ca 130 Bestellungen getätigt, das klappt ganz gut mit denen
Wem das Bestellen in Hong Kong zu komisch oder ungewohnt ist, der könnte sich im deutschen Modellbauhandel zu höheren Preisen mit dem notwendigen versorgen.

gesamt Kosten aller Teile ca 35-40 EUR

Wie funktionierts?

Die Teile gemäß Schaltbild verkabeln, vom Relais wird nur das Signal der Servotester zum Servo umgeschaltet, das Relais
fährt in die jeweils eingestellte Stellung, die durch das Poti des Testers justiert werden kann.
Die Schaltung + Servo braucht im Leerlauf ohne Last so gut wie nix, wesentlich weniger als 100 mah an 12V.
Das Relais wird z.B. durch den 12V Schaltausgang fürs Saugzuggebläse der Flammtronik angesteuert.
Man kann auch das Phasenanschnittsignal zum Primärlüfter direkt abgreifen und dann mittels 12 V Relais schalten.

Richtig billig wirds, wenn man zwei oder drei simultan schaltende Stellantriebe braucht, denn man kann bis zu drei Servos an die verwendeten Turnigy Servotester stecken.

Falls jemand Verbesserungsvorschläge hat und insbesondere eine Idee, wie man einfach & auch für Laien umsetzbar einen 0-10 V Eingang mit dem Poti eines Servotesters koppelt, dann immer her damit.

Weiterhin nützlich wäre eine einfache Lösung, wie das Servo bei Stromausfall noch für ein viertel Sekündchen Strom bekommt, um zuzumachen. Ich hatte das mit 2500 Mikrofarad Elkos probiert, da bewegt sich das Servo nur ein Stück.

Man beachte das ausgefeilte Platinenlayout

Der montierte Stellantrieb (ist nur ein 08/15 Graupner Kunststoffgetriebeservo, was ich da hatte)

Nein. Mit der 0-10 Volt Steuerung wäre das ganze ein stetig regelnder Stellantrieb. So wie die ziemlich teuren Belimos & Co, nur für den Preis von ca 20-25 EUR, denn es fiele ein Servotester und das Relais weg. Damit zwar nicht nützlich für den vorgestellten Anwendungzweck, aber für alle, die einen solchen Antrieb für ihre Luftklappen brauchen, Atmosianer z.B. :laugh:

HAbe jetzt endlich mal noch einen dritten Servotester hier und werde ihn am Wochenende
zu meinem Vater schleifen zwecks Umbau auf 0-10 Volt Eingang.
Mal sehen, ob das mit dem Ding überhaupt geht.

Übrigends habe ich festgestellt, daß das Lambdacheck Netzteil bei Stromausfall noch lange genug 12 V liefert, daß das Servo zu gut 2/3 zu fährt. Aber im Moment hab ich keine Lust, da weiter dran rum zu basteln.

SO,

am Ende wars erschreckend simpel, man muß sich nur ein wenig mit Elektronik auskennen. Diesen Servotesterumbau habe nicht ich verbrochen, sondern die Ehre gebührt meinem Vater.

Man nehme:

den bereits erwähnten Turnigy Servotester
http://www.hobbyking.com/UNITE…ewItem.asp?idProduct=8296

den bereits erwähnten L 4940 V5 Spannungsregler, 5V, 1,5A, TO-220 0,90 EUR
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=9737;PROVID=2402
Oder auch einen anderen Spannungsregler, wo 5 V rauskommen.
Für hohe Last ggf. 2 L 4940 V5 Spannungsregler parallel schalten

Widerstand 1/4W, 5%, 10 K-Ohm
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=1338;PROVID=2402
Es sollte schon ein Widerstand kleiner Leistung 1/4 oder 1/3 Watt sein.

außerdem ein Metallgetriebeservo, z.B.
http://www.hobbyking.com/UNITE…ewItem.asp?idProduct=9617

Material + Versand demnach um die 20 EUR für den kompletten Belimo Ersatz :whistle:

der gezeigte PIN unten links muß vollständig von der Platine getrennt werden. Z.B. vorsichtig mit einem scharfen
Federmesser

Das Servotester Innenleben (Schrauben auf der Gehäuserückseite lösen, Drehknopf abziehen)
Der 10 K-Ohm Widerstand wird zwischen + Kabel der 0-10V Leitung und dem von der Platine getrennten PIN gelötet, dann mit Schrumpfschlauch oder sonstwie isoliert. Das Poti darf nämlich keine 10 V abbekommen, sondern es läuft mit 5 bis max 6 Volt, der 10 K-Ohm Widerstand senkt die Spannung von 10 auf 5 V ab. Da ein solcher Widerstand ein passives Bauteil ist, ist es egal, wie rum man ihn einlötet.

Das Minus der 0-10 V Leitung kommt ans Minus vom Servotester

Das letzte Bild ist eigentlich selbsterklärend

Funktion:
Servotester auf "manual" stellen.
Mittels Poti kann man nun den Servoweg des Servos einstellen, der Ausschlag kommt auf gut 90 Grad.
Die Servostellung wird nun über die 0-10 V von z.B. der Flammtronik geregelt. Da die Flammtronik erst bei 2 V beginnt (kann man das eigentlich abstellen? ) statt bei 0 V, verliert man hier wohl 1/5 des Servowegs, da muß man ggf. die Hebelmechanik anpassen.
Wenn man wollte, könnte man natürlich auch hier bis zu 3 Servos gleichzeitig stellen lassen.
Auch hier bitte beachten, daß der Blockierstrom eines sehr kräftigen 15 kg Servos durchaus die 2 Ampere überschreiten kann.
Also Mechanik leichtgängig bauen oder Netzteil und Spannungsregler entsprechend auslegen.

An der Flammtronik habe ich das noch nicht testen können, bisher keine Zeit und momentan läuft der Kessel.
Ich werde in den nächsten Tagen nachberichten.

Schade eigentlich, daß ich selber gar keine Verwendung für die Schaltung habe :blink: :lol:

Hallo Martin,

hört sich interessant an. Hast du ein paar Bilder und Beschreibung, wie du das gebaut hast und welche Teile genau verwendet wurden?

Hallo Hans,

nein, leider, wäre mir auch zu viel Arbeit - von der hab ich daheim auch noch genug in den verschiedenen Ecken rumliegen :whistle:

...Federrücklauf ist irgendwie nicht sinnvoll bei einem stetig regelnden Stellantrieb, wie er für die 0-10 V benötigt wird, haben die -SR Belimos auch nicht...

Zitat von hw55

Hallo Peter,
für den Atmos braucht man einen Federrücklauf für den Fall der Fälle.

Gruß Helmut

ach so, ok

p.S.: der 2 Punkt Stellantrieb funktioniert noch immer und der 0-10 V liegt immer noch rum

HI,

edit: glaube ich habs an der Flammtronik nie ausprobiert, weiß nicht mehr genau. Könnte ich bei Gelegenheit ja mal machen. Bei meinem Frequenzumrichter für die Sekundärluft müßte ich Signalspinnereien eigentlich gleich sehen oder hören, da ist mir aber nie was aufgefallen.

Hallo Harald,

ja, ich hatte dir mal ein Servo zugeschickt und es verhielt sich wohl so, wie du es beschrieben hast. Was Hans Zeidler meint ist, ob das 0-10 Volt Signal vom Lambdacheck/Flammtronik stabil ist, so daß das Servo nicht zuckt.

Ich hab den 0-10 Volt Servotester mal eben an die Flammtronik am RLA 0-10 V Ausgang angeschlossen.
Hinweis: beim RLA 0-10 Volt Ausgang ist plus und minus nicht gekennzeichnet, auch nicht in der Anleitung. Wenn man Plus und Minus so an den Stecker schraubt wie bei Primär/Sekundär, dann ist es richtig.

Dann den RLA 0-10 V Ausgang im Testmenü hoch und runter gestellt. Die Regelung durch den 0-10 V Ausgang funktioniert einwandfrei, aber:
Um eine 0,1 V Spannungsstufe im Testmodus hoch oder runter zu stellen, muß man 3-4 Rasten am Einstellknopf drehen. Bei jeder Spannungsstufe gibt es eine einzigste Raste, bei der das Servo ganz minimal zittert - bei einem Digitalservo piepst es dann vernehmlich, weil DigiServos beim stellen einen Ton von sich geben. Alle anderen Rasten derselben Spannungsstufe sind absolut zitterfrei. Ob das jetzt vom FT-Einstellknopf, dem Ft-Ausgang selbst oder von meinem verwendeten Servotester herrührt, keine Ahnung. Ich habe auch ein Analogservo getestet, gleiches Ergebnis.

Wäre jetzt die Frage, ob das im laufenden Betrieb auch so ist

Hartmut:
mein Vater hatte zum Spaß auch so einen ATiny programmiert, das ist eigentlich die eleganteste Lösung. Aber das hab ich abgelehnt, weil was man (ich und die restlichen 95 % der Erdbevölkerung) nicht selbst nachbauen oder nachkaufen kann, ist zum basteln am HV nicht so geeignet, denn kaputt gehen kann immer mal was.