Re: Stromversorgung, Relais, Lichtsensor etc.

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Geschrieben von Theodor Wadelow am 27. Januar 2012 13:52:39:

Als Antwort auf: Re: Fensterheber als Hühnerklappe geschrieben von Der Berger am 26. Januar 2012 12:13:13:

Hallo,
> zum Netzteil:
> Bei Akkus habe ich folgende Bedenken: Der Stall ist unbeheizt, Akkus leiden unter Kälte.
Jein. Sie würden permeanent mit einem 24v/10 mA Netzteil nachgeladen. Dann geht das ganz gut.
Und die Akkus können deutlich mehr "Mißhandlung" im Sinne von Überlast etc. vertragen, weil sie halt Spitzenströme im zig-Ampere-Bereich liefern können. Braucht auch sicher weniger Strom als ein größeres Netzteil im eingeschalteten Zustand, ohne Last.

>... ein Laptop- oder Drucker-Netzteil von Pollin oder aus der Bucht, Hauptsache 24V= und um die 5A.
Mach mal eine Strommessung unter Last, am besten beim mechanischen Blockieren des Fensterhebers. Natürlcih soltle der Test nicht länger als ein paar Sekunden dauern. Es würde mich wirklich wundern, wenn sich er Motor mit 5A zufrieden gibt. Bedenke auch, daß die Last ggf. bei Verschmutzung der Führungen/Gelenke deutlich ansteigen kann.
Diesen schlimmsten Überlastfall mußt Du irgendwie mit deinem Schaltnetzteil in Einglang bringen. Die meisten Schaltnetzteil schalten dann hoffentlich ab, aber sicher ist das nicht. Eine knapp über den normalen Betriebsstrom dimensionierte Schmelzsicherung oder Sicherungsautomat könnten hilfreich sein.


>Und ich will die Klappe betriebssicher betreiben.
Das versteht sich von selbst.

>Für die Endschalter dachte ich an so etwas:
>www.reichelt.de/Schnappschalter-Endschalter/MAR-1050-5202/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=32729;
Die sollen laut Datenblatt nur AC schalten.

>Bei mechanischen Schaltern spielt das doch keine Rolle ob da nun AC oder DC geschaltet wird?
Nochmal jein. Vom Prinzip her nicht, aber von der Langlebigkeit.
Beim Schalten entstehen Abreißfunken. Im AC-Fall verlöschen die im Nulldurchgang von selbst. Also reicht es, den Schalter so auszulegen, daß er ca. 10 ms lang einen stehenden Lichtbogen verträgt.
Bei Gleichstrom kann der Funke beliebig lange stehen bleiben, der Schalter muß den Funken anders aus kriegen. Z.b. über größere Kontaktabstände, spezielles Kontaktmaterial oder Funkenabreißmagnete.
Die Schaltleistungen stehen in den Datenblätern, der Unterschied ist meist heftig. Bei einem Exemplar in der Bastelkiste steht "AC 250V 16A / DC 30V 2A" drauf. Wenn im Datenblatt deines o.a. Schalters keine Schaltleistung für DC angegebgen ist, dan ist der Schalter prinzipiell nicht geignet. Er würde funktionieren, aber vmtl. schnell verschleißen, d.h. so nach 1.0000 Kontaktspielen oder so. Damit hätttest Du "nur" 3 Jahre bis zum Versagen des Endschalters bei täglicher Betätigung.

Beim Funkenschlagen entstehen an den Schaltkontakten Schäden. Das geht von Materialübertragung, Lochfraß bis hin zur Bildung von Oxidschichten. "Steter Funken höhlt den Kontakt" ;-)
Da wiederum *soll* nun ein Funken entstehen um ggf. die Oxidschichten, die im Regelfall nichtleitend sind, zu entfernen.
Deshalb gibt es sogar eine sogenannte "Minimale Schaltleistung", die garantieren soll, daß immer "genug" Funken entstehen damit sich der Kontakt selbst reinigt. Die Funken entfernen dünne Oxidschichten bei ausreichender Stärke nämlich ganz hervorragend.
Ich habe gerade gesehen, das dies z.B. in den Datenblättern der Fin 12.21 Schaltuhren aus dem (älteren) Wärmepumpen-Thread steht: Die haben 10 mA "Minimale Schaltleistung" und wären deshalb eher ungeeignet, um den Sensorkreis zu steuern. Gut, daß Du die eh' nicht verwenden wolltest :-)

>zum Polwender:
>Ich habe das hier gefunden: www.strippenstrolch.de/1-4-8-polwender-3.html Ist das nicht genau das Schema was ich brauche?
Damit die Klappe immer auf- und Zu geht, so wie so ein bewegter Block aus den ganz alten Videospielen, wo man schnell durchlaufen muß, solange der Block oben ist ?
Ich möchte darauf hinweisen, daß die angegebenen Schaltung die Klappe ständig auf- und zu machen würde.

Eine Lösung wurde sehr ausführlich hier: ht tp://f3.webmart.de/f.cfm?id=3542059&r=threadview&t=3814540&pg=1 diskutiert.
besonders das Bild "stellmotor4.gif" ist genau richtig.
Zur Vereinfachung würde ich allerdings
a) die Dioden am jeweiligen Schalter parallel zu den Kondensatoren schalten.
b) die Reihenfolge Umschalter-Enschalter-Motor-Endschalter-Umschalter in
folgende ändern: Umschalter-Enschalter-Endschalter-Motor-Umschalter
Die Funktion bleibt dabei gleich, aber man muß nur noch 2 Kabel zur Endschaltermechanik legen, 2 zum motor und gut ist.
Die vorgeschlagenen Endschalter gibt's bestimmt nicht mehr, aber die sehen etwa so aus wie Endschalter, die man auch in einem leicht verschmutzten Winkel eines Hühnerstalls montieren sollte.
Die Idee aus o.A. Schaltplan mit den Kondensatore n ist übvrignes beste Praxis und unterdrückt tatsächlich einigermaßen gut die übermäßige Funkenbildung im DC-Betrieb. Kann ich nur empfehlen.

Für das auf/zu-Signal für den Motor dachte ich an eine Lichtsteuerung.
Die Hühner gehen bei Dämmerung instinktiv in den Stall und wollen im Morgengrauen wieder raus. Tagsüber ist die Klappe immer auf.
Wäre gut, wenn ich den entsprechenden Lux-Wert über einen Poti vorgeben könnte. Ich würde den Sensor irgendwo anbringen wo kein Kfz-Scheinwerferlicht auftreffen kann. Hast Du eine Idee? Nimmt man da Fotosensoren?
Ja, man nimmt da Fotosensoren. Ich würde das Ansprechen des Fotosensors einfach verzögern. Wenn mal eine Autoscheinwerfer vorbeiwischt, dann dauert das meistens kaum eine Minute. Gleichzeitig könne abends eine leicht verzögerte Schließung von vielleicht 10..15 Minuten nach "dunkel" auch den letzten Hühnern Gelegenheit geben, den Stall aufzusuchen.
Als Lichtsensoren kommen hauptsächlich LDRs (lichtabhängige Widerstände) oder Fototransistoren in Frage. Alternativ kann man LED dafür mißbrauchen oder Solarzellen verwenden.
Ein Beispiel für eine LDR-Schaltung findest du hier, im linken Teil der Schaltung (der rechte Teil mit dem Relais ist Schrott). Statt dem sündhaft teuren AD82xx verwendet man einen günstigen LM339:
www.edn.com/article/520315-Simple_night_light_uses_a_photoresistor_to_detect_dusk.php

mit einer LED könnte man das probieren: www.edn.com/article/472566-Red_LEDs_function_as_light_sensors.php
besonders "Figure 2" wäre da für dich interessant. Leider kann man diesen Schaltungen die Schaltschwelle der Helligkeit nicht per Poti einstellen :-( Da müßte man also z.B. eine einstellbare Schlitzblende vo die "Sensor-LED" setzen. Die Funktion wäre dann für dich einfach zu erweitern: der verwendete Chip, eine NE555 (LM7555 ist eine modernere, teurere Stromspar-Variante davon) hat einen Ausgang, Pin 3. In "Figure2" aus o.A. Artikel läßt man den nicht per Diode zur LED laufen sondern triggert ein Zeitglied damit. Solange das Zeitglid läöuft, bleibt die Klappe in der "Auf"-Position. Wenn es dunkel wird, bleiben die Impulse des NE555 aus, das Zeitglied läuft nach 10..15 Minuten ab und die Klappe geht dann zu. Beim Öffnen geht es schneller, das Zeitgleid startet bereits nach wenigen impulsen, die Klappe geht 1..3 Minuten nach dem Hellwerden auf. Diese Verzögerung schützt auch vor gelegentlichem Scheinwerferlicht vorbeifahrender Autos.

Egal, was Du baust (ich tendiere zum LDR mit OpAmp bzw. Komparator), du wirst eine kleine, stabile Extra-Versorgung dafür benötigen. Da geht z.B. ein 7812-Linearregler, der aus den 24V Betriebsspannugn für den Motor geregelte 12V für die Sensorelektronik macht.

zur Lichtschranke:
Ich will die Hühnchen ja nicht einklemmen. Aber eins nach dem anderen.
eine gute IR-Lichtschranke arbeitet mit gepulstem licht. Die läßt sich von gleichförmigem Sonnenlicht im Regelfall nicht beeindrucken.
Bau' mal erstaml die Mechanik. Ich empfehle, den Motor einfach langsam laufen zu lassen, dann könne Hühner entkommen, wenn die Klappe zu geht. Ob rein oder raus ist dabei erstmal egal, hauptsache die armen Viecher werden nicht guillotiniert. Könnten bei einer Lichtschranke nicht auch Federn oder Kotspritzer oder sowas die Funktion beeinträchtigen ? Da wäre das langsame Öffenen und schleißen der Klappe doch die einfachere Maßnahme. Die Viecher merken doch, wenn's eng wird.
-Theo

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