Sanftanlauf für einen Winkelschleifer

von Hubert Freisinger , OE3FHA

Vor geraumer Zeit erwarb ich im Baumarkt einen 230mm Winkelschleifer, es war mittlere Preisklasse, mit 2350W könnte er ein wahres Kraftpaket sein wenn man bedenkt, dass dies 3PS sind. Ich verwendete ihn mäßig aber regelmäßig zum Trennen von Metall, ein wenig kraftlos erschien mir das Gerät bei dickeren Wandstärken, mein älterer Winkelschleifer mit 1800W war da etwas fixer. Egal, er hatte einen Wendegriff, der das Arbeiten sehr erleichterte und außerdem einen sog. „Sanftanlauf“. Dieser war ein 2-Pol und lag nach dem Schalter seriell im Stromkreis. Am Anfang rumorte der Motor bei langsamer Drehzahl vor sich hin, bis die Steigerung selbiger einsetzte, ich denke er kam nie wirklich auf volle Leistung, einfach so ein Gefühl. Jetzt, Sie kennen den Effekt, ein Gerät versagt immer seine Dienste wenn man es braucht, schwieg der Winkelschleifer. Sie kennen auch dies, ja richtig, Garantiezeit 2 Jahre vorbei, also ran und das Gerät zerlegen. Dieser kleine Zweipol in der Stromversorgung war defekt, jetzt nach Überbrücken war auch mehr Leistung auf der Trennscheibe, der hatte nie voll durchgeschaltet. Also Ersatzteilsuche im www. Die Mafia hat die Hand über dem Teil, in Frankreich eine Firma um 5 Euronen die nicht ins Ausland liefert, in Deutschland ein Ersatzteilshop, der satte 32 Euronen dafür wollte, natürlich würde der Versand mit 10 Euronen für einen Österreicher zu Buche schlagen. Es reichte, zumal das Teil ohnehin nicht das Gelbe vom Ei war.

Da war doch etwas mit Mikrokontroller, ja genau, ein Attiny13 soll das machen. Ich benötigte eine Steuerung, die mir, beginnend am Auslauf einer Sinuswelle mit vielleicht 40-50V, kontinuierlich diese entlang wanderte bis ich am Anfang selbiger bei voller Leistung angelangt war. Um einen entsprechenden Triac zu steuern gibt es am Markt Optokoppler mit und ohne Nulldurchgang-Steuerung. Für meine Anwendung kam nur ein Optokoppler ohne dieses Feature in Frage, ich musste ja den Sinus auftasten und nicht einfach einschalten. Nach einiger Überlegung landete ich bei eine kleinen Programm, das, beginnend am Ende einer Sinuswelle, einen Steuerimpuls mit 50µs an den Optokoppler sendet und diesen Steuerimpuls immer weiter an den Anfang der Sinuswelle verschob, bis voller Saft anlag. Der Tini13 musste also mit der Netzfrequenz synchronisiert werden.

So entstand diese Schaltung, es war jetzt ein Dreipol, da ich ja für den Tiny13 eine Stromversorgung benötigte, die bei geeignetem Aufbau auch in das Griffstück des Winkelschleifers passt. Lediglich der Triac sollte etwas im angesaugten Luftstrom des Motors liegen, ohne natürlich diesen wesentlich zu beeinflussen, bei diesen Leistungen können ja 10-15W daran umgesetzt werden. Jetzt hat auch mein älterer Winkelschleifer einen „Sanftanlauf“, butterweich, ohne dass ich beim Einschalten Löwenbändiger sein muss und nach ca. 4 Sek. wirklich volle Pulle.

Download mit Bascom-Quelltext und Hex-File: Sanftanlauf.zip


'Sanftanlauf für elektrisches Handwerkzeug mit Bürstenmotor 230V/50Hz
'Darunter fallen u.a. Winkelschleifer, Bohrmaschinen ect. und sollte
'bei geeignetem Aufbau darin Platz finden.

'Phasenanschnittsteuerung mit Attiny13 via MOC3023

'Attiny13 wird an PB1 mit Netzfrequenz synchronisiert und gibt an PB0 einen
'Steuerimpuls mit ~50µs aus der, an der Sinuswelle rückläufig, die steigende
'Leistung (2 Stufen) über einen Triac dem Bürstenmotor zuführt bis in ca.2,5 Sek.
'die max. Leistung am Motor anliegt. Der Reset-Pin wird mit einem 0,1µF Kondensator
'hochgelegt um ein Reset durch Funkenstörungen des Bürstenmotors zu vermeiden.

'Der Triac sollte bei höheren Leistungen mit Hilfe einer kleinen Kühlfahne
'im Luftstrom des Motors liegen ohne diesen wesentlich zu bremsen.

'Zur Verwendung muß ein Triac-Optokoppler ohne zero-cross Schaltung kommen!

'Taktung des Attiny13 mit mindestens 9,6MHz intern (8:1 Teiler in den Fuses
'deaktivieren) oder höher mit externem Takt, da der Sinus des 50Hz
'Netzwechselstrom gehandhabt werden muss!


                               'Angaben für den Kompiler
                               '------------------------

'Prozessor
$regfile = "attiny13.dat"

'Takt, intern 9,6 MHz
$crystal = 9600000

$hwstack = 10
$framesize = 15
$swstack = 10


'Konfiguration Variable
Dim T As Word
T = 7812

'conf Port's B auf Eingabe=0, Ausgabe=1
Ddrb = &B0000_0001

'Strom sparen
Stop Ac                                                     'Switch off the power to the Analog Comparator
Reset Acsr. Acbg                                            'Disable Analog Comparator Bandgap Select

                                 'Programmablauf
                                 '==============

Stufe1:

T = T - 12                                                  'Variable / Phasenschieber

Do
Loop Until Pinb.1 = 0                                       'Sinus geht auf 0

    Waitus T                                                'Phasenverschiebung

       Portb.0 = 1
       Waitus 50                                            'Impulsdauer MOC3023
       Portb.0 = 0

    If T < 4000 Then Goto Stufe2

Goto Stufe1



Stufe2:

T = T - 15                                                  'Variable / Phasenschieber

Do
Loop Until Pinb.1 = 0                                       'Sinus geht auf 0

     Waitus T                                               'Phasenverschiebung

        Portb.0 = 1
        If T < 2000 Then Stop                               'NOPs/max. Leistung
        Waitus 50                                           'Impulsdauer MOC3023
        Portb.0 = 0

Goto Stufe2

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