Elektrotechnik

Durch die Seitensplittung ist hier beherbergt nur noch der elektrische Bereich meiner Technikseite.  Die Mechanik ist in eine eigene neue Seite gezügelt, genannt, wär hätts gedacht, Mechanik.

EL34

Es liegt mir fern hier die Funktionsweise dieser legendären Elektronenröhre zu beschreiben den eindeutig dies können Einige besser als ich, hinzukommend gibt’s eine Vielzahl von Seiten im WWW, vom Wiki bis zum CCInfo, die solch Funktionsbeschreibungen äusserst kompetent wiedergeben. Naja mir würde so was kaum gelingen.

Leistungspentode EL34

Leistungspentode EL34

Indes solle hier das Mysterium der Legende, auch mit Hilfe möglicher experimenteller Selbstversuche, etwas gelichtet werden. Die EL34 tingelte durch die Jahrzehnte hauptsächlich im breiten Sammelsurium der Audioendstufen ehe diese durch Leistungstransistoren abgelöst wurde.

Als Leistungspentode gebaut hatte dies Bauteil exzellente Verstärkungseigenschaften über ein breites Frequenzband hinweg.  Obschon als reine Neiderfrequenzendstufenröhre konzipiert findet sich dies Teil in etlichen Anwendungen wieder, was auf eine breite Beliebtheit schliessen lässt.

Als damals der bipolare Transistor und später der unipolare Transistor die Elektronenröhre ablöste glaubte niemand an ein Revival dieses Aktivbauteils.

Doch, trotz grosser Errungenschaften wie MOSFETs Transistoren, sollte definitiv auch die EL34 seinen Platz in der Audiotechnologie innehaben.

So etablierte sich die EL34 allererst in den Übungsräumen ehe die HIFI-Fetischisten dies Gerätchen, meist gepaart in der 2er oder 4er-Gruppe, zur stilvollen Klangwiedergabe, ins Wohnzimmer hievten.

Man sagt der EL34 ein heller glasklarer Klag bei einer breiten Dynamik nach. Wenige Röhren werden heute noch gefertigt die EL34  ist eine von denen die noch, trotz aufwendiger Produktion, in zahlreichen Betrieben hergestellt wird.

Nun denn, so will ich statt mich in historische Details zu vergraben eine konkrete Anwendung, mal ausnahmsweise kein High-End-Verstärker, näher Vorstellen. Namentlich geht’s beim gezeigten Beispiel um eine Frequenzmodulation-Senderschaltung im UKW-Bereich, 88 bis 108 MHz mit einer EL34.

UKW-Frequenzmodulationssender mit EL34

Die hier gezeigte Schaltung ist eine mehr oder minder freie Übersetzung aus dem Griechischen, nicht von mir wenndoch selber aus dem WWW geklaut, und folglich mit gebührender Zurückhaltung und Experimentierfreude zu betrachten. Auch sind hier anliegende Potentiale weit über den Aua-Bereich angesiedelt  also Vorsicht solle angesagt sein. Und allerletzt, solch Sachen sind verboten.

UKW FM Sender 45W

UKW FM Sender 45W

Stückliste
R1: 15KΩ/2W
R2: 1KΩ/10W
R3: 1KΩ/10W (für grösste Leistung Widerstand kurzschliessen).
C1: 50pF trimmer (Antennenanpassung)
C2: 30pF trimmer (Frequenzeinstellung)
C3: 22pF/4KV
C4, C6, C9: 10nF/1KV
C5, C7: 1nF/1KV
C8: 100μF+100μF/450V (Doppelelektrolyt)
C9, C10: 10nF
RFC1, RFC2, RFC3: Luftspule: 15 Windungen mit Durchmesser 8mm, 1mm Draht.
T1: 230V/6V-1A
T2: 4 oder 8W

T3: Induktivität mit Ferritkern
D1: BY127 Gleichrichter
Röhre: 807 SYLV USA oder EL34

Antenne: Einfaches Dipol halbe Wellenlänge
S1: Hauptschalter.
S2: Schalter Anodenspannung

Einstellungen:
Mit dem C2 wird die Frequenz geregelt regeln die Frequenz.
Mit dem C1 passen wir den Widerstand der Antenne an, dies bis unsere Stimme sauber am Radio hörbar wird.

Weiteres:
Aus Sicherheitsgründen sei ein Trenntransformator 230V / 230 V im Netzeingang empfohlen.

Der Audioeingang (Audio In) sollte mit einer leistungsfähigen Vorverstärkerstufe angesteuert werden mit rund 8 W Leistung.

Wie bereits erwähnt, die Schaltung wie auch die Stückliste stammt vermutlich ursprünglich aus einem Griechischen Buch mit diversen Schaltungen drin.  Die Übersetzungen sind teils äusserst freie Überlieferungen über etliche Elektronikforen hinweg. Es bedarf also einer gewissen Experimentierlust um so was zu bauen.

Naja, ein Thema optmial für mich und kalte Wintermonate zugeschnitten.

Über mögliche Resultate solle meinerseits weiteres auf meinem Blog Berichterstattung finden.

Links zur EL34
Wiki EL34
Datenblatt SVETLANA

Selbstbau
Jogis Röhrenbude
EL34 World
Tubeland
Röhrenkrämerlanden
Senderschaltung aus dem gleichen Buch stammend wie meine aus Tubes, Stammseite
Mein Vorlageschaltplan aus Circuit Finder, Stammseite
Röhren allgemein auf  Andre Adrians Homepage , Stammseite

Violette Wände und sonstig Teslanisches

Zweifelsohne auch ein Thema welches aus meinem BDSM- Repertoire entlehnt ist wenndoch durchaus historisch technisch und allerletzt bastlerisch äusserst spannend.

Violetwand in Action

Violetwand in Action

Die Violetwand nennt sich ein Medizinalapparat welcher ein grossartig kreativer Mensch, der Stolz aller Kroaten, wenndoch er selber Serbe war, genannt Nikola Tesla, um die Jahrhundertwende 1900  erfunden hat. Ob dieser Medizinalschnapparat je was zu heilen vermöchte sei dahingestellt. Tatsache ist, der Apparat wird wenndoch mit geänderter Schaltung noch heute gebaut. Zu finden das Gerät heute sowohl im Kosmetikbereich wie auch beim ambitionierten Sadomasochisten. Alleweil gehöre ich zu der letzteren genannten Spezies.

Any das Gerät macht mittels Teslaspule hochfrequente, ungefährliche Hochspannung die sehr stillvoll über eine Argon oder neongefüllte Röhre, zur Strombegrenzung, auf die Haut gebrettert wird. Ein angenehm bissiges Gefühl durchfährt die erlebende Person bei deren Einwirkung.

Als Basis zur Entwicklung dieser nicht alltäglichen Apparatur diente der Teslagenerator welcher nett hohe Spannungen mittels sich hochschaukelnder Schwingkreise aufbauen kann.

Teslagenerator mit PL504

Teslagenerator mit PL504

Eine kleine Schaltung zum Nachbau solch eines Teslagenerators sei hier kurz zum Besten gegeben ehe ich mich der Violetten Wand zuwende. Ein Teslagenerator kann hochfrequente  Hochspannung erzeugen mit welcher sich ganz lustige Experimente durchführen lassen. Die Spannungen am Sekundärspulenende erreichen locker einige 10 000 Volt. Die hier gezeigte Schaltung ist mit einer Zeilenröhre, wie sie in Glotzen zu finden ist, realisiert. Geklaut habe ich diese aus den Weiten des WWW. Sicher eine Schaltung die ich sobald die Zeit reicht ich nachbauen werde.

Die Violetwand ist, wie erwähnt eine Weiterentwicklung des Teslagenerators. Hier auch das Herzstück der Teslatransformator welcher letztlich die hohe Spannung liefert. Eingespiessen wird der Trafo mittels Kondensatorlandung welche durch ein zwischengeschaltetes Hammerwerk, wie in altertümlichen Hausglocken noch zu finden, in ein Wechselfeld versetzt wird. Dieser  Technik, entsprungen aus Teslas Ideenreichtum, bedienten sich seinerzeit einiger Medizinmänner ehe in der Neuzeit deren heilende Wirkung fundamental in Frage gestellt wurde.

Violetwand alte teslanische Schaltungen

Violetwand alte teslanische Schaltungen

Nun auch ich nenne mich stolze Besitzerin einer solchen Apparatur. Mein Gerätchen indes solle im Kosmetikbereich Zuhause sein, mein Anwendungsbereich liegt indes eher im Sadomasochistischem Bereich als in der Kosmetik. Nun ja, nennen tut sich mein Ding Heitland Equipment HF 9 und ist aus neuzeitlicher Produktion folglich fehlt hier ein mittelalterlich anmutendes Hammerwerk, stattdessen schaltet im rasanten Tempo ein BT151 Thyristor. Restliches besorgen hier die Kondensatoren die überall herumhängen und klar der Teslatransformer darf auch beim neuzeitlichen Spielgerät nicht fehlen.

Violetwand neuzeitliche Schaltung

Violetwand neuzeitliche Schaltung

Violetwand Innenleben

Violetwand Innenleben

Nun nicht zu erwähnen, mich plagte die Neugierde und so war ich diejenige welche der Elektronik versuchte die Geheimnisse abzuluchsen. Folglich öffnete das Maschinchen um hinter die Mysterien zu kommen. Mehr oder minder gelang mir dies, wie auf der Schaltung oben zu erkennen ist, wenndoch noch heute einige Fragezeichen dies Schema schmücken. Vielleicht gelustets mich zum Nachbau obschon diese Schaltung gewisse Gefahren was die Netztrennung anbetrifft, in sich birgt. Nicht minder interessant wies gemacht wird.

Links zum Thema Teslageni
Quelle meine Schaltung ELO-WEB Stammseite
Schaltung von Kainka Stammseite
Jogis Röhrenbude Stammseite

Violetwand
Neuzeitliche Geräte Heitland

Die Bürstenlosen

Keine Bange dies Artikelchen beschreibt keineswegs langweilige Zahnbürsten. Stattdessen hier Einblicke in die Geheimnisse der Brushless Gleichstrom Motoren.

Es ist, des Verständnisses Willen, ein Relikt aus vergangenen Tagen beschrieben ehe die kleinen flinken, und vor allem abnützungsfreien, Minimotörchen oder auch Grössere, hier Erwähnung finden.

Genannt der Vorgänger des Bürstenlosen, der Bürstenmotor oder eher geläufig, der Kommutatormotor. Ein Motor welcher noch heute zahlreiche Haushaltmaschinen wie etwa mein beliebter Suppenmixer treibt, ein Motor auch welcher in Miniform zahlreiche Kassettenrecorder, Spielzeugautos  oder sonst welcher Glump trieb. Und tatsächlich, wer hätte dies gedacht, heut noch anzutreffen in üblich schlechten CD-Brennern als Laservorschubantrieb.

Bürsten DC Motor

Bürsten DC Motor

Die Eigenart des Kommutatormotors ist eben, wies der Name sagt, der Kommutator auch bekannt als Polwender welcher am Rotor befestigt für die Polumschaltung sorgt. Dieser Polwendemechanismus lenkt den Strom in den Rotor welcher über Spulen ein Gegenmagnetfeld erzeugt was in der Abstoss / Anziehwirkung für Drehbewegung sorgt.

 

 

Doch der Haken,

Die Bürsten leiten den Strom auf den Polwender welcher am Rotor rotierend gnadenlos diese herunterschleift. Ein Effekt welcher klar nie gewünscht war.

Heute nun man sagt es, und die modernen Töflibuebe auf ihren Elektrovelos schwören drauf, solle alles besser sein den es gibt Brushless Gleichstrom Motoren.

Brushless vs. Brush-DC-Motoren

Brushless vs. Brush-DC-Motoren

Ein Quervergleich Brushless vs Brush zeigt, der Pollwender am rechten Rotor scheint schon nach wenigen CDs (war mal mein CD-Brenner) sichtlich mitgenommen zu wirken während das linke Gefährt, der Stator eines Computerlüfters mit Steuerelektronik, keinerlei Ermüdungserscheinungen offenbart.

Zwangsläufig stellt sich die Frage wie so was gemacht wird.

Des rätsels Lösung  ist entlehnt von dem grossen Drehstrommotoren. Bei den DC-Brudhless-Motoren indes wird der Drehstrom aus Gleichstrom elektronisch erzeugt.

Prinzip Brushless DC Motor

Prinzip Brushless DC Motor

Im etwas vereinfacht dargestelltem Schema die leicht grössere Form des Motors mit dazugehöriger Elektronik wie diese etwa im Töflibuebe-Vehikel, dem Elektrovelo anzutreffen ist.

Feldeffekttransistoren lassen wechselnd über den jeweiligen Pfad Strom durch die Spulen fliessen in der Folge entsteht ein Wechseldrehfeld im Stator. Dies Drehfeld treibt den Dauermagneten im Zentrum, den Rotor, an. Die Feldeffekttransistoren werden wiederum mittels ausgeklügelter Steuerelektronik, dem Controller, angesteuert.

Die Steuerelektronik, das geistige Oberhaupt der Drehbewegung, rechnet aus verschiedensten Parametern und extern erfassten Messwerten die optimalen Phasenläufe der 3 Phasen U, V und W.  Wichtige Werte hierbei erfassen die Hallelemente welche nahe den Elektromagneten des Stators die magnetische Durchflutung messen.

Das anschliessend gezeigte Miniexemplar trieb in besseren Tagen ein Floppy umher.

Brushless-Floppy Antrieb

Brushless-Floppy Antrieb

Die Maschine mit deutlich mehr Polen, also grundsätzlich langsamerer Drehzahl da je mehr Polpaare bei gleicher Frequenz je tiefer die Drehzahl, ist am Print befestigt, also als Stator amtend. Der  Rotor, welcher meine Behandlung nicht überlebte, war einst eine Glocke ausgekleidet mit einem Dauermagneten.

Im Detail dies Maschinchen auch aus vergangenen Tagen den wer führt heute schon ein Floppy-Teil im Computer.

Brushless-Floppy Antrieb Bauteile

Brushless-Floppy Antrieb Bauteile

Die Steuerelektronik, ein wahrhaftiges Wunderwerk schlauer Technologie, erweiss sich gemäss Datenblatt als Steuereinheit speziell für Floppy-Dreher entwickelt.

Doch nicht nur in der Miniaturwelt der Computer finden die Bürstenlosen Gleichströmer  zunehmend Anwendung.

Modelbau-Brushlessmotor

Modelbau-Brushlessmotor

Im Modelbau, wo gerne Geld keine Rolex spielt, wird teils mit grosser Leistungskelle angerührt. Kleine Drehstrommotörchen treiben Flugzeugmodelle in luftige Höhe und dies bei minimalem Gewicht und maximalem Wirkungsgrad.

(Bildquelle Conrad)

 

 

Brushless-Regler

Brushless-Regler

Und auch die MOSFETs Regler, Controller inklusive Leistungsstufe, erbringen Höchstleistungen bei minimalen Abmessungen.

(Bildquelle Conrad)

 

 

 

Und, logisch, liegt auf der Hand, erobern längst Brushlessmotoren die hiesigen Strassen in Form von Antriebseinheiten für Elektrovelo bis hin zum Tesla-Sportwagen.

Links
PDF Brushless-Control im Selbstbau (Englisch)
PDF Brushless-Control mit LPC2141 (Englisch)