Form före förnuft - Bra idéer önskas

[Benign]

Hej. Min första tråd:

Jag har följande problem att lösa:

En '60-tals skivspelare med inbyggd förstärkare, byggd för 110V~60Hz skall gå att använda med 230V~50Hz.
Skivspelarens motor är en skärmpolmotor som drivs direkt av nätspänningen medans förstärkaren får matning via transformator + likriktning.
Kruxet är motorns frekvensberoende.

Ännu så länge har jag inte bestämt hur jag skall lösa problemet så jag hoppas på att forumet kan bidra med många lösningsförslag, kloka som galna.

Hittills har jag kommit på tre olika lösningsalternativ:

• 1. Hitta en likadan motor men för 230V ~50Hz och byta trafon till förstärkardelen.
  + Snyggast och prydligast.
  - Svårt hitta en sådan motor med samma axel, infästning, etc
  
  2. Montera en extra DC-motor och med ngn remdrift driva den befintliga motorns axel (snurrar mycket lätt). Trafon till förstärkardelen bytes.
  + Begriplig lösning.
  - Mekaniskt krånglig och svår att få pålitlig, ont om utrymme i lådan.
  
  3. Skapa 110V ~60Hz och lämna hela apparaten orörd.
  + Snyggt, ingen åverkan på orginalapparaten, extern lösning = inget utrymmesproblem, lösningen kan användas vid andra liknande problem (kanske någon redan löst det?).
  - Kräver sannolikt en hel del konstruerande.

På skivspelardelen sitter en etikett som anger strömmen vid 120V till 0,21A. Förstärkardelen ser inte så imponerande ut så totalt kanske vi har med 0,5A att göra.

Det vore givetvis toppen att hitta en likadan motor fast för 230V även om det är osannolikt.
Jag bifogar bilder på motorn och dess mått med förhoppningen att någon skall skriva "-jag tror jag har en så'n liggande....".

Remdriftsalternativet känns omständligt och bökigt, jag tror inte heller att man kommer åt riktigt.

Hur som helst. Jag har inte börjat jobba på någon lösning ännu så alla förslag uppskattas.

(För den som undrar varför: Min bror fyndade denna skivspelare på e-bay med förhoppningen att den skulle kunna matas med 110V~50Hz via en trafo.
Skivspelarens 60-tals-futuristiska formgivning är det som lockar fast den bör ju gå att använda också.)


Klicka på bilderna för att se dem större

[grym]

skulle helt klart börja med 110v 60hz, eftersom effekten är liten behövs inte mycket till saker, hadde nog gjort som följande

trafo 230 till 12v, likrikta konding, enkel växelriktare, transformator 12 till 110v
ett ordentligt filter för att inte störningarna från den simpla växelriktningen ska störa i skivspelaren

lite komplicerat kanske men att annvända en växelriktare med transformator gör det ganska enkelt att filtrera utgående spänning, behövs troligen en kondensator och sedan ett vettigt lcfilter

välkommen till forumet förresten

[prototypen]

Ny remskiva på motorn? Man bör se upp med magnetiseringen i motorns järnkärna. I och med att frekvensen sjunker så kan plåten gå i bottning och då behöver man sänka spänningen lite. Går väl att mäta med ett "ström"-motstånd och oscilloskåp.

Prototypen

[prototypen]

Grym!

Varför gå via 12 volt, likrikta 230 V direkt och hacka upp det 110 volt AC via en ferit trafo.

Prototypen

[Meduza]

Blir inte 60Hz?

[grym]

föredrar den metoden då den är enklare att göra och att man har lättare att störa av det, det sista är nog så viktigt vid en skivspelare

[prototypen]

Blir inte 60Hz?

PWM med 2 transistorer och mittutag på primärlindningen, den ena transistorn PWM:ar en positiv halvperiod med 60 hz, den andra PWM:ar den negativa halvan och sedan ett sinusfilter på det.

Prototypen

[grym]

funkar bra det med, lite svårare när man ska göra högfrekvenstransformatorer själv

[Stinrew]

Bygga en nätspänningsomvandlare är givetvis snyggast, då det inte behöver bli några ingrepp. Med en PWM-styrd dc-motor(återkopplad via någon hallgivare), som kontrolleras via en mikrokontrollerskulle du kunna få en skapligt perfekt rotationshastighet. Men det kräver lite modern elektronik(vilket skulle kunna tolkas som att häda den gamla klenoden), och det kräver ett ingrepp i apparaturen.

[xxargs]

skulle helt klart börja med 110v 60hz, eftersom effekten är liten behövs inte mycket till saker, hadde nog gjort som följande

trafo 230 till 12v, likrikta konding, enkel växelriktare, transformator 12 till 110v
ett ordentligt filter för att inte störningarna från den simpla växelriktningen ska störa i skivspelaren

lite komplicerat kanske men att annvända en växelriktare med transformator gör det ganska enkelt att filtrera utgående spänning, behövs troligen en kondensator och sedan ett vettigt lcfilter

välkommen till forumet förresten

Med dom små effekterna så skulle tom. en klass-A eller klass AB-slutsteg i 10 -20 Watt byggt på lämplig monolit-chip göra jobbet via en lämplig trafo och en 60 Hz sinus-källa som tex wiener-oscillator (med liten glödlampa som kontrollkrets - se OP-appnötter i National Semiconductor) - allt detta för att få bort ev. övertoner från fyrkantomvandlare eller PWM-omvandlare som lätt kan höras över in i pickupen - det är svår att filtrera effektivt om det skall dämpas hårt redan vid 3' övertonen sas. så man behöver inte skräpa ned tillverkade nätspänningen mer än nödvändigt.

Skärmspolemotor av ovanstående typ ger mycket induktiv reaktiv effekt, och med lämplig faskompenseringskondensator så kan man dra ned strömmen ytterligare och den vägen minska förlusterna i slutsteget..

glöm heller inte att faskompensera transformatorn som är kopplad till slusteget, man spar mycket värme på kylflänsarna om man gör detta.


(sneglar på min minst 20 år gamla UPS som just använder Klass AB-förstärkare och trafo och är byggd för 500 Watt kontinuerligt drift, och med en batteriladdare i KW-klassen då den skall driva Växelriktarsidan samtidigt som den skall snabbt ladda upp batterierna i 100 Ah-klassen...)

---

Förstärkaren är dock värre, amerikanska trafos blir lätt lite för varma här i sverige vid 50 Hz, sänker man spänningen så blir det lite för lite på 'insidan' plus att kondingarna inne i förstärkaren också är ca 20 % för små vid 50 Hz och det kan börja brumma.

En fundering är då att titta på en kommersiell sinusväxelriktare från 12/24 Volt och se om den har omkopplare mellan 50 och 60 Hz redan från början (med tanke på att allt ändå görs i kina) alternativt enkelt går att trimma om - givetvis lite riskprojekt då alltihop kan inrymmas i en PIC-processor och mjukvara istället för en vridpot...

det bästa är om man kan hitta en sådan omvandlaren med 110 Volt och 60 Hz ut redan från början - kanske köps enklast via ebay....

- hur stora effekter handlar det om vid förstärkarsidan ???

[netrunner]

Jag vet att detta är fusk, men fusk räknas det också!
(det står inte utryckligen att det är 60Hz men man får hoppas)

230V -> ca 12V @ 129kr
http://www.biltema.se/products/product. ... emId=92338

ca 12V -> 110V 60HZ @ 123kr
http://cgi.ebay.co.uk/75-WATT-POWER-CON ... dZViewItem

Om man tröttnar så kan man kanske använda sakerna till något annat.

[Marta]

Vad är det för kvalitet på utspänningen från en sådan växelriktare? Risken är stor att det är mer eller mindre fyrkant, vilket är OK för switchande nätdelar. Däremot tycker varken motor eller trafo om det och blir varma.

[netrunner]

Jo, men risken är större att det inte är 60Hz, missar man med 1Hz så kommer skivan att bara gå med 32RPM istället för 33RPM

[Marta]

Är den frisvängande kan väl frekvensen vara lite knepig, men är det en lågnivåoscillator som styr den är det bara att byta denna mot kristall och delare.

[xxargs]

Att tänka på är att omvandlare med sk. modifierad sinus är egentligen fyrkantvåg-omvandlaren där nollgenomgången är utbreddad med just 0-volt till ca 1/3 av pulstiden och pulsen i sig är runt 300 Volt, men RMS-värdet blir 230 Volt och fungerar bra till glödlampor etc.

Till switchade nätaggregat kan det fungera bra, men ibland inte, då omvandlaren tycker sig vara överlastad varesig man har slagit igång utrustningen eller inte. Detta har med hur nätfiltrerna i lasten beter sig samt hur omvandlaren växlar spänningen i omvandlaren. Har den inte strömbegränsning (tex. drossel på utgången eller att växlingstrissorna inte är bottnade och agerar strömgenerator) och nätfiltrens ingångskapacitanser är stora så blir det oehörda strömspikar vid varje omslag i fyrkantvågen och överlastskydden kan lösa ut i omvandlaren.

Har själv varit med om att 800 Watt 12/230-omvandlare av fyrkanttyp inte kan driva en 75 Watt mätinstrument i fält av den orsaken. Analys efteråt visade sig att omslagsspikarna låg i 100 amperes område men bara us i varaktighet, men var tillräkligt för att det skulle lysa överlast och vägra dra igång något.

Blixtrar det mycket när du ansluter till 12 Volt och säkringarna går i siggarettuttaget (för dom mindre omvandlarna) trots att lasten bara är i några Watt så har du det här problemet - Jag nästan smälte kablarna till en sigguttag i bilen (efter att man wrappade nyss den gångna säkringen i aluminiumfolie från en chockladkaka - vad gör man i fält och måste ha igång skiten några minuter till...) bara för att jag ville ladda en Komradioapparat med den medföljande switchade wall-chargen med Mascots klassiska 110 Watt fyrkantomvandlare med toroid-järnskärne-trafo i sig (Elfa 69-711-54), hela jäkla sigguttagproppen smälte... - vilket ter sig lite löjligt när wall-chargen är märkt 10 Watt...

Elmotorer och trafo som andra redan nämt gillar heller inte modifierad sinus och kan gå varmt i somliga fall - det är övertonerna på fyrkantvågen som värmer järnkärnan och i tex sterosammanhang så kan övertonerna från omvandlaren läcka över och höras ända ut i högtalarna.

---

Min skissade förslag med faskomenseringskondensator för elmotorn (och för all del lysrör också - som takamaturer som nästan alltid har faskompenseringskondensatorer i sig) är ingen bra lösning för fyrkantvåg eller modifierad sinus då denna kondensator kommer bokstavligen vara kortsluten för alla frekvenser över 50 Hz och ovan skissade problem med avstörningsfiltrerna är minst 10 ggr värre här.

---

Man kan utgå att alla omvandlare som inte utryckligen har 'ren sinus' utskriven är av fyrkantvåg eller modifierad sinus-typ. Riktiga sinusomvandlarer är minst dubbelt så dyra som vanliga omvandlaren, har sämre verkningsgrad och effekterna är sällan över 500 - 800 Watt om man inte vill betala väldigt mycket - se Elfa 69-719-15 - det är en sådan fast för 115 Volt och 60 Hz man vill ha om man skall mata amerikans utrustning...