RF2000 Extruder Lüfter gehen nicht mehr

Hier geht es ausschliesslich um die Extruder und Kühlung des Filamnts des RF2000. Fragen und Probleme sowie Verbesserungen können hier diskutiert werden
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georg-AW
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Re: RF2000 Extruder Lüfter gehen nicht mehr

Beitrag #31 von georg-AW » Fr 18. Mär 2016, 11:22

Hi
Ich nehme an, du hast da auch Versuche gemacht wie ich. Deshalb weisst du das so genau. Ich habe mich im Zusammenhang mit meinem Laser sehr lange mit der Materie beschäftigt. Mein Laser am RF1000 wird ja vom Lüftersignal gesteuert.
Es geht hier aber nicht um den BLDC Motor an sich sondern um PWM und Lüfter in RF1000 bzw. RF2000. Deine allgemeinen Betrachtungen nützen deshalb nicht sehr viel bzw. sind schon längst bekannt.

ciao Georg

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X4r3
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Re: RF2000 Extruder Lüfter gehen nicht mehr

Beitrag #32 von X4r3 » Fr 18. Mär 2016, 13:24

Versuche habe ich keine gemacht, mich interessiert nur warum es dazu Probleme gibt und wie man die lösen kann.

Dazu muss man Wissen wie der Aufbau und welche Art von Motor der Lüfter ist.

Gedacht war es von Conrad die Drehzahl des Lüfters per PWM zu steuern. Wenn ich deine letzte Tabelle (PWM Tastverhältnis - Frequenz,Drehzahl) ansehe dann gibt es bei PWM von 50% -100% nur eine Drehzahländerung von 10%. Unter 50% liegt keine stabile Drehzahl vor, eben wegen der Elektronik im Lüfter.
Wäre es ein Gleichstromnebenschluss Motortyp, dann könnte man die Drehzahl mit der PWM wirklich verstellen.

Aber das hat du mit Beitrag #26 schon geschrieben, dass man den Sunon Lüfter nicht mit variabler PWM betreiben kann. Beim RF1000 funktioniert dieser nur sicher mit 100% PWM. Deine Erkenntnisse bestätige ich hiermit nochmal.

Mit welcher PWM Frequenz wird der Lüfterausgang eigentlich getaktet?
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Re: RF2000 Extruder Lüfter gehen nicht mehr

Beitrag #33 von georg-AW » Fr 18. Mär 2016, 16:48

Hi

Bei meinem RF1000 ( Lieferung März 2014 ) beträgt die PWM Frequenz 3.8 Hz ( das ist sehr wenig). Deshalb auch der grosse Elko von 220uF35V in der
Schaltung. Ein üblicher Gleichstrommotor wäre mit dieser tiefen Frequenz ebenfalls überfordert. Das gäbe ein wüstes Gerumpel. Es gibt meines Wissens auch keine kleinen Lüfter mit 10000 U/min welche mit einem solchen Motor betrieben werden.

ciao Georg

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RAU
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Re: RF2000 Extruder Lüfter gehen nicht mehr

Beitrag #34 von RAU » Fr 18. Mär 2016, 17:54

Georg, ich bezweifle nicht deine Aussagen, bin aber trotzdem nicht so ganz zufrieden mit den Schlussfolgerungen.

Dass der Lüfter nicht PWM-geeignet ist muss man differenzieren. Natürlich kann man den Lüfter ein- und ausschalten, und er läuft nach dem Ausschalten nach. Warum soll es dann nicht möglich sein, ihn mit kurzen Pulsen auf einer niedrigen Drehzahl zu halten. Den Unterschied macht die Frequenz mit der man das tut, und 3.8Hz sind dann vielleicht nicht das, was man (wenn man gerade das Datenblatt des Lüfters verfasst) unter PWM versteht. ;)

Wie vorher schon geschrieben bleibt auf jeden Fall das Anlaufproblem, durch richtige Einstellungen (ggf. mit FW Änderung) kann man das angehen. Und es bleibt natürlich das Problem der Reihenschaltung. Die Idee mit den Z-Dioden finde ich wirklich schlau!

Die ideale Lösung wäre vermutlich eine echte Regelung (mit Drehzahlsignal vom Lüfter), aber vielleicht geht auch ohne noch was. Kommt Zeit....

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georg-AW
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Re: RF2000 Extruder Lüfter gehen nicht mehr

Beitrag #35 von georg-AW » Sa 19. Mär 2016, 09:56

Hi

Betr. Lüfter RF1000

Beim Starten des Lüfters wird eine gewisse Energie benötigt um den Rotor mindestens so weit zu beschleunigen, dass ein Kommutationssignal entsteht welches ihn um 90° weiterbewegt. Offensichtlich ist es nun bei diesen Kleinlüftern so, dass zb. beim einem PWM Verhältnis von 10% dieses Signal nicht
reicht. Es ist bei 10% PWM nur 27ms lang.(Amplitude 12V) Da der Abstand zwischen den Impulsen 270ms ist ( Frequenz 3.8Hz ) und ohne Elko keine Energie gespeichert wird, welche für den zweiten und die folgenden Zyklen zur Verfügung stehen müsste, startet der Lüfter eben nicht.
Bei einer höheren PWM Frequenz wäre das u.U. möglich aber unsicher weil dann die Kapazitäten und Induktivitäten des Lüfters eine immer grösser werdende Rolle spielen. Die Verluste im Lüfter würden zunehmen. Hier wären zumindest mal Versuche ( Softwareänderungen) notwendig.

Fazit: Am Lüfterausgang des RF1000 und RF2000 ist eine Energiespeicherung in Form eines Elko's notwendig. Wegen der tiefen Frequenz sogar ein ziemlich grosser.

Typisch ist ja auch die Tatsache, dass es zum Anlaufen des Lüfters aus dem Stand ca. 50-80% *PWM braucht während der Lüfter beim Zurückregeln von 100% Richtung 0 bis ca. 25% immer noch läuft. Beim Start muss zuerst das Losbrechmoment bzw die Trägheit des Rotors überwunden werden. Wenn der schon dreht genügt da viel weniger.

Die Reihenschaltung zweier Lüfter beimm RF2000 ist eine andere Geschichte wie früher beschrieben.

ciao Georg

* modellabhängig

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Re: RF2000 Extruder Lüfter gehen nicht mehr

Beitrag #36 von rf1k_mjh11 » Sa 19. Mär 2016, 11:21

Hallo,

Bei mir (unter Verwendung von Repetier-Host) läuft der Lüfter auch bei 2% noch an, RF1000, v.0.91.51.

EDIT: eben probiert: auch bei 1% läuft der Lüfter tadellos an.

Aber das nicht-lineare Drehzahlverhalten kann ich jedenfalls bestätigen.

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Re: RF2000 Extruder Lüfter gehen nicht mehr

Beitrag #37 von georg-AW » Sa 19. Mär 2016, 12:28

Hi

Da gibt es grosse Unterschiede von Lüfter zu Lüfter des gleichen Typs aber auch innerhalb derselben Familie. Ebenso von Hersteller zu Hersteller.
Immer 25x25x10mm 12V.
Innerhalb der gleichen Familie gibt es Lüfter mit 2 Kugellagern oder mit Gleitlager. Sie haben unterschiedliche PWM Startverhältnisse.
Weiter spielt es eine Rolle ob der Lüfter ins Freie bläst oder nicht. Wenn er flach auf dem Tisch liegt sieht es anders aus weil ein Staudruck entsteht.
Mit Staudruck läuft es sich schlechter an.
Ich habe bereits vor 2 Jahren zum Standardlüfter zwei zusätzliche Mikrolüfter 17x17mm montiert. Bei der Gelegenheit habe ich Lüfter verschiedener Hersteller ( Taiwan oder Peoples Republik of China ) ausprobiert. siehe damalige threads. Mit teilweise disaströsen Resultaten.

ciao Georg

PS: Ich habe aber auch noch Lüfter aus 2014 welche bei 1-2 % PWM anlaufen wenn sie vorgängig mal kurz gelaufen waren. Nach vielen Stunden Druck kann sich das aber ändern. Dann kanns auch eher klemmen. Wobei MagLev Lüfter mit Reduktion der Reibung durch magnetische Kompensation etwas besser sind ( auch weniger Lärm machen )

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Re: RF2000 Extruder Lüfter gehen nicht mehr

Beitrag #38 von RAU » Sa 19. Mär 2016, 16:36

Es wird zeit nach Jahren mal wieder die Bastelkiste zu öffnen und auf einem "Brotschneidebrett" (so hat der fernöstliche Händler sein Breadboard angeboten) erste Arduino-Versuche zu machen. Schließlich soll es nicht umsonst gewesen sein, dass ich zusammen mit meinem Sohn auf der Maker Fair Ruhr letztes Wochenende den Arduino Grundkurs (für Kids) mitgemacht habe ;)

Ich habe folgenden kleinen Versuchsaufbau gemacht:
luefter_versuch.jpg


Der Sketch funktioniert etwa so wie das erste Blinkprogramm, das Anfänger auf dem Arduino ausführen:

Code: Alles auswählen

int period   = 260; // in ms
int pwm      = 25;  // in %

int pulseOn  = period * pwm / 100;
int pulseOff = period - pulseOn;

int pwmOut = 2;

void setup() {
  pinMode(pwmOut, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(pwmOut, HIGH);
  delay(pulseOn);
  digitalWrite(pwmOut, LOW);
  delay(pulseOff);
}


Also zum Thema: Ich habe am RF1000 meist mit 1% Lüfterstärke (wenn überhaupt) gedruckt und er lief immer.
Wenn ich das nun hier mit meinem Versuchsaufbau nachstellen will, komme ich nicht unter 20% mit eingesetztem Kondensator. Ohne Kondensator sogar nicht unter 35%. Sonst läuft der Lüfter nicht richtig. Ich frage mich, ob der RF1000 wirklich 1% PWM ausgibt, da dürfte es noch einen FW-seitiges Mapping geben. Leide habe ich gerade kein funktionierendes Oszilloskop.
Ich bin mit dem Lüfter zwischen Drucker und Versuchsaufbau hin- und hergelaufen und wurde nicht ganz schlau. Die Frequenz scheint mir beim RF1000 doch etwas höher zu sein. Und die Lüfterstärke ist nicht besonders gut vorhersehbar. Schaltet man zum ersten mal von 0 auf 1%, läuft der Lüfter viel langsamer, als wenn man von 2% herunterkommt. Im Mittel läuft er bei 1% etwas so wie im Versuchsaufbau bei 40...50% (mit Kondensator).

Was ich eigentlich versuchen wollte war ja, ob man mit anderen, vor allem größeren Perioden, nicht doch einen langsameren Lauf hinbekommt. Nun kam ja schon heraus, dass auch bei den 3.8Hz (260ms) der Lüfter langsamer laufen kann als beim RF1000. Ich würde auch sagen langsam genug, sonst kann man ihn auch gleich ausmachen.
Ein noch langsamerer Lauf ist auch mit größeren Perioden nicht mehr hinzubekommen. Man bekommt einen stark pulsierenden Lauf. Man kann auch schön beobachten, dass der Motor nicht in den Schwung hinein beschleunigen kann. Manchmal tut er das, manchmal kommt es zu ruckartigen Bewegungen bis zum zurückspringen. Dies bestätigt natürlich das was Georg geschrieben hat bzw. die Aussage von x4r3, dass der Lüfter letztendlich wie ein Schrittmotor aufgebaut ist.

Ich habe bei allen Versuchen keine Anlaufprobleme gefunden. Also, entweder läuft der Lüfter bei einer Einstellung gar nicht, oder er läuft auch aus dem Stand heraus an.

Nur zum Vergleich: Wenn ich den Lüfter direkt an das Labornetzteil anschließe, kann ich bis etwas unter 3V herunterregeln, wärend er erst bei ca. 4V sicher anläuft.

Als letztes habe ich zwei 12V Lüfter hintereinander geklemmt und die Schaltung mit 24V betrieben. Ich habe zwei gleiche Modelle leider nur von einer größeren Bauweise, nämlich 40mm. Trotz Reihenschaltung gab es überhaupt keine Probleme, ich konnte ganz ohne Kondensatoren bis 12...15% runtergehen und beide liefen gleichmäßig. Der Einbau von zwei Kondensatoren parallel zu den Lüftern brachte kaum eine Steigerung, vielleicht 1..2% mehr Spielraum. (Z-Dioden besitze ich gerade keine.)
Das selbe Ergebnis bekomme ich, wenn ich einen 40er alleine und mit 12V betreibe.
Ich führe das auf die viel größere Massenträgheit der 40mm-Lüfter zurück, es kann aber natürlich auch ein anderer elektrischer Aufbau dahinterstecken.

so long
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Re: RF2000 Extruder Lüfter gehen nicht mehr

Beitrag #39 von rf1k_mjh11 » Sa 19. Mär 2016, 18:03

RAU,

RAU hat geschrieben:Leide habe ich gerade kein funktionierendes Oszilloskop.


Eigentlich hatte ich dieses Problem nie, denn ein Oszi übersteigt meine Elektronikkenntnisse bei weitem. Aber mein Neffe, der mir bei einem Problem half, kam aus der Not auf die Idee so was aus dem Internet zu holen: Ein PC Oszi, der über den Sound-Card-Eingang betrieben wird.
Haben wir damals bei mir installiert, dann hat der Neffe mächtig damit rumgefummelt und die nötigen Informationen aus dem Signal gekitzelt. Ich verstand 10% von dem was er machte. Aber als Not-Oszi ist so was auf jeden Fall zu gebrauchen. Hier ist eine der Varianten:
https://www.zeitnitz.eu/scope_en

Ein altes Kabel von kaputten Ohrhörern, vom Handy, oder so, muss man halt opfern.

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Re: RF2000 Extruder Lüfter gehen nicht mehr

Beitrag #40 von RAU » Sa 19. Mär 2016, 18:37

Coole Idee mjh11! Das werde ich mir zulegen. Man findet auf anhieb noch mehr Links, z.B. hier
http://makezine.com/projects/sound-card-oscilloscope/
ist auch eine Schutzschaltung für den Computereingang.
Ein EIngangswahlschalter für verschiedene Spannungslevel ließe sich leicht hinzufügen, wobei der 10:1 Tastkopf für die meisten Anwendungen schon ausreichen würde.

Und 16 Bit! Ein Traum, wenn man bedenkt, dass zum Beispiel dieses hier
https://www.conrad.de/de/digital-oszill ... 59753.html
nur 10 Bit hat. Lächerlich! :lol:


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