Barndoor Bauanleitung

 

Verbesserte Drehzahlregelung für DC Motoren   
 
Fast alle motorisch angetriebenen Barndoor Montierungen verwenden einen Schrittmotor für den Antrieb. Meine Montierung ist wegen der Stabilität
sehr schwergängig, deshalb brauchte ich einen sehr kräftigen Antrieb dafür. 
Mein Ziel war es die Batterien bzw. Akku in der Montierung zu integrieren, damit ich sie auf Reisen mitnehmen kann. Schrittmotoren benötigen meistens
eine Versorgungsspannung von 12V und sind wahre Stromfresser, daher ist häufig ein schwerer separater Akku nötig.
 
Bisher war es kaum möglich die Drehzahl von kleinen DC-Motoren konstant zu halten. Die beste Alternative war noch ein Regler mit
Pulsweiten-Modulation (PWM). Ich habe lange nach einer Möglichkeit gesucht, die Drehzahl möglichst exakt konstant zu halten, dabei sollte die
zurückinduzierte pulsierende  Gleichspannung des Motors für die Drehzahlkontrolle genutzt werden. Diese rückinduzierte Spannung ist nämlich direkt
proportional zur Drehzahl  des Motors. 
 
Ich hatte schon eine eigene Schaltung entworfen, da bin ich bei Internetrecherchen auf einen Bausatz von ELV gestoßen (Art.Nr. 68 36 620), der genau hierfür
geeignet ist. Ich hatte mir den Bausatz bestellt und zusammengelötet. Zum Glück waren die kleinen SMD Teile schon auf der Platine platziert und ich  brauchte bloß
noch die Standard Bauteileeinlöten, was kein großes Problem war.
 
Ansicht von unten
 
Original Bausatz nach Zusammenlöten
 
  

 

Nach Modifikation, 10K Poti wurde durch 100K Zehngangpoti und Spannungsteiler-Widerständen ersetzt 
 
 
Hier der Spannungsteiler im Detail. 
 
Mit dem 100K Poti, das parallel zum 2,2K Widerstand des Spannungsteilers liegt, lässt sich die gewünschte Spannung von 2,642V sehr genau einstellen.  
Hier gibt es weitere Details zur Schaltung
 
Ich habe mit der Motorsteuerung ausgiebige Tests durchgeführt. Die Drehzahl des Schneckenrades lässt sich sehr leicht mit einer Stoppuhr kontrollieren. 
Am Schneckenrad wurde dazu eine Markierung mit einem Edding Stift angebracht und die Drehzahl mit der Stoppuhr kontrolliert.
Dafür hatte ich einen einfachen Küchen-Timer zum Eierkochen verwendet.
 

 
Über das 10gang Poti habe ich die Drehzahl genau auf eine Umdrehung in 60 Sekunden eingestellt. Dann habe ich die Nachführung laufen lassen und jeweils
nach 5 Minuten kontrolliert.  
Erst nach 30 Minuten konnte ich eine Abweichung von 2 Sekunden feststellen. Den gleichen Versuch hatte ich auch mit verschiedenen Belastungen durchgeführt,
dazu habe ich die Kamera mit Tele in unterschiedlichen Ausrichtungen draufmontiert.  
 
Das Getriebe machte jetzt mehr Lärm, aber zu meinem Erstaunen blieb die Nachführgeschwindigkeit konstant.   

Ich denke, dass man diesen Antrieb auch für Teleskopsteuerungen einsetzen kann. Es ist eine gute Alternative zu den sonst üblichen Schrittmotorsteuerungen,  
mit dem Vorteil, dass der Antrieb erheblich preisgünstiger ist. 
 
Mit dem Getriebe und der elektronischen Motorsteuerung ist der Motor sehr kräftig, es ist nicht möglich den Motor von Hand anzuhalten! 
Als Antrieb habe ich einen Getriebemotor von Conrad (RB 35) mit einer Untersetzung von 1:50 verwendet, bei 12V macht er 150 UPM. 
Damit lassen sich auch schwere Montierungen antreiben.
 
Der Motor benötigt im Lastbetrieb 40mA bei 8,4V, mit dem Akkupack lief die Nachführung in einer eiskalten Februarnacht bei -5°C  4 1/2 Stunden durch.
Die Schaltung ist erstaunlich stabil gegenüber Spannungsschwankungen bei der Stromversorgung. Selbst wenn die Akkuspannung auf 7,5V absinkt bleibt die
Drehzahl konstant. 
 
Nachtrag:
Ich habe die Montierung nun schon seit über zwei Jahren im Einsatz. Die Nachführgenauigkeit ist immer noch perfekt, ich musste die Referenzspannung am
Spannungsteiler noch nicht nachjustieren.