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  19.September 2021 00:15:44

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 Thema: 24V temperaturabhängige drehzahlgesteuerte Lüfterregelung  (Gelesen 286 mal)
Melf11

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24V temperaturabhängige drehzahlgesteuerte Lüfterregelung
« am: 07.September 2021 11:53:16 »
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Hi,
ich wollte den Thread von tegebe nicht mit dieser überkanditelten Lüftersteuerung dichtspammen, deswegen hier noch mal ein eigener Thread.

ich hab jetzt noch mal ein bisschen gelesen bzgl. temperaturgeregelter Drehzahlsteuerung und was rausgesucht, was eigentlich gehen müsste und mit wenigen einfachen Komponenten zu realisieren wäre. Ich werde das beizeiten mal ausprobieren und noch mal etwas Philosophieren, bevor ich die Teile bestelle.

Für die Drehzahlregelung benötigt man einen PWM Regler, da eignet sich der verbaute Kemo M195 von tegebe ja hervorragend für den Spal Lüfter, da der Spal eine maximale Leistungsaufnahme von etwa 10A hat und der Kemo 20A mitmacht. Der Kemolässt sich alternativ zum Poti auch über 0-5V Steuerspannung regeln.

Damit die Drehzahlregelung temperaturgesteuert Funktioniert benötigt man einen PID Temperaturegler mit SSR Ausgang.
Es gibt recht günstige PID Regler von Emko (z.B.: https://www.voelkner.de/products/4077180/Emko-ESM-3720.5.12.0.2-01.00-1.0.0.0-2-Punkt-und-PID-Regler-Temperaturregler-PTC-50-bis-130C-SSR-L-x-B-x-H-65-x-76-x-35mm.html)(witzigerweise die selben Buchstaben wie Kemo).
Dieser hat einen SSR Regelausgang von max. 20mA bei 15V.
Ein einfacher DC/DC Wandler von 15 auf 5V dazwischen und dann sollte es ja funktionieren.
An den Emko könnte man sogar noch eine Alarmleuchte anbauen, wenn die Konstanttemperatur zu heiß ist und anzeigen, wenn der Temperatursensor nicht mehr arbeitet.

Kostenaufwand ca. 100€, finde ich okay. Alles keine komplizierten Teile bei denen ich kein bedenken habe, dass die irgendwann nicht mehr zu bekommen sind.

Meine Nachbarn haben mit auch schon geärgert, dass das völlig überzogen ist, eine drehzahlgesteuerte Lüfterregelung in den Volvo (geschweigen denn in irgendein Auto) zu bauen, aber ich finde es eigentlich ganz interessant ob das funktioniert und gut funktioniert. Wenn man den Volvo als Reisefahrzeug nutzen will, so wie ich, dann ist das vielleicht ja auch ganz interessant bzgl. der Lautstärke, wenn der Lüfter nicht immer voll losballert sondern nur so viel dreht, wie auch notwendig ist.

Was meint ihr? Gibt's da technische Probleme?
« Letzte Änderung: 07.September 2021 12:06:59 von Melf11 » Moderator benachrichtigen   Gespeichert
tegebe

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Re:24V temperaturabhängige drehzahlgesteuerte Lüfterregelung
« am: 07.September 2021 13:25:47 »
Antwort mit Zitat nach oben
Daran, den Kemo mit einer Spannung zu steuern, die wiederum von einem Sensor kommt, hatte ich auch gedacht, aber ganz ehrlich: Ich hatte nix gefunden, was sich für meine Begriffe ganz einfach baukastenmäßig zusammenstecken läßt - so nach dem Motto Sensor - Meßwertumformer -Kemo. Insebsondere bei den Umformern habe ich nie was gesehen, was für ~0 - 120°, 24V und 0-5V out geeignet war... Und dann fehlt mir halt das Elektronikwissen.
« Letzte Änderung: 07.September 2021 13:25:55 von tegebe » Moderator benachrichtigen   Gespeichert
Melf11

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Re:24V temperaturabhängige drehzahlgesteuerte Lüfterregelung
« am: 07.September 2021 13:43:41 »
Antwort mit Zitat nach oben
das Ding ist ja, dass der Kemo selbst dumm ist und alleine ja nichts macht. Was er aber super kann ist, den Lüfter mit dem Strom zu versorgen, den der Lüfter braucht. 

Diese temperaturabhängige Drehzahlregelung ist tatsächlich mathematisch gar nicht so einfach, aber dazu ist der PID dann ja da. Der nimmt die Temperatur auf und errechnet, wie der Lüfter mehr oder weniger Drehen müsste, gibt eine entsprechende Steuerspannung raus und arbeitet dabei vollkommen bei Niederspannung. So braucht man auch nur dicke Kabel zum Kemo und von dort zu Lüfter.

Eigentlich ist das einzige "komplizierte" was man tun muss, die Steuerspannung von max. 15V in max. 5V zu wandeln und dafür gibts ja auch fertige DC/DC Wandler.

Wie das ganze in der Praxis dann funktioniert, wird sich zeigen. Ich kann mir vorstellen, dass man in dem PID recht lange am Finetuning rundrehen muss.
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solarstone

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Re:24V temperaturabhängige drehzahlgesteuerte Lüfterregelung
« am: 07.September 2021 13:46:53 »
Antwort mit Zitat nach oben
Frag mal den Marlon 304 - der hat sich ne Arduino Steuerung gebaut smiley Wenn du den Volvo als Reisefahrzeug nutzt finde ich es sinnvoller, die Kühlung so zu modifizieren, dass der Lüfter nur läuft wenn er wirklich muss (im Stau, oder von mir aus bei langen Anstiegen usw). Und dann auch gerne auf voller Leistung sodass die gewünschte Temperatur möglichst schnell wieder erreicht ist. Ein manueller Schalter zum Einschalten macht Sinn, einer zum Ausschalten auch (fürs Wasser). So kommst Du fast rein mechanisch aus. Aber ich weiß schon - wenn man was bauen will, dann muss man das tun...  grin

Viel Spaß bei Tüfteln!

LG
Raffi
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Melf11

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Re:24V temperaturabhängige drehzahlgesteuerte Lüfterregelung
« am: 07.September 2021 13:52:04 »
Antwort mit Zitat nach oben
Zitat von: solarstone am 07.September 2021 13:46:53
Aber ich weiß schon - wenn man was bauen will, dann muss man das tun...  grin


ja das ist es wohl grin

Zitat von: solarstone am 07.September 2021 13:46:53
die Kühlung so zu modifizieren, dass der Lüfter nur läuft wenn er wirklich muss

ja das ist ja eigentlich mein Plan mit dem PID, dass der Lüfter auch nicht umbedingt Vollgas gibt, wenn er gar nicht muss und vielleicht nur ein bisschen Pusten reicht.
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solarstone

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Re:24V temperaturabhängige drehzahlgesteuerte Lüfterregelung
« am: 07.September 2021 16:02:34 »
Antwort mit Zitat nach oben
Bei mir (und bei einigen anderen) wars so dass der Lüfter auf der Autobahn bei 80 im Sommer permanent voll gelaufen ist - gings nur ein bisschen bergauf musste die Heizung zugeschalten werden - nur damit der Motor die Temperatur annähernd hielt.
D.h. es kann sein dass die Regelung erst mal nicht so viel nutzt weil der Lüfter eh volle Leistung bringen muss. Abhilfe schaffte erst die Demontage der Tellermine und ein externer Ölkühler. Nachdem der Wasserkühler beim Lüftereinbau wahrscheinlich eh raus muss würde sich anbieten das in einem Aufwasch zu machen. Schadet definitiv nicht... smiley
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tegebe

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Re:24V temperaturabhängige drehzahlgesteuerte Lüfterregelung
« am: 07.September 2021 16:40:12 »
Antwort mit Zitat nach oben
Zitat von: solarstone am 07.September 2021 16:02:34
Bei mir (und bei einigen anderen) wars so dass der Lüfter auf der Autobahn bei 80 im Sommer permanent voll gelaufen ist - gings nur ein bisschen bergauf musste die Heizung zugeschalten werden [...]


Bei mir ist es genauso, nur die Heizung musste ich nicht anschalten. Wobei mich das immer noch wundert. Eigentlich müsste bei 80, 90 km/h der Fahrtwind doch mehr als ausreichend sein. Wenn ich den Lüfter ganz abschalte auf der Autobahn, so passiert da auch nichts. Das heißt doch, dass a) der Lüfter da gar nix mehr bringt und b) der Fahrtwind nicht ausreicht (und c) dass der originale Lüfter noch mehr Sog produzierte als der Fahrtwind!).
Da ich aber meine, dass bei 80 km/h aufwärts der Fahrtwind eigentlich reichen müsste, überlege ich gerade, ob bei dieser Geschwindigkeit der Staudruck vor dem Kühler oder vor dem Fahrerhaus eventuell eine "tote Zone" verursacht? Ich werde das echt mal austesten müssen. Denn wenn das nur an der mangelnden Durchströmung des Kühlers läge, so könnte man u.U. mit aerodynamischen Maßnahmen eine Verbesserung herbeiführen.
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Melf11

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Re:24V temperaturabhängige drehzahlgesteuerte Lüfterregelung
« am: 08.September 2021 08:32:27 »
Antwort mit Zitat nach oben
je mehr ich über den PID geregelten Lüfter nachdenke und eure Berichte so lese, desto mehr entsteht in mir der Gedankte, dass das komplett überflüssig ist cheesy gleichzeitig wächst aber auch der Wille zu wissen ob und wie gut das funktioniert.

Zudem überlege ich, ob es nicht praktisch ist, eine Lüftersteuerung selbst zu entwickeln, so wie wir sie brauchen. Es ist bei mir schon ein wenig her, Platinenlayouts zu erstellen aber eigentlich ist das ja keine komplizierte Sache. Vorallem wenn man solch eine Schaltung, wie tegebe sie hat, umsetzt. Mit zwei einstellbaren Potis für die Temperaturpunkte und dann ein kleiner Kasten, der alles macht
edit: ok ich glaube bei den 3 Bauteilen die man braucht, ist das noch viel unnötiger, eine Platine zu machen  grin
« Letzte Änderung: 08.September 2021 09:12:22 von Melf11 » Moderator benachrichtigen   Gespeichert
tegebe

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Re:24V temperaturabhängige drehzahlgesteuerte Lüfterregelung
« am: 08.September 2021 12:14:53 »
Antwort mit Zitat nach oben
Ich habe noch eine andere Feststellung gemacht. Ich habe mich ja gewundert, warum auf der Autobahn die Temperatur trotz Fahrtwind nochmal hochgeht.
Was ich festgestellt habe: Bei höherer Drehzahl läuft der Lüfter, wenn auf volle Bordspannung durchgeschaltet, hörbar etwas schneller. Das liegt daran, dass die Ladespannung da nochmal etwas höher ist als im Leerlauf. Gleichzeitig sinkt bei voller Bordspannung auf den Lüfter die Ladespannung um ca. 0,5 V, weil der Lüfter eben ~10 A zieht.
Das wiederum führt dazu, dass die Temperaturanzeige bis zu ca. 15° mehr ausschlägt! Das heißt, dass u.U. der Temperaturanstieg gar nicht vorhanden ist. Ich werde das auf der Autobahn nochmal mit einem anderen Thermometer messen. Und ich werde die Versorgungsspannung der Kühlmitteltemperaturanzeige stabilisieren, dann sollte das Problem der ungenauen Anzeige behoben sein. An sich zeigt sie nämlich recht genau an.
« Letzte Änderung: 08.September 2021 12:16:29 von tegebe » Moderator benachrichtigen   Gespeichert
WJM

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Re:24V temperaturabhängige drehzahlgesteuerte Lüfterregelung
« am: 08.September 2021 15:25:38 »
Antwort mit Zitat nach oben
Nicht ganz uebrigens:

Es sind in der Vergangenheit mal Exemplare gesichtet worden mit 'werksmaessige' Visco-Kupplung.
Roel Rijkmans hatte so einer mal erworben (und leider ohne viel Beobachtung & Analyse wieder verkauft), direkt vom Militaer (also wohl MilitaerVerkstatten)
(es gab von dort ja auch solche mit Servolenkung (Ramsteer, nicht Danfoss TAD100 Collumnbooster (solche nur bei Zivil & Feuerwehr als Nachruestung, von Tatanka))

Alternativ waere eine Elektrokupplung, aber die fressen meist deftig Strom, wie Klimakupplungen, also kaeme dann nur eine elektrische *ent*kupplung in Frage.
(in beide Varianten halt immer nur entweder voll ein oder aus, im Gegensatz zu Visco)


Immerhin laesst sich ein 5-7.5kW mechanischer Luefter nur schwer/marginal ersetzen durch ein 250W Exemplar.....;))
(sogar im PKW-Bereich gibt es so manche nobel-Marke mit 850W....)
(aber eben auch nicht in deren richtigen Gelaendewagen; dort immer noch Visco)


*Verkaufe Battery-Equalizer/Charge-Balancer/Wandler 24->12v/100A*


Those who wander are not necessarily lost
J.R.R. Tolkien
...and not all who launder are washed/WJ....;))


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Melf11

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Re:24V temperaturabhängige drehzahlgesteuerte Lüfterregelung
« am: 09.September 2021 12:26:50 »
Antwort mit Zitat nach oben
Zitat von: WJM am 08.September 2021 15:25:38
Immerhin laesst sich ein 5-7.5kW mechanischer Luefter nur schwer/marginal ersetzen durch ein 250W Exemplar.....;))


ach da kann man doch mal eben einen 200A Lüfter einbauen, dann schön 30mm² Kabel dran grin 
Aber ein Luftstromvergleich wäre da in der Tat mal interessant.

Bei Skandix gibts ne Visco für den 164er, die sollte doch sogar passen oder nicht? Da ist ja sogar die Lüfterwellenflansch zu kaufen.
https://www.skandix.de/de/fahrzeug-teile/kuehlung/luefter/viscokupplung/1041817/
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