PWM-Entstörung & Frequenz

[Cheeco]

Hallo, ich habe 3 Fragen zu PWM beim schalten von Motoren. Bei nicht-induktiven Lasten habe ich PWM schon eingesetzt, induktive Lasten sind mir aber neu.

1. Funktioniert jede PWM-Frequenz bei einem Motor gleich gut? Hängt das von der Induktivität des Motors ab?

2. Wenn wir gerade in der "low"-Phase des PWM-Zyklusses sind (blöd ausgedrückt...), soll man ja die H-Brücke nicht auf "hochohmig" schalten, sondern auf "kurzschluss". Wenn ich aber einen Motor an den Kabeln während er noch dreht kurzschließe, bremst er ja sehr stark. Ist es das, was ich will? Geht mir da nicht ein Haufen energie flöten?

3. Mikrocontroller und Motoren sind immer so eine Sache. Wie kann ich denn den Motor an der H-Brücke sinnvoll entstören? (Es sollte mir aber kaum Dynamik verlorengehen, weil die Regelung sehr, sehr schnell sein muss)!

Danke für eure Antworten!

Stefan

[MrNiemand]

1. nein je höher die pwm desto höher die umschaltverluste in der h brücke
2. hab ich noch nie gehört
3. kleine kondensatoren parrallel zum motor

[sigo]

Zu 1)

Es funktioniert nicht jede PWM - Frequenz ohne weiteres
Wenn die Frequenz zu niedrig ist, macht der Motor logischerweise Stop&Go.
Zunächst gilt ge höher desto besser, denn umso glatter wird der Strom durch den Motor (Ströme haben das Bestreben in Induktivitäten weiterzufließen..

Auf jeden Fall muss die PWM-Frequenz natürlich deutlich größer sein, als die aus der Zeitkonstante der Motorinduktivität resultierende Frequenz.

Die obere PWM-Grenze wird natürlich durch die Schaltverluste und max. Frequenz der Endstufe bestimmt..

zu 2)
Aufgrund der Eigenart der Spule, dass der Strom weiterfließen möchte, passiert bei Erfüllung o.g. Bedingungen zunächst nichts, wenn man die Wicklung mit der PWM kurzschließt. Im Gegenteil erlaubt eben dieses Krurzschließen ja das Abbremsen des Motors, wenn er zu schnell wird (2- bzw. 4-Quadrantenbetrieb)

Wenn du eine sehr niedrige PWM-Frequenz hast, solltest du den Motor bei PWM = Low hochohmig shcalten (1-Quadrantenbetrieb). Dann bremst der Motor aber nicht, wenn du die PWM runter nimmst..

Sofern die Endstufe die Schaltzeiten hergibt, sind 15-20kHz PWM-Frequenz optimal, da man dann nicht viel vom Schalten hört.
Wenn die Endstufe nicht so schnell ist, sind auch 200-2kHz OK, wenn der Motor eine Gewisse Trägheit hat, dann zwitschert es eben.

3) Du solltest die Endstufe so auslegen/wählen, dass die Schaltflanken nicht unnötig steil werden, für 20kHz PWM sind z.B. ca. 100-500ns allemal schnell genug.
Das Leiterplattendesign der Endstufe ist natürlich entscheidend insbesondere die Powerbahnen.
Sowie unabhängie Powerleitungen, die sich nur im gemeinsamen Massepunkt treffen.

Der PID-Regler für den Motor muss natürlich auch entsprechend schnell sein, der Inkrementalgeber (oder andere Geber) muss genügend Auflösung haben, wenn du richtig dynamisch relgen möchtest.

sigo

[Cheeco]

Danke für die Antworten!

Das hilft weiter....