Brauche Hilfe beim Bau einer Getriebemotorsteuerung

[daywalker008]

Hallo, bin neu hier und finde das Forum einfach super, da ich mich für elektronik interessiere. Nun hab ich ein Problem. Habe einen Getriebemotor mit 24V dc eingangsspannung und gemessene 3 A anlaufstrom und 0,3A wenn er läuft. Es ist ein Drahtvorschubmotor eines Schweißgerätes. Nun benötige ich dafür eine Geschwindigkeitssteuerung da die eingebaute Platine defekt ist. Die zur Verfügung stehende Eingangsspannung ist noch variabel und ersteinmal außen vor.
Es geht erstmal um die steuerung. Hatte da an eine PWM Steuerung gedacht wegen der geringen verlustleistung und hab hier mal was gefunden mit dem das funktionieren könnte:
Steuerung vom Motor:https://www.roboternetz.de/wissen/images/4/4f/Hbrueckel298.gif
Das Pwm signal:
http://www.domnick-elektronik.de/elek555.htm "Der 555 erzeugt PWM-Signal " - vielleicht gibts auch was besseres um ein pwm signal zu generieren?
Würde das mit den Bauteilen prinzipiel funktionieren?
Jetzt hab ich keine Ahnung wie ich das alles zusammenschalte kann mir da jemand helfen das es dann auch funktioniert?
Also die geschwindigkeit soll dann über ein Poti gesteuert werden um den Drahtvorschub eben stufenlos zu regulieren.
Kommich da mit ca. 60€ investitionskosten hin oder wirds mehr?
Wenn mir da hemand helfen könnte das wär genial. Also löten kann ich aber hab selbst noch keine komplizierten schaltungen gebaut.
Ich danke euch im Voraus für eure Hilfe.

[Jon]

Erstmal: Willkommen im Forum!


Das Pwm signal:
http://www.domnick-elektronik.de/elek555.htm "Der 555 erzeugt PWM-Signal " - vielleicht gibts auch was besseres um ein pwm signal zu generieren?
Eigentlich nur noch ein µC. Das würde dann aber komplizierter werden (programmieren).


Würde das mit den Bauteilen prinzipiel funktionieren?
Funktionieren würde das. Du musst nur schauen, wie du die Drehrichtung des Motors änderst. Da müsstest du einen ordentlichen schalter finden und den richtig verkabeln.


Jetzt hab ich keine Ahnung wie ich das alles zusammenschalte kann mir da jemand helfen das es dann auch funktioniert?
Dann versuche ich das lieber nicht. Soll jemand anderes machen, so ganz sicher bin ich mir beim Erstellen einer solchen Schaltung dann doch nicht.


Kommich da mit ca. 60€ investitionskosten hin oder wirds mehr?
Das sollte machbar sein.

Viele Grüße,
jon

[triti]

Hi,
wenns Dir hilft:
http://www.strippenstrolch.de/1-4-12-drehzahlsteller-per-pwm.html
und auf
http://www.atx-netzteil.de/elektronikseite.htm
gibts jede Menge 1A PWM-Schaltungen.
Das Taktsignal erzeugt man mit einem NE555 oder einem IC4093 oder einem Mikrokontroller, z.B. den BASIC-programmierbaren Picaxe 08 (ca. Euro 3,-), der sogar einen eigenen PWM-Befehl hat. Ist ganz einfach.
Damit wird dann ein entsprechender Mosfet angesteuert. Der braucht einen Kühlkörper. Tip: alten Bildschirm ausschlachten, da gibts jede Menge davon drin, ev. sogar einen passenden Mosfet.

lg
Triti

[nikolaus10]

Hallo

Denke das deine Motorsteuerung auch noch einfacher ausfallen koennte.
Da du letztendlich nur eine Drehrichtung hast brauchst du auch keine H-Bruecke.
Bei Schweisgeraeten wird der Draht ja nur in eine Richtung befoerdert.
Vielleicht hilft da auch eine einfache Steuerung fuer etwas geroesser DC Modelleisenbahnen.

MFG

[daywalker008]

triti´s beitrag is schon ned schlecht aber mit pc programmieren will ich eigentlich nicht, da ich auch nicht die erforderliche ausrüstung habe.
Also ich hab nur einen motor (in bezug auf die h-Brücke) zwei muss ich ncht steuern können und hab auch nur eine drehrichtung aber ich hab bei der schaltung gelesen, dass die auch ne bremsfunktion hat. Das wär schon relativ wichtig weil der motor wenn man spannung abgeschaltet hat immernoch ein bischen nachlief und den draht immer sehr weit raus geschoben hat, das wollt ich nach möglichkeit damit unterdrücken. Also wenn es nichts einfacheres dafür gibt würde das mit dem baustein L 298 machen, nur bei dem pwm signal weis ich noch nicht so recht wie ich das dann mache. Seh ich das richtig das ich für die motorsteuerung an sich ne spannung von 5V für die regelung brauche und natürlich für meinen motor ne spannung von 24V? Kann man die PWM Steuerung dann auch auf 5V auslegen? Naja wie gesagt die PWM Steuerung macht mir zu schaffen.

Achso da wär noch etwas , wie macht ihr euer platinenlayout wenn ihr mal ne schaltung baut, also wie entwerft ihr dies?
Wo ich mal ne schaltung mit relais gemacht habe hab ich ne kupferbeschichtete hartpapierplatte genommen und die Kupferschicht immerunterbrochen, so das ich dann eben leiterbahnen hatte, war aber eben russisch und sah nicht gut aus und wird bei dem vorhaben nicht zu realisieren sein.
Ich würde das dann ätzen lassen wenn ich ein layout habe aber wie gesagt weis nicht so recht wie ich das machen soll.
Soll ja dann auch alles stimmen.
Aber schonmal vielen dank für eure Beiträge.

[daywalker008]

Hab hier noch einen PWM Steuerung gefunden: http://www.atx-netzteil.de/taktgeber_1_1_und_einstellbar_ne555.htm
würde die funktionieren? Wenn ja wie sind die Kondensatoren C1 und C2 zu dimensionieren um ein passendes signal für den Motor zu bekommen?
P1 ist ein Poti oder? Kann der wert so bleiben?

[daywalker008]

Oder der hier vielleicht besser?http://www.atx-netzteil.de/pwm_lueftersteuerung_m_4093_u_buz11.htm

Wie siehts da mit den strömen aus steht ja bis 2 A reicht das? hat das überhaupt was mit dem Motor zu tun oder Gehen die Motorströme nur über die Motorsteurung?
Benötige ich da überhaupt noch den L 298?
Ich hab da gelesen für Spannungen bis 18 V,m mein Motor hat doch aber 24V ???

[nikolaus10]

Nein, geht nicht, bei 24 Volt geht dein SteuerIC hopps.

[triti]

Hi,
verwende
http://www.atx-netzteil.de/taktgeber_1_1_und_einstellbar_ne555.htm
das ist das einfachste.

Du machst den Takt einfach mit einem NE555 (C1=10 bis 100nF), und für diesen Takt verwendest du einen C2 mit nur 1nF (bis 2.2nF) - bei mir klappt das bestens, mehrfach gebaut, steuere 12V-Scheibenwischermotore bis 10A.
Den NE555 fütterst du am einfachsten mit 5V oder 12V (aber jedenfalls mit stabilisierter Spannung von einem Netzteil). Über den Mosfet kannst du dicke Ströme schalten , problemlos auch mehrere Ampere und 24V (Kühlkörper nicht vergessen!), der ist ja von der Versorgungsspannung des ICs getrennt.

Als P1 nimmste irgend einen schönen Drehpoti mit Achse mit ca. 5K.

Direkt von 24V kannst du den NE555 nicht versorgen, aber du kannst auch deine 24V anzapfen und dir eine 12V Spannungsversorgung mit einem IC 7812 machen und gut entstören. Auch ganz einfach. Mal unter "Netzteil + 7812" googeln.

lg
Triti

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Wenn´s wer besser weiß, posten

[daywalker008]

Das is doch eine Antwort, danke triti.
Also mit dem Takt gehst du dann auf den Mosfet ?
kannst du mir noch sagen wie ich am besten das platinenlayout enwerfe bzw. vielleicht mit computerprogramm? und was ich für ne platine nehmen kann? geht da auch ne Lötpunktrasterplatte oder soll ich eine ätzen lassen wie würdest du das aufbauen?

[triti]

Wozu Computerprogramm?
Nimm einfach einen Lötpunktraster bzw. einen Hartpapierlochraster ohne Kupferauflage (billig, nehme ich immer).
Druck dir die Schaltung Nr. 2 (!) von
http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm
(Universal-PWM) etwa im richtigen Größenverhältnis der Bauteile aus und pause sie mit Filzstift (kein Bleistift!) auf den Raster. Dann kannste schon löten. Bauteile vorverzinnen, dann gibts weniger Probleme beim Löten.

In dieser Schaltung sollte C1=1nF und C2=100nF sein. Immer: der C auf Pin5 ist nur zur "Entstörung", der auf Pin6 ist für den richtigen Takt verantwortlich.
Als Dioden Schottky-Schaltdioden verwenden.
Als Poti brauchst du nur P1, vergiss P2.

In dem Plan ist auch der N-Kanal-Mosfet eingezeichnet. Source immer sofort an Masse, der Motor hängt zwischen Drain und Plus - nicht umgekehrt.
Als Mosfet nehme ich einen IRF640 - mit 1 Euro rel. billig und gut (besser als der BUZ11). Er schafft bis 200V/18A, das sollte reichen.

lg
Triti

P.S.: Vielleicht könnte ein besonders Schlauer noch melden, ob es vielleicht sinnvoll wäre, das Gate zusätzlich mit einem 100k-Widerstand auf Masse zu legen....

[Hessibaby]

Leistungs-Drehzahlsteller für Gleichstrommotoren mit einer Stromaufnahme bis 10 A, ideal für DC-Antriebe, Modellbau, Kleinfahrzeuge usw.

Technische Daten:
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Beim Pollin
Gruß

[daywalker008]

Danke für die Info mit dem Fertigteil, aber selber bauen macht doch mehr spaß und man freut sich wenns funktioniert... oder vielleicht auch nicht 8-[ Es kommt ja auch noch eine Spannungsversorgung dazu, aber das bekomm ich schon hin denk ich. Bei Problemen hab ich ja die Suchfunktion im Forum die mir schon einiges genützt hat.

[Hessibaby]

Ist kein Fertigteil, löten musst Du schon.
Ich habe einen davon gebaut, zum Testen von Motoren echt super.
Gruß

[nikolaus10]

Denke das es auch deutlich preiswerter wird wenn man das Pollinteil aufbaut als wenn man sich selber etwas ausdenkt.

[daywalker008]

Hat das Pollin teil auch ne Bremsfunktion bzw. kann ich die da nachrüsten? Aber Die Anzeige brauch ich ned aber bezahlen muss ich sie ja mit von daher halte ich mal an meinem eigenbau fest

[Hessibaby]

?????????????????????????????????????
Warum interessiert Dich die Bremsfunktion wenn Du doch selber bauen willst ????????????????????????????????
Weis Du, ich bin auch relativ sparsam, aber für das Geld ( die Bauteile alleine, ohne Platine, kosten beim C schon 35 Euronen ) baust Du das Teil nicht !
Dennoch viel Spaß !
Ach so, zum Bremsen Motor kurzschließen.
Gruß

[PsiQ]

also diese ne555 pwm schaltung mit mosfet, und vorgeschaltetem spannungsregler mit entstörung kostet selbst wenn man alles kaufen muß keine 20euro, und wird für die anwendung "Motorregelung" voll ausreichen.

Man muß nicht beim conrad kaufen, bei Bedarf Reichelt, am besten der Laden ums Eck, ohne Versand isses da meist billiger.

Der NE555 kommt "fast ohne" Entstörung aus,
sofern die grundspannungsquelle in Ordnung ist.-Da musste bei deinem Schweißgerät drauf achten, evtl n extra netzteil verwenden..
Ich hatte jedenfalls keine Probleme mit Akku und pwm und nem motor mit dran.
Die Richtungsumkehr würde ich einfachheitshalber mit einem mehrpoligen mechanischen Schalter direkt vor dem Motor machen,
Freilaufdiode vor der Schaltung nicht vergessen..

Bremsfunktion hats nicht, mußt halt den Strom unterbrechen, dann entlädt sich die motorwicklung durch die Diode umgekehrt was auch "irgendwie" bremst.

[daywalker008]

Also ich wollte das mit der Motorbremse dann so machen das ich noch n zweiten mosfet einbaue, der wenn ich dann aufm schalter am brenner drücker dann öffnet und wenn ich los lasse dann schließt er und schließt den Motor kurz um die bremsfunktion zu erreichen... müsste doch von der theorie her gehen

[PsiQ]

das wird komplizierter, als deine ungefähre beschreibung ;-),
vorallem weil du nicht mit einem mosfet gleichzeitig einen stormkreis unterbrechen und woanders schließen kannst.
Für was brauchst du die motorbremse überhaupt, bzw schonmal probiert was das kurzschließen in sachen bremswirkung beim getriebe überhaupt bringt?

[daywalker008]

der Motor dreht sehr schnell, also das getriebe ist sehr niedrig übersetzt. Wenn ich einfach spannung wegnehme dann dreht er eben nach und der draht wird dann immer noch je nach vorheriger geschwindigkeit bis zu 2 cm raus geschoben. das wollt ich möglichst vermeiden.

Ich hab nochmal kurz ne Frage zu der ne555 schaltung: da sind über dem ne555 zwei kondenstoren eingezeichnet, also an 1 und 8. Kann mir jemand sagen welche kapazität die haben sollten?

[triti]

Die sind nicht unbedingt nötig. Nochmal: nimm Schaltung Nr. 2 von
http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm
da sind die gar nicht eingezeichnet.

T.

[daywalker008]

ja tut mir leid hatte vergessen auf schaltung 2 zu klicken :)


Wo häng ich denn am besten meinen brennerschalter dazwischen? Irgendwo am Motor und Mosfet oder mosfet und GND oder immer das komplette modul abschalten?

[Urmeli2]

Hallo erst einmal an alle!

Ich bin auf der Suche nach einer Schaltung für PWM auf euer Forum gestoßen und glaube, dass ich endlich die richtigen Leute gefunden habe, die mir bei einem Problem helfen können.
Ich habe mit meinem Sohn ein Kart auf Elektroantrieb umgebaut (2100 W Stapler Motor mit 24 V Blei Vlies Batterien) und dieses bisher mittels einer uralten Widerstandsteuerung bewegt. Diese Widerstandsteuerung hat nun ihren Geist aufgegeben und da mein Sohnemann unglaublich Elektronikbegeistert ist, dachte ich daran, dass wir gemeinsam eine PWM Steuerung basteln werden um das Gefährt wieder bewegen zu können. Ich bin mir der Ströme durchaus bewußt die dort fließen und weiß, dass diese Schaltung entsprechend dimensioniert sein muß. Nachdem hier vorgeschlagen wurde die Schaltung von Pollin zu verwenden (welche ich übrigens sehr gut finde) habe ich gedacht, ob man diese Schaltung nicht so umdimensionieren kann, dass ich auch die Ströme die im Kart verwendet werden 2000W/24V=84A (Anlaufstrom wohl extrem höher) regeln kann. Ich habe mir schon entsprechende Leistungstransistoren rausgesucht und würde 10 Stk. von diesen paralell schalten um die Leistung verkraften zu können. Die Transistoren würde ich dann aber von der Platine getrennt an einen riesigen Kühlkörper unterbringen. Ist das machbar???????

Vielen Dank im Voraus für Tipps, Anregungen und Kritik

grüsse
Jörg

PS. dachte an z. B. IRF1405Z TO-220 HEXFET POWER MOSFET(IR)
oder TRANSISTOR IRF 3205 TO220 HERST: IR beides bei Conrad zu besichtigen.

[nikolaus10]

Die Stroeme koennen bei 2100W schon sehr sehr gross werden.
Besonders Anlaufstroeme und Stoerungen.
Denke das Pollinboard ist da nicht das richtige.
Insbesonders die Ansteuerung mit Auf Ab Tasten ist im Bremsfalle "toetlich".
Aufwendiger wird auch die Ansteuerung der vielen MOS FETs

MFG

[Urmeli2]

Ist einleuchtend mit der Steuerung durch die Auf- und Abtasten. Bezgl. der Sicherheit haben wir noch eine "Totmannbremse" am Lenkrad eingebaut und noch einen Sicherheitsschalter.

Bräuchte ich für die Ansteuerung der 10 Mos Fet´s denn eine andere Schaltung wie die in diesem Thread beschriebene? Ich dachte ich könnte dieses getaktete Signal direkt an die Mos Fet´s leiten.

Grüsse
Jörg

[nikolaus10]

Ja,ueber die Bremse must du dir u.U gedanken machen.
Bei den Leistungen kann der schnell mal ueber 50Km/h werden.
:-)
Vielleicht noch ne Motorbremse ?

Brauchst du einen Rueckwaertsgang?
Die Ansteuerschaltung fuer mehrere FETS wird deutlich komplexer.

MFG

[Urmeli2]

Hallo,

Motorbremse brauchen wir nicht, da wir eine hydraulische Scheibenbremse haben, die auf die hintere Achse wirkt. Die Fahrtrichtungsumschaltung ist über Relais verwirklicht, so dass wirklich nur die reine Regelung der Drehzahl erforderlich ist.
Ist die Elektronik dazu wirklich viel komplizierter? Sollte ich wirklich wieder eine neue Widerstandssteuerung basteln????? Schade.

Übrigens als das Teil lief hat es in der besten Übersetzung knappe 60 kmh auf den Weg gebracht. Allerdings bin ich tausend Tode gestorben und mein 11 jähriger Sohn hat Spaß gehabt. (War übrigens ein ehemaliger Militärflugplatz mit Platz ohne Ende!)

[PsiQ]

hmm:

"grundsätzlich" kannste die schaltung nehmen..
Vorteil: einfach=robust.
Schau dir dann aber nach einem poti (besser 2 parallel) was du ans gaspedal schrauben kannst, und auf alle fälle "echte" bremsen einbauen..

Das ganze muß dann gut entstört sein, du brauchst ne dicke + schnelle freilaufdiode für den dicken motor.. die wird auch schon Kühlung brauchen..
nen guten Überspannungsschutz

Und dann brauchst du bei 10+X Mosfets auf alle Fälle schnelle+starke treiber, die dir die mosfets auch schnell genug voll durchsteuern können. Die gibts original in der Schaltung nicht!

Die Frequenz nicht zu hoch ansetzen, der motor wird über 100Hz eh nichtsmehr mitbekommen..
als Kühlplatte würde sich wohl der gesamte unterboden des karts+zwangslüftung eignen..

umschalten vorwärts/rückwärts würde ich wenn nötig mit nem richtig dicken Relais..
Bei der Verkabelung darauf achten, dass die Stromleitungen so dick wie irgend möglich sein müssen, sonst brennt dir das ding schnell ab

Du kannst dich ja rantasten und das ganze erstmal mit 12V testen und zum laufen bekommen (ausgelegt aber für 24V)
wenns dann soweit funktioniert ohne Probleme, kannste erhöhen.

Die Absicherung wird noch was lustiges..

Der "Shaun" hier aus dem Forum kennt sich da in Sachen Treiberbausteinen und Co ziemlich gut aus..

[Urmeli2]

Hallo,

Danke für Eure ANtworten! Das hört sich für mich als Elektronik Jungfrau mächtig kompliziert an. Wie weiß ich welche Dimension die Freilaufdiode haben muß????? Wie binde ich den/die MosFet Treiber in die Schaltung ein?
Die Idee, den Kart Boden als Kühlfläche zu nehmen, ist schon mal super! Manchmal kommt man nicht auf die einfachsten Dinge.
Wie schon gesagt, Bremsen sind ausreichend dimensioniert und vorhanden.
Eigentlich wollte ich heute schon nach Conrad fahren und die Teile besorgen, aber wenn ich nicht weiß welche Treiber ich benötige, wir dass auch wieder bloß ne halbe Sache.
Vielleicht habt ihr ja noch Tipps zur Dimensionierung und Konfektionierung. Übrigens ist das ganze Kart mit seinen verschiedenen Funktionen (Licht, Blinker, Fernlicht, Hupe etc.) über einen Kfz-Sicherungskasten mit Kfz Sicherungen abgesichert. Kabel sind im Lastbereich auch entsprechend diemensioniert.

Grüsse
Jörg