Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Motor mit vieeeel Saft ^^
Moin
Ein Kumpel und ich wollen ein El. Kart bauen.
Das Kart wird komplett aus Alu wobei wir schon kräftig am basteln sind ;P
Der Motor wird eine kleinere Version eines Gabelstablermotors mit 6Kw Ausgangsleistung bei 48V.
Da wir zwar den Motor und die Akkus leicht besorgen können fehlt uns aber noch die Ansteuerung die wir Selbstbauen möchten (die wär sau teuer).
Die idee ist es an das Gaspedal sowie Bremspedal ein Potentiometer anzuschließen das von einem Microcontroller (At Mega 8535 16D) ausgewertet wird.
Der Motor soll vorwärts sowie rückwärts laufen und über eine PWM geregelt werden.
Dies macht logischerweise alles der Microcontroller nur meine Frage ist nun: Mit was schalte ich ca 300A ?
Ich hab hier viel von MosFets gelesen und das mehrere Parallel geschaltet noch wesentlich höhere Ströme aushalten.
Aber wie steuer ich nun die Mosfets richtig an ?
Kann ich direkt über Pull up wiederstände (1K) und ein paar Transistoren (BC 548 C) diese ansteuern??? oder brauche ich exra Ic's wie ich auch des öfteren gelesen hab ?
Achja und wäre dieser Power Mosfet parallel geschaltet eine realistische lösung ?
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=164334
Und wenn ich schonmal dabei bin:
Würde es funktionieren mit dem Motor zu bremsen in dem ich ihn einfach umpole und über eine PWM (auch vom Atmega) die Bremskraft bestimme?
Mir macht da nunmal die induzierte Spannung des Motors bedenken ich vermut einfach mal das die, die Mosfets zerschießen würde, aber ich kann nur vermuten,...
Man könnte sagen ich hau bei voller fahrt den Rückärtsgang rein ^^.
(Ich weis das es effektiver wäre beim bremsen die Batterien aufzuladen, aber eins nach dem anderen ^^)
Ich bedanke mich schonmal fürs lesen ^^.
mfg Feratu
Hallo,
zu deinen Mosfets: RDS(on): 4.90 Ω
Ganz sarkastisch ausgedrückt: Wenn du noch ein Heizgerät für dein Kart haben willst, dann ist der richtig. Sonst würde ich mir einen mit niedrigen Ohmzahlen suchen.
Schau dich da mal bei Mosfets um:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Standardbauelemente#Transistoren
Grüße
zu deinen Mosfets: RDS(on): 4.90 Ω
Ganz sarkastisch ausgedrückt: Wenn du noch ein Heizgerät für dein Kart haben willst, dann ist der richtig. Sonst würde ich mir einen mit niedrigen Ohmzahlen suchen.
Noch sarkastischer: Wer Datenblätter lesen kann, ist klar im Vorteil ;-)
Du hast die Angaben auf der Conrad Homepage aber nicht wirklich geglaubt oder? 150A bei 4.9 Ohm da kann was nicht stimmen... [-X
Das Natürlich sind das vier Komma sieben Milliohm! :-b
Sorry, aber das musste sein... O:)
Der MOSFET klingt doch schon ganz gut, obwohl ich einen mit einem noch niedrigeren Rson empfehlen würde, so um die 3mOhm. Am besten schaust du dir einmal die IRF Seite (www.irf.com) an. Dort gibts auch passende MOSFET Treiber (zb. IR2184), um eine Push Pull Stufe mit N Kanal FETs aufzubauen.
Die von Motor induzierte Spannung brauchst du sogar, um Strom wider in den Akku zurückfließen lassen zu können (Bremsen). Dazu musst du einfach die PWM (wenn das Fahrzeug fährt) verringern, und schon wird das Fahrzeug gebremst.
Achja, noch was, ein 55V MOSFET ist für 48V Betriebsspannung zu unterdimensioniert, ich würde einen 75V FET vorschlagen, da schon geringe Spannungsspitzen den MOSFET zerstören können.
PS.: Woher bekommt ihr eigentlich den Motor, und was kostet dieser, wenn du meinst, er ist im Verhältnis zum Regler günstig? Welche Akkus (Typ, Kapazität...) verwendet ihr für euer Gefährt?
mfg
Superhirn
29.09.2007, 10:34
zum poti.
das is die alte amerikanische methode. heutzutage geht das alles mit megnetfeldsensoren. evt kannst dir bei ebay ein richtiges gaspedal ersteigern ;) wo sowas drinnen ist. der ausgang ist fertig linearisiert und analog.
zum poti.
das is die alte amerikanische methode. heutzutage geht das alles mit megnetfeldsensoren. evt kannst dir bei ebay ein richtiges gaspedal ersteigern ;) wo sowas drinnen ist. der ausgang ist fertig linearisiert und analog.
nunja,
bei aktuellen volvo/cadillac ist das gaspedal noch analog mit einem wenn ich mich recht entsinne sicherheitshalber 2fach oder 3 fach parallelen
Poti aufgebaut, so eins hab ich nämlich "beruflich" demontiert.
Im konkreten Fall haben wird die Gaspedalstellung dann aber über Ultraschall abgefragt..
Meine Idee wäre hier weil günstig einen Studiofader zu verwenden, und eine entsprechende Mechanik für ein "normales" Pedal anzubauen.
Also Fußplatte, Gelenk, Feder, kardangelenk, Poti
man könnte wohl auch ein Pedal vom PC benutzen.
Die Bremsen undbedingt mechanisch ausführen und als Bonus elektrisch,
sonst sind Unfälle Sicher!
Den "NOT-AUS 100% Stromlos" nicht vergessen!!
Superhirn
29.09.2007, 11:54
not-aus 100% stromlos ->
bremsen ohne stromunterstützung :(
kein esp, abs, airbag,...
kein gps, radio,...
...völlig schutz los, orientierungslos und unterhaltungslos
:D
bei neuhold elektronik gibs einen großen blau/weis grafikbildschirm.
damit könntest auto funktionen dazubauen ;)
Wow .. hät garnich gedacht das soviele antworten ^^
Also erstma danke^^
locked: Der Motor ist richtig günstig weil wir den geschenkt bekommen^^.
Derjenige der den uns schenkt hat selbst El. Autos gebaut allerdings regelt er die geschwindigkeit über zu und abschalten der Akkus mit ziemlich großen Schützen^^.
Zu den akkus:
Das sind Akkus aus einem Gabelstabler. EINER hat die leistung von 105Ah und wiegt in etwa 15Kg.
Da wir 5 oder 6 ( je nach platz ) einbauen sollte die Stromversorgung kein Problem sein ^^. Die akkus sind genau die selben wie die in einem Handy (Li-ion polymer).
Vorteil: Die liefern solang 100% ihrer leistung bis sie auf einmal schlagartig leer sind genau wie ein handy eben nur noch ein tick besser.
Achja vergessen hinzuschreiben. Die steuerung wird sicherheitshalber über einen externen Blei Akku mit Spannungsregler (7805) versorgt also sozusagen galvanisch getrennt.
So ich hab mal gesucht und kam auf den MosFet hier:
https://ec.irf.com/v6/en/US/adirect/ir?cmd=eneNavigation&N=0+4294841672+4294926293+4294873522+4294852437
Ich denk ma der würd funktionieren bei 3.3 mOhm
Aber eine sache weis ich net genau:
Mit wieviel V muss nun Vgs haben um voll durchzuschalten ?
Jetzt wäre noch ganz praktisch zu wissen was für ein MosFet Treiber ich für den bräuchte oder ob ich überhaupt einene brauche?
Wäre es nötig die Mosfet's an einen Kühlkörper zu klemmen und diesen in den Luftstrom des Motors zu setzen ?
Oder würde ein kleiner Passivkühler ausreichen?
(Der Lüfter arbeitet genauso wie bei einem Handelsüblichen DASM)
Nochmals wegen der ansteuerung:
Ich hab jetzt nochmal die beschreibung in meinem Fachbuch durchgelesen.
Zitat:
"Erzeugen der Gate-Source-Vorspannung:
Bei den Feldeffekttransistoren gewinnt man die Gate-Source-Vorspannung für selbstsperrende IG-Fet mit einem Spannungsteiler."
Das ist alles zur Vorspannung,... was ein super Buch -_-.
Brauch ich jetzt einen Spannungsteiler, den ich für überflüssig halte?
Oder kann ich auch einfach nur einen Pull-Down Widerstand von z.b. 1MOhm einbauen? Wobei dieser direkt an dem AtMega hängt oder falls ich doch mehr Spannung brauche an dem Transistor ausgang eines Optokopplers (Wobei Transistor eingang an z.B. 10V hängt -> Reihenschaltung)
Sollte dann ja noch bei einer Frequenz von ca 1MHz funktionieren oder ?
PS: im Winter is bestimmt toll ne Sitzheizung zu haben XD
Man kann sich ja mal verlesen ^^
Achja,..
Das Gaspedal werd ich wahrscheinlich digital machen.
Das Ganze soll dann in etwa so funktionieren wie ein Digitaler Messschieber. Wobei ich einfach eine Lichtschranke nehme und mir in Paint eine Skala ausdrucke ;P
Also gasgeben hat sich ja geklärt das läuft einfach über eine PWm und feddisch .
Nur das mit der Bremse soll nunmal so funktionieren das der Motor bremmst sobald ich auf das Bremspedal latsche.
Den Motor kann man sich vorstellen wie ein einfacher Gleichstrommotor mit 2 Anschlüssen.
Würde es dann gehn das ich den Motor einfach nur umpole und ein Gegendrehfeld erzeuge was dann sozusagen den Rückwärtsgang reinhaut.
Ganz wichtig hierbei ist dass die Mosfet die für den Vorwärtsgang zuständig sind abgeschaltet sind. Das möchte ich Programmtechnisch im Microcontroller werwirklichen aber ich für jede Idee offen die das Ganze etwas sicherer macht. O:)
Ich will einfach nur wissen obs gehen würde ^^.
Eine bessere Lösung wäre:
Ich latsch auf die Bremse sobald die auswertung der Bremse sagt "ey man der bremst" schaltet der Microcontroller den Vorwärtsgang ab.
Nun wird geprüft ob er auch wirklich aus ist.
Wenn ja Schaltet der Microcontroller eine PWM auf ein Mosfet, das an einer B2U Schaltung die am Motor hängt, an und läd dadurch den Akku auf.
Je nach dem wie stark ich auf die bremse latsch je stärker wird der Akku geladen.
Mit an diesem Pedal hängt eine Mechanische bremse die dafür sorgt das ich, wenn die elektrik mal versagt, nicht gegen eine Wand rase ^^.
Würd das eigentlich überhaupt so einfach gehn XD?
Eine B2U schaltung kommt mir etwas zu einfach vor ^^
Also wenn jemand eine bessere Idee hat oder eine Ahnung ob das so geht nur raus damit ;P
mfg Feratu
Hallo,
hast du den Akku auch geschenkt bekommen? ;-)
Wie ladest du diese Akkus auf? Hast du auch das dazugehörige Ladegerät bekommen?
Du darfst den Feldeffekttransistor (JFET) nicht mit einem MOSFET verwechseln. Einen JFET (linear verwendet) benötigt natürlich eine Vorspannung (Arbeitspunkt). Du möchtest aber deinen MOSFET als Schalter verwenden, also entweder ein, oder aus. Da das umschalten möglichst schnell von statten gehen muss, um Verluste zu minimieren, benötigst du unbedingt einen MOSFET Treiber, welchen du am besten mit 12V versorgst, um genug GS Spannung zu haben.
Ein passiver Kühler sollte reichen, ich würde aber trotzdem 2 Stück davon parallel Schalten.
Mfg
Also, wenn du bei voller Fahr, den Motor umpolst, wird wohl bei einem 6KW Motor und 3mOhm MOSFETs schlichtweg alles abbrennen ;-)
Du musst die PWM langsam (je nach dem wie stark man bremsen will) auf Null regeln (mit einer push pull Stufe um Strom rückführen zu können), und dann ggf. umpolen. Jedoch würde ich kurz vor dem Stillstand mechanisch bremsen, da ja eine Gegenpolung sinnlos Energie verschwendet.
PS.:
Ist das eigentlich ein normaler Gleichstrommotor mit Kohlen (Bürsten) ?
Mfg
@ Feratu
Deinem Schreibstil nach wird das wohl nichts werden^^ mit dem Projekt. Aber trotzdem mal ein Link, in dem das schöner erklärt ist:
http://www.4qdtec.com/pwm-01.html
Normalerweise verwendet man zum umpolen, rückspeisen, pwm regelung, wirbelstrombremse eine h-brücke. diese hat auch doppelten durchgangswiderstand der mosfets :( Mit etwas googlen findet man schöne Bilder, die genau zeigen wo zu welchem zeitpunkt welche Strom fließt. DIe Motorregelung ist "nicht gerade ohne".
Dein Kommentar zu den Akkus zeigt doch eine gewisse Ahnungslosigkeit. falls es doch lipoly Akkus sein sollten, was ich bezweifel bei 48V, dann pass wenigstens auf. Mach einen Notschalter rein, dazu eine Sicherung und sorg dafür, dass sich kein Druck aufbauen kann, wenn das Ding sich zerlegt.
Wenn du das durchziehst wirst du mehrere 100Stunden Arbeit hineinstecken müssen.
da ich zu dem thema schon mehrfach was geschrieben habe und mich nicht so gerne wiederhole, stopf ich hier mal die links rein..
da müsste alles drin stehen..
Vom Prinzip her ist es egal ob 1kw oder 6kw..
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=33737&highlight=pwm
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=33210&highlight=pwm
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=30167&highlight=pwm
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=29837&highlight=pwm
Mit der suche nach mosfets ansteuern und drumrum findest du eigentlich alles was du brauchst.
Hi, das Thema ist alles andere als trivial, und ich stimme Avion23 zu.
Vor allem ist das Testen bei diesen Werten eine ziemlich heiße Kiste.
ICh habe vor ewigen zeiten mal eine 4-Quadranten-Endstufe für ca. 40A @ 15-60V gebaut.
Das war schon anspruchsvoll. Darauf ließe sich jedoch durchaus aufbauen. Die Rückspeisung bekommst du bei einer 4-Quadranten-Endstufe (Vollbrücke) gratis dazu, sozusagen. Wenn man nicht gerade einen Akku hat, den man vollpumpen kann, ist das eher lästig und die SPannung muss begrenzt und die Energie verbraten werden. Aber mit Akkus ist es natürlich leichter..
Heute ist die Ansteuerung der MOSFETs um einiges leichter und günstiger zu haben, die MOSFETs besser etc. Lies dich erstmal durch ein paar Application Notes von IR (International Rectifier) oder anderen..
Die Schaltzeiten der MOSFETs spielen eine wichtige Rolle, und ein Shoot-through (oberer und unterer MOSFET einer Halbbrücke leiten gleichzeitig muss verhindert werden, gleichzeitig sollte die Lücke nicht zu groß werden..etc..
Sigo
@avion
mir ist schon bewusst das man die Akkus nicht so behandeln kann wie ein z.b. ein Bleiakku,....
Die 48 V hat garantiert nicht einer dieser akkus sondern nur 12V,... falls du mal in einen gabelstabler reingeschaut hast wirst du feststellen das einige der Akkus in reihe und einige parallel geschaltet sind um eben auf 48V zu kommen.....
Mir is auch bewusst das diese Akkus bei schlechter behandlung
1. sehr schnell kaputt gehen können
2. ggf nichts mehr gerade viel von ihnen übrich sein könnte ^^
Außerdem brauche ich ein Ladegerät das jede Zelle im inneren des Akkus misst und auf 4.5V aufläd dann die nächste Zelle usw usw,...
Das ladegerät das ich habe um eigentlich den Akku meines Ferngesteuerten Autos aufzuladen hat ein Programm drin mit dem ich auch Handyakkus aufladen könnte (so ein digital ding is des).
Testweise haben wir schon so einen Akku wie oben beschrieben mit dem Ding aufgeladen... hat paar Tage gedauert XD
Ps: Ja mein Schreibstil ist etwas gewöhnungsbedürftig ^^
@locked
Logischerweise kommt eine Mechanische Bremse in das auto rein ... will ja nichht an einer Wand hängen ^^
Diese nehmen wir aus 2 alten Motorrädern, wobei die Bremskraft 100% ausreichen sollte.
Die Motorbremse ist eher dazu gedacht den Akku wieder etwas zu laden.
Ich vermut einfach mal wir besorgen uns eine kleine Version von so einem Aufladegerät und versuchen mit dem Motor, dieses mit Strom zu versorgen
Zur not kommt einfach ein 100W Bremswiderstand rein der über ein Mosfet angesteuert wird.
Zu der Ansteuerung:
1. Also den oben geposteten Mosfet könnte ich verwenden oder?
2. Zwischen JFET und Mosfet gibt es schon einn gewissen Unterschied nur in dem Buch ist der nunmal nicht gerade gut erklärt.
Wie auch immer...
Werd mich dann halt doch an einen Treiber wenden
Könnt ich dann diesen benutzen ? IR2184
ps: Da der Motor etwas älter ist hat er noch Bürsten.
Wie gesagt ein ganz normaler Gleichstrommotor wie man sie aus dem Modelbau kennt, nur eben etwas größer. ^^
@ PsiQ
Danke dir werd michh mal durchwühlen ^^
Jo servus
Schon klar ich nehm lieber einene MosFet treiber
Denn auf verschmorte Mos Fets hab ich weniger lust ^^
Hab momentan noch eine kleine frage nebenbei
Welche Frequenz wäre denn geeignet ?
Ich dachte das mir der ATMEGA ca 15kHz ausspuckt
oder ist das zuviel ?
Das Projekt muss nun erstmal eine weile warten
Prüfungen stehen vor der Tür da bleibt nicht viel zeit
leider,...
Aber erstmal Danke an alle die geantwortet haben ^^
Ich komme zu einem späteren Zeitpunkt darauf zurück :-Þ
500Hz sind schon etwas viel für nen großen trägen Motor..
Schlechter Vergleich: Steckdose hat nru 50Hz ;-)
Je höher die Frequenz, umso mehr umladen umso mehr Schaltverluste umso mehr induktive entladung vom motor...
Wenns zu langsam ist lässt sich der Motor nicht fein regeln und ruckelt..
Bitte nicht Taktfrequenz des µC mit der PWM Frequenz verwechseln..
Tipp am Rande:
Steuermodul mit PWM Steuer-Lastausgang,
Dahinter parallelgeschaltet einzelne Lastmodule,
die alle gleich aufgebaut sind:
Steuerleitung
kleiner Treiber für die Mosfets auf dem Modul,
mehrere mosfets parallel drauf
Kühlplatte zum Verschrauben auf die Hauptkühlplatte
Stromanschlüsse zum verschrauben auf die hauptstromwege
und dann erstmal mit halber oder viertelspannung+kleiner Last anfangen zu testen..
Erst die einzelnen Module und das Schaltverhalten am oszi kontrollieren..
So hat ichs auch vor
Steuereinheit => der Microcontroller
Leistungsteile mit ansteuerung => die MosFet Treiber.
Was für eine Frequenz würdest denn du empfehlen ?
dennisstrehl
18.10.2007, 03:14
Du brauchst unbedingt externe MosFET-Treiber die ordentlich Strom schaffen. Ich find die Dinger von Micrel ganz hübsch, da gibt's auch komplette Halbbrückentreiber mit Shoot-Through-Protection, dann aber leider nur noch mit 2 Ampere (einzelne schaffen teilweise 12 Ampere).
1MHz kannst du völlig vergessen. 15kHz ist auch nicht gut. 1kHz wäre das Maximum das ich verwenden würde, um Schaltverluste so gering wie möglich zu halten.
Deinen oben genannten 3-mOhm-MosFET würde ich nicht nehmen. Bei 1mOhm hast du bereits 90 Watt (30 Watt je MosFET), und die kann man bei TO-220 nur mit einem relativ großen Kühler abführen. Ich würde mich nach TO-247 mit sehr geringem Widerstand umschauen. Aber selbst damit wird's nicht einfach...
Die MosFETs müssen unbedingt vom Kühlkörper isoliert werden, ansonsten knallt's...
http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/13207/stw160n75f3.pdf
Den hier gibt's mit isoliertem Gehäuse, wäre evtl. nützlich: http://ixdev.ixys.com/DataSheet/98556.pdf
So hab endlich malwieder zeit gefunden weiter zu machen ^^
Sch.. Prüfungen ](*,)
Also ich hatte mir vorgenommen eine Frequenz von ca. 244Hz zu benutzen
(8mHz Quarz / Prescaler 64 ) / (8Bit = 256 * 2) = 244.140625 Hz
Sollte ja stimmen ^^
Ich denk mal das sollte für den Motor ausreichen ohne das er anfängt zu ruckeln.
Sowie ich das nun verstanden habe muss ich ein MOsFet ja laden
d.h Desto mehr Ampere der Mosfet Treiber kann desto steiler ist die Ladekurve des MosFet Gates und somit ist die anstehende Leistung am Mosfet geringer.
Wegen dem Treiber:
MIC4452BM von Micrel scheint sich zu eignen da dieser 12A kann
Dummerweise gibt es den nicht bei reichelt/Rs/Conrad.
Kennt jemand ein anbieter wo man sowas oder so ähnliches günstig kaufen kann ?
Die MoFet's würd ich eigentlich schon gerne benutzen da ich an diese günstig ran komme aber zur not nehm ich halt andere ^^
Kühlung:
Ich habe in der Arbeit einene großen Passivkühler gefunden der für Frequenz Umrichter bis 2kW bei 400V benutzt wird.
Wenn ich dann noch den Kühlkörper so ausrichte das er etwas Fahrtwind abbekommt sollte er dicke ausreichen ^^.
Isolierung:
Sollte kein Problem sein da ich Isoliermatten eines alten PC netzteiles habe. Die haben den Vorteil das sie gleichzeitig als Wärmeleitpaste wirken.
dennisstrehl
30.10.2007, 19:00
MIC4452BM
Wolltest du nicht mit dem Motor bremsen? Dann brauchst du eine H-Brücke, und dann brauchst du auch Treiber für die Highside-MosFETs.
Achso, Bezugsquelle: Farnell (allerdings nur für Studenten / Leute die einen Studenten gut kennen und gewerbliche)
Danke erstmal für die Seite da gibts echt klasse sachen ;P
Da mein Vater eine Firma hat und mein Bruder studiert sollte das kein Problem sein ^^.
Es ist richtig das ich auch mit dem Motor bremsen will, aber zuerst will ich mal eine einfache Schalung machen ohne H-Brücke.
Wenn diese funktionieren sollte, werde ich den rest ergänzen.
Aber die H-Brücke kommt auf jedenfall rein ^^
kann man den motor um bremsen nich einfach kurzschließen?
nur so ne idee die mir grad so gekommen is...
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Keine gewähr dafür bei solchen aktionen steht schon mal ein leben auf dem spiel...
Hallo,
das geht schon, Theoretisch!
In der Praxis wird beim kurzschließen der Motorwicklung, bei dementsprechender Drehzahl und dementsprechenden Trägheitsmoment, ein dermaßen hoher Strom fließen, welcher den Motor irreversibel zerstört.
Bessere Lösung: Einfach das PWM Verhältnis (vorausgesetzt ist eine Push-Pull Stufe) zurücknehmen, und auf einen gewünschten zulässigen(!) Bremsstrom regeln. Vorteil, die umgesetzte Bremsenergie wird als elektrische Energie im Akku gespeichert, sprich der Akkus wird geladen.
Mfg
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