Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Magnetischer Schwebekörper (schwebende Kugel)
Hi Freunde,
ich habe auf Empfehlungen hier einen neuen Thread zu dem Thema eröffnet.
Nur kurz zu mir: bin ein Student vom Technikum-Wien (Fachhochschule) und habe dieses Thema als Projekt bekommen.
Habs leider immer wieder vor mir hergeschoben... und jetzt drängt natürlich die Zeit, da am 14. Abgabe und Komissionelle,
aber solche "mir-steht-das-Wasser-bis-zum-Hals"- Threads kennt ihr wahrscheinlich eh ;)
Meine Aktivität wird halt hauptsächlich auf
- Fortschritt posten
- viele Fragen stellen (kenn mich nicht sehr gut in Elektronik/Regelung aus)
- und auf viele Antworten hoffen ;-)
beruhen
Ich werde dann in kürze loslegen mit Aufgabenstellug, was bisher erreicht wurde usw. (nur vorneweg: Rückspeisung war gefordert,
deswegen halbe H-Brücke, Umpolung währ noch besser, bräuchte dann ganze.)
Hier mal ein Bild vom (eher funktionell orientierten ;-)) Aufbau, zu dem Zeitpunkt der ersten Abgabe. War leider eine falsche Schaltung und hat nicht funktioniert.
yC ist jetzt ein Adurino Duemilanove.
http://i75.photobucket.com/albums/i281/sebigboss/floating%20ball/AubfauSchwebekrper01.jpg
http://i75.photobucket.com/albums/i281/sebigboss/floating%20ball/SchaltungSchwebekrper01.jpg
lg,
Grisu
021aet04
01.10.2010, 13:29
Hier habe ich eine H-Brücke gefunden.
http://www.rn-wissen.de/images/c/c2/Hbrueckemosfet.gif
Vielleicht hilft dir das weiter. Du kannst andere Mosfet benutzen. Du musst nur auf N bzw P Kanal Fets aufpassen.
MfG Hannes
Hi,
so wie ich das sehe hast du deine MOSFETs falsch rum im Schaltplan. Die Bodydioden leiten!
Und der OPV kann die MOSFETs nicht einschalten
nur vorneweg: Rückspeisung war gefordert,
deswegen halbe H-Brücke, Umpolung währ noch besser, bräuchte dann ganze.)
Was soll den Rückgespeist werden? Was soll mit umpolen erreicht werden?
grüße,
kounst
@kounst, tja, da sind wir (eh) im Nachhinein leider erst draufgekommen, ein Freund der mir geholfen hat, kennt sich besser aus, nur hat er die "Häkchen" an den Dioden übersehen und deswegen kam dieser Aufbau zustande. Die Schaltung war aber auch nur eine Notlösung.
Der Reststrom der Spule soll in den Akku rückgespeist werden. (Schätze wenn sich die Kugel gerade auf der optimalen position befindet?).
Mein Prof hat gemeint, dann tut man sich viel leichter mit der Regelung, weiß nicht mehr genau warum. Umpolen währ nicht schlecht, (wenn die Kugel zu hoch wandert), damit man auch auf "abstoßen" schalten kann, ist aber nicht unbedingt notwendig, eine halbe H-brücke reicht.
Nur möchte ich lieber eine vorgefertigt verwenden, da dann viel weniger Fehlerquellen entstehen können.
@021aet04:
Danke. Nur leider bin ich aus Österreich/Wien und dieser Robotikhardware-Shop hat sich bei mir einen schlechten Ruf bez. Lieferzeiten gemacht (Kundenbewertungen).
Außerdem schreiben sie selber, dass es lange ins Ausland dauert - so viel Zeit hab ich nicht mehr!
Leider gibts in Ö. so gut wie nix, wo man auf die schnelle einen solchen Motortreiber wie den genannten bekommt.
Beim Conrad kann man zwar Motortreiber-Chips (IC INF SMART-PW-BGD. TLE5205-2 TO220 7-1) (http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/153814-da-01-en-Smart_Power_Bridge_TLE5205_2.pdf) kaufen die laut Datenblatt meine Anforderungen (24V 6A) erfüllen, aber der gekaufte ist sofort kaputt gegangen, obwohl wir 100%ig alles richtig angeschlossen haben. Beim ersten mal testweise voll durchschalten hats kurz angezogen, dann ab dem zweiten mal war er tot.
Deswegen bitte ich alle die das hier lesen und aus Wien/Österreich sind:
Wenn ihr einen "gscheiten" Motortreiber habt (also mit Platine usw. eben wie der von 021aet04 genannte),
der 24V und 6A aushält, könntet ihr mir den vielleicht borgen, bez. verkaufen?
Ich muss aber sowieso heute nochmal solche Chips, bzw ähnliche bestellen (falls mir keiner was borgen kann). Besser das als gar nichts zu haben.
Rausfinden was da schief gegangen ist kann ich bis dahin ja immer noch.
021aet04
01.10.2010, 17:03
Ich habe einen Schaltplan gepostet. Wenn du diesen nachbaust hast du eine H-Brücke. Welche Bauteile du benötigst steht im Schaltplan. Die Bauteile kannst du bei jedem Distributor bestellen (z.B. Distrelec, RS-Components, Conrad,...)
PS: Habt ihr bei dem defekten Treiber Freilaufdioden verwendet?
MfG Hannes
Besserwessi
01.10.2010, 18:42
Der Schaltplan sieht ein wenig so aus als könnte man sich nicht zwischen einer rein analogen und einer Regelung per PWM entscheiden.
Bei der rein analogen / linearen ansteuerung per Operationsverstärker braucht man wirklich nur einen FET, bis zum Umpolen wird man da nicht kommen. Die Lösung ist einfach, wenn man erstmal die Richtigen Regelparameter /noch fehlende Kondesatoren udn Widesrtände am OP gefunden hat.
Die fertigen H Brücken sind für einen Digitale ansteuerung, z.B. per PWM. Das wäre dann die Lösung wenn man es mit einem µC machen will. Auch kann die Lösung sparsamer mit dem Strom umgehen, weil man den Strom ähnlich wie bei einem Schaltregler einstellt. In der Regel wird man auch hier ohne Umpolen auskommen. Man hat höchstens für die Schaltung in der Ausphase des PWM die Wahl zwischen einem schnellen (rückspeisung der Energie in die Versorgung) und einem eher lagsamen (einfache Freilaufdiode) Abfall des Stromes. Die Lösung mit der Rückspeisung in die Versorgung kann den Strom schneller ändern, die Lösung mit der einfachen Freilaufdiode hat weniger Verluste und zieht damit weniger Strom aus der Versorgung.
Für die Digitale Schaltung würde ich Vorschlagen für die High Side einen P-Kanal MOSFET zu nehmen, und den unabhängig, über einen extra PWM Pin des Kontrollers anzusteuern. Dann kann man immer noch in Software ziwschen den beiden Lösungen umschalten. Oder man nimmt halt eine Fertige H-Brücke. Das PWM Signal duch den OP zu schicken ist nicht so gut. Die Meisten OPs sind nicht so gut als MOSFET Treiber geeigent.
Bei der Spule als Last muß man beim Ausschalten aufpassen. Da kann relativ viel Energie zurück aus der Spule kommen und ggf. die Spannung für den Treiber zu hoch werden lassen. Da sollte ein großer Elko am Treiber sein (z.B. 4700 µF) und eine Suppressordiode. Sonst kann es Probleme geben wenn z.B. die Akkus abgeklemmt werden, oder die Sicherung durchbrennt.
@021aet04:
Nein, haben wir nicht :-b
Aber wir haben den Schaltplan so interpretiert, dass eh schon integrierte Freilaufdioden vorhanden sind,
http://i75.photobucket.com/albums/i281/sebigboss/floating%20ball/SchaltbildICINFSMART-PW-BGDTLE5205-2TO2207-1.jpg
Reichen integrierte Freilaufdioden nicht?
@Besserwessi
Danke! Deine Antwort hat mir echt geholfen!
Ich antworte später dazu und auch bez. Aufgabenstellung usw. Ich muss erst mal ein bissl an der Bacc. Arbeit schreiben.
lg,
Grisu
Das sind parasitäre Freilaufdioden, die allerdings nicht als solche verwendet werden sollten. Geh lieber auf Nummer sicher und verwende externe Freilaufdioden.
mfg logbuch
Nur mal so nebenbei: Schätze mal ab wie groß der Strom für die Spule werden darf, nach 6A sieht das nicht aus. Besser der Treiber begrenzt und die Kugel fällt mal runter, als dass sie Spule jeweils nach jeder größeren Anregung im Regelkreis neu gewickelt werden muss.
Sorry dass ich euch solange hab warten lassen...
Hab mich gestern wieder mit meinem Freund getroffen und wir haben das Programm vom vorigen yC für den Arduino passen neu geschrieben.
Vielen Dank für eure Antworten!, es hat mir jede einzelne weiter geholfen/mich auf ein Problem aufmerksam gemacht, ihr seid echt spitze Leute!
Der Schaltplan sieht ein wenig so aus als könnte man sich nicht zwischen einer rein analogen und einer Regelung per PWM entscheiden.
Bei der rein analogen / linearen ansteuerung per Operationsverstärker braucht man wirklich nur einen FET, bis zum Umpolen wird man da nicht kommen. Die Lösung ist einfach, wenn man erstmal die Richtigen Regelparameter /noch fehlende Kondesatoren und Widesrtände am OP gefunden hat.
Es war eigentlich geplant die Fets mit dem OPV als Signalverstärker anzusteuern, eben eine (halbe) H-Brücke zu machen... but I screwed up ^_^
Die Meisten OPs sind nicht so gut als MOSFET Treiber geeigent.
Warum? Weil sie für ein PWM Signal zu langsam reagieren könnten?
Nochmal @Besserwisseri:
4700yF Kondensator und Surpressordiode ist bestellt! 8)
Ich hab 2 verschiedene genommen:
Stand-off breakdown clamping
28.5 V 30 V 41.4 V
25.7 V 27 V 28.4 V
(der 5000mAh Lipo-Akku liefert voll aufgeladen 25,2V)
Welche wär da gscheiter zu verwenden?
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Ich hab zur Sicherheit 2 verschiedene Motortreiber bestellt, von verschiedenen Shops, falls einer verzögert liefern sollte.
Aber wer weiß wie lange die trotzdem brauchen :-k
Bei Distrelec und Conrad:
Motortreiber1 (http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/156128-da-01-en-DUAL_BRIDGE_DRIV_L298N.pdf)
Motortreiber2 (https://www.distrelec.at/ishop/Datasheets/07328834.pdf)
Hier die Schaltbilder:
http://i75.photobucket.com/albums/i281/sebigboss/floating%20ball/Conrad.jpg
http://i75.photobucket.com/albums/i281/sebigboss/floating%20ball/Distrelec.jpg
Welcher denkt ihr wäre da besser geeignet (bzw. schneller)?
(Ok, das kann ich selber nachschauen, bin aber nicht sicher ob ich das ausrechnen muss..)
Schaltfrequenz, bzw. wie oft der yC die Position pro sekunde berechnet muss ich auch noch rausfinden.
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Das sind parasitäre Freilaufdioden...
Hey logbuch, sag könntest du mir ein bissl mehr darüber erzählen?
Oder vielleicht hast du nen Link (noch besser Buchempfehlung) wo ich mich schlaumachen kann?
(Ich muss ja darüber ne Bachelorarbeit schreiben und nur Quellen aus dem Web sind nicht sooo optimal ^_^)
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@Manf:
6A währen nur bei vollem Durchschalten, aber du hast recht, das ist zu viel, das halten die Motortreiber nicht aus die ich bestellt hab.
Derzeit is ein bereits verwendeter 0,7mm Kupferlackdraht drauf, recht "verwrinkelt".
Fläche 0,38mm²
Ich werd die Spule neu wickeln, vielleicht mit 0,5mm², das ergibt 0,19mm² also ca die doppelte Länge (und Widerstand?) auf dem selben Volumen.
0,4er währ 0,12mm²
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So, dass es nicht zu viele Fragen auf einmal werden belass ich's mal dabei ^_^
lg,
-Grisu- 8)
Besserwessi
04.10.2010, 17:27
Als MOSFET-teiber sind meisten OPs etwas langsam. Dazu kommt dann noch der meist auf etwa 20 mA beschränkte Strom.
Wenn man den Drahtdurchmesser halbiert, kreigt man den 4 fachen Widerstand: je ein Faktor 2 wegen der Länge und dem Querschnitt.
Bei den MOSFETs sind immer prasitöre dioden mit drin. Die sind an sich nicht extra gewollt, entstehen aber. Bei den neueren MOSFETs hat man sich miestens etwas Mühe gegeben, und die internen Diode sind nicht so schlecht. Externe Shottkydioden sind besser, aber es geht auch mit den internen. Mit externen Dioden hat man den Vorteil, dass man die Verlustleistung etwas verteilt.
@021aet04
Bezüglich Distrelec: Danke für den Tipp!
Wow! Sowas hab ich noch nie erlebt...
Gestern 10:00h bestellt, heute um 13:00 Uhr gekommen - that was FAST!
Hoffe ich komme heute dazu was aufzubauen, vorher werd ich aber besser den Schaltplan posten, um sicherzugehen, dass ich nichts falsch verstanden habe.
lg
Das sind parasitäre Freilaufdioden...
Hey logbuch, sag könntest du mir ein bissl mehr darüber erzählen?, du scheinst da selbst mehr als mein prof. zu wissen ^_^
Das ist ihm nämlich nicht in den Sinn gekommen als ich ihm gesagt hab "der Motortreiber ist abgeraucht, obwohl er integrierte Freilaufdioden hatte". ;-)
Oder vielleicht hast du nen Link (noch besser Buchempfehlung) wo ich mich schlaumachen kann?
(Ich muss ja darüber ne Bachelorarbeit schreiben und nur Quellen aus dem Web sind nicht sooo optimal ^_^)
Puuuh, Buch könnte schwer werden, ich habe gerade im Tietze-Schenk nachgesehen, selbst dort steht nichts davon.
Ansonsten kann ich dir nur sagen, dass diese Diode herstellungsbedingt ist, die hast du in jedem MOSFET. Warum das so ist und welche Eigenschaften die Diode hat, weiß ich leider nicht, ich hab mir das leider nicht aufgeschrieben, als wir das im Unterricht besprochen haben. :(
Mfg Michael
Hi!
Wo müssten denn jetzt der Kondensator und die Schutzdiode rein?
Nach dem Motortreiber zwischen den Ausgängen, oder einfach zwischen + und - ?
Siehe Schaltplan...
Besserwessi
05.10.2010, 17:36
Der Elko und die Suppressordiode kommen an die Versorgungsspannung (z.B. 24 V) des Motortreibers. Zwischen die Ausgänge kommt hier normal nichts weiter außer der Spule.
mausi_mick
08.10.2010, 06:00
hallo,
ich würde auch erst mal - wie Manf vorgeschlagen - den ohmschen Spulenwiderstand messen bzw. berechnen, da beim Einschalten nur der "gesehen" wird.
Bei 24 V und 2 A (für L298) müsste der > 12 Ohm sein, damit der L298 überhaupt eine Überlebenschance hat. Ich vermute , dass die Wicklung eine deutlich geringeren Widerstand aufweist und daher sogar der TLE5205 - den gab's (gibt's?) günstig bei ebay - mit 6 A Probleme hatte.
Ich persönlich hab eigentlich mit dem TLE52xx sehr gute Erfahrungen gemacht, allerdings bei Strömen um 2 A bei ca 16V. Weiss aber nicht, ob er für eine schnelle PWM geeignet ist.
Gruss mausi_mick
Hi!
Danke für die Antworten.
Ja, du hast recht, das ist sowieso die einzige Lösung die Spule neu zu wickeln. Der Strom sinkt, also weniger Hitzeentwicklung.
Gleichzeitig müsste doch auch durch die erhöhte Wicklungsanzahl die erzeugte Feldstärke annähernd gleich bleiben, oder?
Die Wicklung ist eh nur probeweise mit 0,7er Draht gemacht, der Widerstand beträgt, wie du gut geschätzt hast weit weniger als 12Ω:
nämlich 3,8Ω
Ich denk ich nehm 0,45er. Das müsste gut hinkommen.
Leider kann ich die Spule erst am Mo. wickeln, die Schaltung möcht/muss ich aber trotzdem morgen testen, das heißt ich muss softwareseitig dafür sorgen, dass der Duty Cycle vom PWM-Signal den Strom nicht über 2A treibt.
Hey, ich hab mir einen Trick abgeschaut: oben einfach noch einen fetten Neodymmagneten draufknallen ;) und der erreichte Abstand vergrößert sich dementsprechend.
Mit einem 6kg Magneten ca. um 2/3,
mit einem 20kg magneten ca ums 1,5 fache
und mit einem 50kg Magneten (der den Eisenkern noch nicht mal berührt!) ists dann echt genial,
da hab ich theoretisch einen Schwebe-Abstand von ca. 4cm, ohne dass die Spule richtig Arbeiten muss.
Da könnt ich ein nettes Feature zu dem Programm hinzufügen, nämlich dass man nur mehr die Kugel unter die Spule legen braucht und die Regelung hebt die Kugel dann langsam von selbst in die "Nullposition"
Was mir aufgefallen ist: mit dem 50kg Magneten ist das Ansprechverhalten (wenn man die Kugel richtung Eisenkern der Spule führt) um einiges smoother. Ca um 500-1000% besser als ohne Magnet würde ich sagen. Die Regelung müsste also umso einfacher werden, je Größer der Absatand zur Spule wird.
Besserwessi
09.10.2010, 13:04
Mit einer anderen Drahtstärke, aber bei gleicher Kupfermenge ändert sich eigentlich nur die nötge Spannung. Bei gleicher elektrischer Leistung bleibt das Magnetfeld gleich.
Man kann das Verhältnis Magnetfeld / Leistung kann man ein bischen verbessern, wenn man für die längeren äußeren Wickungen einen dickeren Draht nimmt. Viel wird das aber nicht bringen.
Sonst kann man auch beim Eisenkern wohl noch was verbesser, z.B. durch eine Platte oben drauf, um das Feld dort zu verteilen. Der Permanentmagent als Unterstützung ist auch schon eine gut Idee.
Danke, dass du so regelmäßig vorbeischaust Besserwissi ;-)
Hier hab ich eine 3D Zeichnung von meinem Eisenkern im richtigen Verhältnis:
http://i75.photobucket.com/albums/i281/sebigboss/floating%20ball/spulenkern.jpg
Meintest du das so mit der Platte oben? Oder meintest du ganz oben?
Jetzt kommt mir ein Gedanke, der untere Knauf ist eigentlich recht dick wenn ich hör, dass du von "Platte" redest. Ich denke da könnte ich noch mindestens die Hälfte abschneiden, oder?
Was bringts jetzt denn eigentlich im Endeffekt?
Das Magnetfeld wird zwar homogener, verteilter, dafür aber auch schwächer, oder?
Außerdem zieht die Spule dann den Magneten der Kugel weniger Punktförmig an (also wie an einem Faden, die Achse der Kugel zentrierts also besser), das müsste eben auch Nachteile bei der Stabilität bez. Zentrieren, also nach "rechts und links Eiern" der Kugel mit sich bringen...
Was gibt das denn für ein riesen Vorteil das das alles rechtfertigt??
(Sodass es die kommerziellen Schwebekugel-Hersteller auch so machen..)
(Hab eine zerlegt, die Hatte ca. genau dieselbe Form, nur dünneren Eisenkern, unten war der Knauf aber noch dicker´im Verhältnis, und's war Weichmetall - hab ich aber nicht zur Verfügung gehabt)
mausi_mick
09.10.2010, 16:30
Hi,
mit PWM den Strom unter 2 A zu ziehen, halte ich für recht riskant,
da bei deutlichem Überschreiten der Peakstromstärke vermutlich bereits einige ms zum Abrauchen reichen. Besser wäre ein entsprechend dimensionierter Vorwiderstand, der die Leistung / Strom verträgt.
Ja, das hab ich mir auch gedacht, nur leider hab ich keinen Widerstand in der Leistungsklasse... vielleicht was mit 5W, aber dann wieder um die 50-100Ω.
Hm, ja, vielleicht sollt ich doch besser bis Mo. warten... ich kann ja morgen die Schaltung mit meinem Freund mal aufbauen und genau durchchecken..., oder z.B. schauen dass die Messung gute Werte liefert.
---
Ich wollte ja eigentlich mittels Hallsensor Messen, jedoch hab ich bei einem Versuch mit 2 verschiedenen Hallsensoren und einem Permanentmagneten so einen Kauderwelsch an Messdaten herausbekommen, dass ichs lieber gleich gelassen hab. Hab sogar 3 verschiedene Hallsensoren, nur weiß ich leider nicht wie ich da ein vernünftiges Messignal rausbekommen soll. Wenn ich Zeit finde, werd ich vielleicht nochmal einen Versuch damit starten...
Besserwessi
09.10.2010, 21:11
Ich hatte eigentlich an eine solche Vredickung der Kerns auch am oberen Ende gedacht. Damit verteilt sich das Feld etwas mehr, man kommt einem geschlossensn Kern etwas näher und bei gleichem Strom kann man mehr Feldstärke unten erreichen. Die verdickung unten könnte dazu dienen das das Feld unten nicht so inhomogen ist, und die Kraft auf die Kugel damit nicht so sehr vom Abstand abhängt - so ganz einfach ist das aber nicht zu berechnen.
Jetzt ist ein wirkich ärgerliches Problem aufgetreten.
Der Motortreiber ist angeschlossen, funktioniert sogar halbwegs, jedoch fällt die Spannung von 24V (oder 12V, egal) auf 2,3 Volt ab sobald ein Verbraucher (hier: eine LED) angeschlossen wird. Selbst wenn man den PWM Anschluss direkt auf 5V hängt, damit der Treiber voll durchschaltet - sobald man was anschließt, fällt die Spannung von 24 auf ca. 2,3V ab.
So knapp davor dass es geht - es geht sogar halbwegs mit PWM und so - und dann scheiterts an sowas wie dass Der Treiber den Strom nicht treibt! :-/
(Wir haben jetzt übrigens einen Hallsesnor genommen, der liefert sogar brav lineare Werte, wenn man sich mit dem Magneten der Kugel davon entfernt.... das wäre super gelaufen heute, wenn nur der verdammte Motortreiber nicht so spinnen würde)
Mein Freund hat gemeint, das müsste eigentlich ein Spannungsversorgungsproblem sein, aber wir haben (die meisten) Anschlüsse überprüft, und an allem gerüttelt soweit sitzten alle Anschlüsse... könnt ihr euch das erklären?
lg,
Grisu
Hallo,
welchen Motortreiber verwendest du jetzt nun endgültig? Ist es der LMD18200 von distrelect oder der L298 von conrad?
Falls es der erste ist - hast du an die sog. bootstrap-Kondensatoren gedacht? (Datenblatt (https://www.distrelec.at/ishop/Datasheets/07328834.pdf) Seite 5 unten zw. Pin 10,11 und Pin 1,2)
Sonst kann der Motortreiber seine oberen FETs nicht vernünftig durchschalten.
Wenn das nicht weiterhilft:
* Bleibt die Akkuspannung bei Belastung des Motortreibers konstant? Wenn die Akkuspannung weit einbricht, könnte der Akku einen hohen Innenwiderstand haben.
* Welcher Strom fließt wenn du den Motortreiber belastest?
Kannst du nochmal einen Schaltplan machen, dann kann man besser nachvollziehen, wie das geplant/gebaut ist.
Grüße
Bernhard
Aja, sorry, hab ich vergessen zu erwähnen... ich verwend jetzt den L298.
Wow, das Kommentar mit den 10nF Bootstrap Kondensatoren zeigt. dass du dir das Datenblatt ja echt genau angeschaut haben musst, danke!
Ja, die Kondensatoren hatte ich eh verwendet, jedoch:
Der LMD18200 hat nicht funktioniert. Als der Kondensator mit angeschlossen war, hat der Treiber außerdem innerhalb weniger Sekunden immer wieder den Kondensator entleert, wenn die Spannungsquelle abgezogen wurde.
Eigentlich sollte er keinen Strom ziehen. Ich denke aber nicht, dass ich was falsch angeschlossen hatte, es wurde alles 3 mal überprüft.
PWM Signal ist reingekommen, jedoch hat der Treiber nicht durchgeschalten, egal was probiert wurde. Nur wenn das PWM Signal eingesteckt wurde, ging die Spannung zwischen den beiden Outputs von wenigen mV auf 60mV oder so rauf. Kann sein, dass das PWM Signal damals noch nicht richtig geschalten war und der Treiber deswegen nicht funktioniert hat, jedoch ist das mit dem Strom-ziehen sehr verdächtig.
Danach wurde der L298 angeschlossen, genau nach Plan jedoch ohne den Kontrollschaltkreis links unten und ohne Kondesator, es wurde ja nur mal die Spanung zwischen den Outputs getestet.
Am Akku liegts nicht, ich verwende nen Lithium-Polymer Akku, der 16A dauer liefern kann, da ist der Innenwiderstand sehr klein. Die Spannung ging auch nicht ein.
Hier das Schaltbild:
http://i75.photobucket.com/albums/i281/sebigboss/floating%20ball/L298101010richtig.png
Für den INPUT4 hab ich irgend einen Pin in dem Schaltbild genommen. In Realität ist es Pin 10 am Arduino, ist ein PWM Ausgang.
Anzumerken ist, dass vorher ein nicht PWM fähiger Output-Pin mit dem PWM Signal belegt wurde, wielleicht hat der LMD18200 deswegen nicht funktioniert, ich bezweifle es aber.
Die Spannung zwischen den Outputs liegt bei "Belastung" bei 2,3V.
Die 2,3V sind interessanter Weise aber unabhängig vom Vorwiderstand, hab 1k 500 und 100 Ohm ausprobiert, alles dasselbe.
Weitere Infos zum Programm und Regelung gibts übrigens in diesem (http://www.arduino.cc/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1286697088/0#0) Thread.
EDIT: Jemand hat in dem anderen forum zu dem Problem folgendes geschrieben:
"SEN_B des L298 muß auf Masse. In Verbindung mit einem L297 diehnt der Widerstand zur Strommessung und zum Abschalten der Außgangstransistoren zur Strombegrenzung. Der Widerstand kann in diesem Fall weggelassen werden."
Könnte das die Ursache für das Problem sein?
Aber ich werds dann eh sehen wenn ichs morgen wieder teste. Hoffe es liegt daran.
lg,
Grisu
mausi_mick
11.10.2010, 05:00
hallo,
sen_a und sen_b gehören an Masse, wenn keine Stromsensorwiderstände - bei L297 zur Stromregelung benötigt - verwandt werden.
Übrigens hat der L298 einen recht grossen Spannungsabfall (Vcesat) bei Belastung: Bei 1 A 3,2 V, bei 2 A 4,9V, sodass an der Spule dann nur noch 20,8V bzw. 19,1V liegen. Bei 3 A ist der L298 nach länger als 100 µs Einschalten (das ist auch bei PWM nicht lange) hin.
Daher dringend auf hohen Wicklungswiderstand bzw. Schutzwiderstand achten.
Gruss mausi_mick
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Hey Leute, vielen Dank für eure Hilfe bis jetzt.
Ich habe jedoch eingesehen, dass es nichts bringt krampfhaft zu versuchen das System bis Do. zum laufen zu bringen,
dafür wäre einfach noch viel zu viel zu tun.
Außerdem muss ich bis dahin noch meine Bacc. Arbeit fertig schreiben die bis jetzt nur halb fertig ist... *stress* *stress* :P :)
Höchstwahrscheinlich werd ich etwas später privat weiter machen, aber derweil werd ich den realen Aufbau mal auf Eis legen.
Ich nehm den Thread wieder auf sobald ich weitermache, versprochen!
(Und ohne eure wertvollen Hinweise und Tipps wär ich sowieso aufgeschmissen ;D)
lg,
Grisu
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Martinius11
12.10.2010, 18:31
Freu mich schon darauf ist sehr interesant!
Hmm, zwei Fragen hätt ich doch noch:
Erstens zur Wärmeentwicklung: Ich habe eine Spule, Hohlzylinerform:
H: 35mm
DMaußen: 35mm
DMinnen: 9,5mm
Widerstand: 3,8 Ohm
Drahtdurchmesser: 0,7mm
Wenn ich jetzt sagen wir mal (Hausnummer) im Mittel 1A Dauerstrom habe, wie stark und in welcher Zeit erwärmt sich die Spule?
Könnt ihr mir Formeln, bzw. einen gerechneten Weg aufzeigen?
Zweitens: Die Regelstrecke der Kugel ist ja instabil und es nimmt die Anziehungskraft exponentiell (4-5 Potenz glaub ich) mit der Entfernung ab.
Zu beachten ist das Magnetfeld des Permanentmagnets und der Spule.
Es wird theoretisch nach folgendem Pronzip vorgegangen:
Innerer Regelkreis: Motortreiber gibt Stromstärkenwerte zurück, diese wird für den inneren Regelkreis genommen um das PWM signal soweit zu glätten, dass es wie ein Konstantstrom wirkt. Dieses system läuft viel schneller als der äußere Regelkreis. Dieser regelt dann die Enfernung der Kugel, die von der Magnetkraft abhängig ist, die wiederum vom Spulenstrom abhängig ist usw...
Auch wenns unhöflich klingt: Bitte keine "wischiwaschi"-Antworten, die keinen konkreten Inhalt haben oder unnötige Kommentare wie "Weiß ich auch nicht"... mit dem kann keiner was anfangen.
Und wenn ich schon so wählerisch bin ;-):
Super währ halt wenn jemand es so sage könnte:
"Du brauchst (Hausnummer) einen PID-T2 Regler, weil... bla bla... und der ergibt sich mit der Regelstrecke aus dieser Formel, weil die Regelstrecke sich aus der und der Formel zusammensetzt" usw. ^^
Hier ein Scan wie man die Magnetkraft theoretisch berechnen kann.
Hat mir mein Prof einmal versucht zu erklären, ich habs aber leider in keinster Weise verstanden, vielleicht kann wer von euch was mit den Fomeln anfangen (ich glaub das erste Blatt ist eben für die Berechnung MIT Permanentmagneten an der Kugel, das jeweils andere wäre dann für eine Stahlkugel/Körper)
http://i75.photobucket.com/albums/i281/sebigboss/floating%20ball/FormelMagnetkraftberechnungEisenkrper.jpg
http://i75.photobucket.com/albums/i281/sebigboss/floating%20ball/FormelMagnetkraftberechnungMagnetkrper.jpg
Bitte wenn dann bis heute abend antworten (ja arg... was der alles will :cheesy: ),
morgen muss ich nämlich dann abgeben ;-)
...wenn sich halt wer die Mühe machten will mir bei dieser recht kniffligen Frage zu helfen....
Hi,
was du vor hast ist jedes Jahr ein Mechatronik Laborversuch an der Uni-Hannover (Institut für Dynamik und Schwingungen).
http://www.ids.uni-hannover.de/fileadmin/IDS/mitarbeiter/mojrzisch/SchwebendeKugel.pdf
Hoffe konnte dir damit helfen. [/url]
Jop, das bringt schon ein paar Grundlagen die mir gefehlt hatten, danke dir!
Prüfung ist leider - wie bei dem Projektstatus auch zu erwarten - in die Hose gegangen.
Jetzt geh ich die Sache ruhiger an und werd das Projekt hoffentlich mit der Zeit immer weiter entwickeln. Ich denk schon, dass ich am Ball bleiben werd, weils doch recht interessant ist.
Ich halt euch auf dem Laufeden!
lg,
Grisu
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