12V Gleichstrommotor ( Schiebenwischer ) auf 24V mit PWM

[Mandi Nice]

Hallöchen

Wie verhält sich ein 12V Motor wenn ich ihn an 24V anschliesse und mit PWM ansteuere.

Wenn ich die Einschaltzeit nicht zu lange mache, kann ich den Motor dann normal wie bei 12V 100% PWM verwenden ?
Kann ich die Drehzahl von 0 - 100% wie bei 12V steuern ?
Halt nur von 0 - 50% PWM ?

Danke Euch.

hmg
Mandi

[Klebwax]

Kann ich die Drehzahl von 0 - 100% wie bei 12V steuern ?
Halt nur von 0 - 50% PWM ?

Hallo,

ja das geht. Man gewinnt sogar was dabei. Wenn man aufpasst, daß der Motor nicht überhitzt, kann man kurzzeitig einen "Turboboost" einschalten. Und wenn man aus Akkus lebt, kann man max. PWM an den Ladestand des Akkus anpassen.

MfG Klebwax

[BASTIUniversal]

Hallo!
Das mit der Leistung ist so eine Sache:
P = U * I
mit I = U / R ergibt sich
P = U² / R
Wenn du jetzt deine Motorspannung verdoppelst, vervierfacht sich deine (Verlust-)Leistung.
Beispiel:
Dein Motor nimmt sich bei 12V und 100% PWM 5A Motorstrom. Dann hast du einen "Widerstand" von R = U / I = 12V / 5A = 2,4 Ohm.
Nimmt man jetzt 24V beim gleichen Motor, dann erhält man
P = 24V² / 2,4 Ohm = 240 Watt
Bei 50% PWM bleiben dann immernoch 120 Watt übrig. Man befeuert den Motor also mit der doppelten Leistung.

Das ganze ist jetzt nur eine "Modellbetrachtung" und kann nicht 1:1 in die Realität übertragen werden. Aber mit 25-30% PWM wird dein Motor an 24 Volt vermutlich deutlich länger leben ;)

Gruß
Sebastian

[Manf]

Hier gibt es eine Diskussion über die richtige PWM Frequenz für einen Motor, mit Diagrammen zum Leistungsvergleich.
Bei der geeigneten Frequenz geht das ganz gut.

https://www.roboternetz.de/community/showthread.php?52842-Suche-nach-der-richtigen-PWM-Frequenz&highlight=frequenz

[Klebwax]

Das mit der Leistung ist so eine Sache:
P = U * I
mit I = U / R ergibt sich
P = U² / R
Wenn du jetzt deine Motorspannung verdoppelst, vervierfacht sich deine (Verlust-)Leistung.
Beispiel:
Dein Motor nimmt sich bei 12V und 100% PWM 5A Motorstrom. Dann hast du einen "Widerstand" von R = U / I = 12V / 5A = 2,4 Ohm.
Nimmt man jetzt 24V beim gleichen Motor, dann erhält man
P = 24V² / 2,4 Ohm = 240 Watt
Bei 50% PWM bleiben dann immernoch 120 Watt übrig. Man befeuert den Motor also mit der doppelten Leistung.

Bei deiner Modellrechnung gibt es ein Problem. Ein Motor ist eine Induktivität. Da schaffe ich es nicht, in einer ON-Phase der PWM den von dir doppelt angesetzen Strom in den Motor zu treiben. Dafür ist er in der OFF-Phase nicht Null. Bei einer vernünftig gewählten PWM-Frequenz wird der Strom leicht um einen Mittelwert schwanken.



Aber mit 25-30% PWM wird dein Motor an 24 Volt vermutlich deutlich länger leben ;)


Warum sollte er? Hält ein Trafo länger, wenn man aus ihm weniger Strom zieht? Wicklungsdraht altert nicht. Solange auf die Temperatur geachtet wird, wird da nichts passieren. Und solange die Drehzahl im Limit bleibt, werden es auch die Lager mitmachen.

Einen DC Motor kann man auch mit halber Nennspannung überhitzen und damit kaputt machen, wenn man ihn blockiert. Wenn man einen Motor lange haben will, sollte man die Temperatur der Wicklung überwachen oder ersatzweise den Strom begrenzen, auch bei Nennspannung.

Große Maschinen haben eher ein Problem mit dem Betrieb bei kleinen Drehzahlen. Der Lüfter auf der Motorachse leistet dann zuwenig.

MfG Klebwax

[BASTIUniversal]

@Klebwax:
Die Induktivität habe ich natürlich gnadenlos unterschlagen.
Ich hab das ganze mal mit den Daten von einem Maxon 20W Motor simuliert, und das Ergebnis passt zu deiner Aussage.


Warum sollte er?

Das war auf die Verlustleistung bezogen. Hätte meine Aussage gepasst, dann wäre die daraus gezogene Schlussfolgerung richtig gewesen :D
Was ich mir noch vorstellen könnte, wäre eine schnellere Alterung der Kohlen. Es handelt sich ja um einen Bürstenmotor.

Gruß
Basti