7,2 volt akkuschrauber-motoren mit Spannungsreglern betreiben

[forgoden]

Hallo,

ich habe 2 9,6 Volt Akkuschrauber die ich gerne mit 12 Volt Batterien betreiben will.

Kann man die direkt mit 12 Volt Akku betreiben oder sollte ich dafür Spannungsreglern einsetzen?

Sind diese geeignet?
Festspannungsregler 2 A, positiv 78 S 10 Gehäuseart TO 220 Ausgangsspannung 10 V I(out) 2 A

Ich weiss noch nicht wieviel Strom die Motoren von Akkuschraubern ziehen...

(sorry, hab editiert, Ich meine 9,6 Volt, nicht 7,2 Volt)

[Zameer]

Mit 2A und nem Linearspannungsregler wirst du um einen Kühlkörper nicht rumkommen zumal die Akkuspannung auch oft weniger als 12v betragen wird.
Wenn, dann würd ich die an 12V direkt betreiben; ist es möglich den Akku um eine Zelle zu "berauben"? Bzw. Was für ein Akkutyp ist's?

[wilhelml]

Das Zauberwort heisst PWM !

[Besserwessi]

Eher schon PWM, je nach Schalter könnte es reichen, wenn der Schalter nicht mehr per mechanischem Kontakt den elektronischen Steller (PWM) überbrückt.

Die meisten Akkuschrauber ziehen deutlich mehr als 2 A. Oft so um die 2-3 A im Leerlauf und viellicht 10 A bei normaler Last, und ggf. auch mal 20 A bei starker Belastung, wenn der Motor fast steht.

[Zameer]

Nja, nen LC Filter muss dann schon dahinter sein imo.

[oberallgeier]

... Akkuschrauber ... um die 2-3 A im Leerlauf ... auch mal 20 A ... wenn der Motor fast steht.Ich hatte vor drei Wochen ein paar Akku-Bohrschrauber vermessen mit ner Stromzange (Fluke 376), keine Akkuschrauber - wegen ihres geringen Drehmoments. Billig-Lipo (Aldi, 14,4V) zieht im Stall gut 30A, Profigeräte auch darüber - je nach Akkupack/Nennspannung und Endleistung. Selbst der alte 18V-Billig-Bohrschrauber zieht in Stall mit ner schlappen 12-V-Versorgung satte 20A.

[sigo]

Hallo Forgoden,

du kannst die Schraubermotoren auch ruhig an 12V betreiben. Dann drehen sie was schneller.
Probleme kann es mit der höheren Spannung nur geben, wenn du die Motoren blockierst, weil dann höhere Ströme fließen als bei 9,6V.

Wenn du die Drehzahl mittels PWM stellen oder regeln möchtest, brauchst du einen 60-100A MOSFET mit einer Schottky-Freilaufdiode (z.B: MBR2045 o.ä.) sowie einem MOSFET-Treiber davor.
Ggf. mit Strombegrenzung.

Gruß sigo

[forgoden]

Hallo, danke, wegen MOSFET habe ich schon lange überlegt welche Variante der Schaltung ich nehmen soll. Zuerst dachte ich an ein KFZ-Relais und MOSFET. Schließlich soll der Bot schnell und wendig sein. Dann dachte ich an eine H-Brücke. Allerdings fehlt in dieser Dokumentation z.b. ein Beispiel dafür: http://www.mikrocontroller.net/articles/Motoransteuerung_mit_PWM#H-Br.C3.BCcke.2C_4-Quadrantensteller so dass ich nicht weiss noch alles reinmuss (widerstände), MOSFET-Treiber etc ich nehmen soll.

Kursieren irgendwo im Internet fertiggetestete Schaltpläne für H-Brücke mit der man per PWM steuern kann?

(Die fertigen H-Bridge Module sind zu schwach. Die stärkeren kosten gleich 30 euro.)
http://www.arduino-tutorial.de/2010/06/motorsteuerung-mit-einer-mos-fet-brucke/ das kommt mir zu einfach vor im Gegensatz zu Beispielschaltungen von 1-Quadrantensteller und 2-Quadrantensteller aus dem Link der Motorenansteuerung. Also es fehlt ein MOSFET-Treiber, wenn man falsch programmiert (kurzschluss)

Grüße

[Klebwax]

Kursieren irgendwo im Internet fertiggetestete Schaltpläne für H-Brücke mit der man per PWM steuern kann?

(Die fertigen H-Bridge Module sind zu schwach. Die stärkeren kosten gleich 30 euro.)

Wenn es, wie oberallgeier schrieb, um bis zu 30A Stallcurrent geht, halte ich 30€ für knapp kalkuliert.

Von einigen der fertigen Module gibt es auch Pläne, das hilft dir aber nichts. Der Aufbau, das Layout ist bei solchen Schaltungen fast genauso wichtig, wie die Schaltung. Und da ein Fehler dabei auch gern mal die Transistoren himmelt, und wenn man Pech hat, die Ansteuerschaltung und den µC mit, plane für den ersten Selbstbau mehrere Layouts und eine Stange FETs ein. Wenn du dann am Ende abrechnest, hat dich der Selbstbau neben den Brandblasen an den Fingern wesentlich mehr gekostet, als die 30€.


http://www.arduino-tutorial.de/2010/06/motorsteuerung-mit-einer-mos-fet-brucke/ das kommt mir zu einfach vor ...

Wenn du nicht siehst, warum diese Schaltung für deinen Einsatz nicht geht (und warum man keinen Kurzschluß programmieren kann) hast du ein Problem, was den Selbstbau weiter erschwert.

MfG Klebwax

[oberallgeier]

Wenn es... um bis zu 30A Stallcurrent geht ...Ich hatte meinem Akkuspezialisten ja nicht wirklich geglaubt (ist ein altes Leiden von mir *gg*) - der hatte mir nämlich berichtet, dass er beim Service (Austausch der Akkuzellen aus handwerklich genutzten Akkubohrschraubern etc.) gesehen hatte, dass die geschweißten Verbindungsbleche der Zellen teilweise blau geglüht waren . . . Und bei meinem Test ist an meiner Klemmprüfspitze (klemm - ähhhhh - klick hier) (http://www.conrad.de/medias/global/ce/1000_1999/1300/1380/1383/138355_BB_00_FB.EPS_1000.jpg) die Isolation fingernagelgroß abgeschmolzen.

[Besserwessi]

Die Schaltung aus dem Link http://www.arduino-tutorial.de/2010/06/motorsteuerung-mit-einer-mos-fet-brucke/ ist tatsächlich etwas zu einfach für diese Anwendung. Sie geht aber für kleine Spannungen bis etwa 6 V, nicht so große FETs und wenn der µC mit der selben Spannung läuft.

Nicht jeder Motor aus dem Akkuschrauber wird auch 30 A ziehen, aber so bis 10 A muss man schon rechnen. Etwas mehr Information über den Motor oder nachmessen wäre da schon gut.

[forgoden]

Also, sehe ich das so richtig: bei H-Brücken wird man 30 euro nicht drumherum kommen -
Und eine billige Alternative wäre ein KFZ-Relais + Mosfet und Freilassdiode ? Relais für die Drehrichtung. MOSFET für die Geschwindigkeit. Doch mein Gefühl sagt, dass der Bot nicht so wendig wäre: Der Relais darf erst umgeschaltet werden wenn der Motor steht, sonst entstehen funken.


Die Schaltung aus dem Link http://www.arduino-tutorial.de/2010/06/motorsteuerung-mit-einer-mos-fet-brucke/ ist tatsächlich etwas zu einfach für diese Anwendung. Sie geht aber für kleine Spannungen bis etwa 6 V, nicht so große FETs und wenn der µC mit der selben Spannung läuft.

Nicht jeder Motor aus dem Akkuschrauber wird auch 30 A ziehen, aber so bis 10 A muss man schon rechnen. Etwas mehr Information über den Motor oder nachmessen wäre da schon gut.

Mein Multimeter zeigte schon über 10 Ampere wenn der Motor blockt. Hatte Angst dass mein Multimeter dadurch kaputt geht weil der nur bis 10 A messen kann.
Es gibt doch sicherlich eine fixe Schaltung für alle Akkuschrauber von 9,6V bis 18V ?

[Besserwessi]

Die Lösung mit dem Relais ist etwas langsamer beim Umschalten der Drehrichtung, aber nicht so wirklich viel. Auch bei der H-Brücke muss man ggf. etwas Warten bevor man umdreht, denn sonst wird der Strom sehr groß.

Eine Eigenbau H-Brücke kann ggf. auch etwas günstiger als 30 EUR sein, zumindest für die Teile. Ganz einfach ist das aber nicht, weil es halt nicht nur auf die Teile, sondern auch den Aufbau ankommt. Bei 12 V könnte es noch ähnlich wie in der einfachen Schaltung im Link gehen, allerdings dann mit Gate Treibern und Widerständen/Dioden für die Totzeit. Das gibt kein super kleinen Verluste, ist aber noch relativ einfach.

[forgoden]

Hm ok,

kurze Frage: kann ich auch 3 pin schottky Dioden nehmen? Sie haben 2 eingebaute Dioden. Für jede Diode 10 Amp, bewirken zusammen 20 Ampere Durchlass indem ich einfach Pin 1 mit 3 verbinde?

[Besserwessi]

Die beiden Dioden in einem Gehäuse kann man parallel schalten. Das ist nicht ideal, aber es geht. Im normalen Betrieb wird auch deutlich weniger Strom fließen, also eher 5 A und keine 20 A. Auf Dauer verträgt auch der Motor das nicht. Je nachdem wie man die H-Brücke aufbaut, bzw. ansteuert, fließt auch nur recht wenig Strom, und dann auch nur ganz kurz durch die Dioden. Im Zweifelsfall sind da auch noch die internen Dioden in den MOSFETs. Wenn es ganz billig sein soll, geht es also ggf. auch ohne externen Dioden. Insbesondere werde teils nur 2 der 4 Dioden in der H-Brücke wirklich regelmäßig belastet - wirklich 4 zusätzliche Schottky-dioden braucht man eher nicht.

[forgoden]

Ich glaube halt dass wenn ich die H-Brücke nehmen will, mir doch lieber wäre, ein fertiges Modul zu kaufen. Doch da sie teuer sind, greife ich lieber auf einfachere Varianten zu um mir ein Bild davon zu machen. Am besten 1 oder 2 Quadrantensteller mit Relais für jede Drehrichtung. Ich weiss immer noch nicht, wie wichtig die Bremse wäre um den Bot wendig zu halten. Wenn ich erst mal nur ein MOSFET und eine Freilaufdiode ausprobieren möchte (ich als Anfänger) so muss ich erst mal eine starke Freilaufdiode finden. Die meisten die im Internet so kursieren sind solche mit 3 Pins. Ich habe nur den gefunden billig für 5 stk: MBR1060 (10 ampere) welche 2 pins hat. Den MBR20XX kann ich weder in Conrad noch sonst wo finden.

[Besserwessi]

Für den einfachen Steller mit Relais und MOSFET braucht man eine kräftige Diode. Da die 2 Dioden in einem Gehäuse parallel zu nutzen ist kein Problem. Im gepulsten Betrieb ist die Aufteilung des Stromes sogar etwas besser als mit DC Strom.

Bremsen kann man ggf. auch mit der Schaltung mit Relais - dann halt als Halbbrücke statt nur dem MOSFET.

[Manf]

Den MBR20XX kann ich weder in Conrad noch sonst wo finden.
http://www.pollin.de/shop/t/MDg3OTA5OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Dioden/Dioden.html (http://www.pollin.de/shop/t/MDg3OTA5OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Dioden/Dioden.html)

[oberallgeier]

Beinahe OT ?

Eben habe ich mir einen Akkuschrauber beim Aldi-Süd gekauft. 19,90 Flocken, aber leider nur 3,6V, Li-Ion-Akku 1,6 Ah. Datenblatt: Nennmoment 3 Nm, Nenndrehzahl 180 min-1, Laufgeräusch 74dB(A). Bisher habe ich weder eine Momentenmessung, noch ne Stall-Strommessung noch ne Laufgeräuschmessung gemacht. Als Werkzeug ist das Ding nur passabel, weil keine Drehzahlregelung (am Abzug), kein einstellbares Drehmoment, nur ein elektronischer Überlastschutz, der den Strom bei Überlast abschaltet und das Laufgeräusch wirkt eher laut.

Habe es gleich teilweise demontiert, das sieht SEHR brauchbar für meinen Zweck aus. Motor, davor ein Planetengetriebe (habe ich noch nicht zerlegt), dann ein Vorgelege vorne, einfach nur um die Abtriebsachse 2 cm zu versetzen. Wenn man das Zahnrad von der Getriebeausgangswelle entfernt, hat man eine 6mm-Welle mit beidseitiger Anflachung. Gesamtlänge ohne Vorgelege 93 mm, Ømax < 32mm. Leider ist der Wellenstummel "hintenraus" für eine Drehzahlmessung viel zu kurz.

[sigo]

Hallo Oberarlgeier,

danke für den Report. Liest sich doch gut.
Welchen Durchmesser hat die Motorwelle?

Wg. Inkrementalgeber:

Evtl. kann man ja mit einer Miniflex einen Schlitz in den Wellenstumpf schleifen. (Wie Schraubenschlitz).
Dann eine 4mm-Welle entsprechend anschleifen, lagern bzw. die Largerung des Gebers verwenden, und dann halt justieren und mit Silikon (so ist die Verbindung nicht ganz starr aber weitgehend spielfrei) verbinden.

Nur so eine Idee.

Sigo

[oberallgeier]

... Welchen Durchmesser hat die Motorwelle? ...Die Motorabtriebswelle hat Ø2,3mm mit einer Abflachung. Darauf sitzt mit sauberer Schiebepassung ein Metallzahnrad als Eingang zum dann offen liegenden Planetengetriebe. Motor LüA 51 mm, Ø28,5, Windungswiderstand ca. 20Ω. Das Getriebe hat i=127 - wenn ich mich nicht verzählt habe und ist einfach mit Bajonett an der Getriebegrundplatte befestigt. Die Getriebegrundplatte sitzt mit einer recht knappen Passung (enger Schiebesitz) am Motor und ist mit zwei Schrauben gegen Verdrehen gesichert. Die Getriebegrundplatte kann sicher ne Aussparung vertragen, in die (m)eine klitzekleine Gabellichtschranke reinpasst ...

Danke mit dem Tip mit Schlitz!

[oberallgeier]

... habe 2 9,6 Volt Akkuschrauber die ich gerne mit 12 Volt Batterien betreiben will ...
Das Zauberwort heisst PWM !
So, um zum Topic zurückzukehren jetzt n kurzer Erfahrungsbericht.
Ich habe (m)einen neu gekauften Akkuschrauber für 3,6V mit ner festen 15-V-5-A-Versorgung betrieben, natürlich an einer H-Brücke und mittels PWM. Die H-Brücke fertig gekauft (klick hier), (http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=65&products_id=112) Ansteuerung könnte über die dafür gut geeignete MotoControl vom gleichen Lieferanten erfolgen, PWM mit satten 9 kHz und in 256 möglichen Stufen. Das Motörchen schnurrt bei PWM = sechs los und klingt bei 12 schon recht hochtourig.

Fazit (wie bekanntlich nicht anders zu erwarten) : es geht gut - natürlich bei begrenzter PWM-Stufenzahl.