Drehzahl oder Drehmoment konstant halten, Anfängerfrage.

[Enigma1]

Hallo !
Ich betreibe einen 24V 100w Motor mit 12V. Normalerweise reicht die Leistung aus. In wenigen Fällen könnte jedoch etwas mehr "Dampf" vorhanden sein.
Kann ich meinen 24V Motor nicht wieder mit 24V betreiben, ihn durch irgendeine Schaltung in der Drehzahl so reduzieren, das er so schnell wie bei 12V dreht, aber das er dann bei Belastung nachgeregelt wird, sodaß er dann nur im Bedarfsfall mehr Kraft entwickelt ?

Es handelt sich um einen 24V Gleichstrommotor mit Permanentmagneten. Ist zum Nachregeln, also Drehzahl konstant halten so etwas wie ein Tachoanschluss am Motor notwendig ?

Grüsse

Bernd

[uwegw]

am optimalsten wäre wirklich ne drehzahlmessung, zb ne reflexmarke auf einer achse mit optischer abtastung...

[Manf]

Das ist ja schon ein kräftiger Motor mit geringem Innenwiderstand.
Die Spannung, die man anlegt muss ja durch die Bewegung auch induziert werden. Verringert sich die Drehzahl und damit die induzierte Spannung, dann steigt der Strom bis sich der Spannungsabfall am Widerstand einstellt und das ist mit höherem Strom und damit auch höhrem Drehmomnet verbunden.
Soll über diese Regelung hinaus der Motor weiter in der Drehzahl stabilisiert werden?
Es bietet sich dann zunächst eine Strommessung an, über die die Spannung erhöht wird. (Compountierung)
Für eine exakt konstante Drehzahl kann diese auch über einen Tachogenerator oder einfacher einen Encoder gemessen und geregelt werden.
Manfred

[BlueNature]

Idee: Solch einen fertigen Steller einfach verwenden der für den Motor passt und eine eigene Hardware davorsetzen die den Geber oder Tacho auswerten kann als nIst-Signal und den Stellwert an die fertige Endsstufe liefern kann. Eingangsgröße wäre dann der Drehzahlsollwert. Den nennen wir einfach mal nSoll-Signal. Mit einem AVR geht das zu realisieren oder auch mit diskreter Hardware z.B. OpAmps. Kommt darauf an welche Kenntnisse man eher hat.

Grüße Wolfgang

[Enigma1]

Danke erstmal für eure Hilfe.

Der Motor ist tatsächlich kräftig, soll auch ein Spindelmähwerk eines Rasenmähers antreiben. Bei dichtem Gras geht er bei 12V doch etwas in die Knie, und die Drehzahl sinkt mir etwas zuweit ab. Das ist der Grund des Nachregelns. Bei 24V dreht er zu hoch und die Geräuschemission ist mir auch zu hoch.

Eine einfache Lösung des Problems wäre, die Fahrgeschwindigkeit des Mähers bei starker Belastung des Mähwerks zurück zu nehmen. Evtl. löse ich es sogar auch so.

Die Fahrtregler aus dem Modellbau, mit was für einer elektrischen Grösse wird dieser denn angesteuert zum regeln? Also was geb ich drauf damit er regelt, eine variable Spannung? Hat jemand evtl. nen Link mit Erklärungen ?
Evtl. könnte ich ja tatsächlich aus der Stromaufnahme rückkoppeln auf den Regler, damit dieser mehr Dampf drauf gibt.
Was ist eigentlich PWM ? Ist das das, was auch in der Bohrmaschine verwendet wird zum regeln der Drehzahl ? Verwenden das auch diese Modellbauregler ?

Grüsse

Bernd

[sebastian.heyn]

Hi,
PWM wäre doch okay, oder? nimmst 24V und taktest sie je nach bedarf, oder?

[waste]

Für PWM guckst du hier: https://www.roboternetz.de/wiki/pmwiki.php?n=Main.PWM
oder hier: http://de.wikipedia.org/wiki/PWM
oder auch einfach googeln.

Ja, in Modellbauregler wird auch die PWM verwendet.

Gruss waste

[BlueNature]

Hallo,

hab mal das Prinzip der Schaltung mit einem ATMEGA gezeichnet auf die Schnelle. So gewht es direkt nicht, aber vom Prinzip her und auch den verwendeten Pins.

Interrupt-Eingang muß so programmiert werden das man aus den Impulsen ein Impulse pro Zeiteinheit bekommt. Das ist der Ist-Wert. Sollwert kann meinetwegen fix sein als Konstante im Programm weil man es vermutlich eh nicht mehr ändert.

Regler muß im AVR programmiert werden. Beispiele zu einem PID-Regler gibt es in BASCOM!

MOSFET-Endstufe nach deinen Gegebenheiten und Stömen dimensionieren und passende Vortreiberstufe für den MOSFET entwerfen. Kann so gehen, muß aber nicht!

Grüße Wolfgang

[Enigma1]

Danke Wolfgang.
Ich gebe ehrlich zu, das ich nur wenig von dem verstehe, was du ausführst, aber ich bemühe mich.

Danke

Bernd

[BlueNature]

Hallo Bernd!

Wirst hier in allen Themenbereichen zu jedem der speziellen Teilbereiche genug Infos finden oder auch Themen an die du deine Fragen anfügen kannst. Themen wären z.B. in erster Linie einmal die Endstufe (dieser N-MOSFET). Vor allem solltest du den maximal möglichen Strom erst einmal ermitteln. D.h. den Wicklungswiderstand des Motors! Nicht den Leerlaufstrom! Nicht verwechseln. Immer den Wicklungswiderstand als höchsten Strom nehmen da es bei einer vollständigen Blockierung zu diesem Strom kommt. Also muß es die Elektronik auch aushalten können ohne abzubrennen. Das PWM und die Ansteuerung kann ich dir Posten wenn du es dringend brauchst. Eine Impulsquelle von einer Lichtschranke oder sonst etwas optischem kannst du dir auch überlegen von der Montierbarkeit und hier gwenau mit allen Daten nennen. Dann kann man das mal ausrechnen in den Werten.

Grüße Wolfgang

Grundsätzlich muss der Treiber aber nicht unbedingt dafür ausgelegt sein, dauerhaft den Blockierstrom des Motors zu liefern. Bei größeren Motoren sollte man sowieso eine (rückstellende) Sicherung einbauen, wenn ein Blockieren nicht anders verhindert werden kann. Blockierströme von 100A bei 12 V sind bei größeren Modellbaumotoren nicht ungewöhnlich. Diese Leistung (1.2 kW) würde den Motor sehr schnell zerstören.

PS: In dem Schaltplan fehlt die Freilaufdiode.

Hallo Gast!

Das mit der Freilaufdiode ist schon klar. Die sollte eingesetzt sein. Die Schaltung habe ich nur als Grundmodell gezeichnet um mal einen Ansatz zu liefern.

Zum Maximalstrom. Ich denke das es gerade bei einem Aufbau im Teststadium sicher sinnvoller ist gleich Bauteile zu verwenden die einiges mehr vertragen als nacher im Realfall. Zudem ist ein Anlaufstrom auch nicht gerade gering und beträgt auch ein mehrfaches der Nenndrehzahl.

Grüße Wolfgang

[JensB]

Falsch, ein mehrfaches des Nennstroms......egal, ich weiß was Du meintest, hast dich nur n bissl unverständlich ausgedrückt. Naja, aber das ganze finde ich sehr interessant, da ich sowas auch schon immer mal machen wollte, Rasenmäher ist schon ne feine Sache. Habe hier n alten GebläseMotor ausm Mazda 626, dürfte 100 W haben und hat nen Nennstrom von ca 10 A, das ganze bei 12V . M ist unbekannt, wird aber wohl schon was sein.... =P~ Mein Problem besteht immer nur in der Findung der Bauteile, was nehm ich jetzt dafür? nehm ich n Mosfet, oder direkt elektronische Lastrelais für den Fall der Ansteuerung mit PWM.....Wer kann mir denn nen wirklich (bei Reichelt /Conrad erwerblichen) Mosfettypen nennen, der diesen Belastungen gewachsen ist? Wäre super nett...., weil Reichelt und Conrad mittlerweile nicht mehr zu allen Typen techn. Angaben machen, bzw. Datenblätter zur Verfügung stellen.

Gruß Jens

Wenn der Motor 10A Nennstrom hat, dann muss man wohl mit einem Blockierstrom von 50-100A rechnen. Kurzfristig geht das mit ein 2-4 parallelen Mosfets recht problemlos. Dauerhaft ist es aber kaum möglich, da man bei 100A und 10 Milliohm Rds eine Verlustleistung von 100 Watt hat. Da bräuchte man schon einen sehr großen (und schweren) Kühlkörper für die Mosfets. Das ist aber auch nicht unbedingt nötig, wenn man entweder einen Shunt als Stromsensor einbaut und den Motor bei einem zu hohem Strom abschaltet oder man eine Rückstellende Sicherung (Reichelt) einbaut.

[waste]

Mein Vorschlag: Stromsensor einsetzen und damit sowohl das Problem mit dem Blockierschutz als auch das mit der wechselnden Belastung lösen.

1. Blockierschutz
Durch die Strommessung kann ein Blockieren erkannt werden und der Motor abgeschaltet werden.

2. Drehzahlregelung
Über die Strommessung kann die Belastung ermittelt werden und dementsprechend mittels PWM mehr aufgedreht werden. So eine Steuerung funktioniert sehr gut. Man kann sogar überkompensieren wenn man das will, so dass bei Belastung die Drehzahl ansteigt.

Gruss Waste

Hallo,
wenn man es etwas weniger Aufwand betreiben will,
gibt es z.B. einen fertig aufgebauten Drehzahlsteller.
Aufgrund der Puls-Breitensteuerung, die mit einer
Frequenz zwischen 600 Hz und 2kHz arbeitet bleibt
die Verlustleistung selbst bei niedriegen Drehzahlen gering.
( Strombegrenzung u. Drehzahleinstellung sind stufenlos regelbar.)
Den Schaltplan kann man z.B. bei Conrad.de runterladen oder gleich
einen Bausatz bestellen. Sind echt nicht schlecht die Pulsweitenregler da
der Motor auch bei geringer Drehzahl schon ordentlich Kraft hat.
Du müstest dazu allerdings mit 24 V arbeiten.
So könnte man sich eine aufwändige Drehzahlregelung sparen.

Gruß Klaus7