Hallo, ich habe mal eine prinzipielle Frage zu H-Brücken. Bei meiner H Brücke sei oben, links, Q1, oben rechts Q2, unten links Q3, unten rechts Q4. Angenommen ich fahre in Richtung Q1, d.h. Q1 Q4 leiten und ich schalte die PWM-Periode ab, dann will ja I_Motor weiterfließen. Normalerweise macht man das ja so, man Freilaufdioden anti-parallel einbaut. Diese möchte ich aber wegoptimieren. Kann man die H-Brücke jetzt so konstruieren, dass jetzt der Strom I_Motor über statt über die Freilaufdioden über Q3 und dann über Q4 fließt. Einerseits sagt mir mein Praxiswissen, dass der Motor durch das kurzschließen der Windungen gebremst wird. Anderseits sagt mir mein theoretischer Verstand, dass ja Q3 und Q4 leiten, d.h. in guter Näherung der Widerstand fast null ist, und somit der Strom weiterfließen kann, und der Motor nicht gebremst wird, da kaum Spannung abfällt. Wer kann mir weiterhelfen? Michael
Nur zur Klarstellung, der Motor wird gebremst wenn er kurzgeschlossen wird.
In diesem kurzen Moment (nach dem Abschalten) kann man den Motor als Konstantstromquelle ansehen. Sehe ich das richtig? Dann müsste doch der Motor je weniger gebremst werden, je kleiner deltaU ist. Oder?
>In diesem kurzen Moment (nach dem Abschalten) kann man den Motor als >Konstantstromquelle ansehen. Sehe ich das richtig? Nö, als Generator und als Spule. Was beim Abschalten von Spulen passiert ist dir bekannt?
@ Michael H. (overthere) >macht man das ja so, man Freilaufdioden anti-parallel einbaut. Diese >möchte ich aber wegoptimieren. Warum? Mal wieder zu teuer? Was macht deine H-Brücke im Umschaltmoment? Dann werden die Motorwickungen zu "Zündspulen". Denn der Strom keinen Weg findet, holt er seine große schwester, die Spannung, DIE findet dann einen Weg. >Kann man die H-Brücke jetzt so konstruieren, dass jetzt der Strom >I_Motor über statt über die Freilaufdioden über Q3 und dann über Q4 >fließt. Sicher, denn alle MOSFETs haben parasitäre Dioden eingebaut. Die sind zwar etwas schelchter als "richtige" Lsitungsdioden, für die meisten Zwecke reichen sie aber. >Einerseits sagt mir mein Praxiswissen, dass der Motor durch das >kurzschließen der Windungen gebremst wird. Das wird er auch. Allerdings muss man hier unterscheiden. Und zwar zwischen Motor- und Generatorbetrieb. Im Motorbetrieb fliesst netto Energie vom Netzteil über die H-Brücke zum Motor. Das "Kurzschliessen" ist kein "echtes" Kurzschliessen sondern einfach PWM. Der Wicklungsstrom fliesst bei Kurzschluss weiter, sinkt dann halt linear wie in jedem Schaltregler. Beim Generatorbetrieb fliesst Energie vom Motor über die H-Brücke in des Netzteil bzw. den Zwischenkreis. Und zwar denn, wenn der Motor von aussen schneller gedreht wird, als über die PWM an den Motor angelegt wird. Dann wirkt der Kurschluss wirklich als Kurzschluss und Bremse. MfG Falk
Zur Beruhigung: Wir nehmen mal an, dass das Umschaltmoment vernachlässigbar ist, da die Umschaltung für unser Problem ausreichend schnell ist, wenn nicht werden die Dioden der FETs für die hundert ns greifen. In dem von mir betrachteten Fall, schaltet man den Motor gerade ab, also im PWM-Betrieb, wenn ich Falks post richtig interpretiert habe. Ich weiß nicht, ob der Motor Energie abgibt oder aufnimmt, mein Ziel ist es "nur", dass der Motor weiterdreht, und dabei möglichst wenig Energie verliert. Könnte man es also so lösen, wie oben vorgeschlagen?
Hubert G. schrieb: > Nur zur Klarstellung, der Motor wird gebremst wenn er kurzgeschlossen > wird. Wenn man den Motor in der Freilaufphase direkt an seinen Klemmen kurzschließt, bremst er natürlich nicht! Ist doch klar, wo soll die Rotationsenergie hin? Gibt ja keinen Bremswiderstand zum Beispiel. Wenn man hingegen (zum Beispiel mit einer Z Diode) höhere Freilaufspannungen zulässt (also die 0V bei dem Kurzschluss), dann wird die Rotationsenergie in der Z Diode verheizt und der Motor bremst schneller. @Michael: Ja, man kann das so machen. Bei IR2110 Treiber zum Beispiel geht es sogar nur so. Das nennt man Aktiven Freilauf oder Synchrones Gleichrichten. Der größte Vorteil dabei ist, dass man keine (großen) Freilaufdioden mehr hat, sondern einen extrem gut leitenden FET zum Beispiel. Deswegen ist die Verlustleistung am FET selber geringer.
Die Freilaufdiode in Q3 kannst Du entlasten, indem Du Q3 durchschaltest, weil der MOSFET wahrscheinlich einen kleineren Widerstand darstellt als die Diode. Wir immer gerne gemacht, wenn hohe Ströme fließen. Die Diode ansich würde ich lassen, weil sie schneller schalten kann, als Deine MOSFET-Ansteuerung.
@ Simon K. (simon) Benutzerseite >Wenn man den Motor in der Freilaufphase direkt an seinen Klemmen >kurzschließt, bremst er natürlich nicht! Du hast noch nie einen Motor in der Hand gehabt. Das solltest du nachholen. Dreh den mal per Hand. Dann schleiss die Anschlüsse kurz und dreh nochmal. Du wirst staunen. >Ist doch klar, wo soll die Rotationsenergie hin? Gibt ja keinen >Bremswiderstand zum Beispiel. Aber sicher, die Wicklung. Und die ist verdammt niederohmig. Wenn gleich das bei größeren Motoren auf Dauer ins Augeg geht, dort verheizt man die Energie besser in externen, robusten, gut gekühlten Bremswiderständen. >Wenn man hingegen (zum Beispiel mit einer Z Diode) höhere >Freilaufspannungen zulässt (also die 0V bei dem Kurzschluss), dann wird >die Rotationsenergie in der Z Diode verheizt und der Motor bremst >schneller. Nöö. Klassischer Denkfehler. Ein Motor ist KEIN Relais. Auch wenn es auf den ersten Blick so scheint. >@Michael: Ja, man kann das so machen. Bei IR2110 Treiber zum Beispiel >geht es sogar nur so. Das nennt man Aktiven Freilauf oder Synchrones >Gleichrichten. Spielt aber nur bei kleinen Betriebsspannungen wirklich eine Rolle, so 12V und weniger. MfG Falk
Simon K. schrieb > Wenn man den Motor in der Freilaufphase direkt an seinen Klemmen > kurzschließt, bremst er natürlich nicht! > Ist doch klar, wo soll die Rotationsenergie hin? Gibt ja keinen > Bremswiderstand zum Beispiel. Das wäre dann deiner Meinung nach so, dass der Motor bremst wenn er nicht kurzgeschlossen wird.
Nein meiner Meinung nach bremst der Motor nur, wenn man anfängt die Polung umzudrehen. Bis zum Stillstand. (Natürlich stückchenweise). Aber mein Denkfehler ist, dass ich grad Relais == Motor gesetzt habe :-) Übrigens meinte ich den IR2104 und nicht IR2110 oben. Der hat nur den aktiven Freilauf eingebaut.
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